綜合布線管理軟件工作原理及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

文｜ 鎮(zhèn)海石化工程股份有限公司 徐偉忠

1 綜合布線管理軟件由來

綜合布線系統(tǒng)在中國約有20年的歷史，布線工程發(fā)展日益成熟，傳輸介質(zhì)的性能不斷提升，布線規(guī)模也越來越龐大，但布線系統(tǒng)的管理卻常被忽略，從數(shù)千點(diǎn)到數(shù)萬點(diǎn)的項(xiàng)目比比皆是，甚至十萬點(diǎn)規(guī)模的項(xiàng)目也有不少。隨著項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大、時間的推移，管理的問題就日益暴露出來。

我們知道，綜合布線的靈活性使得用戶可以在系統(tǒng)維護(hù)中任意增減、跳接或改變網(wǎng)絡(luò)連接，而布線系統(tǒng)是影響網(wǎng)絡(luò)故障的重要原因，但大部分的網(wǎng)絡(luò)故障是由于跳線的不明確，導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的不可靠或癱瘓，這在規(guī)模龐大的布線系統(tǒng)中更是如此。如今網(wǎng)絡(luò)用戶變化很快，所以根據(jù)用戶的不同需求能進(jìn)行隨時的改變和調(diào)整，對管理人員的要求就會很嚴(yán)格。

管理的方式不外乎以下幾種方式：

（1）硬件為主（軟件配合），即目前通稱的智能布線系統(tǒng)，也稱為電子布線系統(tǒng)。其核心是在每個布線鏈路端口上增加一些輔助硬件監(jiān)測設(shè)施，配合計(jì)算機(jī)管理，能夠動態(tài)地反映端口跳線的變化關(guān)系。由于標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、技術(shù)成熟、成本控制、系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)可擴(kuò)容性等多方面原因，整體表現(xiàn)還不盡如人意，目前使用范圍很小，而且很多項(xiàng)目還是帶有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的。因此出現(xiàn)了很多項(xiàng)目中標(biāo)而在最后的實(shí)施中被取消的案例，相對每年成千上萬的布線項(xiàng)目，可以忽略不計(jì)。而且這還只適用于新建的項(xiàng)目，對已建成的項(xiàng)目無法適用。

（2）還有一類CAD輔助設(shè)計(jì)軟件，主要是針對布線工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的重復(fù)繁瑣勞動而開發(fā)的，目的是減輕設(shè)計(jì)及預(yù)算人員的勞動強(qiáng)度，與通常的布線管理是兩個概念。

（3）純軟件方式（配合適當(dāng)?shù)牧鞒蹋茨壳巴ǚQ的布線管理軟件。布線系統(tǒng)是一個無源的系統(tǒng)，網(wǎng)管人員對該系統(tǒng)的管理主要是對物理屬性的管理，即信息點(diǎn)所在的位置、連接到管理間配線架上的端口號、此線纜通道的性能報告、連接的交換機(jī)、集線器的端口號等。過去，網(wǎng)管人員自己編寫文檔、表格和對應(yīng)的表來顯示這些屬性。但布線管理軟件的作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過用“Word”或“Excel”等辦公自動化軟件所編寫的表格和對應(yīng)表來表示綜合布線的對應(yīng)關(guān)系。因?yàn)椴季€管理軟件數(shù)據(jù)庫里每一個信息點(diǎn)的屬性和連接關(guān)系都是相關(guān)聯(lián)的，修改一條記錄中信息點(diǎn)的屬性，那就對綜合布線管理中的所有報表都有效，不必像“Word”或“Excel”等對每一個報表都要修改，這樣容易漏改，并且布線管理軟件能用圖形來顯示屬性，這是表格做不到的。

布線管理軟件的應(yīng)用，改變了手工布線管理的方式，協(xié)助網(wǎng)管人員更好、更快捷地了解布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及查詢信息點(diǎn)的位置和對應(yīng)連接關(guān)系。布線管理軟件實(shí)際上是一種關(guān)系數(shù)據(jù)庫軟件，它把綜合布線系統(tǒng)中的連接關(guān)系、產(chǎn)品屬性、信息點(diǎn)的位置都存放在數(shù)據(jù)庫中，并用圖形的方式顯示出來，使網(wǎng)管人員通過對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作就能詳細(xì)了解布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，各信息點(diǎn)及端口的屬性，不用再去翻閱以前的圖紙、資料，就能輕松去改變跳線的連接，而不必?fù)?dān)心拔錯了跳線。網(wǎng)管人員通過對數(shù)據(jù)庫軟件操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入、網(wǎng)絡(luò)更改、系統(tǒng)查詢等功能，使用戶隨時更新電子數(shù)據(jù)文檔。

布線管理軟件使網(wǎng)管人員的交接工作也變得簡單。人員變更時，只要提交一個數(shù)據(jù)庫文件即可，新接收的人員很快了解并接管綜合布線系統(tǒng)，而不是提交一堆改動過的圖紙和表格，這充分體現(xiàn)了布線管理軟件的優(yōu)越性。

布線管理軟件也能在綜合布線的過程中發(fā)揮它的作用。在綜合布線工程開始時，當(dāng)信息點(diǎn)數(shù)量基本確定后，就可以建立信息點(diǎn)的基本數(shù)據(jù)庫，對于工程中信息點(diǎn)的修改將更為方便。

總之，布線管理軟件是現(xiàn)有綜合布線系統(tǒng)管理的更新和補(bǔ)充，可以縮短查找布線鏈路的時間，提高綜合布線系統(tǒng)管理的效率，降低用戶維護(hù)成本。

2 綜合布線軟件通常應(yīng)具備的功能

目前的布線管理軟件應(yīng)具備以下基本功能：

（1）用戶管理功能：支持多用戶，并對用戶授權(quán)管理，以保證數(shù)據(jù)的安全可靠性。

（2）日志管理功能：記錄詳細(xì)的操作日志，主要用于數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，同時也可作為報表功能的基礎(chǔ)。

（3）信息點(diǎn)的維護(hù)功能：提供各種便捷的手段以用于數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)。

（4）信息點(diǎn)的查詢功能：各類豐富查詢功能，站在網(wǎng)管人員的立場上說就是知道一切想知道的東西。

（5）設(shè)備資產(chǎn)管理功能：對設(shè)備資產(chǎn)的使用情況全面的了解，以便于設(shè)備資產(chǎn)的管理和后期采購。

（6）統(tǒng)計(jì)分析功能：結(jié)合用戶需求，可智能化地生成各類統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。

（7）報表功能：在各類信息查詢結(jié)果的基礎(chǔ)上，生成各類定制的報表。主要用途：生成派工單以用于施工維護(hù)記錄，各種報表以用于費(fèi)用結(jié)算的依據(jù)。

（8）測試數(shù)據(jù)歸檔功能，能支持各種常用的測試數(shù)據(jù)格式。

（9）數(shù)據(jù)備份功能，以保證數(shù)據(jù)的安全。

3 現(xiàn)有布線軟件問題及解決方案

目前市面上已有若干個布線管理軟件產(chǎn)品，可以分為兩大類：

（1）國外產(chǎn)品：軟件界面精致，運(yùn)行相對較為穩(wěn)定可靠，但難于推廣，按原因主次排列主要是售價高昂、缺乏銷售及維護(hù)人員、英文界面、不符合國內(nèi)的工程實(shí)際需求且又無法客戶化定制，導(dǎo)致了這些軟件在國內(nèi)的銷售業(yè)績幾乎是零，還遠(yuǎn)比不上國產(chǎn)軟件，且此類軟件在圖紙管理上也有欠缺，更確切地說是無法適用于國內(nèi)的工程圖紙管理。

（2）國內(nèi)產(chǎn)品：此類軟件目前從使用效果看仍不夠理想，且難于推廣，主要問題在于兩個字“效率”。布線管理軟件的使用者通常是網(wǎng)絡(luò)管理人員，從使用者角度看，問題本質(zhì)上可以分為兩類問題：第一類是跳線及鏈路關(guān)系的管理和檢索；第二類是圖形定位管理和檢索，關(guān)鍵在于圖紙數(shù)據(jù)的管理，而通常這又占據(jù)了布線管理軟件數(shù)據(jù)錄入90%以上的工作量，那主要的矛盾就在于如何降低這90%以上的工作量。

第一類問題，如跳線關(guān)系的管理、機(jī)架設(shè)備端口的管理、IP地址的管理、鏈路的管理等，網(wǎng)管人員經(jīng)過多年的使用已有一套比較完善的文檔和制度，但其核心還是通過Excel和Word的文檔管理，而布線管理軟件通過一個集成的平臺結(jié)合數(shù)據(jù)庫，輔之以軟件的流程，從而錦上添花，使得布線系統(tǒng)的管理達(dá)到一個更高的水平。同時在這方面軟件的原始數(shù)據(jù)均比較完整，可以快速地建立使用數(shù)據(jù)庫，從而使系統(tǒng)也可快速地上線運(yùn)行。這是目前布線管理軟件均具備的基本功能。

第二類問題，圖形定位管理和查詢，這是網(wǎng)管人員最為頭痛的事情。以浦東機(jī)場為例，近十萬個信息點(diǎn)分布在方圓幾十平方公里的幾十幢建筑的數(shù)百個區(qū)域內(nèi)，如果某個信息點(diǎn)需要維護(hù)，則需要手工檢索大量圖紙，往往無功而返，很多信息點(diǎn)最終查無結(jié)果，只能棄之不用。而現(xiàn)有的布線管理軟件在這方面也有較大的欠缺，從而導(dǎo)致其無法發(fā)揮其應(yīng)有的效率。

從原因上分析，這批開發(fā)人員基本是軟件工程出身，對布線系統(tǒng)認(rèn)識不夠深刻，更缺乏工程經(jīng)驗(yàn)，對CAD的認(rèn)識較為膚淺。只要一談到圖形開發(fā)就必然地與WMF掛鉤，這樣一來開發(fā)入門簡單，看似問題迎刃而解，但WMF的編輯效率遠(yuǎn)不及CAD，而要針對WMF的深入開發(fā)又沒有技術(shù)力量及資金支持，對WMF文件缺乏一些自動化的批處理功能，從而根本無法利用圖紙內(nèi)部的信息，通常只能作為一個背景圖使用。打個比方，有10萬個信息點(diǎn)，編號1～100000，要將其錄入到圖紙數(shù)據(jù)庫中，幾乎只能一個一個地手工錄入，這就導(dǎo)致了此類軟件的效率低下，無法正常使用和推廣。圖形數(shù)據(jù)庫的建立需要投入大量的人力、物力和較長的時間周期，圖形數(shù)據(jù)資料如果變更，數(shù)據(jù)庫的更新也較為麻煩。

通過與軟件開發(fā)人員、網(wǎng)絡(luò)管理人員、綜合布線設(shè)計(jì)施工人員、專業(yè)從事CAD開發(fā)的專業(yè)人士等研究分析與探討，確定了一個較為合理的解決辦法。就是換個思路，不是去錄入WMF數(shù)據(jù)庫文件，而是通過直接針對CAD文件的底層二次開發(fā)，直接從CAD工程圖紙中檢索數(shù)據(jù)結(jié)合一些數(shù)據(jù)分析手段，這樣就可以直接利用大量的現(xiàn)有工程圖紙。這樣一來，很多問題迎刃而解，克服了很多布線管理工程中的實(shí)際問題，使軟件的使用價值大大提高，這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

系統(tǒng)可直接在數(shù)據(jù)庫中脫離CAD的環(huán)境下使用CAD工程圖紙，這樣網(wǎng)管人員無須安裝CAD環(huán)境，也無需熟練使用CAD，就可以在數(shù)據(jù)庫中對圖紙進(jìn)行查閱和檢索，找到所需信息，大幅度提高效率。以浦東機(jī)場為例：整個工程近十萬個信息點(diǎn)，分布在數(shù)百張平面圖紙中，系統(tǒng)對每個信息點(diǎn)自動加以關(guān)聯(lián)。當(dāng)網(wǎng)管人員指向某個信息點(diǎn)時，自動打開顯示圖紙并定位到該信息點(diǎn)所處的位置、機(jī)架設(shè)備的位置及相關(guān)的圖文信息，以方便維護(hù)人員對系統(tǒng)故障進(jìn)行快速定位和排除。

數(shù)據(jù)庫的維護(hù)人員或工程人員可以在數(shù)據(jù)庫中直接利用現(xiàn)有的工程CAD圖紙，通過調(diào)用程序模塊，對工程圖紙進(jìn)行簡單地排錯后直接使用，大幅度提高效率，只需要通常布線管理軟件的1/10～1/100的圖形建模時間，一個數(shù)萬點(diǎn)的項(xiàng)目最多3～5個人工工日就可完成。而這也主要是花在圖紙的規(guī)范及排錯上，如果圖紙本身沒有錯誤，則所需的時間還可以更少。系統(tǒng)對圖紙的相關(guān)信息進(jìn)行重復(fù)性檢測和正反向匹配性檢測（檢測圖紙信息和數(shù)據(jù)庫信息有無遺漏），以達(dá)到數(shù)據(jù)庫記錄與相關(guān)圖形信息的完全匹配。

軟件自身可以對工程圖紙進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以達(dá)到數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，人工一般是難以對圖紙中的數(shù)萬個信息點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析或查錯的，一般就做完了事，絕大部分的正確率只能做到95%～99%。主要是圖紙因錯誤排查代價巨大而不了了之，而通過程序的相應(yīng)模塊，則輕而易舉，使得這在布線工程管理中成為可能。例如通過軟件的相應(yīng)模塊，可以快速地查出這1%～5%的錯誤，這樣工程人員就可以有針對性地進(jìn)行錯誤修改，效率提高10～100倍，同時也使得圖紙相關(guān)信息的100%準(zhǔn)確變得可能和可行；從另一個角度看數(shù)據(jù)庫圖文信息的100%準(zhǔn)確匹配也變得簡單易行，也使得布線軟件的使用價值大大提高。

工程圖紙的變更可直接反映到數(shù)據(jù)庫中。在實(shí)際工程中經(jīng)常會有圖紙的變更，只需將更新后的圖紙導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫即可，無需管理人員對數(shù)據(jù)庫所需圖形的二次修改與標(biāo)記，可以概括為一句話“規(guī)范的圖紙拿來就可以直接用”。

通過以上各種手段，充分發(fā)掘圖形文件內(nèi)部的信息，同時在工程人員和網(wǎng)管人員之間建立了有效的溝通橋梁，最大限度地提升布線管理軟件的使用效率和使用價值，而這些問題也正是目前困擾布線管理軟件而無法推廣使用的癥結(jié)。

4 設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)新及改進(jìn)

結(jié)合軟件自身在工程應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)積累，以及與客戶不斷溝通的過程中，急用戶所急，想用戶所想，軟件自身也在不斷地完善與發(fā)展。

（1）協(xié)助網(wǎng)管人員更好、更快捷地了解布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及查詢信息點(diǎn)的位置和對應(yīng)連接關(guān)系

把綜合布線系統(tǒng)中的連接關(guān)系、產(chǎn)品屬性、信息點(diǎn)的位置等都存放在數(shù)據(jù)庫中，并用圖形的方式直觀地顯示出來。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入、網(wǎng)絡(luò)更改、系統(tǒng)查詢等功能，隨時擁有更新的電子數(shù)據(jù)文檔。布線管理軟件也能在綜合布線施工過程中發(fā)揮它的作用。工程實(shí)施中深化設(shè)計(jì)、工程變更、工程測試數(shù)據(jù)及竣工資料均能歸入其中。支持多項(xiàng)目管理，便于項(xiàng)目經(jīng)理或軟件工程實(shí)施人員異地實(shí)施及項(xiàng)目移交。

（2）豐富的查詢功能

①水平信息點(diǎn)查詢：快速定位每個信息點(diǎn)到CAD圖紙并自動加載定位顯示、每個機(jī)柜位置圖端口閃爍顯示。

②主干及水平信息點(diǎn)整體資源狀態(tài)查詢：對整個布線系統(tǒng)的信息點(diǎn)資源總量、已占用量、損壞量、空閑量等參數(shù)全面掌握，對布線系統(tǒng)的運(yùn)維有宏觀及微觀指導(dǎo)意義。

③跳線關(guān)系查詢：通過設(shè)備裝機(jī)需求及簡單跳線定義提交，自動匹配端口及鏈路通道類型，快速生成跳線需求表，以指導(dǎo)光纖和銅纜跳線的采購和備貨。

④設(shè)備統(tǒng)計(jì)查詢：對設(shè)備資產(chǎn)使用情況的全面了解，以便于設(shè)備資產(chǎn)的管理和后期采購。

⑤機(jī)柜資源查詢：全面掌握機(jī)柜的可用資源，以快速復(fù)核機(jī)柜現(xiàn)有條件是否滿足新設(shè)備上架或裝機(jī)，常用的資源包括機(jī)柜剩余總空間、機(jī)柜剩余最大連續(xù)可用空間、機(jī)柜剩余PDU資源等。

⑥鏈路追蹤查詢：通過部分模糊信息自動搜索匹配出完整的鏈路信息，通常用于多節(jié)點(diǎn)電話配線數(shù)據(jù)鏈路查詢，便于電話或網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員快速定位相關(guān)鏈路的每一個節(jié)點(diǎn)。

（3）數(shù)據(jù)動態(tài)傳遞

系統(tǒng)會根據(jù)端口跳線及鏈路關(guān)系自動將有源設(shè)備（如電話交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）的端口內(nèi)容動態(tài)傳遞到整個鏈路及端口，便于快速實(shí)時查詢信息端口的數(shù)據(jù)，例如電話號碼、IP地址等。每一次跳線或鏈路操作變動系統(tǒng)均會自動實(shí)時更新所有相關(guān)端口及鏈路的內(nèi)容信息，并且通過路由計(jì)算及校驗(yàn)功能提高大型園區(qū)的光纜、大對數(shù)線纜的數(shù)據(jù)維護(hù)效率。

（4）快速模板功能

①豐富的模板編輯功能：提供豐富的圖形及數(shù)據(jù)編輯功能支持用戶快速定義所需設(shè)備模板。

②模板導(dǎo)入及更新：支持外部更新，以利用大量現(xiàn)有精美模板資源。

③支持板塊組件模式：仿真再現(xiàn)各類設(shè)備，做到精確化的設(shè)備資源管理。

（5）規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)架構(gòu)

①用戶管理功能：支持多用戶，并對用戶授權(quán)管理，以保證數(shù)據(jù)安全可靠性。

②日志管理功能：記錄詳細(xì)的操作日志，主要用于數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，同時也可作為報表及工單功能的基礎(chǔ)。

③統(tǒng)計(jì)分析功能：結(jié)合用戶需求，可智能化地生成各類統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。

④報表功能：在各類信息查詢的結(jié)果基礎(chǔ)上，生成各類定制的報表。

⑤主要用途：生成派工單以用于施工維護(hù)記錄，各種報表以用于費(fèi)用結(jié)算的依據(jù)。

⑥測試數(shù)據(jù)歸檔功能：能支持各種常用的測試數(shù)據(jù)格式。

⑦自動數(shù)據(jù)備份功能：保證系統(tǒng)長期安全運(yùn)行。

（6）智能化自動化管理

①伴隨著硬件及軟件的發(fā)展，智能布線也在不斷地發(fā)展成熟，軟件業(yè)朝著通用平臺化方向發(fā)展。

②配合硬件產(chǎn)品，軟件通過與硬件的實(shí)時通信技術(shù)，一方面獲取硬件端口的連接信息，另一方面通過信號燈指導(dǎo)硬件端口的跳線，實(shí)現(xiàn)智能布線的全部功能。

③通過SNMP與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通信，獲取交換機(jī)下聯(lián)端口設(shè)備的MAC地址、IP地址，結(jié)合數(shù)據(jù)庫查詢統(tǒng)計(jì)技術(shù)，可全面獲取端口所連接設(shè)備（如服務(wù)器）的信息。

④與智能PDU通信，可獲得機(jī)柜以至每個設(shè)備的實(shí)時用電信息，進(jìn)一步提高設(shè)備的管理效率。

但目前由于協(xié)議及技術(shù)規(guī)范的發(fā)展滯后，缺乏統(tǒng)一的硬件通信規(guī)范及行業(yè)接口標(biāo)準(zhǔn)，必須每個項(xiàng)目逐個定制化開發(fā)，難以做到標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，也在一定程度上限制了智能管理的應(yīng)用普及。

5 結(jié)束語

軟件的設(shè)計(jì)采用通用SQL規(guī)范數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，同時支持CS及BS架構(gòu)，設(shè)計(jì)初始就充分考慮了樓宇、園區(qū)、數(shù)據(jù)中心等各種不同類型的應(yīng)用，對各種不同類型的應(yīng)用項(xiàng)目有很好的兼容性，在眾多的項(xiàng)目中均有成功的應(yīng)用。