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Smallworld技术路线
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2011-06-08
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电网设备管理地理信息系统是一个信息流量很大、综合性相当强的系统,一方面要在高效访问数据的基础上满足海量存储需要,另一方面又要实现强大便捷的数据维护和空间分析功能,以及众多相关系统的接口,同时还要保证大量客户端操作简捷的需求,另外,还要考虑户外移动办公发展情况。综合考虑以上需求,建立一个C/S结构,B/S结构及掌上GIS的混合结构体系.
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系统总体架构及技术路线
2 系统总体架构及技术线路
2.1 系统总体架构
2.1.1 GIS 软件配置
电网设备管理地理信息系统是一个信息流量很大、综合性相当强的系统,一方面要在高效访
问数据的基础上满足海量存储需要,另一方面又要实现强大便捷的数据维护和空间分析功能,以
及众多相关系统的接口,同时还要保证大量客户端操作简捷的需求,另外,还要考虑户外移动办
公发展情况。综合考虑以上需求,建立一个 C/S 结构,B/S 结构及掌上 GIS 的混合结构体系,具
体软件配置如下:
GE Smallworld swmfs——进行空间数据库的数据发布
GE Smallworld swmfs,是空间数据库引擎,整个系统中的核心,它负责检测服务器端和客
户端的网络连接和通讯;创建、打开、和关闭数据库文件;根据客户端的访问权限,检查客户端
对文件的访问;读、写、锁定数据库的块,维护版本管理的正确性;提供数据的压缩和扩展,提高
服务器和客户端之间的通讯效率;作为永久数据缓存(persistent cache)的引擎,对缓存数据库
中的块进行读写操作;测试和侦测对服务器的访问,诊断各种网络或文件的访问问题。
GE Smallworld Core——C/S 应用开发
GE Smallworld 的 core ,提供了强大的便捷的所见即所得图形化空间数据编辑功能,另一方
面又提供强大的 GIS 空间应用分析功能的服务。包括数据转换、坐标系编辑、可视化建模、拓扑
规则库制定、图形显示风格编辑、拓扑结构修改、拓扑追踪分析等等,方便用户很快的开发 C/S
结构的客户端。
SIAS WEB 进行 B/S 客户端浏览器
SIAS(GE Smallworld internet application server), 是 GE Smallworld 公 司 推 出 的 针 对
Internet 的解决方案,开发简单,容易操作,由于使用开发是的 XML,GML 等通用格式的开发语
言,是开发速度大幅度提高,并且可以开发出更加客户化的界面。通过 IE 浏览器即可完成查询及检
索工作,并可在家中或异地城市通过 IE 浏览器进行浏览检索、专题图打印、图形网络追踪等等。
我们可以一方面为内网提供 WebGIS 服务,同时也可以为外网提供 WebGIS 服务。
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系统总体架构及技术路线
SIAS——PDA——GIS 移动解决方案
通过 SIAS 和 PDA 的结合使办公自动化的概念更加的具体化和便于实现,SIAS 和 PDA 可以
最大限度的进行功能的整合,在实时和离线的状态下实现 GIS 系统中的部分需要在野外使用的功
能,很好的发挥了 SIAS 的 internet 发布的强大功能和 PDA 的轻便及容易操作的特点。
在 SIAS 的功能的基础上,在 PDA 处理能力的范围内可以进行较复杂的运算和统计功能。提
供 PDA 使用的小型的数据库系统,作为离线状态下存储 GIS 数据,在脱离通信状态下实现数据查询
等功能,线路巡检等功能,可以和 GPS 设备相连,实时采集 GPS 定位信息,实现线路导航,偏移报
警等高级功能。
2.2 系统技术线路
2.2.1 系统技术的目标和原则
系统采用客户/服务器模式和 Intranet 模式混合模型,实现完全的资源共享。
系统采用开放式网络结构,将局内各部门的工作站、计算机,通过高性能网络,和服务
器连接起来,为各种业务应用提供高速宽带的网络传输。
为各业务应用提供透明的网络环境,网络工作站可根据需求登陆到任意服务器中。
系统具有网络管理能力,可对网络设备及工作站的运行状态进行监测控制。
采用先进、成熟的软硬件和网络技术,已满足现在及今后发展的需要。
系统具有高性能、高可靠性、安全性、开放性,以及可管理性。
为建立经济合理、资源优化的系统,我方对系统的网络设计和软硬件配置严格遵循高可靠性、
高性能、高扩展性、高安全性的原则:
1. 高可靠性
即根据实际应用需求,系统采用高可靠的设备和必要的冗余措施,以及先进的网络管理技术,
使系统、数据得以有效保护。系统设备应具有企业级要求,能提供 7 * 24 小时的不间断服务。系
统应消除单点故障,提供关键设备的故障切换,按照负载均衡方式或 active-active 方式工作。
主机服务器的可靠性是整个系统正常可靠运行的基础,选用的主机服务器必须保证具有高可
靠性。本系统是 7x24 小时连续运行的核心关键任务系统,我方从硬件、软件、网络等方面来保
证系统的高可靠性。系统的主要部件采用冗余结构,主要的计算机设备(如数据库服务器),采
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系统总体架构及技术路线
用双机热备处理方式,保证系统不间断运行,并采用双路网卡来增加可靠性,全冗余的连接方式
使系统具备高可靠。
软件方面充分考虑异常情况的处理,具有强的容错能力、错误恢复能力、错误记录及预警能
力并给用户以提示, 并配合硬件双机热备处理, 在服务器切换时,不会掉失客户端数据;并具有进
程监控管理功能,保证各进程可靠运行的数据库系统及中间件等。网络结构清晰、易于管理、减
少投资。当增加/扩充应用子系统时,不影响网络的整体结构以及整体性能,便于网络系统的维护,
对关键的网络核心交换机连接采用主备方式,以保证数据的传输的可靠性。
2. 可扩展性
即系统可根据功能和规模的发展进行扩展和升级。对于不断发展和变化的买方需求,系统不
影响原有业务的前提下很容易地动态扩展和适应,保证各种新业务开展。系统应具有灵活的扩展
能力,如存储容量的扩展等,扩展应尽可能在线进行,不中断服务。系统具有良好的可扩展性,
是保护用户投资的重要途径。
服务器系统都具有良好的可扩展能力,通过增加 CPU、内存、磁盘的数量、档次等方法进行
扩展升级。也可以通过增加集群的节点个数提高整个系统的处理性能。以 C/S,B/S,C/A/S 结构
为中心的两层/三层分布式处理系统,能够很容易地增加新的硬件产品。同时,软件的模块化结构,
具有良好的可维护性,可以根据需要修改模块,增加新功能。存储系统和网络系统的扩展相对来
说更容易一些,在设计时保证充足的扩展余量。
从系统结构上讲,传统集中式系统需要大型服务器解决方案并相当依赖广域网。通过采用高
级备份功能和高速缓存技术, 实现了具有高度可扩展性的采用分布式数据库的客户/服务器体系结
构,它具有:
可扩展数据服务器;
可扩展应用服务器;
用于高技术用户的胖客户端;
用于企业内外更多不定用户的瘦客户端。
从而使得系统在硬件结构上具有灵活的扩展能力。
3. 高性能
即系统的设计应满足高吞吐量、无阻塞的要求,网络各层次均不存在瓶颈,主机、存储系统
能满足高业务量需求(见组网方案)。
4. 高安全性
系统及系统内的设备应能抵御外来的攻击,保障各种服务器的安全、系统本身的安全以及存
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储服务器对数据的保护等。系统应具有全方位安全性保护措施,如防止外部入侵和黑客攻击,进
行自动病毒扫描。我方结合企业网状况,从网络层、操作系统层、数据库层、应用层等各个方面 ,
在系统设计过程中对系统的安全性作了充分的考虑,论述其安全策略,提出全面的系统安全解决
方案。
5. 实用性和高性价比
经济实用,网络和技术适应公司覆盖面广,节点多,信息传输量集中的特点。
我方根据自身众多成功案例积累的成功经验,随网络规模类别、业务发展情况等需求进行科
学细致的分析,进而拟订最佳的系统具体组网和设备选择方案(详细论述见组网方案),保护局
方投资。我方在方案设计中采用先进的技术与高性价比的产品,在保证系统的可靠性和高性能的
同时,尽可能降低系统建设的投入费用。
6. 针对性
不同类型的企业其管理和运行必然有着不同的特点,因此 AM/FM/GIS 系统平台也应该且必
须是一个充分针对这些特点而设计的平台,其内核结构应该针对行业特点而设计。电力企业最典
型的特征就是空间性、多样性、复杂性,因此客观上要求 AM/FM/GIS 系统平台必须具有空间数
据库技术、版本管理技术、长事务处理技术,否则,AM/FM/GIS 系统平台将无法有效地管理电
力企业关系复杂、数量庞大的数据信息,无法正确反映电力企业的实际工作状态。
7. 标准化
即通信协议和接口符合国际标准。采用标准化协议和接口可以保证用户和应用的可移植性,
系统之间的相互可操作性,从而保证系统的正常运行,并可以保护用户系统的前期投资。
系统选用的主机服务器基于 UNIX 操作系统。UNIX 系统是目前全球范围公认的开放和工业标
准主机操作系统。
GE Smallworld 系统解决方案完全符合对系统标准化的要求,具体体现在:
1. 坚持行业标准
系 统 支 持 行 业 标 准 , 如 Windows NT 、 UNIX 、 SQL 、 Web
Browsers、TCP/IP、CORBA、COM/OLE、ODBC、Oracle database、Visual Basic、Visual
C++等。另外, GE Smallworld 在开发(OGIS)开放式 GIS 的标准上发挥了完整的作用。
同意行业标准后,GE Smallworld Systems 能接受新技术,但它不代替或抛弃现有技术而出
现。GE Smallworld 客户机能把带有不同操作系统的工作站增加到 GE Smallworld GIS 网络中去,
但不进行翻译数据、重写应用程序、或转移产品许可。平台选择风险的驱除,保证了系统将是一
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系统总体架构及技术路线
个如同先进计算技术那样可行的解决方案。
2. 完全支持 Microsoft ODBC
Microsoft 的 ODBC 是 Microsoft WOSA 的关键组成部分,并且对于 Windows 客户应用程序
和数据库来说是行业标准。ODBC 为了能使 PC 应用程序访问使用 SQL 的宽带数据库,因此它提
供了独立协议的数据库。标准的 GE Smallworld 数据库和 CASE 工具功能能把外部数据库融合
GIS 环境。
电网设备管理通过支持 Microsoft ODBC 来支持开放式访问。有 2 个产品组成部分,一个是
提供了从电网设备管理系统到 ODBC 数据库的访问,另一个是提供了从 ODBC 到电网设备管理
系统的访问:
GE Smallworld SQL 服务器和 GE Smallworld ODBC 驱动提供了视窗应用程序和工具访问电
网设备管理数据的标准 SQL。GE Smallworld SQL 服务器可以在任何电网设备管理 GIS 支持的
平台上运行。 服务器已经用 Powerbuilder Professional, Crystal Reports, DAO/Jet, Microsoft
Query, Microsoft Access, Microsoft Word, Microsoft Db, Web, Microsoft Excel, and Visual Basic
成功地集成。
3. 完全支持 JDBC
JDBC(Java Database Connectivity)是 ODBC 的 Java 版本。JDBC 接口是允许 Java 客户端
应用程序访问较宽范围的数据源的 Java 程序接口。GE Smallworld JDBC ACP(extern.jar)用
JDBC 接口来使得 GE Smallworld 客户端可以与许多外部数据库,包括 Oracle 连通.要与核心空间
技术(Core Spatial Technology)一起使用,JDBC 驱动器必须符合 JDBC API v2 并支持 ODBC
Core SQL 文法。
JDBC 驱动器可能是为一个特殊种类的外部数据库而设计的,如 Oracle 或 Sybase,或者他们
是独立于数据库的,它要求外部数据库服务器包含一个特殊的数据库零件。
4. 完全支持 OLD DB
一个简单的 OLE DB 数据提供商已经根据 OLE DB 2.0 标准开发出了适于 GE Smallworld 数
据的产品。数据可以被任何适应于 OLE DB 2.0 的程序所应用;最通用的是 VB 通过 Microsoft
ADO.ADO 同样可以被类似 Java 等其他语言使用。
OLE DB 是 Microsoft Data Access Components(MDAC)的一部分。SDK 描述 OLE DB 如
下:“Microsoft OLE DB”是一种用组成对象模型(Component Object Model (COM))从各种有关
的或无关的来源中取得数据的接口。OLE DB 接口提供应用程序,用于统一访问存储在驱动器信
息源中的数据的。这些接口支持大量适应于数据集的 DBMS 功能,使得数据集中的数据可以被分
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