数据交换功能开发管理（精选7篇）
数据交换功能开发管理 篇1
甘肃省重点实验室经过十几年的建设实践与探索, 已取得了显著的成效, 为提高全省的科技创新水平, 增强经济发展后劲发挥了积极作用。但目前甘肃省重点实验室内部管理和科技部门的评估管理没有实现数字化, 在一定程度上影响了管理效率和发展。为了提高全省重点实验室管理效率, 促进重点实验室的快速发展, 针对甘肃省重点实验室建设和发展的特点, 研究开发适应甘肃省重点实验室管理需求的综合信息管理系统, 以期实现实验室内部管理以及科技管理部门评估管理的数字化、科学化。
1 系统数据指标的确定
不同地区由于科研实力、经济发展程度等方面的差异, 在重点实验室建设和发展方面各具特点。本系统建设根据甘肃省重点实验室目前发展状况以及今后发展需要, 经过细致的调研, 筛选确定系统数据采集指标, 如图1所示。
2 系统功能的构想
针对甘肃省重点实验室内部管理以及科技管理部门的需求, 系统设计了用户版和管理版。
2.1 用户版系统
用户版系统亦为实验室用户填报数据的系统。该系统主要是实验室用户按年度填写和上报的平台, 它主要由用户登录、数据填写、数据上报、历史查询、报表打印等功能组成。
用户验证:为了避免用户的重复注册, 系统采用《甘肃省科技计划项目管理系统》账号实现身份验证, 并获取相关的用户数据。
数据填写:实验室用户按年度填报实验室相关统计数据, 要求各数据项能用标签分类, 表格页封和基本情况可导入上年度的填写数据, 各数据项均有数据平衡检查功能, 特别是科技产出中的获奖情况和人才培养与队伍建设中的人才队伍情况数据, 要关联验证获奖成果登记表和人才队伍情况一览表。
数据提交:用户填写数据完成后提交系统。管理版系统将把用户提交的信息汇聚为正式的统计数据。
历史查询:实验室用户可以查询到各年提交的数据信息。
数据打印:用户正式数据提交后, 可以用WORD格式下载打印已填写的报表数据。
2.2 管理版系统
管理版系统主要是科技管理用户汇总各实验室年度数据的管理平台, 它主要由管理员登录、实验室查询、数据审核退回、组建数据初始、分类数据统计、数据格式转换、指标维护、模板控制等功能组成。
管理员登录:通过系统设定的管理用户, 科技管理人员可凭相关的用户名和密码登录系统, 进行各项管理操作。
实验室查询:管理人员可根据实验室名称和年度查询各实验室正式提交的实验室数据, 能够进行具体实验室数据的修改和查看操作。
数据退回:管理人员对不符合要求的实验室数据可进行退回修改的操作。
分类数据查询统计:此功能是本系统的核心功能, 可按照实验室类型、技术领域、实验室名称、数据统计起始年度和截止年度选项, 组合查询所需要的数据;同时按照人员基本情况、人员学历与职称情况、固定人员年龄职称结构、固定资产情况统计、10万元以上设备情况统计、承担科研任务情况统计、资金到位情况、研究成果情况、获奖成果情况、课题开放情况、学术交流情况、实验室人才队伍情况、实验室学位点建设与人才培养情况、主要问题及发展对策类别, 进行数据的汇总统计。
组建数据初始:此功能为本系统的创新功能, 即为了避免实验室每年度重复录入组建以来的承担项目、到位资金、专利情况、成果情况、论文论著情况、获奖项目情况、实验室开放情况 、实验室人才队伍情况数据 , 系统需要对这些数据进行一次初始, 初始后数据在汇总时能够自动累加。
数据转换:系统需要将用户填报的html的结果格式转换为word和excel数据格式供实验室用户打印和管理用户二次统计加工。
数据指标维护:管理用户可对实验室的各类统计数据项进行添加和删除, 便于对指标体系进行即时更新。
模板控制:用于控制用户数据填报表格样式和用户检索结果的输出基本版面的数据项。
3 系统设计和实现
3.1 系统开发环境
Web及应用服务器:Apache 2.0
数据库服务器:Microsoft SQL Server 2005
开发语言:PHP 5.0, Javascipt 2.0
3.2 系统体系结构
系统采用B/S/D三层体系结构, 客户 (请求信息) 、程序 (处理请求) 和数据 (被操作) 被物理地隔离。客户层由Web浏览器组成, Web浏览器用于显示系统的界面, 如图2所示。三层结构具有更好的移植性, 可以跨不同类型的平台工作, 允许用户请求在多个服务器间进行负载平衡。三层结构中安全性也更易于实现, 因为应用程序已经同客户隔离。
3.3 系统组件
组件的主要目的是显示系统组件间的结构关系。在重点实验室综合信息管理系统中, 主要的组件为用户数据填报组件和实验室管理组件。。
3.3.1 数据填报组件图, 如图3所示
数据填报组件是实验室用户填报数据的处理程序, 主要有以下组件或文件构成, 见表1。
3.3.2 实验室管理组件, 如图4所示
实验室管理组件是科技管理人员审查数据并进行汇总的处理程序, 主要有以下组件或文件构成, 见表2。
3.4 系统运行界面
本系统用户界面主要集成于甘肃省科技厅网站, 数据填报子系统的主要运行界面, 如图5所示。
4 结语
本系统于2010年1月正式投入运行, 实现了甘肃省重点实验室管理的数字化, 大大提高了实验室内部管理和科技部门评估管理的效率。随着重点实验室的发展, 今后将不断调整系统数据指标并完善系统功能。
参考文献
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数据交换功能开发管理 篇2
1 有关MSTP的具体概述
MSTP技术主要是在以太网业务的支持下发展而来的, 其主要是通过Qo S的新以太网业务要求作为自身发展的推动动力的, 其发展历程主要由三个阶段构成:第一阶段为能够在以太网中实现点到点的透传功能;第二阶段为可以在以太网二层进行交换运行;第三阶段为能够满足以太网的Qo S要求。第三阶段是当前所使用最为频繁的一种技术, 第三阶段的MSTP技术将处于中间位置的各项新技术引入其中, 主要包括GFP高速封装协议、智能适配层、LCAS技术以及虚级联机制等多方面内容。所以, 第三阶段的MSTP技术可以对诸如Qo S技术、带宽共享、用户隔离以及多点连接等多种功能进行支持, 进而达到增强SLA、接入公平以及控制阻塞的目的。
在Internet标准网络中, SNMP, 也就是简单网络管理协议是其中一个管理框架, 它是通过C/S模型的应用, 在管理和维护网络的过程中完成管理基站和SNMP代理之间的交互工作, 其具体的工作方式有两种, 主要表现在:第一种, 管理基站查询每一个代理, 对于管理信息库相关的定义信息查询, SNMP代理需要面对SNMP的管理基站进行逐一回答;第二种, 代理向管理基站汇报自行形成的自陷信息。SNMP的代理与管理基站能够对标准的信息通信进行合理利用, SNMP通过UDP的数据报协议使每一条指令都能够拥有属于自己的UDP包, 进而省略了连接这一环节。
2 设计和实现数据交换功能中的硬件系统
以SDH为基础的MSTP数据交换功能可以对多业务的接入工作进行实现, 其主要包括话音、V.35、R232及R422、以太网以及PDH和SDH多种业务, 数据交换功能可以在适当的虚容器或是其内部的级联容器中进行各种业务的不同映射从而实现传输的作用, 使SDH技术与多业务融合在一起。
在数据交换功能当中还具有64k的交叉连接配置, 它可以在固定于高速信号的特殊位置, 通过利用处于固定位置的映射方法对低速业务所具有的64k信号进行映射, 进而使低速业务向高速信号进行低速业务传输的一个全新通道。数据交换功能具有为以太网业务提供二层交换配置、GFP协议选择、MPLS处理以及LCAS技术和虚级联机制等方面的功能。其中, 二层交换配置具有带宽控制和业务优先级两种功能;GFP协议选择具有封装数据包, 对点对点之间的管理信息进行实时插入的功能;MPLS处理主要具有分配和标记以太网数据包, 并以此来转发以太网数据包的功能;LCAS技术具有动态性的对虚容器带宽进行基于业务流量的调整的功能;虚级联机制具有动态性调整带宽的功能。
3 设计和实现数据交换功能中的软件管理功能
网管界面能够对包括各种业务、64k及SDH交叉连接的配置界面进行提供。在SNMP的通信板块中包括SNMP代理、SNMP协议、网络物理平台、网络协议以及SNMP网管数据处理板块多方面的内容。其中的SNMP网管数据处理板块可以读取和配置网管发送的指令并对其进行响应, 然后再将读取和配置的相关结果进行SNMP代理的传递。
数据交换功能业务配置的主要内容有以太网的二层交换配置、封装协议选择、LCAS调整选择和端口时隙映射, 以及V.35时隙数选择和模式配置。其中, 在以太网中, 二层交换配置可以限制以太网端口的速率, 对复接层通道进行选择;封装协议可以为LAPS、GFP以及PPP的封装协议进行用户选择的提供;LCAS调整选择可以对LCAS功能进行打开和关闭的操作;端口时隙映射可以限制其端口传输的带宽。V.35时隙数选择具有为V.35提供多64k的业务参与时隙的传输功能。
64k的连接配置具有复接成帧器和转阶层并进行低速业务的功能, 其可以为64k的低速业务提供映射功能, 可以在转阶层总的64k时隙进行话音、R232及R422的映射操作。转阶层的主要构成部分是数量为32的64k时隙, 其中数量为1和16的64k时隙被充作为信令通道, 不具有业务传输的功能。在话音和R232及R422中, 需要以业务配置的选择路数作为根据, 其可以为话音和R232及R422提供单路性质的64k映射, 话音和R232及R422在64k交叉连接的作用下可以映射用于信令以外的任何一个转阶层中的64k时隙。
SDH交叉连接主要具有从各种业务向VC12进行映射的功能, 此功能可以在对时隙配置进行交叉连接的过程中, 对各种业务的传输信道进行选择。在SDH交叉连接之前, 需要通过映射作用将转阶层和PDH变成VC12, 在以太网及SDH中主要有三种映射方式, 即VC12、VC3以及VC4, 这三种方式的选择需要以实际的应用情况作为根据。
4 设计和实现数据交换功能中的通信协议
数据交换功能中具有SNMP通信协议功能, 其主要的组成部位有SNMP代理、SNMP协议、网络物理平台、网络协议以及SNMP网管数据处理板块。其中SNMP代理具有进行封装、解析以及应答等SNMP指令处理以及对响应的函数入口进行操作的功能;SNMP协议、网络物理平台以及网络协议是SNMP传输通信平台的主要构成部分, 其具有通信SNMP代理的网管操作功能;SNMP网管数据处理板块具有对在网管过程中所涉及到的相关SNMP操作数据进行处理的功能。
数据交换功能对管理信息库的节点进行定义, 主要是以不同的业务配置为根据的, 话音业务的索引工作是通过编号话音路数来完成的, 其配置项是以工作模式来充当的, 最终进行两列表格的定义。R232及R422的索引工作是通过编号接口数量来完成的, 其配置项是以时隙数量的选择来充当的, 最终进行两列表格的定义。以太网业务的索引工作是通过编号物理端口数量来完成的, 其配置项是以二层交换配置、协议选择和LCAS技术来充当的, 最终进行四列表格的定义。
结束语
光通信随着科学技术的不断进步而得到了飞速的发展, 在此过程中光传输设备在应用场合和产品种类方面也得到了更加广阔的发展。以SDH为基础的MSTP数据交换功能的设计和实现, 可以在各种光传输设备中的业务交换过程得到应用, 使其能够在光通信的未来发展过程中做出一些贡献。
参考文献
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数据交换功能开发管理 篇3
关键词：水务数据,统一交换,共享平台,管理平台
0 引言
近年来上海水务部门陆续开展了大量信息化建设工作,实现了与国家防总、水利部、全市水务系统、气象、海洋和海事等多个部门互联的水务专网;建成了涵盖供水,排水,水利3大行业,用于防汛抗旱指挥、水资源管理、水环境治理、水务工程管理等不同业务目标的近50余套信息系统;累积了从1998年以来超过1TB数据量的多比例尺、多时相的数字地形图和遥感影像资料。这些系统的建成,为开展“智能水网”建设提供了必备网络条件和大量数据资料。而“智能水网”的建设离不开跨单位、部门、系统的数据交换和信息共享。
结合上海水务信息化发展实际情况,运用满足水务一体化管理工作需求的多目标、任务和层次的统一数据交换与共享管理技术,设计了水务数据统一交换管理平台,支持水务数据在多源、异构的不同系统间实现数据交换、信息流转。对水务数据实现有机整合、共享共用进行了有益研究和实践。
1 问题的提出
上海水务现有各单位信息系统及数据库建设受当时信息技术限制和建设理念局限,各系统存在系统架构多样,数据库结构不同,数据格式不同等问题:各系统由于建设年代不同,存在C/S与B/S架构并存,Java,.Net与其他工业组态软件并存,各应用系统独立开发,很难有效整合;数据库同时存在SQL Server,Oracle,SyBase,DB2等多种类型;数据表设计不同、数据多源异构、技术路线差异极大,难以实行高效的数据交换及共享;各系统应用目标单一、缺乏信息共享与联动,难以满足行业管理决策的支持需求。
同时,在水务数据统一交换管理平台未建设之前,各单位信息系统及数据库之间所采用的数据交换主要是传统的“点对点交换模式”,即应用系统之间数据库直连的紧耦合交换模式。由于这种数据交换模式需要对2端系统进行源码级开发,在对原有系统稳定性产生一定影响的同时,随着交换单位需求越来越多样,其数据交换复杂度也会与日俱增,数据交换将由一对一变成一对多甚至是多对多,相应的数据交换规则和程序开发量将呈几何倍数增长,最后形成蛛网状。这种交换模式既难以开发也难以维护,改动一点,可能导致数据交换甚至业务系统的瘫痪,将很难适应水务发展需求。
因此建设1套行之有效的能够满足全市水务行业需求的水务数据统一交换管理平台,解决“信息孤岛”现象,实现水务行业内各部门之间,以及与其它行业之间的数据共享和联动,形成数据及时有效的更新机制,成为当前水务部门亟待解决的课题。
2 方案的设计
水务数据统一交换管理平台设计目的是满足市水务局层面政府决策、综合管理工作对数据集成、数据挖掘和综合业务分析应用的需求。在市水务局已完成水务数据中心框架构建的基础上,建立1个统一的数据交换平台,简化规范行业条线应用对数据交换共享和管理的操作,协调信息资源的共享共用,满足供水,排水,水利3大行业间对数据综合调用的块状应用需求,实现面向应用的数据监控,集中管理和运行维护,提供高灵活、稳定、可用和易扩展性的功能支持。
水务数据统一交换管理平台位置示意如图1所示,连接了水务数据中心和应用系统、各行业基础数据库等,主要提供数据库连接和中间层服务。水务数据交换系统通过对各行业基础数据库进行数据抽取,异构处理和数据归并等方式,将数据传输、汇聚和存储到水务数据中心,并提供相关单位之间的数据交换和共享;为水务数据中心中面向专题应用的数据仓库提供数据统一访问和交换接口,为各类应用系统提供数据支持和应用服务支持。
根据上海水务综合管理中存在静态,实时和资源目录3大类数据的情况,我们设计了能够实现统一汇聚、规范整合、规范发布的基于数据总线技术的数据交换平台。在这种模式下,所有应用系统或行业基础数据库不直接连接中心数据库进行数据交换,而是连向数据交换平台,由交换平台统一维护各个信息系统之间的接口、协调信息资源、对各个信息系统做数据交换共享。随着参与的系统增加和数据量的不断加大,其可扩展和稳定性等方面的表现就越来越突出,更能适应信息系统规模的扩大和业务工作的不断发展。
水务数据交换平台结构示意如图2所示,虚线框内所示的水务数据统一交换管理平台主要由数据交换和管理2大部分组成。
2.1 数据交换部分
主要基于数据总线技术来实现对水务数据中心的基础、实时、政务、业务和元数据类数据与各单位信息系统之间的统一数据交换。在上海水务数据交换应用中,我们基于IBM Message Broker中间件平台,根据数据更新的不同要求进行了数据交换的二次开发和定制,有针对性地设计了水务数据实时和静态交换方式,并设计了用于获取水务数据中心中存储数据的信息资源检索接口。
2.1.1 实时数据交换
主要针对由实时采集信息系统生成的数据及部分以数据记录形式存储在数据库中并及时更新的政务类数据,采用统一的数据交换中间件平台进行实时数据交换。在不改变原有系统的情况下,支持数据在多源异构的系统和数据库之间交换,实现各类水务实时数据的无缝流转,实现对实时数据的集中、发布、路由、交换与同步,将经过汇聚,整合,规范后的水务核心数据集中存储到水务数据中心,并能为将来构建其它信息系统提供数据规范接口。
2.1.2 静态数据交换
针对数据更新频率不高且以文件或图片形式(如基础数字地形图、遥感影像数据、行政许可的附件资料等)保存的基础类和部分政务类数据,通过数据总线采用统一的文件数据定期拷贝形式进行数据交换。
2.1.3 信息资源检索接口
基于XML设计,用于水务数据监控管理部分与水务数据中心、数据统一交换平台之间协调通信,实现对水务数据中心存储的数据的编目、审核、目录检索、统计分析等功能,为数据需求单位,数据管理单位及时掌握水务数据的供需需求提供了索引指南和资源目录。通过创新信息资源编目、资源公开属性审核、目录交换管理、目录检索及其统计分析,实现信息资源目录的共享。
2.2 水务数据监控与管理部分
主要用于满足不同层面水务从业人员对数据的管理和应用需求,分接入、交换和应用层3个层面进行应用设计,水务数据统一交换管理平台数据管理功能架构如图3所示。
2.2.1 接入层
主要针对市水务局各局属单位和行业管理部门的信息技术专业人员进行设计。设计能够满足信息技术专业人员对各自单位信息系统及其数据库运行维护管理需求的一系列实用便捷的功能,实现对数据库运行状态、连接情况、交换状态、异常报警等监控管理;提供交换监控、数据管理、故障报警、异常预警等应用服务,为信息技术专业人员及时掌握信息系统及其数据库运行状态提供有效、实时的监控和管理手段,减轻对系统及数据库的运维工作量,缓解人工检查信息系统及数据库状态的劳动强度。
2.2.2 交换层
主要针对市水务局信息化主管部门负责数据中心运行的专业管理人员进行设计。设计能够提供对全局供水,排水,水利3大行业相关信息系统与水务数据中心之间数据汇集、路由、订阅与发布、整合与质量管控等交换全过程的可视化监控,管理和配置等应用服务;提供无关计算机技术、简化、便捷、可视化的交换配置工具,实现随需随用、灵活调整的数据交换策略,有效降低对数据中心管理人员计算机专业技能水平的要求;此外还提供对数据交换过程中所发现的传输延时、交换中断、数据异常等情况进行在线监控和预警,一旦发现异常情况,通过短信等即时通讯手段及时告知数据中心管理人员。
2.2.3 应用层
主要面向市水务局机关和相关行业管理单位的领导和业务人员,基于面向水务专题应用的数据挖掘技术,提供能够满足各种行业管理应用和政府管理应用的数据报表、统计分析、趋势预测、评价评估等功能。该决策层面针对水务行业从业人员多而水务信息化从业人员少的特点,功能设计应实现与信息技术的无关性,力求降低水务行业从业人员运用本平台的门槛。
3 关键技术
3.1 基于消息中间件的统一数据交换技术
为了解决以往局属各单位之间网状数据交换带来的管理混乱和资源浪费,我们采用了基于消息中间件的统一数据交换技术进行数据交换,并以数据服务的形式提供了对JSON,XML和Web Service数据服务的标准接口支持,在上海水务行业中规范了同构、异构系统间进行信息共享、数据交换的方法,形成了系统之间数据交换的标准,规范并统一了数据交换中数据采集、发布、交换、路由、同步等各环节。
1)数据采集:各单位实时数据通过该平台经由数据抓取、甄别、汇聚、规范和整合等过程以统一规范的格式汇集到水务核心数据库。
2)数据发布:各单位可以根据各自需要定制所需业务数据,该平台按照数据属性、目的地、归属单位等条件,进行相关组合,并根据这些定制信息进行数据发布。
3)数据交换:通过统一消息中间件建立数据订阅和发布的单位之间的信息隧道,支持同步和异步交换2种方式,实现各单位之间多源异构数据的业务逻辑、数值转换、数据统计和规范整合,使各信息系统之间的信息能够更方便地共享和交互。
4)信息路由:水务业务流程复杂,会涉及多个单位的协同。这些流程对协同办公要求都比较高。在这些流程里,在不同环节调用不同来源的、存放在不同数据库中的数据,就需要交换系统具备信息路由功能,在具体业务流程的运行中,配合相应的1个或多个系统,在不同的环节采集、提供、处理并发布各类定制信息,实现数据的交互流转。
5)数据同步:由于数据源众多且分散布设,当某单位采集的某个信息发生变化时,相关单位都需要尽早根据这个信息更新自己数据库中的数据。数据同步可以根据不同的业务数据的实时性需求,设置同步参数,保证关键业务数据的实时性,不会让关键数据被淹没在海量的数据流中。为了减少网络故障对数据同步的影响,数据交换系统能够在网络恢复后自动恢复同步,保证数据同步的及时稳定。
3.2 基于J2EE框架的数据监控与进程管理技术
运用基于J2EE框架的跨平台开发技术,降低了对多源异构系统开发数据监控和管理模块的复杂性,实现了对XML,WCF,J S O N等标准数据接口的支持,提供了对现有系统的无缝集成。由于采用了MVC系统开发模式,把业务逻辑代码从表现层中清晰的分离出来,避免了表现层与业务逻辑层的代码混叠,实现了数据监控与管理平台功能扩充的易扩展和可持续性,简化了开发与后期维护的复杂度,拥有高性能、可靠及可扩展性的优势,能够满足未来不断增加的水务数据交换的监控和管理需求。
同时,为了减轻该平台后期运维中所需要投入的大量人力成本,我们基于J2EE框架开发了针对数据交换进程的智能管理程序。在该进程管理程序中模拟系统运维人员对数据交换关键环节的状态判断,对各种数据交换事件的状态情况进行智能研判,及时修正并恢复数据交换作业,最大限度减轻了系统运维人员在数据交换环节中的运维工作量。
4 系统功能的实现
4.1 统一数据交换与共享
基于统一消息中间件构成的数据总线,实现了市水务局及其局属单位、区县水务局、太湖局、国家防总、气象局等其他行业单位共27家单位52套应用系统与水务数据中心之间的数据交换与共享。
防汛数据交换方面实现了潮位预报、报汛水情、实时雨情、风速风向、积水监测、台风信息、闸泵工况、下立交积水、水务热线灾情、防洪工程数据、太湖水情、气象信息等数据的订阅和发布。
水资源数据交换方面实现了水资源取供用排多个环节相关的原水水厂、供水管网、供水测压点、供水水质、供水水量等数据的订阅和发布。
4.2 集中数据监管
为满足水务数据统一交换、集中数据监管的应用需要,基于B/S架构,设计了水务数据统一交换和共享管理平台,完成了交换平台、数据中心等功能模块。
在交换平台模块中,实现了对数据源端,交换端,目的端3个关键环节的数据采集、数据发布、交换效率、故障统计、数据交换情况统计、数据完整性、数据奇异性预警等功能。
数据中心模块中,实现对数据中心涉及的数据库运行状态、数据库配置、用户权限管理、数据交换节点注册等集中管理功能。
4.3 智能交换监控
为减轻数据中心管理人员的运行维护工作强度,专门设计了具有智能监控系统交换进程的守护程序,用于在线智能判断数据交换平台的运行情况,一旦发现数据交换平台中某一交换进程停止响应或出现其它问题,守护进程会采取相应措施,自动终止有问题的交换进程,并重新启动该交换进程程序,最大限度地保证相关数据交换的顺利进行。
4.4 面向应用的数据服务
以防汛、水资源应用为试点,针对防汛业务专题进行数据挖掘,实现了雨量、水位、风速风向、道路积水、水闸工况、泵站运行情况等相关数据的图表显示,单因子统计查询,多因子趋势分析等功能;针对水资源业务专题,实现了对水量日报、水质日报、水厂监测、供水泵站监测、管网监测、骨干河道水质评价、水功能区达标评价、河道综合指数评价等功能。面向水务业务应用提供了统一标准的数据服务和应用接口。
5 应用效果
水务数据交换和监控管理平台的建设,简化了市水务局与局属各单位之间、与区县水务局之间、与行业相关单位之间多源,异构的数据交换与共享;有效推动了信息资源的整合、共享、交换与应用;避免了由于规范标准不一、数据接口不一所带来的行业之间,部门之间的信息孤岛现象;辅助政府部门大大降低了信息化建设运维成本。
通过对水务数据交换和监控管理平台设计,对提炼出科学合理,行之有效的适合水务一体化管理需求的水务数据中心建设规范、水务行业基础数据库及其管理系统建设导则、水务公共信息平台运行维护规程等标准规范,具有促进的意义。
6 结语
本文提出的水务数据交换和监控管理平台的建设,在上海水务系统中探索了基于统一数据交换的数据总线模式实现资源整合和信息共享的新路子,对提升水务行业基础管理,提高各部门各单位的工作协同,提升政府公共服务水平起到很好的辅助作用。
参考文献
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数据交换功能开发管理 篇4
1 数字工厂的三层结构模型
为了解决生产计划的适应性以及增加底层生产过程的信息流动, 提高计划的实时性和灵活性。制造企业的数字工厂建成如图1的三层集成模型, 这种模型符合CIMS的递阶控制思想。
计划层:强调企业的计划性。充分利用企业内的各种资源, 进行全理调配, 可以根据订单进行物料需求运算, 安排生产计划。数字工厂管理信息系统从生产管理的角度来看, 属于企业的计划层。
控制层:控制层强调计划的执行和控制。数字工厂的控制系统通过组态软件来实现对生产设备层进行控制。
执行层:是指由生产计划的最终执行者, 即由工厂内所有的生产设备所组成, 这些生产设备都通过线缆与控制系统的组态软件相连接。
2 数据交换接口
数字工厂在使用组态软件来开发生产设备控制系统。为了实现两系统的集成和信息共享, 必须进行基于两系统功能的对接, 分别进行数据接口的设计开发, 使数字工厂管理信息系统与控制系统相对独立, 提高系统的灵活性, 减少数字工厂管理信息系统与控制系统的内部耦合度。根据企业自己的实际应用环境和目标需求确定解决方案[3]。选择数据库作为数据交换的媒介, 而数字工厂管理信息系统与控制系统数据交互接口的具体功能则是管理信息系统与控制系统同时维护着一个数据表。
数字工厂管理信息系统中接口模块的设计原理如图2所示。
位于最上层-计划层的数字工厂信息管理系统开放一个数据表可供控制系统的组态软件访问, 这张表称为接口表。管理信息系统向组态软件传递指令时, 可以将要传递给的数据生成指令字符串存入缓存表中, 并把缓存表中最早存入的指令字符串放入接口表中, 状态设为“new”;控制系统的组态软件每0.5 s读取一次接口表, 当表中的指令状态为“new”时, 读取这条数据, 并将状态置为“old”;生产计划调度系统的接口模块也设置每0.5 s访问一次接口表, 当发现状态为“old”时, 就从缓存表中按顺序取出一条新的字符串数据放入到接口表中, 到此完成了一次管理信息系统向组态软件传递数据。控制系统组态软件的信息反馈与此过程相似, 从而实现数据的双向流通。
在系统中设计缓冲表的原因在于机械动作需要时间, 控制系统控制生产设备执行动作相对于计算机的运算比较缓慢, 在生产设备没有完成某指令时, 管理信息系统可能又生成一新指令信息等待执行, 这时就要在接口表前面加上一个接口缓冲表, 用来存放暂时无法放入接口表的指令信息。管理信息系统生成的指令字符串依时间先后存入接口缓冲表中, 此时这些指令的状态都是“未进入接口表”。生产计划调度系统的接口模块可以对接口表进行监视, 如果发现接口表的数据已经被读取则立刻从接口缓冲表中取出时间最靠前的“未进入接口表”的指令放入接口表中, 同时将位于接口缓冲表中的这条指令的状态改为“已进入接口表”, 等待控制系统的组态软件读取。同时管理信息系统的接口模块还要监视控制系统的组态软件传入数据, 一旦发现新数据 (即此数据的状态为“new”时) 就立刻读取并进行处理, 处理完成后还在将位于接口表中的数据状态改为“old”表示已读。
3 数据交换编码
管理信息系统向控制系统传递的数据以指令形式放入接口, 在管理信息系统与控制系统间已经建立完整的信息格式协议。所有的指令都是长度不超过60个字符的字符串, 以便于接口整条的读取和写入。指令主要有为库位指令, 加工指令等。
3.1 库位指令
数字工厂立体仓库的货架是并列的货架, 在立体仓库货架中间有一台堆垛机, 堆垛机可以在货架中间任意移动, 取放放置物料的周转箱。关于库位指令只有三种, 单点入库、单点出库、单点移库。批量操作时系统会将自动将批量动转化为许多单点操作。
例如, 控制系统从接口中获得的单点移库指令为:
其中YK001指的移库单号码, 当移动动作完成后控制系统将通过接口把这个号码反馈给管理信息系统;
B1213:堆垛机取周转箱的位置代码, 其中B表示是第2排, 12表示第12层, 13表示第13列;
A0102:堆垛机放周转箱的位置代码, 其中A表示是第1排, 01表示第1层, 02表示第2列;
组态软件会将指令解析成MOVE B1213 A0102并将这个字符串发送到堆垛机上。堆垛机就会从将B1213处的周转箱移动到A0102库位。
3.2 加工指令
管理信息系统中生成了生产计划后, 针对每一个零件都会产生一条加工指令放入缓冲表, 并由接口模块适时地从缓冲表中取出加工指令填入接口表中。加工指令格式如下:
指令包含了一个零件的毛坏所在库位, 制成成品存放的库位, 以及每一道工序所在工位和对应的程序等信息。指令的具体意义可以参考表1。
根据表1可知, 控制系统获取这条指令后从A0101L处取出物料, 并为其分配零件号9FE (用于跟踪物料的加工进度) , 物料经过生产线到第一个加工工位, 进行第一道工序的加工, 使用机器编号为A, 加工所用程序为1;之后, 物料经过生产线到第二个加工工位, 进行第二道工序的加工, 使用机器编号为B, 加工所用程序为2;……;指令字符串的所工序完成后成品将送回A0103L这个库位中去。
4 结论
通过文章所介绍的数据交换方法, 只需在数字工厂的管理信息系统与控制系统之间分别开发数据接口模块, 进行数据传递格式的设计, 就能保障企业顶层与底层信息的流通性。从数字工厂管理信息系统产生的生产计划可以通过接口直接传递给控制系统, 从而驱动生产设备进行生产。在数据交换的编码格式上还可以进一步的抽象, 使编码可以包含更多信息, 例如装配, 涂装等操作的信息。文中提出数据交换方法, 允许数字工厂的管理信息与控制系统进行独立的开发, 降低了数字工厂软件部署实施的难度和时间, 具有一定的应用前景。
摘要：数字工厂是一种新兴的制造模式, 其灵活的生产方式及高自动化水平, 为世界各大制造企业所认可。而传统制造业管理信息系统往往与制造设备不能良好的对接, 造成计划不能准确的下达和监控。文章介绍的数字工厂信息管理系统的数据交换方法是将数据按照指定的格式编制成数据交换代码存入数据表中, 再由下一层组态软件读取并解析, 按照解析后得到的信息驱动各设备进行生产, 并将生产状态通过数据表反馈给数字工厂信息管理系统, 从而使生产计划准确的下达给了设备。
关键词：数字工厂,管理信息系统,数据交换,数据库
参考文献
[1]胡鑫.MES与ERP系统集成接口的研究与设计[D].长沙:湖南大学, 2006.
[2]倪海鸥.制造业ERP项目实施全过程风险管理[J].企业科技与发展, 2012, 323 (5) :6-9.
数据交换功能开发管理 篇5
随着现代企业信息化建设发展, 不间断地信息化投入拥有了各种信息管理系统。由于这些信息管理系统在建设初期只是根据各业务部门的实际需求而设计开发, 没有统一的规划设计, 各信息系统采用的环境变量以及数据库也不都一样, 在企业内部构成了一个庞大的异构环境。如何将这些异构系统实现信息的交换、统一管理是现在企业信息管理亟待解决的问题。借助Oracle公司的ODI数据集成工具, 作为数据交换中间件技术的中间融合件工具, 实现异构数据的交换。
1 数据集成在企业中的现状
数据集成在现在企业信息管理中还处于初级阶段, 企业信息管理发展往往是根据用户的需求而增加的。因此企业在增加信息管理系统的时候没有按照一定的规则建立统一的标准, 而导致各系统在执行业务需求的时候只能单独的在各自系统中运行, 跨系统执行只能通过人工通知, 使得企业的工作效率降低。
所以, 实现企业内众多信息系统的数据交换, 这是实现信息化企业的一个关键问题。数据中间件交换平台的建设是整个企业信息化建设的一个重要任务, 不仅在功能上实现了不同系统之间的数据交换, 在管理更加满足了减少管理人员的工作量, 提高了企业的整体运转效率, 因此数据中间件交换平台在企业信息化管理建设中闲的尤为重要。
2 Oracle数据集成器介绍
2.1 ODI
ODI是Oracle公司在2006 年10 月收购Sunopsis公司后, 整合Sunopsis Active Integration Platform而推出的一款数据集成工具, 是基于E-LT的理念设计出来的数据抽取/ 数据转换工具。它与传统的ETI工具不同之处在于:ODI支持异构数据源之间的数据交换集成, 不仅仅局限于ORACLE数据库之间的交换集成, 在实施数据交换时提供了设计方法, 支持复杂和实时的数据集成, 实现系统间的无缝集成[1]。
2.2 ODI工作原理
ODI属于Oracle融合中间件产品系列, 它解决了异构环境中的数据集成需求。它是一个基于Java的应用程序, 可以使用数据库来执行基于集合的数据集成任务, 也可以将该功能扩展到多种数据库平台以及Oracle数据库。
ODI能适应不同的、多种多样的数据源, 灵活有效的完成数据抽取/ 转换/ 载入的过程, 均是基于其知识模型体系。 ODI中有100 多个知识模块 (Knowledge Modules) 类似于程序中的插件, 支持热插拔, 增加了ODI的灵活性和可拓展性。ODI将数据整合的任务抽象出六个组成部分, 本项目主要应用的是LKM和IKM两个知识模块。加载LKM用于从数据源抽取数据, 集成IKM用于将Staging Area中的数据转换至目标表, 基于目标数据库产生对应的转换SQL。
3 数据中间件交换平台方案设计
实现ORACLE EBS系统和条码管理ASRS系统等其它系统的接口问题, 最大的难处在于数据交换内容的定义和接口点的确定。Oracle EBS系统是一个无缝集成的管理套件, 所有的业务需求都是经过Oracle EBS系统管理, 后由其产生与其他系统间的连接或者指导其他信息管理系统间的连接。
中间件技术主要适用于实时数据交换, 请求次数非常多的情况下。该公司系统间的数据交换要求较高且数据量较大, 通过中间件接口方案, 用ODI服务器作为系统间数据交换平台的集成工具, 实现多个信息系统的独立、稳定运行的同时保证多个信息系统之间的无缝对接。系统需要满足必要的功能性需求, 具体如下:
(1) 可扩展性。 (2) 可靠性。 (3) 稳定性。
3.1基于ODI的数据交换平台的实现
本方案中我们利用ORACLE的产品ODI建立一个数据中间件平台, 其物理结构如图1 所示。
我们采用了两台Oracle数据库服务器, Oracle数据实例1 和Oracle数据实例2 之间通过Oracle Rac做数据库的集群和存储的集群, 两个数据库分别连接共享存储, 其中Oracle的系统文件和访问控制在两台Oracle数据服务器上, 数据文件和日志文件保存在共享存储内[2], 具体关系如上图所示。
3.2 基于ODI的集成方式和集成模型
基于Oracle EBS系统与其它系统间的数据交换量大且频率高所以我们采用增量集成和实时集成结合使用方式, 过轮询数据源一旦发生变化即把改变的数据进行同步。实现两个系统或者多个系统之间数据交换在技术上的主要实现方式我们采用触发器方式。
使用ODI对企业中所有业务系统进行数据集成、清洗、交换和同步时采用中间件模式。它的优点是屏蔽了底层数据的复杂性, 使开发员面对一个简单而统一的开发环境来集成数据源, 大大减少了技术上的负担[3]。
4 结语
利用ODI实现企业信息管理数据交换平台, 各系统间的事务处理成功完成的条件下保证了各系统之间的数据高效、准确地交换。另外一个很大的应用在于它的可扩展性, 即它不仅满足现有信息系统的数据交换, 也满足与将来新建应用系统数据交换的需求。
参考文献
[1]Oracle.Oracle Enterprise Edition[EB/OL].[2011-4-28].http://www.oracle.com/us/products/middleware/dataintegration/enterprise-edition/index.html
[2]王祥.Oracle Rac数据库系统备份对信息安全的价值初探[J].中国信界, 2010 (9) .
数据交换功能开发管理 篇6
随着我国重大危险源管理工作的不断深入,对重大危险源信息管理系统提出了更高的要求,主要包括:可扩展性:系统能够满足不断升级改造的需要,能适应不断增加的功能或业务需求。开放性:系统能够方便的实现与同类系统、其他管理信息系统以及重大危险源监控系统的互连,适应各级重大危险源日常管理以及事故应急救援指挥的实际要求。标准化:系统的构建必须符合国家制定的软硬件及相关平台的技术规范和标准。
解决上述问题和要求的一个重要手段是在重大危险源信息管理系统中应用先进的技术和标准,形成一套数据共享与交换技术体系,使得系统模块与模块之间、系统与同类系统之间、系统与相关业务系统之间都能够进行数据共享与交换,保持系统相对独立性的同时,充分为系统的扩展和交换提供方便。本文对重大危险源信息管理系统的数据共享与交换技术进行了研究,形成了包含核心数据库共享、数据接口技术和xml技术的数据共享与交换体系。
2重大危险源信息管理系统数据共享与交换技术
各地已经建立的重大危险源信息管理系统虽然各自独立,但都是以重大危险源控制系统[1]的技术体系作为功能设计的依据,能够实现重大危险源的申报登记、辨识、分级、应急救援等主要管理环节的信息化,因此都具备如下基本功能:重大危险源数据申报登记:完成重大危险源详细信息的收集;重大危险源数据审核:管理部门对申报登记的信息完整性和合理性进行审核;重大危险源辨识:判别危险源是不是重大危险源;重大危险源分级:依照重大危险源发生事故的影响对进行分级;应急救援预案:提供重大危险源相关应急救援预案管理;查询与统计分析:根据重大危险源管理工作重点,进行有针对性的查询和统计分析;重大危险源地理信息管理与应用:根据空间信息管理重大危险源信息;知识库:重大危险源管理相关辅助信息库;系统管理。
从上述内容可以看出,系统各部分功能独立性强,其中一些功能需要及时体现外部标准、政策、法规的变化。而我国重大危险源监管工作开展时间短,相关的国家标准和行业标准正在完善中,因此对系统中涉及到相关国家、行业标准的功能采用松散耦合结构的层次及模块设计方法,可以满足系统对可扩展性、开放性、标准化和及时更新的要求。在系统层次及模块设计方法中,接口是一种重要的数据交换方法。
接口是一系列方法的声明,是一些方法特征的集合,一个接口只有方法的特征没有方法的实现,因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现,而这些实现可以具有不同的行为(功能)。接口把方法的特征和方法的实现分割开来[2]。本文中使用的接口特指允许一个模块/系统和另一个模块/系统之间交换请求和响应的一组特性。接口仅仅定义一个模块/系统如何向另一个模块/系统发出请求,要求它执行一个任务,而不管这个任务如何执行。
重大危险源信息管理系统在实际应用中需要与其他多种业务系统进行数据交换,这种交换涉及的数据量大,数据格式多样,采用XML技术可以解决这类数据交换的需要。
XML(Extensible Mark Language可扩展标记语言)是一种描述性的标记语言,具有严谨而规范的数据格式,层次化、自描述的显示方式,可以在各应用程序、数据库系统间交换数据,生成结构化和集成的数据,已逐渐成为企业间信息交换的一种标准规范[3]。
3 系统数据共享与交换体系
3.1 系统结构
为了满足系统不断升级改造的需要,适应不断增加的功能或业务需求,重大危险源信息管理系统应采用模块化设计[4],各个组件模块能够自由的组合和拆分。当系统规模增大后既可以采用系统级的集群服务增加系统负载能力,也可以将组件拆分后部署到不同的应用服务器上达到满足增长的业务需求。
根据重大危险源信息管理系统基本功能,系统采用层次型结构(图2)。数据层存储系统相关数据,应用层实现数据访问、控制逻辑与数值计算,表现层实现信息的显示及系统与用户的交互,包括所有的用户界面。其中应用层是重大危险源信息管理系统的核心,根据表现层的使用需求,通过各个功能模块访问和操作数据层的数据库,完成相应的功能,并将结果返回表现层展现给用户。
3.2 系统数据共享与交换体系
根据上述系统结构,应用数据库技术、接口技术和XML技术,我们设计了重大危险源信息管理系统数据共享与交换体系(图3):应用层模块共享底层数据库,表现层与应用层通过接口进行数据交换,系统与其他相关系统使用xml技术完成数据交换。
4 系统数据共享、数据交换设计
4.1 底层数据库共享
各地已建和在建的重大危险源信息管理系统建设过程虽然比较独立,但都是以国家安全生产监督管理总局文件《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字[2004]56号)》和国家标准《重大危险源辨识标准(GB 18218-2000)》为建设基础,因此作为系统基础的数据库结构大同小异。系统中的各个模块的正常运行是依赖于重大危险源信息,因此应用层中的功能模块能够共享整个数据库。
4.2 数据接口
表现层的各项业务处理模块主要依赖于用户业务流程和使用习惯,因此面向不同用户区别较大,而系统的核心功能并不会因此而改变,为了保证系统核心功能的稳定性,表现层使用内部接口与应用层的功能模块进行交互。
(1)重大危险源信息处理模块:
以《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字[2004]56号)》为基础,提供重大危险源详细信息向数据库的导入、从数据库的获取和查询,远程多媒体监控信息的处理。
接口描述:重大危险源信息接口;输入:数据库表格、查询条件、结果储存数组;模块操作:根据查询条件在指定数据库表格中进行查询,将查询结果保存到结果储存数组;输出:数据库查询结果数组。
(2)重大危险源辨识模块:
以《重大危险源辨识标准(GB 18218-2000)》、《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字[2004]56号)》为基础建立重大危险源辨识模型,根据重大危险源详细信息进行危险源辨识[5]。
接口描述:重大危险源辨识处理接口;输入:重大危险源类型、重大危险源登记信息;模块操作:根据重大危险源类型选择对应的辨识函数,应用登记信息进行重大危险源辨识;输出:指定危险源是否是重大危险源。
(3)重大危险源分级模块:
以《关于规范重大危险源监督与管理工作的通知(安监总协调字[2005]125号文)》、《重大危险源分级标准(征求意见稿)》为基础建立重大危险源分级模型,根据重大危险源详细信息计算事故影响,进行重大危险源分级。
接口描述:重大危险源分级处理接口;输入:重大危险源类型、重大危险源登记信息;模块操作:根据重大危险源类型选择对应的分级函数,应用登记信息进行重大危险源分级;输出:指定重大危险源级别。
(4)编码处理模块:
根据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字[2004]56号)》,建立系统应用编码,提供各模块的编码查询和获取功能。
接口描述:编码信息接口;输入:编码表格、指定编码、对应名称(数组);模块操作:根据指定编码查询编码表格,将查询结果保存到对应名称(数组)中;输出:编码对应名称(数组)。
(5)重大危险源地理信息系统模块:
该模块应用成熟地理信息系统开发组件,提供直观的重大危险源信息应用、事故应急救援仿真和辅助决策。
接口描述:地理信息处理接口;输入:查询条件;模块操作:根据查询条件查询重大危险源或单位的地理信息,在电子地图上显示结果;输出:符合查询条件的重大危险源在电子地图上的直观显示。
(6)数据统计分析模块:
根据重大危险源管理需要,提供重大危险源信息的按时间、类别、登记等方面的综合统计和分析。
接口描述:统计分析接口;输入:统计内容、统计条件、指定图表;模块操作:根据统计内容和统计条件对数据进行统计,生成指定图表;输出:统计图表。
(7)系统管理模块:
基于重大危险源分级管理体系,提供分级的用户管理、权限管理、模块管理等功能。
接口描述:系统权限接口;输入:用户类别、用户标识;模块操作:根据用户类别和用户标识获得该用户在系统中的权限;输出:用户权限编码。
4.3 应用XML技术的数据交换
重大危险源信息管理系统在实际应用中并不是单独使用,需要进行数据交换的系统结构是多样的,使用xml技术可以以最小的影响和代价完成系统之间的数据交换。重大危险源信息管理系统的应用会与以下三类系统产生数据交换。
(1)与上级管理部门同类型系统的数据交换
根据重大危险源四级监管体系,重大危险源信息需要通过系统进行逐级上报,结合我国各省市重大危险源信息系统建设现状,需要建立与上级管理部门同类型系统的外部接口。
考虑到不同部门系统的异构性特征,系统之间的数据交换需要采用跨平台的通用性技术,因此具有数据中间件能力的xml技术被选为系统间数据交换技术基础。重大危险源信息管理系统与上级管理部门同类型系统的外部接口,主要是实现系统数据向指定格式的xml文件的转换功能。
同类型系统与本系统进行数据交换时,需要根据目标系统的数据库结构建立xml文件格式模板,提供给本系统,本系统用户根据格式模板和本系统数据库结构建立转换关系,就可以按照转换关系生成包含重大危险源信息并符合目标系统格式的xml文件,使用这些文件可以将本系统数据转移到目标系统。同样的,本系统提供xml文件格式模版,目标系统也可以通过建立转换关系生成符合本系统格式的xml文件,从而将目标系统数据转移到本系统。
(2)与重大危险源监控系统的数据交换
系统是为重大危险源监管工作提供支持,需要与重大危险源监控系统、应急救援辅助决策系统等控制系统协同运转,以掌握重大危险源实时的监控信息。根据监控系统的监控对象和监控数据,对常用的数据内容建立xml格式模版:
<监控信息表>
<记录>
<监控对象>
<监控数据>
<记录>
<监控信息表>
其中监控对象包括风向、风速、温度、压力等,监控数据是各种监控器采集的数据。
(3)与用户现有管理信息系统的外部接口
系统需要与重大危险源管理单位的管理信息系统等相关业务系统协作。系统与这些业务系统在开发环境、数据库、运行环境等方面都可能是异构的,应用xml技术进行数据交换对本系统和相关业务系统的影响最小。主要工作是根据用户业务流程进行xml文件格式设计,应用xml文件完成系统间的数据交换。
5 结论
本文对重大危险源信息系统数据共享和交换进行研究,提出了结合数据库技术、接口技术和xml技术三种技术的系统数据共享和交换体系,并详细描述了“底层数据共享、系统内部模块间使用接口、与相关系统间应用xml技术”的数据共享与交换设计方法,体系中的接口参数、xml文件格式模版需要在在建设过程中根据实际业务流程和需求来实现。
参考文献
[1]吴宗之,魏利军.重大危险源辩识与控制[M].北京:冶金工业出版社,2001
[2]Robert C.Martin著邓辉译.敏捷软件开发(原则模式与实践).北京:清华大学出版社,2002
[3]吴洁.XML应用教程[M].北京:清华大学出版社,2005
[4]吴宗之,魏利军,于立见,等.重大危险源安全监管信息系统的开发研究[J].中国安全科学学报,2005,15(11):39~43
数据交换功能开发管理 篇7
1.1 哈三地区网络系统的物理特性
哈三地区有线电视网络采用光纤空间分割方式, 从物理特性上说是星型结构的光电混合网络 (简称H F C网) 。每个光节点覆盖用户不超1千户;光节点中两根光芯;一芯正向传输为下行电视信号、一芯反向传输为 (来自用户端的) 各种上行信息。每个光节点内用户间最大的距离基本控制在1000米范围内, 光节点内放大器级数均不超过3级。
1.2 哈三地区网络的电特性
哈三地区有线电视网络系统由于具备上下行功能从而就有了反向回传的条件 (即具备双向传输功能) 。网内使用的所有分支器、分配器、放大器, 都为5—750MHZ双向器件。
1.3 哈三地区网络系统的自然特性
哈三地区有线电视网络在建设、设计时就坚持以自然小区为划分光节点的原则。目前布网有6 0多光节点, 4万多用户。按保守数字统计, 用户对多功能数据业务的需求量按5%计算, 网内将有2000多用户需要这项业务。网内还覆盖着大量的站段、机关、工企单位及物业小区, 形成了巨大的潜在用户。
以上分析, 在哈三地区有线电视网络上开发多功能数据业务已具备充足的条件。
2. 有线电视网上开展多功能数据业务涉及的技术问题及克服的办法
2.1 回传的噪声问题
有线电视网络的回传噪声是一项难以控制的主要技术指标。它复杂在于回传噪声侵入的途径非常多:如网内各种器件联接工艺不标准、器件间相互不匹配、同轴电缆屏蔽性能差异等等, 造成上行通道所处的频段易受到外界如使用中电子器件及家电设备的电磁干扰。针对这一问题, 克服方法为:
2.1.1 首先对上行通道采用抗干扰能力
强的正交移相键控 (Q P S K) 调制技术, 保证上行数据的抗干扰能力。
2.1.2 根据网内各小区分布情况及外界
干扰源的强度, 对干扰严重区域选用屏蔽特性好的同轴电缆。配备无电磁泄漏的电缆连接器及严格施工工艺, 以防止外界干扰侵入上行通道。我们在网内一些高档住宅内曾推行过此种方案, 效果甚佳。
2.1.3 有线电视的特点是上行信道是多
址信道。同一同轴电缆上的用户共享同一上行通信频段, 因而应选择对抗噪声干扰能力强的多址接入技术, 适合上行信道的有频分多址接入 (F D M A) 、时分多址T D M A) , 以及两者相结合的T D M A/F D M A。针对哈三网络情况应选用TDMA/FDMA两者结合的接入方式, 更有效地降低噪声的干扰。
2.2 用户接入问题
针对目前较易广泛开展的有线电视网接入因特网业务, 有线电视网应采用电缆调制解调技术 (cable Modem) 。这种技术是基于有线电视HFC网接入因特网及开展多功能业务的基础。该技术的上下行通道特性决定其采用的不均衡传输技术, 上行速率可达10Mbps, 下行速率最高可达50Mbps。而有线电视网络在下行传输中可采用广播方式利用其下行的大量富裕频带。上行必定是用户对端站的要求口令多于其它, 回传的数据不是很大, 上行在频段划分上也较窄。
电缆调制解调系统是由前端信号转换系统和用户端的调制解调器组成, 信号转换系统方要完成对计算机数据信号的射频调制和解制功能, 以及提供路由器功能;用户端的调制解调器上行方向的发射频段为5-4 2 M H Z, 下行可直接接收5 4-750MHZ频段。基本适合有线电视网络下行传输频带宽, 上行传输频带窄的特点。使得有线网无需敷设线路即可开展数据接入业务, 增加新的增值点。同时用户与前端一一对应的电缆调制解调技术既保证用户的可靠性也提高了传输速率。
2.3 光节点用户数量问题
有线电视网络开展多功能数据业务后, 每个光节点服务的用户数量直接影响这项业务的服务质量。光节点内用户多, 形成汇集噪声过大则影响正常传输, 使用户无法正常接入系统。光节点内用户少, 又直接关系到整个网络投资额的增加。针对目前用户的生活水平及工资收入情况, 考虑到今后的网络发展, 哈三地区有线电视网宜采用分步实施的缓解方案, 即每个光节点不超1000用户, 每个节点中备份2芯光纤;光节点内用户间距离控制在1000米以内;光节点后放大器级数小于3级。
这样可有效降低前期一次性投资, 同时充分考虑了今后用户的发展及上网用户的增加, 等到时机成熟可将现有的每个1000户光节点, 改成500户的两个光节点, 来真正保证用户的增长和多功级数据业务量的增加。
3. 有线电视网上可开发的多功能业务
有线电视网络目前主要是用于传输广播电视节目、股市信息、图文电视、广告业务、立体声广播等, 这些也称为基本业务。扩展业务是带有广播电视特色的, 从广播电视业务扩展出来的社会服务, 如图文电视、数据广播、多媒体广播、视频点播等。增值业务是充分利用广播电视网的大容量、宽频带、双向和智能化实现多媒体交互式业务, 如计算机联网、因特
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网接入、数据通信等。
从上述业务划分可看出除基本业务以外其它都属于有线电视多功能业务的范围, 主要包括:
(1) 利用有线电视网实现Internet接入, 为网内用户提供网上浏览、发布信息、邮件服务、提供W W W主页和主页空间等。
(2) 提供专线接入, 为集团、单位用户提供专线接入Internet服务和提供点对点连接。
(3) 利用计算机通过有线电视网传递高速数据流, 提供社会公众信息政府部门专用信息服务。
(4) 图文电视, 通过有线电视网络系统提供证券和经济信息服务等。
(5) 会议电视, 利用有线电视网络和数字视频技术实现异地会议。
(6) 通过有线电视网络实现IP电话业务。
(7) 通过有线电视网建立安全监控系统如防火、防盗、现场监控、公路交通管理等。
(8) 开展用户视频点播等各种数字综合业务。
(9) 开展小区智能管理、煤、水、气、电抄表收费等。
(1 0) 其它增值业务如远程教育、电子商务、电子收费、远程医疗、网络游戏等。
综上所述:哈三地区有线视网络开展多功能数据业务, 因网络的物理条件已具备。其次在技术方面是可行的。合理利用目前划分小区分步、分期地开发, 避免一次投资过大风险, 以运营商的观念提高服务等级, 又以推销商的理念不断向用户推出新产品等等, 从而获取有益的经验, 稳步为有线电视网络找到新的经济增长点, 使用线电视网络技术上升到新领域, 频带资源得到充分利用。
摘要：哈铁电视台现有哈三地区的有线电视网络, 东西长约30公里, 覆盖用户4万多户。传输频带宽 (5-750MHZ) , 只传输40套广播电视节目, 频带资源利用率低。本文探讨如何有效利用网络频带的闲置部分, 开发多功能数据业务。