3.2.1 Mô tả tổng quan về hệ thống mạng cáp Viễn Thông
Hình 3-2:Sơ đồ mạng hệ thống Quản lý mạng cáp
Trong bài toán quản lý mạng cáp, hiện tại mỗi đơn vị viễn thông đều vận hành một hệ thống phần mềm quản lý mạng cáp của riêng mình. Việc xây dựng một hệ thống thống nhất cho toàn bộ các dạng mạng cáp là không khả thi (Lý do là liên kết giữa các công ty rất lỏng lẻo, đôi khi còn mang tính cạnh tranh. Phần mềm quản lý của từng công ty đã có sẵn và công ty thường khó chấp nhận sửa đổi chúng). Ứng dụng tổng hợp thông tin dựa trên kiến trúc SOA không đòi hỏi thay đổi hệ thống thông tin sẵn có của mỗi đơn vị. Tuy các đơn vị khác nhau, cách quản lý khác nhau, nhưng đối tượng quản lý đều là các đối tượng đường (dây cáp điện thoại, dây cáp điện), đối tượng điểm (tủ điện thoại, tủ biến áp, cột điện). Các dịch vụ khai thác thông tin (cập nhật, tra cứu, truy vấn) trên các đối tượng này có thể chia sẻ. Khi đó, hệ thống ứng dụng sử dụng kiến trúc SOA chỉ cần cài đặt tại các đơn vị tham gia chia sẻ một dịch vụ chuyển đổi dữ liệu từ dạng tác nghiệp trong hệ thống được tham
chiếu sang khuôn dạng chung trong hệ thống tích hợp thống nhất. Việc khai thác thông tin tích hợp thống nhất do một đơn vị trung gian độc lập đảm nhận, đủ tin cậy với các đơn vị tham gia. Khi đó, lợi nhuận sau mỗi lần dịch vụ tổng hợp thành công sẽ được tính cho các bên tham gia cung cấp, dựa trên đo đếm lượng thông tin của từng đơn vị và cách thức phân chia quyền lợi giữa các bên.
Hình 3-3: Mô hình hoạt động của các hệ thống quản lý mạng cáp Do có khó khăn trong việc thu thập thông tin sơ đồ mạng cáp viễn thông (không đồng nhất về nền đồ họa (MapInfo, CAD, GIS, 3D thông thường); không hoàn toàn đầy đủ và chính xác những nội dung thông tin địa lý, thí dụ tọa độ, về mạng cáp; không giống nhau về lớp thông tin sơ đồ mạng cáp tại các địa bàn) nên công việc thử nghiệm quản lý mạng cáp viễn thông giới hạn ở quản lý thông tin sơ đồ mạng cáp và sử dụng giao diện đồ họa phù hợp với việc kết xuất thông tin trực quan cho người sử dụng, lựa chọn địa bàn thử nghiệm dựa trên tiêu chí ở nơi sơ đồ mạng cáp phải đuợc các đơn vị tham gia sẵn sàng và có thể cung cấp.
Mặt khác, trong khuôn khổ thử nghiệm khung phần mềm ứng dụng quản lý thông tin sơ đồ mạng cáp viễn thông, phương thức truy nhập hệ thống ứng dụng của người sử dụng được giới hạn trong phạm vi giao diện WEB trên
mạng Internet. Truy vấn của người sử dụng liên quan đến các thông tin mô tả về sơ đồ mạng cáp, mà không đi sâu vào các khía cạnh kỹ thuật, các lớp thông tin địa lý chuyên biệt của sơ đồ mạng cáp.
Cuối cùng, việc thống nhất nguyên tắc phân chia lợi nhuận chia sẻ thông tin của các đơn vị cung cấp thông tin còn tùy thuộc vào điều kiện triển khai thực tế, nên trong đề tài đưa ra giả định một phương án phân chia lợi nhuận dựa trên đo đếm và kiếm soát lượng thông tin đã được cung cấp.
3.2.2 Thực trạng dữ liệu tại Trung tâm điều hành- Viễn thông Hà Nội
Cơ sở dữ liệu ORACLE bao gồm 02 database: 01 GCOMM, 01 GTCAS. Hệ chương trình đóng gói G/comms (hãng Intergraph xây dựng và cung cấp) quản lý cấu hình mạng ngoại vi : quản lý các đối tượng mạng ngoại vi về cả dữ liệu thuộc tính và đồ họa (không quản lý chi tiết dịch vụ).
Chương trình GTCAS (các đơn vị thuộc BĐHN tích hợp và xây dựng) - Quản lý đấu nối chi tiết: quản lý chi tiết các dịch vụ chạy trên đôi cáp đồng, bao gồm: điện thoại, ADSL, TSL, trạm CS. Quản lý thiết bị đặc chủng (bộ lợi cáp). Chương trình này cũng cung cấp chức năng quản lý cấu hình mạng cáp đồng (chỉ với dữ liệu thuộc tính) dành cho việc triển khai quản lý mạng cáp được linh động đối với cả các vùng không có bản đồ nền hoặc bản đồ nền còn sơ sài, chưa đáp ứng được cho yêu cầu quản lý trên G/comms.
Dữ liệu trao đổi giữa giữa 02 hệ thống quản lý cấu hình (G/comms) và chi tiết (GTCAS) được đồng bộ bởi các chức năng ngầm định của hệ thống (5’/lần) để tránh cập nhật chồng chéo, dư thừa, tiết kiệm năng suất lao động.
Dựa theo tổ chức dữ liệu như trên, Trung tâm điều hành- Viễn thông Hà Nội cung cấp các file dữ liệu dưới dạng file Excel. Giá trị dữ liệu về tọa độ trong các file Excel được cung cấp dưới dạng (X, Y) theo Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN2000. (Đây là Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia đang được sử dụng hiện nay thay thế cho Hệ HN 72 được dùng từ năm 2000 trở về trước). Kinh tuyến trung ương dạng (Latitude; Longitude) là (0.0; 105.0) và múi chiếu là 3 độ.
Hình 3-4.Kinh tuyến trung ương và múi chiếu
Từ các phân tích về hiện trạng dữ liệu mạng cáp của điện lực Ba Đình và viễn thông Hà Nội, trong chương tiếp theo, ta sẽ xây dựng mô đun chuyển đổi dữ liệu mạng cáp về mô hình dữ liệu thống nhất trên Mysql GIS
Chương 4. Xây dựng các mô đun chuyển đổi dữ liệu dữ liệu mạng cáp 4.1 Mô hình lưu trữ thống nhất trên Mysql
Qua thời gian nghiên cứu dữ liệu của các nhà cung cấp, nhóm thực hiện đã thết kế mô hình dữ liệu thống nhất để từ đó có thể quy chuẩn cho các dữ liệu của các nhà cung cấp khác nhau.
Dữ liệu của các nhà cung cấp sẽ được lưu trữ bằng cơ sở dữ liệu MySQL GIS, trong đó các dữ liệu về bản đồ, tọa độ sẽ được lưu trữ dưới dạng các điểm, đường, vùng tương ứng với các kiểu dữ liệu Point, LineString, Polygon trong cơ sở dữ liệu MySQL Spatial Extension.
Đối tượng truy vấn trong của đơn vị viễn thông Viễn thông và cáp điện lực Ba Đình chính là cáp viễn thông, cáp điện lực, cống bể, hộp tủ…Các đối tượng này được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu dưới dạng các đường (LineString) và các điểm (Point)
- Các đối tượng điểm được lưu dưới dạng các bảng trong cơ sở dữ liệu như sau
• Id (int): id của đối tượng
• Address(varchar): địa chỉ của đối tượng
• Point(POINT) : tọa độ của đối tượng trên bản đồ
- Các đối tượng đường được lưu dưới dạng các bảng trong cơ sở dữ liệu như sau
• Id (int): id của đối tượng
• Address(varchar): địa chỉ của đối tượng
• Line(LineString): Tọa độ của đối tượng trên bản đồ
4.2 Xây dựng mô đun chuyển đổi dữ liệu mạng cáp điện lực Ba Đình4.2.1 Lược đồ dữ liệu chuyển đổi 4.2.1 Lược đồ dữ liệu chuyển đổi
Dữ liệu mạng cáp điện lực Ba Đình được lưu dưới dạng mapinfo và được biểu diễn bằng cáp file .tab.Các file dữ liệu điện lực: cab.tab, cot.tab, binhdo.tab, dancu1.tab,dancu2.tab. Mỗi file biểu diễn một lớp đối tượng trên bản đồ. Các đối tượng được xếp chồng lên nhau theo thứ tự để tạo thành bản đồ mạng cáp hoàn chỉnh
Dữ liệu được số hóa dưới dạng các file mapinfo theo hệ tọa độ chuẩn HN72 của Việt Nam
4.2.2 Các giải thuật và phương pháp chuyển đổi 4.2.2.1 Chuyển đổi dữ liệu từ mapinfo sang Exel
Để có thể lưu trữ và truy vấn dữ liệu của điện lực Ba Đình, ta phải tiến hành chuyển đổi dữ liệu về dạng dữ liêu thống nhất của hệ thống. Do dữ liệu được lưu dưới dạng .tab, là định dạng riêng của chương trình Mapinfo Professional và đã được mã hóa bằng các ma trận mã hóa, nên việc đọc dữ liệu của nó ra và chuyển thành dữ liệu số được lưu dưới dạng các bảng của cơ sở dữ liệu là một điều không dễ dàng. Để đọc được dữ liệu này, ta sữ dụng một thư viện mã nguồn mở mitab.dll được viết bằng C++ của tổ chức Open GIS Consortium
Mitab là một thư viện mã nguồn mở dùng để đọc và viết dữ liệu mapinfo .tab. Thư viện này đã được thử nghiệm trong một số môi trường và có kết quả tương đối chính xác. Tuy nhiên thư viện vẫn còn thiếu một số tài liệu cần thiết cho việc xây dựng API trên C++. Những ứng dụng đơn giản thì không cần đến sức mạnh của giao diện C++ và có thể sử dụng giao diện C với một vài ứng dụng đi kèm
Mitab chia đối tượng trong file .tab thành các lớp tương ứng : Layer, Feature, Part, Vertex. Vertex ứng với một điểm trên bản đồ với tọa độ X và Y. Part ứng với một đối tượng mà file biểu diễn, như một điểm, một đường, hoặc một vùng
Một số hàm trong thư viện mitab
• Mitab_handle MITAB_STDCALL mitab_c_open(constant char* filename)
- Mở file .tab có tên filename để truy cập
- Hàm tự động xác định định dạng .tab của file
- Trả lại giá trị xác định mitab_handle nếu thành công và null nếu file không tồn tại
• Void MITAB_STDCALL mitab_c_close(mitab_handle handle)
- Đóng file được mở bằng mitab_c_open hoặc mitab_c_create
• Mitab_feature MITAB_STDCALL
mitab_c_read_feature(mitab_handle handle,int feature_id)
- Chỉ làm việc với file được mở dạng mitab_c_open
- Kết quả trả lại là đối tượng mitab_feature được đọc
• Int Mitab_STDCALL mitab_c_get_parts(mitab_feature feature)
- Trả lại đối số thứ tự của parts trong một đối tượng
• Double MITAB_STDCALL mitab_c_get_vertex_x(mitab_feature feature, int part, int vertex)
- Trả lại tọa độ x của điểm trong part của đối tượng feature
• Double MITAB_STDCALL mitab_c_get_vertex_y(mitab_feature feature, int part, int vertex)
- Trả lại tọa độ y của điểm trong part của đối tượng feature
4.2.2.2 Chuyển đổi dữ liệu Exel từ hệ tọa độ chuẩn HN72 sang hệ tọa độ WGS84
Dữ liệu sau khi được chuyển đổi sẽ được kết xuất trên bản đồ Googlemap với hệ tọa độ chuẩn của quốc tế WGS84, vì thế ta sử dụng phần mềm Mapinfo Professional để chuyển đổi dữ liệu từ HN72 sang WGS84
Đầu vào chuyển đổi là file Exel dạng
|Id |address |X |Y |
Đầu ra cũng là file Exel theo đúng định dạng trên ở hệ tọa độ chuẩn WGS84
4.2.2.3 Chuyển đổi từ dữ liệu WGS84 vào Mysql GIS Extension
Dữ liệu điện lực trong Mysql GIS được thiết kế thành 2 bảng. Bảng dl_tblcab lưu các đối tượng cáp trung thế điện lực, bảng dl_tblcot lưu các đối tượng trạm biến áp điện lực
Bảng dl_tblcab
Hình 4-2 : bảng dữ liệu cáp điện lực Bảng dl_tblcot
Hình 4-3: bảng dữ liệu trạm biến áp điện lực
Dữ liệu được đọc từ exel và lưu vào các bảng dữ liệu như trên. Truy vấn để chèn dữ liệu vào bảng dl_tblcab: Insert into
dl_tblcab(cab_id,cab_address,cab_line) values
(id,address,geometry(LINESTRING(x1 y1,x2 y2,x3 y3,...))). Truy vấn để chèn dữ liệu vào bảng dl_tblcot: Insert into
dl_tblcot(cot_id,cot_address,cot_point) values
4.2.3 Các kết quả chuyển đổi
Kết quả của mô đun chuyển đổi dữ liệu mạng cáp điện lực Ba Đình là cơ sở dữ liệu trong Mysql GIS Extension gồm 2 bảng lưu dữ liệu cáp trung thế điện lực và trạm biến áp điện lực với dữ liệu ở dạng hệ tọa độ chuẩn WGS84
Hình 4-4: Dữ liệu trạm biến áp điện lực
Hình 4-5: Dữ liệu cáp trung thế điện lực
4.3 Xây dựng mô đun chuyển đổi dữ liệu mạng cáp viễn thông Hà Nội4.3.1 Lược đồ dữ liệu chuyển đổi 4.3.1 Lược đồ dữ liệu chuyển đổi
Hình 4-6: Lược đồ dữ liệu chuyển đổi mạng cáp viễn thông
- (1) Export các dữ liệu từ hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle của viễn thông thành các bảng Exel
- (2) Chuyển các bảng excel thành chuẩn đầu vào của Mapinfo phục vụ cho chuyển đổi hệ tọa độ
- (4) Đưa dữ liệu từ các bảng excel theo chuẩn WGS84 vào cơ sở dữ liệu Mysql GIS Extension
4.3.2 Các giải thuật và phương pháp chuyển đổi
4.3.2.1 Chuyển đổi dữ liệu excel sang dạng đầu vào của mapinfo
Các bảng excel sau khi export từ cơ sở dữ liệu lưu thành các dòng, mỗi dòng lưu 4 điểm của đường cáp. Các đường cáp lưu trên các dòng khác nhau sẽ có id chung của đường cáp đó. Đầu vào của Mapinfo Professional để chuyển đổi hệ tọa độ là file Exel theo chuẩn |Id |address |X |Y |. Do đó ta phải chuyển đổi dữ liệu sang dạng chuẩn đầu vào của Mapinfo
Hình 4-8: Dạng dữ liệu chuẩn đầu vào Mapinfo
4.3.2.2 Chuyển đổi dữ liệu Exel từ hệ tọa độ chuẩn VN2000 sang hệ tọa độ WGS84
Dữ liệu cáp viễn thông lưu theo hệ tọa đổ chuẩn VN2000 của Việt Nam, vì thế để có thể kết xuất trên giao diện đồ họa Googlemap, ta phải tiến hành chuyển đổi dữ liệu từ chuẩn VN2000 sang WGS84.
Các tham số trong chuyển đổi dữ liệu VN2000 và WGS84 do bộ tài nguyên môi trường cung cấp
• Tham số dịch chuyển gốc tọa độ: -191.90441429 m; -39.30318279 m; -111.45032835 m.
• Góc xoay trục tọa độ:
-0.00928836”; 0.01975479”; -0.00427372”.
• Hệ số tỷ lệ chiều dài: k = 1.000000252906278.
4.3.2.3 Chuyển đổi dữ liệu từ WGS84 vào cơ sở dữ liệu Mysql GIS Dữ liệu cáp viễn thông trong Mysql GIS Extension được lưu thành các bảng tương ứng với các đối tượng của mạng cáp. Các đối tượng mạng cáp viễn thông: cáp, cống bể, măng xông, hộp tủ, bể cáp, lỗ cống, tổng đài tương
ứng với các bảng trong cơ sở dữ liệu: vt_tblcap, vt_tblcongbe, vt_tblmangxong, vt_tblhoptu, vt_tblbecap, vt_tbllocong, vt_tbltongdai
Các đối tượng được chia làm hai đối tượng trong Mysql GIS, đó là điểm (POINT) và đường (LINESTRING). Đối tượng đường gồm có: cáp, cống bể. Đối tượng điểm gồm có: măng xông, hộp tủ, bể cáp, lỗ cống, tổng đài
Chèn một đường vào cở sở dữ liệu:
- Insert into vt_tblcab(id,address,line) values (id,address,geometry(LINESTRING(x1 y1,x2 y2,x3 y3
Chèn một điểm vào cơ sở dữ liệu:
- Insert into vt_tblcot(id,address,point) values (id,address,geometry(POINT(x1 y1)))
4.3.3 Các kết quả chuyển đổi
Kết quả của modul chuyển đổi dữ liệu mạng cáp viễn thông Hà Nội là cơ sở dữ liệu Mysql GIS Extension chứa các bảng ứng với các đối tượng. Dữ liệu được chuyển đổi theo chuẩn của hệ tọa độ WGS84, thích hợp cho việc hiển thị trên giao diện Googlemap
Hình 4-9: Biểu đồ quan hệ cơ sở dữ liệu mạng cáp viễn thông Hà Nội Bảng dữ liệu lưu đối tượng đường
Bảng dữ liệu lưu đối tượng điểm
Hình 4-11: Bảng dữ liệu đối tượng đường cáp Viễn thông
Với mô hình dữ liệu thống nhất đã xây dựng ở từng đơn vị, ở chương tiếp theo ta xây dựng các dịch vụ cung cấp dữ liệu cho hệ thống tích hợp và khai thác
Chương 5. Xây dựng các dịch vụ cung cấp dữ liệu 5.1 Vị trí của các dịch vụ trong bài toán tích hợp thông tin
Hình 5-1: Mô hình hệ thống tích hợp thông tin
Trong hệ thống tích hợp thông tin. Nhà cung cấp dịch vụ (Service Provider) sẽ đăng ký thông tin cần cung cấp với nhà đăng ký dịch vụ (Service Register). Thông tin được đăng ký bằng UDDI của Webservice. Khi có truy vấn đến hệ thống tích hợp thông tin(Service Intergration), hệ thống tích hợp sẽ tìm kiếm các dịch vụ tại nhà đăng ký dịch vụ để tìm thông tin cần thiết về các nhà cung cấp dịch vụ. Từ thông tin đó của nhà cung cấp dịch vụ, hệ thống tích hợp sẽ gửi request đến nhà cung cấp và được trả lại kết quả.
Nhiệm vụ của việc xây dựng các dịch vụ cung cấp dữ liệu là xây dựng các Webservice để đăng kí với Service Register và để trả kết quả về cho hệ thống tích hợp khi có truy vấn gọi đến. Các dịch vụ là các webservice đặt tại từng đơn vị tham gia vào hệ thống tích hợp thông tin, đó là điện lực Ba Đình và viễn thông Hà Nội.
5.2 Dịch vụ cung cấp dữ liệu điện lực Ba Đình5.2.1 Mô tả dịch vụ 5.2.1 Mô tả dịch vụ
Để tích hợp với hệ thống tích hợp mạng cáp, các dịch vụ cung cấp dữ liệu của điện lực Ba Đình được xây dựng và cung cấp dưới dạng các Webservice. Webservice làm nhiệm vụ truy vấn vào cơ sở dữ liệu dl_cable đã được xây dựng ở trên để trả lại kế quả cho các truy vấn đến các đối tượng của điện lực của hệ thống tích hợp