综合布线管理软件工作原理及设计实现

2012-08-15镇海石化工程股份有限公司徐伟忠

智能建筑与智慧城市 2012年9期

文｜镇海石化工程股份有限公司徐伟忠

1 综合布线管理软件由来

综合布线系统在中国约有20年的历史，布线工程发展日益成熟，传输介质的性能不断提升，布线规模也越来越庞大，但布线系统的管理却常被忽略，从数千点到数万点的项目比比皆是，甚至十万点规模的项目也有不少。随着项目规模的不断扩大、时间的推移，管理的问题就日益暴露出来。

我们知道，综合布线的灵活性使得用户可以在系统维护中任意增减、跳接或改变网络连接，而布线系统是影响网络故障的重要原因，但大部分的网络故障是由于跳线的不明确，导致整个网络的不可靠或瘫痪，这在规模庞大的布线系统中更是如此。如今网络用户变化很快，所以根据用户的不同需求能进行随时的改变和调整，对管理人员的要求就会很严格。

管理的方式不外乎以下几种方式：

（1）硬件为主（软件配合），即目前通称的智能布线系统，也称为电子布线系统。其核心是在每个布线链路端口上增加一些辅助硬件监测设施，配合计算机管理，能够动态地反映端口跳线的变化关系。由于标准统一、技术成熟、成本控制、系统可靠性、系统可扩容性等多方面原因，整体表现还不尽如人意，目前使用范围很小，而且很多项目还是带有实验性质的。因此出现了很多项目中标而在最后的实施中被取消的案例，相对每年成千上万的布线项目，可以忽略不计。而且这还只适用于新建的项目，对已建成的项目无法适用。

（2）还有一类CAD辅助设计软件，主要是针对布线工程图纸设计的重复繁琐劳动而开发的，目的是减轻设计及预算人员的劳动强度，与通常的布线管理是两个概念。

（3）纯软件方式（配合适当的流程），即目前通称的布线管理软件。布线系统是一个无源的系统，网管人员对该系统的管理主要是对物理属性的管理，即信息点所在的位置、连接到管理间配线架上的端口号、此线缆通道的性能报告、连接的交换机、集线器的端口号等。过去，网管人员自己编写文档、表格和对应的表来显示这些属性。但布线管理软件的作用要远远超过用“Word”或“Excel”等办公自动化软件所编写的表格和对应表来表示综合布线的对应关系。因为布线管理软件数据库里每一个信息点的属性和连接关系都是相关联的，修改一条记录中信息点的属性，那就对综合布线管理中的所有报表都有效，不必像“Word”或“Excel”等对每一个报表都要修改，这样容易漏改，并且布线管理软件能用图形来显示属性，这是表格做不到的。

布线管理软件的应用，改变了手工布线管理的方式，协助网管人员更好、更快捷地了解布线系统的结构以及查询信息点的位置和对应连接关系。布线管理软件实际上是一种关系数据库软件，它把综合布线系统中的连接关系、产品属性、信息点的位置都存放在数据库中，并用图形的方式显示出来，使网管人员通过对数据库进行操作就能详细了解布线系统的结构，各信息点及端口的属性，不用再去翻阅以前的图纸、资料，就能轻松去改变跳线的连接，而不必担心拔错了跳线。网管人员通过对数据库软件操作，实现数据录入、网络更改、系统查询等功能，使用户随时更新电子数据文档。

布线管理软件使网管人员的交接工作也变得简单。人员变更时，只要提交一个数据库文件即可，新接收的人员很快了解并接管综合布线系统，而不是提交一堆改动过的图纸和表格，这充分体现了布线管理软件的优越性。

布线管理软件也能在综合布线的过程中发挥它的作用。在综合布线工程开始时，当信息点数量基本确定后，就可以建立信息点的基本数据库，对于工程中信息点的修改将更为方便。

总之，布线管理软件是现有综合布线系统管理的更新和补充，可以缩短查找布线链路的时间，提高综合布线系统管理的效率，降低用户维护成本。

2 综合布线软件通常应具备的功能

目前的布线管理软件应具备以下基本功能：

（1）用户管理功能：支持多用户，并对用户授权管理，以保证数据的安全可靠性。

（2）日志管理功能：记录详细的操作日志，主要用于数据库的维护，同时也可作为报表功能的基础。

（3）信息点的维护功能：提供各种便捷的手段以用于数据库的建立和维护。

（4）信息点的查询功能：各类丰富查询功能，站在网管人员的立场上说就是知道一切想知道的东西。

（5）设备资产管理功能：对设备资产的使用情况全面的了解，以便于设备资产的管理和后期采购。

（6）统计分析功能：结合用户需求，可智能化地生成各类统计分析数据。

（7）报表功能：在各类信息查询结果的基础上，生成各类定制的报表。主要用途：生成派工单以用于施工维护记录，各种报表以用于费用结算的依据。

（8）测试数据归档功能，能支持各种常用的测试数据格式。

（9）数据备份功能，以保证数据的安全。

3 现有布线软件问题及解决方案

目前市面上已有若干个布线管理软件产品，可以分为两大类：

（1）国外产品：软件界面精致，运行相对较为稳定可靠，但难于推广，按原因主次排列主要是售价高昂、缺乏销售及维护人员、英文界面、不符合国内的工程实际需求且又无法客户化定制，导致了这些软件在国内的销售业绩几乎是零，还远比不上国产软件，且此类软件在图纸管理上也有欠缺，更确切地说是无法适用于国内的工程图纸管理。

（2）国内产品：此类软件目前从使用效果看仍不够理想，且难于推广，主要问题在于两个字“效率”。布线管理软件的使用者通常是网络管理人员，从使用者角度看，问题本质上可以分为两类问题：第一类是跳线及链路关系的管理和检索；第二类是图形定位管理和检索，关键在于图纸数据的管理，而通常这又占据了布线管理软件数据录入90%以上的工作量，那主要的矛盾就在于如何降低这90%以上的工作量。

第一类问题，如跳线关系的管理、机架设备端口的管理、IP地址的管理、链路的管理等，网管人员经过多年的使用已有一套比较完善的文档和制度，但其核心还是通过Excel和Word的文档管理，而布线管理软件通过一个集成的平台结合数据库，辅之以软件的流程，从而锦上添花，使得布线系统的管理达到一个更高的水平。同时在这方面软件的原始数据均比较完整，可以快速地建立使用数据库，从而使系统也可快速地上线运行。这是目前布线管理软件均具备的基本功能。

第二类问题，图形定位管理和查询，这是网管人员最为头痛的事情。以浦东机场为例，近十万个信息点分布在方圆几十平方公里的几十幢建筑的数百个区域内，如果某个信息点需要维护，则需要手工检索大量图纸，往往无功而返，很多信息点最终查无结果，只能弃之不用。而现有的布线管理软件在这方面也有较大的欠缺，从而导致其无法发挥其应有的效率。

从原因上分析，这批开发人员基本是软件工程出身，对布线系统认识不够深刻，更缺乏工程经验，对CAD的认识较为肤浅。只要一谈到图形开发就必然地与WMF挂钩，这样一来开发入门简单，看似问题迎刃而解，但WMF的编辑效率远不及CAD，而要针对WMF的深入开发又没有技术力量及资金支持，对WMF文件缺乏一些自动化的批处理功能，从而根本无法利用图纸内部的信息，通常只能作为一个背景图使用。打个比方，有10万个信息点，编号1～100000，要将其录入到图纸数据库中，几乎只能一个一个地手工录入，这就导致了此类软件的效率低下，无法正常使用和推广。图形数据库的建立需要投入大量的人力、物力和较长的时间周期，图形数据资料如果变更，数据库的更新也较为麻烦。

通过与软件开发人员、网络管理人员、综合布线设计施工人员、专业从事CAD开发的专业人士等研究分析与探讨，确定了一个较为合理的解决办法。就是换个思路，不是去录入WMF数据库文件，而是通过直接针对CAD文件的底层二次开发，直接从CAD工程图纸中检索数据结合一些数据分析手段，这样就可以直接利用大量的现有工程图纸。这样一来，很多问题迎刃而解，克服了很多布线管理工程中的实际问题，使软件的使用价值大大提高，这主要表现在以下几个方面：

系统可直接在数据库中脱离CAD的环境下使用CAD工程图纸，这样网管人员无须安装CAD环境，也无需熟练使用CAD，就可以在数据库中对图纸进行查阅和检索，找到所需信息，大幅度提高效率。以浦东机场为例：整个工程近十万个信息点，分布在数百张平面图纸中，系统对每个信息点自动加以关联。当网管人员指向某个信息点时，自动打开显示图纸并定位到该信息点所处的位置、机架设备的位置及相关的图文信息，以方便维护人员对系统故障进行快速定位和排除。

数据库的维护人员或工程人员可以在数据库中直接利用现有的工程CAD图纸，通过调用程序模块，对工程图纸进行简单地排错后直接使用，大幅度提高效率，只需要通常布线管理软件的1/10～1/100的图形建模时间，一个数万点的项目最多3～5个人工工日就可完成。而这也主要是花在图纸的规范及排错上，如果图纸本身没有错误，则所需的时间还可以更少。系统对图纸的相关信息进行重复性检测和正反向匹配性检测（检测图纸信息和数据库信息有无遗漏），以达到数据库记录与相关图形信息的完全匹配。

软件自身可以对工程图纸进行数据分析，以达到数据的精准。在实际工程应用中，人工一般是难以对图纸中的数万个信息点进行统计分析或查错的，一般就做完了事，绝大部分的正确率只能做到95%～99%。主要是图纸因错误排查代价巨大而不了了之，而通过程序的相应模块，则轻而易举，使得这在布线工程管理中成为可能。例如通过软件的相应模块，可以快速地查出这1%～5%的错误，这样工程人员就可以有针对性地进行错误修改，效率提高10～100倍，同时也使得图纸相关信息的100%准确变得可能和可行；从另一个角度看数据库图文信息的100%准确匹配也变得简单易行，也使得布线软件的使用价值大大提高。

工程图纸的变更可直接反映到数据库中。在实际工程中经常会有图纸的变更，只需将更新后的图纸导入数据库即可，无需管理人员对数据库所需图形的二次修改与标记，可以概括为一句话“规范的图纸拿来就可以直接用”。

通过以上各种手段，充分发掘图形文件内部的信息，同时在工程人员和网管人员之间建立了有效的沟通桥梁，最大限度地提升布线管理软件的使用效率和使用价值，而这些问题也正是目前困扰布线管理软件而无法推广使用的症结。

4 设计优化创新及改进

结合软件自身在工程应用中的经验积累，以及与客户不断沟通的过程中，急用户所急，想用户所想，软件自身也在不断地完善与发展。

（1）协助网管人员更好、更快捷地了解布线系统的结构以及查询信息点的位置和对应连接关系

把综合布线系统中的连接关系、产品属性、信息点的位置等都存放在数据库中，并用图形的方式直观地显示出来。实现数据录入、网络更改、系统查询等功能，随时拥有更新的电子数据文档。布线管理软件也能在综合布线施工过程中发挥它的作用。工程实施中深化设计、工程变更、工程测试数据及竣工资料均能归入其中。支持多项目管理，便于项目经理或软件工程实施人员异地实施及项目移交。

（2）丰富的查询功能

①水平信息点查询：快速定位每个信息点到CAD图纸并自动加载定位显示、每个机柜位置图端口闪烁显示。

②主干及水平信息点整体资源状态查询：对整个布线系统的信息点资源总量、已占用量、损坏量、空闲量等参数全面掌握，对布线系统的运维有宏观及微观指导意义。

③跳线关系查询：通过设备装机需求及简单跳线定义提交，自动匹配端口及链路通道类型，快速生成跳线需求表，以指导光纤和铜缆跳线的采购和备货。

④设备统计查询：对设备资产使用情况的全面了解，以便于设备资产的管理和后期采购。

⑤机柜资源查询：全面掌握机柜的可用资源，以快速复核机柜现有条件是否满足新设备上架或装机，常用的资源包括机柜剩余总空间、机柜剩余最大连续可用空间、机柜剩余PDU资源等。

⑥链路追踪查询：通过部分模糊信息自动搜索匹配出完整的链路信息，通常用于多节点电话配线数据链路查询，便于电话或网络维护人员快速定位相关链路的每一个节点。

（3）数据动态传递

系统会根据端口跳线及链路关系自动将有源设备（如电话交换机、网络设备）的端口内容动态传递到整个链路及端口，便于快速实时查询信息端口的数据，例如电话号码、IP地址等。每一次跳线或链路操作变动系统均会自动实时更新所有相关端口及链路的内容信息，并且通过路由计算及校验功能提高大型园区的光缆、大对数线缆的数据维护效率。

（4）快速模板功能

①丰富的模板编辑功能：提供丰富的图形及数据编辑功能支持用户快速定义所需设备模板。

②模板导入及更新：支持外部更新，以利用大量现有精美模板资源。

③支持板块组件模式：仿真再现各类设备，做到精确化的设备资源管理。

（5）规范严谨的系统架构

①用户管理功能：支持多用户，并对用户授权管理，以保证数据安全可靠性。

②日志管理功能：记录详细的操作日志，主要用于数据库的维护，同时也可作为报表及工单功能的基础。

③统计分析功能：结合用户需求，可智能化地生成各类统计分析数据。

④报表功能：在各类信息查询的结果基础上，生成各类定制的报表。

⑤主要用途：生成派工单以用于施工维护记录，各种报表以用于费用结算的依据。

⑥测试数据归档功能：能支持各种常用的测试数据格式。

⑦自动数据备份功能：保证系统长期安全运行。