一种基于GIS的通信管线设计平台的设计

【摘要】地理信息系统（GIS）已成熟地应用于各类通信网络资源管理系统，可以对网络资源进行成图和分析，实现信息地图化和数据可视化。本文借鉴此类系统建设经验，结合通信管线设计与地理环境紧密相关的特性，分析开发一种基于gis技术的通信管线设计平台的需求、功能、方案及主要应用技术等，为搭建平台提供参考。

【关键词】GIS通信管线设计平台设计

一、需求分析

中国移动等三大通信运营商在获得全业务运营牌照后，加剧了全业务运营市场竞争关系，而通信管线作为重要的基础承载物理资源，其建设力度得以延续和加强，运营商对通信管线设计的业务需求也不断提高。当前，通信管线设计工作主要面临以下问题：（1）通信管线设计具有室外恶劣环境勘察工作比例大，现场记录和正式图纸绘制重复工作量大等特点，缺少信息化的辅助生产手段，生产效益低；（2）勘查设计进度和内容情况依赖传统人工上报方式提供，无法及时、直观地予以呈现，且客观性难以把握，不便于设计单位开展生产管理以及与建设单位沟通；（3）运营商愈加重视开展管线资源的网络信息化管理工作，希望在设计阶段获取标准化的管线资源基础数据，以在建设、维护阶段加以应用，传统的管线设计成果无法满足此项需求。

二、功能目标

通信管线设计平台按照通信基本建设程序，建议包含规划、设计以及建设维护等三个主要阶段。设计环节是开发重点，完成设计项目的生产及管理；建设维护环节主要指跟踪项目进展对设计数据予以修正和更新，用以在系统平台中积累工程项目和网络资源数据；规划环节借助已有数据，设置信息化的统计手段，为规划分析、方案设计服务。

以下就以上功能模块设计思路和内容逐个进行说明。

2.1项目管理模块

项目管理模块功能设想为以管线工程设计项目为管理出入口径，在设计平台中实现项目登记、人员组织及任务派发、设计区域划定、制定及下发设计模板、进度动态展示、人员工作量及费用统计等功能。

2.2规划管理模块

规划管理，功能设想为设计平台可以利用GIS地图和管线网络资源现状，进行管道管孔利用率、光缆纤芯利用率等统计分析，为设计方案提供依据。可以根据组网规划进行光缆定位，加以分析，指导设计和建设。

2.3设计管理模块

设计管理是整个平台的核心部分，是在项目启动后，设计人员接收设计任务后，可以利用智能手持终端、CAD、系统绘图工具等，结合系统存储的已有网络现状和GIS信息，录入标准化的勘察设计信息，并辅以GPS定位，实现设计内容信息化、可视化。

2.4建设维护管理模块

建设维护管理功能是着眼于设计信息在系统平台中的闭环管理，设计内容在建设阶段可能会发生变更，入网的管线资源投产使用信息也会变更，通过相关渠道获取最新的数据后，按照标准化的格式录入到系统平台，完成信息更新，可为其它功能奠定基础。

2.5网络管理模块

网络管理功能指对管线网络资源在GIS视图上的呈现、查询、统计等功能。包括通信管道、光缆线路等资源的分层展示，管线资源的分类展示，管线资源的自定义查询，以及各类口径的网络资源统计输出功能。

2.6基础数据库管理模块

基础数据库管理是实现管线平台各类标准化功能的基础，根据功能设想，应包含：管线设计资源结构化数据标签管理，对设计内容进行标准化标签设计；使用人员分角色权限式管理，根据设计项目人员角色职能划分为各类用户组；工作量表及材料表数据库管理，按照通信管道和光缆线路类别建立工程量和主要材料基础条目数据库；通信管线概预算条目数据库，完成通信管道和通信管线概预算条目以及各类算法的存储；设计说明模板库等。

2.7GIS管理功能

管线设计平台中GIS电子地图信息作为管线资源的参照物，应实现地图信息分类分层管理，例如道路、小区等类别信息的分层管理，管线资源的分类分层管理，包含设定资源视图标签、显示比例等，完成管线资源与GIS地图的联合管理。

2.8接口管理功能

在设计平台内部实现系统客户端与智能手持终端、CAD等工具的接口管理功能，在设计平台外部实现系统客户端与其他相关网管系统的接口管理功能。接口管理实现标准化数据的导入、导出以及同步等功能。

三、方案设计3.1组织结构

设计平台的使用对象可包含设计项目管理人员、设计人员、合作单位人员以及建设单位项目管理人员等，搭建采用以客户机/服务器网为主的服务架构，由GPS差分站、手持一体化设计智能终端、使用人员电脑客户端以及差分站服务器、GIS地图和设计项目数据库服务器等设备组成的系统，通过智能终端、系统客户端录入，以及与部分网管系统互通数据，完成设计生产及管理功能。

3.2工作流程

设计平台工作流程根据功能范围及目标，主要流程环节如图3所示。

四、主要应用技术分析综合前述分析，需重点做好以下应用：（1）结构化管线资源设计数据设计。将管线设计内容特别是管线资源设计信息进行模板化、结构化设计，嵌入手持终端以及系统平台，实现标准化录入，数据库运算，完成系统功能。（2）差分GPS定位技术。差分GPS通过搭建具备精确三维坐标的差分GPS基准台，求得伪距修正量或位置修正量，再将这个修正量实时或事后发送给用户，对用户的测量数据进行修正，可以提高管线资源的GPS定位精度，提高管线网络与GIS结合的呈现效果以及设计的准确性。（3）一体化智能终端。一体化智能终端开发设计基于方便设计人员现场勘查录入的思路，可以标准化勘察内容，实现远程录入系统平台自动定位成图等，减少重复绘图等工作量。实现功能可包括：作为GPS位置信息采集终端、作为现场勘察设计内容的录入终端（具备拍照功能）、作为便携式的设计平台系统客户端。

五、结束语

针对设计项目闭环管理、设计生产和管理手段信息化、设计成果功能最大化等需求，结合管线资源的空间特性，内置设计生产管理流程以及设计内容结构化数据模板、工程量和材料表数据库、概预算条目数据库等基础数据内容和逻辑算法，应用差分GPS、手持智能终端等技术，开发一种基于GIS的通信管线设计平台，可以实现管线设计工作的信息化、集中化管理，符合通信运营企业对设计业务的进一步需求，可以加强设计服务能力，提高市场竞争力。