挑战杯-作品申报书.doc

挑战杯 申报作品情况（科技发明制作）

说明：1．必须由申报者本人填写；
2．本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；
3．本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书；
4．作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。
作品全称
通信设备及站点资源的智能可视化显示系统
作品分类
（ B ）A．机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控
制、工程、交通、建筑等）
B．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）
C．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）
D．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健
康、卫生、食品等）
E．能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化
工、生态、环保等）
作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标
作品设计目的：
近年来，随着目前现代通信行业的迅猛发展，通信领域也暴露出越来越多的严重问题。目前通信资源配置，只是简单地根据当地通信需求对设备站点资源进行分配，既没有长远计划，也造成了通信资源的浪费。在对上述问题做了一些调查和研究后发现原因在于通信领域的设备和站点资源数据都只是存在于表格和纸张上的文字数据，使得无法直观的查看通信领域的资源配置，就无法全局的发现并解决问题、优化配置。针对这一事实，本项目通过对通信领域的设备和站点资源数据的整理，使用地图、Raphael.js和SVG矢量图等工具，结合深度遍历等思想，自主开发地理信息展示、智能网络架构绘制和智能物理拓扑图功能，完成了对通信领域的设备站点资源抽象、无序的数据到具体的、形象的可视数据的图形化转换。将通信领域的网络资源多角度、多层次的展现出来。同时，也将通信领域资源配置的疏密和是否合理展现在图上，使得通信领域对现有资源配置有一个清晰的了解和直观的印象。便于其对自身资源的进行管理和维护，及对以后的通信资源的建设和使用有一个长远规划，能够更合理的利用和维护通信资源，优化了资源利用，节约了社会资源，贯彻落实中央提出的建设节约型社会，发展循环经济的要求。同时，这样一个系统，即具有通信领域数据管理系统的完善性，又增加了地图显示和拓扑图功能，增加了国内相关软件的功能性。

基本思路：
在项目中，我们 以新型画图算法为核心，结合深度遍历，采用分层画图、层层相连的结构解决了智能成图中图形重叠的难题，达到可以无限制、多层级、结构化的展现整个通信网络；应用了Struts（开源框架）和jQuery（脚本库）以及Spring（开源框架）等框架，在很大程度上降低了代码耦合度，提高项目的可移植性。使用GIS软件和地图API（Application Programming Interface，应用程序编程接口），解决了图层过多，负荷过大的问题，既实现了在地图上显示通信机房站点和通信管线实际位置的功能，又提高了地图浏览速度、降低了缓存占用率。在页面设计中采用Jquery和Struts-jquery（脚本库）标签包，解决了以往页面设计中代码冗杂和耦合度过高的问题，达到”写得少，做的多“的目的，并且使页面更整洁美观。项目四大模块：
（1）数据管理：在通信领域的数据中，最小到端口，最大环路，本项目通过对数据库外键的设计和前台按钮的链接，完成了从端口到槽位、槽位到设备、设备到站点、站点到网络的数据连接，使得通信领域设备站点资源数据之间层层相连。使用JavaScript（脚本语言）语言对标签包进行封装，解决了一批标签包的BUG（漏洞），提高了标签的本地适用性。
（2）地图信息展示：机房站点在实际中都具有其真实的地理位置和地理空间，为了便于通信领域对其机房站点信息的掌握，本项目利用GIS软件设计地图，并且使用地图API对地图上机房站点的坐标进行图层覆盖，完成了机房站点展示功能。同时以微积分的思想为指导， 利用地图折线API，完成了在地图上标出通信管线路径的功能。站点和站点间的向下行关系对于通信领域网络管理也很重要，通过上下行关系进行网络维护规划，本项目通过对右键点击监听功能的覆盖，利用地图两点画线API，完成了这一功能。
（3）智能网络架构绘制：通信领域提供的公共服务都是基于网络层的，整个通信网络被划分为无数个主干网、城域网、局域网，为了使通信领域网络可以直观的显示，本项目利用Rephael.js图形工具，采用分层思想，将不同级别网络分别显示，完成了对整个广域网及其子网的展示功能。同时增加网络节点查看按钮，可直接查看节点所在机房节点详细信息，方便快捷。
（4）智能物理拓扑图：网络的最底层是物理层，本项目通过对每个设备端口连接的设置与管理，利用端口占用、端口对端口等方式，确定了设备与设备间的连接关系。结合深度遍历方法，借助SVG（Scalable Vector Graphics，可缩放矢量图形）矢量图形工具，成功解决了画图中子级图形排列不整齐或重叠的问题，设计出新型画图算法，利用分层思想将整个网络按照网路级别分层，完成了对物理层网络智能成图的功能。并且针对每个账号设置了初始化设备，方便用户快速查看，上下层网路间只需点击中间设备即可切换。

创新点：
1、智能物理拓扑图模块依据实际端口连接数据，结合通信领域端口连接方式，借助端口占用、设置端口属性等方法，实现了系统中设备端口对端口的连接，完成了将设备连接成网络的功能。
2、智能物理拓扑图模块根据数据中已形成的设备间网络，结合深度遍历，解决了子节点分布杂乱、子节点重叠等问题，设计了新型的画图算法，使用SVG矢量图工具，完成了设备自动形成环路、干路和支路等网路的功能。
3、 智能网络架构绘制模块使用Raphael.js工具，结合分层思想，根据实际网络搭建情况，真实显示网络层局域网、城域网和广域网之间的网络框架，其中通过图片添加的形式可以任意增加网络节点图片，并通过拉线连接的方式，解决了节点连接、网络构架的问题，完成了对网络层网络显示的功能。清晰展示了城市、乡镇、小区以及楼道级局域网的网络建设情况。
4、 地理信息展示模块，使用ArcGIS软件，利用地图API，结合微积分的思想以线段组代替曲线，将通信领域机房站点和通信管线清晰的显示在地图上，并通过对鼠标点击功能的重置设计了上下行节点显示功能。

作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）
目前，国内通信领域也有自己的资源管理系统，但是其功能主要是对通信设备的数据管理，数据录入导出，数据统计查询和客户统计查询等数据操作。基本没有对通信设备和站点资源的可视化管理系统。数据主要停留在数据表格和数据库中，没有一种多维的具体化的可视化管理方式。在国外，由于GIS的迅速发展和大力支持，通信设备站点和管线地图可视化已相当完善，在美国，由国家统一管理通信领域的地图信息，每个公民都可查看 。单这些系统并不是专门面向通信领域的，而是一个对所有地理信息都可查询的地理信息系统，并且只是单一的地图展示功能 。
本项目设计完成对通信设备及站点资源的数据管理、地理信息展示、智能网络架构绘制功能和智能物理拓扑图生成等功能模块。这些功能模块用以直观、形象的将文字数据转换为图形数据，使得通信领域的资源配置合理性一目了然，便于通信领域对其资源配置就行整合修改，优化资源利用。
在项目中，我们创新性的提出利用画图工具，设计新型画图算法，根据数据库数据自动的，智能的生成拓扑图功能。其中智能网络架构展示绘制功能，预设计为是利用绘图工具在画板上对通信网络架构进行绘制并展示出来的功能。实际物理拓扑图智能生成功能是利用数据管理模块中保存在数据库中的数据，将设备通过端口连接后生成的物理层连接网络自动的绘制出来的智能绘制功能。这样，在物理层、网络层、以及实际地图上都有了一个很直观、很形象的通信设备和站点资源构架图显示系统。而地理信息展示模块准备设计利用GIS将通信设备站点资源自动在地图上显示位置、详情和上下行站点的展示功能以及利用GIS API在地图上智能的绘制通信电缆管线、电杆管井分布的路线和位置的通信地理信息绘制功能。
作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果
1、基于本系统的论文《基于poi的excel批量导入技术》刊登于《中国电子商务》杂志2013年第6期，作者伍明川。
2、基于本系统的论文《基于Spring Security安全框架的联通资源管理系统安全分析》将刊登于科技核心《电子设计工程》杂志，作者董一璠、李宝林、何先波。
作品所处
阶 段

（ D ）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段
D 上线使用阶段 （自填）
技术转让方式
独家许可
作品可展
示的形式
□实物、产品 □模型 □图纸 □磁盘 □现场演示
□图片 □录像 □样品
使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测
本系统通过浏览器访问，账号密码登陆后；录入全部数据后点击使用地图展示和物理拓扑图展示即可查看本系统提供的展示功能。由于是面向对象开发且使用了struts框架，所以本系统的可移植性很高，在系统中的属性段都是可以自主添加修改的，所以可以面向所有的通信公司和部分分站点较多的企业。目前通信行业迅猛发展，通信公司对自身管理方式的改革迫在眉睫，所以通信公司对企业级管理系统的需求很大，本系统为其提供的机房节点的可视化的管理模式，相对于只存在于纸张上的数据式管理模式具有很大的优越性。本系统预计在通信公司的管理软件市场上具有很大的前景。
专利申报情况
□提出专利申报
申报号
申报日期 年 月 日

□已获专利权批准
批准号
批准日期 年 月 日

□未提出专利申请
科研管理部门
签 章

年 月 日