由于各种光缆大同小异，现就电力通讯最常用的ADSS光缆来说明设计中的有关注意事项。
1.1路由查勘与选择路由的查勘与定夺，要遵循一些基本原则，如在保证通信质量的前提下，尽量选择方便抵达，维护容易的路线；尽可能裁弯取直；选择坚固、稳定的地区，如主干道两旁；避免地基不稳或等待建设的地段，如沟壑、沼泽；尽可能不穿越铁路、水域等等。
1.2光缆型号确定由于ADSS光缆是与输电线路共有杆塔，因此要考虑杆塔的承重及分布，再结合当地气象资料，线路断面以及特殊跨越点来共同参照，才能最终确定每节段各自的跨距，挂点落差，最大承受能力，最大风速等参数。由于不同规格线缆在不同跨距条件下，弧垂和张力的对应关系都有所变化，选择时以实际情况为准，但可以现成规格作为参考。如有条件，可用试差法试验几种规格选定最优的方案，以达到最佳条件。
1.3运行张力设计运行张力与弧垂具有对应关系，主要受风力影响。其影响作用体现在杆塔负荷，弧垂中心点距地面高度，以及控制点具体高度几个方面，一般对运行张力最大值取三倍安全系数即可。它对光缆元件的尺寸、模量和制造材料也有较大影响。
1.4传输损耗设计由于光缆传输损耗主要发生在接头部位，因此，在不影响传输效果的前提下，可适当增加大长度光缆数目，以达到减少接头的效果。
2光缆线路施工要点
2.1光缆架设机械使用要点光缆架设的主要设备有张力放线机和牵引机，此外视具体要求使用一定数量滑轮。张力放线机顾名思义，通过匀速放线，使得光缆始终保持一定张力，为达到这一要求，通常将张力控制在3000~4500N左右，最大不超过5000N。牵引过程中，光缆顶端与牵引绳之间最好以网套，以避免内部光纤在外力作用下损坏。最后，线路架设中，务必保证每个滑轮都有专人看守，确保光缆不会脱出。
2.2施工注意事项光缆架设过程中，要特别小心不要磨损外部保护层，滑轮内部必须有橡胶缓冲层或其他缓冲措施，严禁在地面或其他粗糙表面拖拽，严禁用金属等硬物剐蹭表面，如果外部防护层发生磨损，就可能会失去防水性，进而有很大可能发生电腐蚀，使得光纤传导信号受到外界辐射的干扰，这将严重影响光缆的使用质量。对于耐张段光缆，可用棘轮来精确调节其紧张度，进而判断出光缆运行张力。此外，接续点的连接和接头盒的装配工作，都应该提前在地面完成，接续盒应装配在一般人所不能及高处，防止误触和恶意损毁。ADSS光缆的一大优点就是能带电架设，施工中应特别注意雨雪天气等可能的安全隐患，以免酿成事故。
2.3其他注意事项架设线路尽量不穿越人口聚居区，尽量不穿越经济园林；在同等条件下，选择慢车道或人行道地下施工，避开快车道；与其他建设管线，特别是热力与煤气管线保持距离，具体可参考国家规定；避开大型工业区，或有较高建筑物及树木的地区；施工所在地已有其他输电线路时，要保持两米以上的安全距离，特别要考虑到光缆悬垂高度而非杆塔架设点高度，同时在施工当中，要注意采取保护措施，必要时可切断电力供应。
3结束语
关键词：客运专线；通信系统；武广；系统组成
中国铁路客运专线由很多控制系统构成。通信系统是客运专线重要组成系统之一，武广客运专线正线全长968.52km双线，共设18个车站，通信系统建设通过采用先进、成熟、经济、适用、可靠的系统设备，构建高可靠、数字化的综合通信网络平台，为客运专线行车指挥和运营管理提供语音、数据、图像等多种通信手段。
1武广客运专线通信系统构成
通信系统是客运专线重要系统组成之一，系统由通信承载系统、通信业务系统以及通信支撑系统组成，共14个通信子系统。通信承载系统由传输系统、数据网、通信线路以及车站、段所综合布线系统组成，为通信系统以及其他各类应用系统提供语音、数据、图像业务的传送服务。
通信业务系统由电话交换及接人系统、调度通信系统、专业移动通信系统、会议电视系统、应急救援指挥通信系统、综合视频监控系统组成，提供有线、无线相结合的公务通信、调度通信等基本通信业务。通信支撑系统由通信综合网管系统、同步和时钟系统、电源系统、电源及通信信号机房环境监控系统组成，作为上述通信承载网、通信业务网相关子系统的运营支撑，提供电源、时钟同步、网络管理等功能。
2通信各子系统功能
2.1传输网
提供对车站间物理层业务、数据链路层业务的支持，实现TDM、以太网等业务的接入、处理和传送。
满足信号系统、牵引供电系统、客运服务等涉及安全生产、资金往来的应用系统的通信传送需求，并为通信业务网提供传送通道。
采用STM-6410Gb／s系统组建多业务传输平台(MSTP)骨干汇聚层；采用STM-4622Mb／s接入网系统组建多业务传输平台(MSTP)接人层；采用STM-6410Gb／s设备组成链型网络，MSP链型复用段保护方式；采用STM-4622Mb／s设备，根据业务节点的类型组成多个通道保护环。
2.2数据网
为不涉及安全生产、资金往来的各种应用系统提供网络层的广域网互联服务，包括综合视频监控、会议电视、各类信息系统等。采用MPLSVPN技术提供各个业务系统业务数据的隔离和QoS保证，利用本线MSTP传输系统作为承载平台。采用核心、汇聚、接入3层结构。核心层在客专调度所设置骨干路由器，对全线的数据业务进行转发；汇聚层在沿线大站设置汇聚路由器，负责区域内数据业务的转发；接入层在沿线客运站、段所、客专公司设置接人路由交换设备，负责站内数据业务的接人。节点之间通过MSTP系统提供的155Mb／s通道互连，构成环形、星型双归。
利用MSTP多业务光接入网提供未设置数据网没备节点的数据业务的汇聚和接人。
2.3通信线路
在铁路两侧电缆槽道内各敷设1条主干32芯光缆，形成不同物理路径的光缆线路，纤芯容量及分配满足各专业的需求；沿线另敷设8芯短段光缆解决GSM-R光纤直放站的纤芯需求。
2.4车站、段所综合布线
在客运公司、动车段、综合维修段及各车站设置综合布线系统，由工作区子系统、水平子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统组成。
2.5电话交换及接入系统
利用铁通既有程控交换设备，按照综合维修段管界分段纳人既有铁路电话交换网统一编号组网。新没接入网系统，沿线车站新设ONU设备，分段接入新设OLT设备，OLT设备通过V5.2接人铁通程控交换设备。
2.6调度通信系统
提供各种具有调度通信特征的语音通信业务，实现固定用户与移动用户的统一呼叫。提供铁路专用通信、站场通信、站间通信。
采用固定用户接人交换系统WAS组织调度通信系统。通过与CSM-R系统互连，实现有线无线调度一体化。在客专调度所、通信站新设调度所FAS设备，互为备用，实现调度所FAS设备的同城异地备用。
沿线各车站、动车段、动车运用所新设站段FAS，通过传输系统提供的E1接入调度所FAS设备。新设FAS设备通过30B+D接口、DSS1信令与既有部干调、路局数调系统互联，解决调度台间联络业务。
2.7专用移动通信系统
采用GSM-R系统提供无线列调、ETCS-2列控、车次号跟踪、调度命令传输、区间公务移动通信等业务应用。系统采用GSM-R技术实现，由交换子系统、基站子系统、运行与维护子系统、移动智能网子系统、通用分组无线业务子系统以及GSM-R终端组成。
交换子系统、移动智能网子系统、通用分组无线业务子系统由GSM-R核心网工程建设。
为避免基站子系统部分设备的单点故障提高GSM-R系统的可靠性，基站子系统可采用单网冗余覆盖建设方案，当某一个基站出现故障时，相邻两个小区的覆盖电平仍然能够达到系统规定的性能要求。
根据行车密度、车站股道数和定员数，结合话务模型进行测算，基站容量按枢纽站四载频、一般车站三载频、区间基站两载频设计。
2.8会议电视系统
会议电视系统为全线的运营管理提供高质量的视频会议功能。系统采用H.323架构，H.264压缩编码格式，利用数据网进行承载。
2.9应急救援指挥通信系统
应急救援指挥通信系统由应急中心设备以及沿线现场设备组成，紧急情况下为应急中心提供事故现场的实时动态图像，并建立双向的语音、数据传输。
长大水底隧道(武广浏阳河隧道)另设紧急电话系统、隧道视频监控系统和广播系统，为隧道的紧急救援提供更多的通信保障。
2.10综合视频监控系统
由监控中心、监控分中心、监控终端以及前端设备构成。监控中心设于客专调度所，负责全线视频监控设备及网络的统一管理和调度，可以对全线的视频监控图像进行调用。监控分中心设于沿线客运站，负责本站及相邻区间的图像存储、后期分析处理以及图像的分发管理。
监控终端设于调度所、综合维修段、路局相关部门。可以对管内的视频监控图像进行调用。前端由摄像机设备、光端机、视频服务器(编码器)设备组成，设置于沿线车站、区间现场，实现对监控对象图像的采集和前期分析处理。
2.11通信综合网管系统
在客专调度所设置综合网管系统中心设备，包括数据库服务器、应用、采集服务器、磁盘阵列、交换机、第三方软件、应用软件、管理终端等，实现对客专调度所管辖范围内通信网络的管理。
前端通过与各通信子系统网元级管理系统互连，实现对通信子系统网管信息的采用。在综合维修段、路局没置远程管理工作终端，满足相关运营维护人员对其管内通信系统的管理。
2.12同步及时钟分配系统
为通信系统以及其他信息系统提供时钟同步、时间同步功能。时钟同步采用主、从同步方式，沿线设置多个二级节点时钟BFF$，时钟同步源取自铁通既有LPR时钟信号。
在客专调度所设置中央主时钟(包括GPS)以及NTP分配单元，通过数据网、传输系统提供标准时间信号。
2.13电源系统
系统采用直流通信设备提供高可靠性的48v直流电源、交流通信设备提供高可靠性的220V交流电源。
采用组合开关电源设备和阀控式密封铅酸蓄电池组，电源整流模块采用N+I方式备份，配置2组蓄电池组，后备时间1h。采用UPS系统和后备电池组，配置1组蓄电池组，后备时间1h。
2.14通信电源及通信信号机房环境监控系统对通信、信号机房的机房运行环境和安全等进行实时监控，可监测的环境量包括温湿度、烟雾、水浸、门禁、非法入侵、空调的控制；对通信系统所采用的交、直流电源设备进行监测。
由一级监控中心、二级监控中心、前端监测单元SU设备构成。一级监控中心设于客专调度所，负责对全线动力设备和环境的集中监控和管理；二级监控中心没于沿线通信站、综合维修段，负责对其管内的动力设备和环境进行监控和管理。
前端监测单元由设置在各个机房的智能一体化采集器及环境传感器(温湿度、烟雾、水浸、门禁、空调控制等)等构成，实现对各种信息量的采集。
关键词： 网络编码； 可行性； 线性多播性； 混合
中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）12-01-02
Research on network coding based on linear network coding technology
Li Ni， Yang Wangdong， Chen Qiang
（Department of Information Science and Engineering， Hunan City College， Yiyang， Hunan 413000， China）
Abstract： The status of the network coding research and the existing problems are described. The feasibility of network coding is proven through the analysis of linear network coding technology coding and decoding principle. The most basic property of the linear network coding-linear multicast property is demonstrated based on theory of linear algebra. Finally， the network coding technology is put forward as a "hybrid" technology. The network coding technology development will be combined with the computer network technology， information theory， coding technology and cryptography theory.
Key words： network coding； feasibility； linear multicast property； hybrid
0 引言
今天的互联网信息就像高速路上的汽车或管道中的水流一样被传输着，日益增长的网络带宽需求和不可靠网络的QOS需求，已成为制约网络发展的瓶颈。为扩大网络覆盖范围和提高系统容量，采用网络编码技术实现网络的最大流传输，已被国际学术界认定为解决网络问题的重要手段，并成为网络理论研究的热点问题之一。
1 网络编码研究现状和存在的问题
上个世纪50年代香农就提出：通信网络端对端的最大信息流是由网络有向图的最小分割决定的，但传统路由器的存储转发模式难以达到最大流最小分割定理的上界。2000年，香港中文大学R.Ahlswdee等人在发表的论文Network Information Flow中首次提出了网络编码[9]，并根据信息论严格证明了网络编码允许中间节点对接收到的信息进行编码并转发，接收节点通过相应的解码获得原始信息，这样可以达到通信网络的容量上界，从而最大限度利用网络资源。网络编码的提出从本质上打破了通信网络中传统的信息处理方式，是通信网络研究中一个重要的里程碑事件。近年来，网络编码理论的研究已取得重要发展，同时在应用基础和工程实践方面的研究也正在全方面展开。2003年，SYR.Li等人证明了使用线性网络编码已经能足够达到网络多播容量。Koetter R等人提出了网络编码的代数框架，并证明了存在满足多播流量的线性不变编码。这两位学者的工作为网络编码的发展准备了必要的理论条件。随机网络编码是由Ho T、Medard等人在2003年提出的，它的提出拓宽了网络编码的适用场景，使得网络编码不再局限于确定的网络拓扑和集中式算法。Cai Ning利用分布式网络编码来纠正网络中的差错，并论述了网络编码在安全方面的应用，为网络编码增加了新的应用领域。国外多所著名大学如麻省理工学院、多伦多大学、瑞士EPFL学院等，以及多家知名IT研究机构包括微软研究院、贝尔实验室等，都在积极开展网络编码理论和应用的研究，而国内针对编码的研究尚处于起步阶段。
目前，网络编码的理论研究尚处于初步阶段，实际应用也远未挖掘出其真正潜力，还有大量的难题有待解决。①即便网络编码可以提高通过率，能使问题得到有效解决，但是要确定存在合适的边函数却是件不容易的事情。还存在网络什么时候传输的边函数有用，有多少信息需要通过这种方式传送等问题。②在许多实际的网络中，并不一定是有向或无环的。对于有环网络构造的编码是时变的，这在实际中很少应用。并没有证明有环网中最佳时不变码的存在。③多源网络编码构造问题。④目前许多的有效编码算法都只限于应用到组播的情况，缺少一般性。⑤网络安全与网络管理的应用。
2 网络编码技术概述
网络编码的概念源于2000年Ahlswede R，Cai N，SYR.Li，R.W.Yeung发表的论文《Network Information Flow》，其最初的思想即允许网络的中间节点参与编译码。网络编码采用存储-编译码-转发的方式，可达到网络的多播容量[6]。网络编码的实质：①信息流被压缩或被编码；②网络编码是通过计算（编码）提升吞吐量。（网络吞吐量：是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。吞吐量的单位以比特/秒或字节/秒表示。）
网络编码理论也称为网络信息流理论，属于网络信息论的重要分支。经典信息论的编码通常是信源编码和信道编码，而网络编码与其有本质上的不同。网络编码除考虑信源和信宿节点的编码外，中间节点也参与编码，并且网络编码能从整体上提高网络吞吐量，提升通信系统的有效性。
网络编码理论指出网络信息流可以被压缩，从而进一步提升网络吞吐量。并且信息流仍然满足守恒定理，虽然信息内容被处理，但处理前后信息是不增也不减的。
其中，线性网络编码是研究较早，也是较为成熟的一类。有向无环网络中的网络编码称为线性网络编码。蒲保兴等详细分析了线性网络编码的计算时延与关键参量之间的关系[5]。
3 线性网络编码的编码译码原理及其可行性
线性网络编码中的核心是确定两个重要参数，即局部编码矩阵和全局编码向量。
定义1 线性网络编码的局部编码矩阵[8]
有向无环网络中，已知F为有限域（具有有限个元素的域），s（向量矩阵维数）为正数。对于任何节点T，其线性网络编码的局部编码矩阵为：
KT=[kd，e]d∈In（T），e∈Out（T）
式中，In（T）是节点T所有输入链路的集合，Out（T）为节点T所有输出链路的集合，|In（T）|表示节点T输入链路的个数，|Out（T）|表示节点T输出链路的个数。KT矩阵是维数等于|In（T）|×|Out（T）|的矩阵。kd，e表示节点T的每个相邻链路对（d，e）的局部编码标量，取值于有限域F。
对于信源节点由于没有输入链路，一般假设产生s维信号的信源节点存在s条输入链路，由于这s条链路实际并不存在，所以称为虚拟链路。
定义2 线性网络编码的全局编码向量
式中，fd为输入链路d的全局编码向量，fe称为输出链路e的全局编码向量。全局编码的是维数等于s*1的列向量，标记网络输入信号量为s。该迭代公式的初始条件是信源节点的s维虚拟链路的全局编码向量，它是从向量空间上选择的一个s维的标准基。
定义3 线性网络编码中全局编码向量与链路上传输信息的关系
me=x·fe
式中，x为信源节点产生的所有信息行向量，维数为1*s。fe为链路e上的全局编码向量，me为链路e上传输的信息。通过线性编码后每条链路上传输的是关于输入信号的线性表达量。
定义4 线性多播的译码矩阵D
[fe]e∈In（T）·D=Is
式中，maxflow（T）是针对任何满足maxflow（T）≥s的节点T，[fe]e∈In（T）为节点T所有输入链路的全局编码向量并列放置一起所组成的矩阵，Is为s×s维的单位矩阵。
将节点T收到的所有消息（可用消息矩阵x·[fe]e∈In（T）表示）乘以译码矩阵D，即可译码出信源节点S所发出的信息。
线性网络编码的编码和译码原理，其基本思想是，编码时，根据每个节点的每个相邻链路对的局部编码标量，得到每个节点的局部编码矩阵。将局部编码标量和局部编码矩阵的线性组合，得到关于每条链路的全局编码向量。于是得到通过编码后每条链路的实际传输信息。译码时，由定义4得到译码矩阵D，将信宿节点收到的所有消息乘以D，即可译码出信源节点所发出的所有信息。
可见，线性编码的基本思路简洁，当局部编码矩阵确定后，可以惟一确定全局编码向量，并可通过译码矩阵得到其信源信息，并易于在网络通信中实现，保证了在网络中信息的安全，提高了吞吐量，由此网络编码是可行的。
4 网络编码的线性多播性质
在向量空间的一组元素，如果其中没有向量可表示成有限个其他向量的线性组合，则称为线性无关，反之称为线性相关。
有向无环网络中，对于任何非信源节点T，输入链路为n，均存在由其所有输入链路d的全局编码向量fS*1集合组成的向量空间vs*n。若n≥s，则vs*n秩的最大值为s。已知全局编码向量均是从s个标准基的线性组合的，所以，向量空间vs*n的每个列向量均是s个标准基的线性组合，所以vs*n的秩为s。
在有向无环网络中，对于非信源节点T，当其最大数据流大于等于网络信息输入信息量时，其所有输入链路全局编码向量所生成的向量空间的秩为网络输入信息量，即向量空间中线性无关的全局编码向量的个数为网络信息输入量。所以，信源节点发出的信息量为w，则非信源节点最多收到信源发出的w个信息。对满足输入链路大于w的节点，则能同时接收到信源发出的所有信息。在路由的情况这是不可能的，这是网络编码性能优于路由的本质原因。
有向无环网络中，对于任何非信源节点T，存在其所有输入链路e的全局编码列向量fe的集合所生成的向量空间ve。对于满足输入最大流量大于等于网络输入信息量的非信源节点T，均有
dim（ve）=网络输入信息量
则此时的线性网络编码称为线性多播。在有向无环网络中，线性多播是其最基本的特点。
5 结束语
在有向无环网络中，由于不存在环，所以我们可以“由上至下”从信源节点至信宿节点顺序地线性编码传输信息，增强了信息传输安全性，提高了网络吞吐量。在此，我们详细描述了网络编码技术的现状和存在的问题，并通过线性网络编码技术论证了网络编码是一门可行的网络技术，而且，从线性代数理论基础上证明了网络编码存在线性多播性。
有向无环网络编码理论的研究是网络编码技术不可或缺的内容。未来网络编码技术的发展将结合计算机网络技术，信息论和编码技术，密码学理论等知识，并结合现代技术如透明计算，云计算等不断发展和深入。
参考文献：
[1] 谢坚戈，袁涛，王晓灵等.网络编码调度策略的研究[J].电视技术，
2012.36（3）.
[2] Xia Yin， Zhang Tiyuan， Huang Jiaqing J .New algorithm for
variable-rate linear broadcast network coding. Cent. South Univ[J].Technol，2011.18：1193-1199
[3] 蒲保兴，杨路明，王伟平.线性网络编码的导出与扩展[J].软件学报，
2011.22（3）：558-571
[4] 司菁菁.线性网络编码的类型保持转换矩阵[J].计算机工程与应用，
2011.47（7）.
[5] 蒲保兴，王伟平.线性网络编码运算代价的估算与分析[J].通信学报，
2011.32（5）.
[6] Yeung R， Li S，Cai work coding theory. foundation and
trends in communications and information theory[M]. Now Publishers，2006：11-55
[7] Tan M，Yeung R，Ho S.A unified framework for linear network
codes.Proceedings of the 4th Workshop on Network Coding Theory and Applications[C].Hong Kong，China，2008：132-136
[8] R.W.Yeung.Information Theory and Network Coding[M].Springer.
关键词：公交查询；JSP；MySQL数据库；SSH框架
0 引言
城市公交是专门服务于广大人民的交通工具。它是一个城市政治、经济和社会活动的重要组成部分。伴随着我国经济发展和城市建设的快速提升，城市经济越来越繁荣，人急剧增加，每个城市都必须解决好人们出行的问题。城市公交系统直接关系着一个城市的经济发展和居民生活安定，城市公交以其方便、快捷、容量大而成为城市交通网络。安康市公交信息系统给的发展处于一个落后的水平，广大乘客可获得的信息方式比较单一，公交信息的完整性和准确性无法得到保证，并且没有专门的机构负责公交信息的和管理。出于此目的，使用JSP和SSH技术设计和实现了安康市城市公交线路查询系统。该系统能够实现多种查询方式，满足不同查询需求，同时也可以提供公交新闻浏览，公家论坛等功能，极大的方便了市民出行。
1 系统设计
1.1 系统功能设计
本系统主要分为七个模块：公交查询模块，新闻资讯模块，留言信息模块，上传下载模块，后台管理员管理模块，公交图片模块，用户注册或登录模块。系统的整体功能如图1所示。
本系统可以为三类用户提供服务，分别是游客，会员，管理员。各类用户具有不同的功能权限。（1）游客：线路查询、站点查询、乘换查询、阅读新闻、阅览新闻；（2）会员/注册用户：线路查询、站点查询、乘换查询、阅读新闻、浏览论坛、留言、回复留言；（3）管理员：线路查询、站点查询、换乘查询、阅读新闻、进行管理。
1.2 系统数据库设计
本系统使用MySQL数据库。主要的数据库表有：路线表、图片表、用户表、管理员表、留言表、上传下载表、新闻表、论坛表等。其中，线路表主要存储公交车的线路信息，用户表存储注册用户的信息，留言表存储用户的留言信息，新闻表存储新闻信息，论坛表存储论坛信息。线路表的具体结构如表1所示。
2 系统的实现
2.1 用户注册与登录
用户通过注册成为会员用户，在注册页面中，用户填写用户名、真实姓名、密码、确认密码、联系地址和电子邮箱这些信息。通过form表单中的onsubmit="return checkForm（）来检查是否为空。通过接口类UserService.java，实现类UserServiceImpl.java，控制类UserAction.java等来实现用户注册。然后，用户在登录界面输入用户名与密码，发送user/user_memLogin请求到服务器，服务器将根据用户请求的url找到该路径对应的UserAction在user-config.xml的文件里面，调用对应配置的memLogin（）方法验证账号是否合法，由用户名和密码两个参数设计SQL语句从数据库里查询结果并返回一个TbMember对象或者空值给service，再通过service把结果返回给action并由action判断返回结果是否为空，如果为空则证明用户不合法，否则该用户是合法用户，再把对应的页面index.jsp和对应数据返回给用户。数据验证功能的流程图如图2所示。
2.2 公交查询模块的实现
系统的公交查询方式主要有三种：线路查询、乘换查询和站点查询。
（1）线路查询：输入现有的线路来查询线路的详细信息。当会员或注册用户进入查询界面时，点击查询时，系统会发送line/ line_searchQ的action请求到服务器，服务器根据用户请求的url从line-config.xml配置文件里找到该路径对应的LineAction，并调用相应配置的LineAction/searchQ （）方法， 该方法根据用户输入的查询条件进行查询。如果查询到结果，则返回一个List对象，里面存放相应查询信息，否则返回一个空值。查询界面如图3所示。
（2）换乘查询：站点到站点查询，其中站点和站点并不一定在一条线路上。换乘查询主要是通过把线路表中的site字段用来用模糊，查出该线路是否 有该站点，如果有则这条线路为合格线路，然后对所有的合格线路再次进行查询，如果合格线路有相同的站点，则符合一条完整的换乘线路，即为查询结果。
（3）站点查询，：通过把tb_line表中的site字段用来用模糊查询，查出没有线路是否有该站点，如果有则输出该线路。
2.3 公交论坛模块
公交论坛模块主要对会员开放，用户必须注册登录才可以进入论坛。公交论坛中可以上传下载资源，可以进行发帖和回帖等操作，管理员通过后台管理模块实现对论坛的管理。主要是通过ForumAction.java，ForumService.java，ForumServiceImpl.java，ForumDao.java，TbForum.java，TbForumDto.java，searchQ.jsp，editQ.jsp，editDetailQ.jsp文件和forum-config.xml来实现公交论坛模块的所有功能。ForumService.java为接口类，ForumServiceImpl.java为实现类，ForumAction.java为控制类，forum-config.xml为控制返回界面的配置文件 ，searchQ.jsp是信息查询显示页面，editQ.jsp是论坛留言添加页面，TbForum.java为数据库映射文件。
3 系统运行和测试
系统完成后，分别使用游客、会员、管理员身份角色进入系统，对登录模块、线路查询模块、换乘查询模块、站点查询模块、公交新闻模块、公交论坛模块等进行测试，测试结果表明，该系统功能基本实现，系统运行正常、安全，界面友好美观。该系统的设计和实现，方便了市民公交出行，为创建智能化城市提供了参考价值。
参考文献
[1] 许增伟，张强.JSP快速高校利器-Dreamwearer UltraDev[M].北京：清华大学出版社， 2002.1
[2] 杨珏，卢银娟，赵昊彤.JSP网j开发技术[M].北京：人民邮电出版社，2001.3
[3] 陈海山.深入Java Servlet网络编程[M].北京：清华大学出版社，2002.2
[4] 刘丽珏，张龙祥.JDBC与Java数据库程序设计[M].北京：人民邮电出版社，2001.7
关键词：小电流接地；接地；故障状态；信号频域
1.引言
在小电流接地回路系统中，由于电流微弱、电弧不稳定等原因，一旦其回路系统出现故障，就难以对其进行检测和处理，目前常用的检测方法是基于电路处于稳定状态下的DGF法进行故障检测，但检测效果较差，有待改进。
小电流接地故障发生的瞬间会产生一个较大的暂态电流，通常该暂态电流要比稳态电流大5～6倍，目前，微电子技术的发展趋势就是引入模糊理论等数学分析方法，对该微小信号进行有效提取，本文将介绍与小电流接地故障信号特征提取的最新研究成果，在此基础上研究XJ-105型小电流接地故障选线及检测系统的关键技术。
2.小电流接地回路故障状态下信号特征
小电流接地回路故障状态下产生的信号频率范围分布极广，从数百赫兹甚至到几千赫兹，利用其短暂的故障状态来进行电路检测的前提是回路接地母线所有的线路电抗、电阻近似相等，即可用一个相等的电容来进行等效表示，不然，在正常状态下，小电流接地活路部分成电容特性，一部分又成电感特性，难以确定电流分布规律。
根据电气学基本理论，在正常小电流接地回路中，其电流网络是末端开发的传输线，其母线的输入阻抗特性随着电流频率的变化呈电感性与电容替更改，同时，消弧线圈的电流可以与电容电流正负抵消，影响小电流接地回路故障状态下的信号检测，在实际电网回路中，其回路电量频率超过250Hz时，故障线路电流要远大于正常回路电流，在极短的周期内，消弧圈电流的抵消影响较小，可以不予以考虑。
3.基于故障状态信号特征无功功率方向选线方法
在正常小电流接地回路中，对母线处进行功率检测，仪器所显示的主要是由等效电容吸收的无功功率，所以我们考虑测量输出状态为无功功率和瞬时无功功率的回路为故障状态下的小电流接地回路。
对于故障状态信号的检测，可根据电气学原理，假设无功功率作为电压限号与电流信号共同作用产生的平均功率，其在数值上等于瞬时无功功率与电流无功分量的乘积，选择无功功率电路作为故障电路。
4.XJ-105小电流接地故障状态监测系统
4.1 XJ-105系统结构
XJ-105系统采用了串联回路系统，其电器配件主要为由后台分析主机以及多台前置数据采集装置，加上网卡、继电器节点、串行口等组成，由串联方式组成自动监测与远程通信传输回路系统。
其中，前置机与母线相连接，对母线电压以及各输出电路电流信号进行在线实时监测，如果回路中发生故障，可自动进行数据采集，并向后台分析主机传输相关监测故障数据。
后台机主要负责运行XJ-105小电流接地故障分析系统软件，其主要任务是故障数据的读取、存储、接收、分析、输出、并将分析结果向上汇报，发出报警指令等等。前置机与后置机通过串行口进行数据传输。
通过通讯系统的联系，XJ-105可以作为电站综合系统的一部分，可将回路中故障信息即时上报，从而实现小电流接地回路状况的实时监测以及故障状态的远程传输、上报，本系统中通信协议采用DNP5.0。
4.2 XJ-105主要功能
本文自行发明的XJ-105小电流接地故障监测系统具有以下特点：
①对小电流接地回路系统进行实时监测；②故障数据、信息及时传输、上报；③故障自动选线，故障分析；④利用瞬时性故障对线路提出预警；⑤运行数据定时自动保存，以及历史数据实时调用；⑥远程事故诊断以及应对指令发送。
5.XJ-105小电流接地故障状态监测系统关键技术分析
5.1 故障选线技术
本系统详细介绍了基于故障状态信号特征无功功率方向选线方法，可灵活地根据小电流接地回路中的信号情况进行故障线路选择。
5.2 特征频段的实用化确定技术
根据电器学原理，将消弧线圈接地电路特征下限选为205Hz，对于小电流非接地电路，其频率下限为直流分量。根据文献[7]研究结论，小电流接地回路故障状态下的主谐振动频率在特征频段内，因此，其特征频段的上限可以在主振频率的基础上加上一定安全值，一般来说，其上限频率应保证在2000～3000Hz的范围内。
5.3 故障状态电压电流信号特征分量的检测
使用IIR滤波器，对小电流接地回路电流电压先进行滤波处理，再提取其特征分量。同时需要注意的是，尽管IIR滤波器的幅频特性良好，但在检测过程中会引起信号相性位移，导致故障状态信号失真，因此，必须在正向滤波后重新进行反向滤波，以保证滤波后的信号在所有频率下不会存在相性位移。
5.4 数据采集与存储
在小电流接地回路中，由于出现故障状态时，回路信号频率较高，通常对同一前置机需要监测的信号可达十几路、甚至几十路，因此必须设置高速信号收集并立即存储，这对硬盘空间、CPU处理能力以及信号传输能力要求极高。
5.5 故障类型识别技术
由于小电流接地系统较为复杂，因此故障产生原因也众多，本文自行发明的XJ-105小电流接地故障监测系统能自动进行检测该次故障是瞬时性接地故障还是永久的接地性故障，并且可根据所分析的故障类型与原因，得到相应的故障选线结果，但瞬时性的故障系统只做记录与存储，只有系统中发生永久性的故障本系统才会将监测结果上报，以节约CPU分析工作量，提高系统运行效率与运行稳定性。
5.6相电压过零故障
一般情况下，我们认为，在故障状态下对小电流接地系统选线的困难在于过零故障不会有区别与正常状态下的暂态信号。根据文献[2]分析结论，在大部分事故导致的小电流接地电路破坏时，都会产生明显的电势差，其故障状态的峰值电流也能轻松通过相关检测仪器进行捕捉。
参考文献：
[1]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理北京[J]：中国电力出版社
[2]薛永端，张德龙.基于暂态特征信息的配电网单相接地故障检测研究[J].西安：西安交通大学，2005
[3]陈羽，柯振宇.连的需利用暂态信息的小电流接地电网接地故障选线系统的研制[J]北京：清华大学，2012
[4]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.
（山东科技大学电子通信与物理学院通信工程系，山东 青岛 266590）
【摘 要】高频电子线路是一门理论性和实践性很强的基础课。针对教学现状，将教学内容模块化、教学目标项目化，以实用化项目的设计与制作为主线，注重理论与实践结合，适时地引入电子设计自动化等技术，探讨了项目教学法的具体内容和方法，激发学生自主学习的积极性，有力推进了高素质应用型人才的培养。
关键词 高频电子线路；项目教学法；应用型人才
作者简介：赵海涛，山东科技大学电子通信与物理学院通信工程系，博士，讲师。
“高频电子线路”课程是电子与通信类专业的一门专业基础课，具有很强的理论性、实践性和工程型。在“高频电子线路”课程学习中，学生要掌握模拟通信系统各单元电路的工作原理、电路组成和设计方法。其任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。学生通过本课程的学习，不但应该掌握必要的基础理论知识，而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。而传统教学仍然采用先讲授理论知识再集中实验的模式，现有的实验项目主要为验证性实验。虽然这种验证性实验可以帮助学生理解和加深课堂所学的内容，但由于高频实验典型电路都是设计好的，电路连接过于简单，学生只是对输入、输出信号做简单的分析，学生能够动手操作、自由发挥的空间太少，不利于发挥学生的主观能动性。这于当今社会强调实用技能，强调知识创新等素质教育不能同步，因而难以适应社会的发展需要，因此，对传统教育模式进行的改革迫在眉睫。
为了使学生更好地掌握高频电路基础理论知识，提高其理论联系实践、分析问题、解决问题的能力，培养其进行电子电路设计的实践技能，本文将项目教学法引入高频电子线路的教学实践中，通过学生实做项目，把传统教学和项目教学有机融合，有效提高了学生理论联系实践、分析问题和解决问题的能力，取得了很好的教学效果。
1 教学内容模块化 教学目标项目化
由于无线通信的飞跃发展，新理论、新电路、新器件、新工艺层出不穷，日新月异，但与无线通信相关的高频电子线路的基本理论与基本电路并未过时，例如，谐振回路与耦合回路仍然是组成高频电子线路必不可少的部分；放大器、振荡器、调制与解调的原理依然未变。在教学过程中，深入研究高频电子线路课程体系，准确把握课程重要内容，及时更新教学内容。把教学内容分为4个相对独立的教学模块：放大器、振荡器、调幅与解调、调频与解调。针对每一教学模块，设置与前沿科学问题密切相关的科研项目作为教学目标，学生在学习理论知识的同时，将理论知识用于实践，制作实际电路，实现项目要求的各项指标。教师在课堂教学教授新知识的同时，注重讲解与项目设计内容相关的知识，指导学生运用理论知识指导实践。
2 项目内容实用化 理论实践并重
根据模块化教学内容，设计了接收机中频放大器、高频丙类功率放大器、LC振荡器、调幅发射与接收系统、调频发射与接收系统等5个项目，给出相应的技术指标，在课堂教学时教授各项目的核心理论知识，并提供实用的设计思路，教会学生如何根据所学理论知识，设计实际电路。以高频小信号放大器和振荡器为例，介绍项目教学的实施过程。
2.1 高频放大器
在讲解放大器模块内容时，以模拟电子线路中学过的小信号放大器为引子，推出高频小信号放大器，比较两者的异同点。通过回忆晶体管的混Π模型和Y参数模型从电路机理上分析高频小信号放大器的性能参数和造成放大器不稳定的原因。在课堂授课的同时，将接收机中频放大器作为项目教学案例，让同学们边学理论边完成。
项目设计内容：接收机中频放大器
主要技术指标：
中心频率f0=20MHz，电压增益Au≥35dB，通频带2f0.7=4MHz，负载电阻RL=1kΩ，电源电压Vcc=12V。
在课堂授课时，讲解放大器的设计思路和设计关键点。主要包括（1）选择晶体管与计算Y参数。选择Yre小且频率特性好的晶体管，通过混Π参数求解Y参数。（2）选择电路型式。根据电压增益要求，选择多级放大器来实现。为了保证电压增益的要求，采用共射组态的多级单调谐放大器。（3）根据稳定增益确定放大器的级数。（4）根据多级单调谐放大器的总通频带和单级通频带的关系，计算单级通频带。（5）确定电路形式，计算直流偏置电路参数和谐振回路参数。
2.2 LC振荡器
在进行课堂教学时，首先给出振荡器的概念，指出振荡器的关键是没有外接输入小信号，对比其与小信号放大器的异同，加深对小信号放大器和当前所学知识的区别与联系。在教授LC振荡器原理时，提出项目设计内容，讲解LC振荡器的构成原理，讲解LC振荡器从起振过渡到平衡状态的过程，强调设计振荡器时，特别要注意满足起振条件，并给出设计振荡器起振条件的经验值。在讲解电容反馈振荡器时，指出该类型振荡器的特点，提出改进性能的方法。
项目设计内容：LC调频振荡器
已知条件：Vcc取12V，晶体管3DG6，变容二极管2CC1D。
主要技术指标：中心频率f0=6.5MHz，频率稳定度（f/f0）≤10-3/小时，输出电压Uo≥200mV，最大频偏fm=±50kHz。调制频率（500~10000）Hz。
在学生理解设计原则的基础上，讲解实际振荡器的设计重点。主要包括：（1）确定电路形式，设置静态工作点。采用减弱晶体管与谐振回路耦合的西勒振荡器，其频率稳定度可达10-4~10-5数量级，满足设计要求。（2）绘制原理图，估算决定静态工作点的电阻和旁路电容值，估算振荡回路的元件值。（3）估算射极输出元件值，估算偏置电路元件值。
上述课堂教学与项目教学的结合，让学生充分认识到了理论知识对实践的指导作用。通过学习理论知识，通过项目分解，电路设计和参数计算，变成自己能够参与设计的内容，有效调动了学生主动学习的兴趣。
3 项目成果电路化 仿真实做结合
设计电路要转化为应用电路，还需培养学生计算机仿真分析、电路安装调试的能力。
在首个项目理论设计完成后，将电子线路EDA技术引入课堂教学，以高频小信号放大器为例介绍PSpice电路模拟软件的功能及应用。通过实例讲解，让学生深刻体会调节静态工作点可改变放大器的增益，调节谐振回路的谐振阻抗可以改变放大器的通频带，调节L、C值可以改变放大器的中心频率等知识。通过EDA仿真分析，修正理论计算参数，优化系统性能。
在EDA仿真结束后，讲解高频印制电路板的设计方法。掌握选用元器件及各种接线端子的规格、尺寸，合理安排各部件的位置，按照电路图连接引脚，完成布线。讲授Protel软件在高频电路中的布线技巧，如高速电路管脚间的引线最好采用全直线、45度折线或圆弧转折，对特别重要的信号线或局部单元可实施地线包围措施，模拟地线、数字地线分开等。让学生自己动手，绘制印制板，通过装配、调试等环节，让学生真正能够把理论知识转化为实际项目产品。通过“真刀真枪”的训练，有效培养了学生的工程设计能力和动手能力，增强了其学习的积极性和主动性，强化了学生对所学专业的认可度
4 项目考核报告化 演示答辩结合
在项目完成后，教师给出项目设计报告书写规范。学生撰写项目设计报告，从项目方案论证、电路选型、参数计算、电路仿真、电路调试装配等方面着手，将设计思想和理论实践结合的过程通过文字呈现出来。在项目报告提交后，分组进行答辩演示环节，学生演示自己的项目成果，并重点讲述如何分析问题和解决问题的。根据学生平时参与项目设计情况，结合成果演示和报告给出项目考核成绩。项目考核成绩纳入课程考评成绩，每个项目占10%分数，期末考试占总成绩的50%。
高频电子线路是培养电子信息、通信类人才的的重要专业基础课，是巩固前续电路相关课程、进一步学习后续专业课程的桥梁，在学科体系中起承上启下的作用。教师不仅教授理论知识，更重要的是培养学生理论实践相结合、提高分析问题和解决问题的能力。作者结合多年的教学科研经验，突破传统教学模式，将项目教学法引入课堂教学，设置模块化教学内容和项目化教学目标，有机融合课堂教学和项目教学，学生通过理论学习、项目设计、电路调试等环节真正体会到所学课程的实用性。项目教学法的实施有效激发了学生学习的积极性、思考的主动性，使学生更加深刻地理解所学知识，真正做到学有所用、学能所用，为培养高素质应用型人才奠定了坚实基础。
参考文献
［1］曾兴雯.高频电子线路[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.
［2］张肃文.高频电子线路[M].5版.北京:高等教育出版社,2009.
［3］胡宴如.高频电子线路[M].4版.北京:高等教育出版社,2008.
关键词：以太网通道技术，线路热备，CACTI监控平台，自动短信告警
0 引 言
三网融合的提出以及日益发展，对广电网络提出了新的挑战，广播电视节目的传统传输方式已经不能够承载飞速发展的数字电视、互动电视、高清电视和其他宽带数据需要。目前综合传输业务越来越和IP方式融合。那么建设一个可靠的、高带宽的数据通信网是一个迫在眉睫的任务，也是推动将来业务发展的必要条件。而各地的广电网络公司在数据通信网方面的运维技术、经验目前还很欠缺，面临起步晚，建设规模小，网络设备不统一，专业网络运维人员少，用户数量少等系列问题。这些都是阻滞广电发展综合业务的不利因素。怎样依据自身网络现状，采用合适的技术来提供不间断的数据网络服务，逐步夯实基础，积累经验，为广电的发展奠定基础，才是正确而务实的技术运维思路。
以太网通道技术，是一种最基本的交换机间互联技术，不管是最底端的还是高端的设备，都支持这种技术。依靠这种协议做成的线路热备，与设备无关，只要我们具有不同路由的光纤线路，就可以实现热备。
1以太网通道技术和链路备份
1.1链路备份的方法
网络技术的飞速发展，为以太网链路备份提供了多种选择，例如采用二层网络的生成树协议STP，或者快速生成树协议RSTP，还有多协议生成树协议MSTP 等。都能达到链路备份以至于负载均衡。或者H3C等厂商开发的快速环网保护协议RRPP。
但是，对于以太城域网来说，运营中都是逐步建设的，也就是说不同时期投入的设备可能不同，那么其性能也可能不一样，这样的网络设备不可能使用STP协议或者某厂商的链路保护协议了。
1.2为什么要使用以太网通道？
长久以来，不管是网络上还是实际使用中，以太网通道技术基本上都被用来作为一种扩展带宽的方法来使用。2、4、8个fastethernet端口捆绑在一起构成双向400M 800M 1.6G的交换机间链路。即使千兆以至万兆的链路都可以这样来做。
网络建设是一个循序渐进的过程，一次性建设成双星型或者设备热备型的网络是不现实的。可能我们只能有一个核心设备，外部星型分布接入层设备，组成一个单星型网络。这样的网络类型是脆弱的，特别是链路的突发中断对网络的运营造成很大的影响；某天突然想到：何不用以太网通道来做线路热备呢？只要我们具有两个不同路由的光纤线路，就可以完美实现线路热备。还附带着能增加网络带宽，这样的好事情何乐而不为呢！
以太网通道技术在不增加设备的情况下就能完美的实现线路的热备，是一种性价比最好的热备方式了。
1.3怎么构成以太网通道
以太网通道技术（Etherchannel）特性在交换机到交换机、交换机到路由器之间提供冗余的、高速的连接方式，也就是说将两个设备间多条快速以太网（FE）或G位以太网（GE）物理链路捆绑在一起组成一条设备间逻辑链路，从而达到增加带宽，提供冗余的目的。目前也支持10G链路的聚合使用。
构成以太网通道的端口必须配置成相同的特性，如双工模式、速度；同为FE或GE端口；本征Vlan、Vlan范围；Trunk封装类型、状态等。
当以太网通道中某一条链路中断时,Etherchannel中其它链路照常工作。博士论文，CACTI监控平台。而流量也会及时转移到通着的线路上来，这中间可能会产生瞬时的中断、丢包，但是其时间间隔很短，可能只有几十毫秒到1秒钟之内，完全在容许的范围内，而且Ping测试中不会出现丢包现象，那么用户在实际体验中根本感觉不到变化。博士论文，CACTI监控平台。
还有一些扩展特性，在网络流量做详细调整时可能使用到。以太网通道在作数据转发时，通过接口配置命令 Pagp port-priority 改变优先级设定哪条物理链路主用，哪条备用，一旦主用物理链路上产生阻塞，备用链路立即启用。
以太网通道在作数据转发时，是基于数据包的源或目的IP或者MAC地址随机选择Etherchannel中的一条物理链路进行数据转发的。我们可以通过全局配置命令Port-channel load-balance选择是根据源IP或者MAC地址还是根据目的IP或者MAC地址进行数据转发来实现负载平衡。
实际网络中骨干上使用Trunk模式也就是带vlan标记的通道模式，这对开展各种业务大有裨益。
1.4实验的验证过程
下面的测试实验主要是检验二层Trunk链路的热备倒换时网络会不会发生中断以及中断的时间等参数，用两台思科3560交换机，两太PC机，组成下图的结构。
图1 拓扑图
交换机1和交换机2的47-48端口配置成Ethernet channel。用两条网线连接起来，交换机1的端口1接服务器，交换机2的端口1下接一台PC机。服务器启用FTP软件，PC机上下载大型文件来测试。下面是交换机配置（两台配置一样）：
interface Port-channel1
switchport trunk encapsulationdot1q
switchport mode trunk
interface FastEthernet0/1
switchport access vlan 101
switchport mode access
interface FastEthernet0/47
switchport trunk encapsulationdot1q
switchport mode trunk
channel-group 1 mode on
interface FastEthernet0/48
switchport trunk encapsulationdot1q
switchport mode trunk
channel-group 1 mode on
从PC机连续Ping服务器， 同时在PC机上下载FTP服务器上的大型文件。断开端口47的网线，观察2分钟时间，ping未出现断开，下载依然。然后恢复47号端口的连线，等待47号端口从橙色变为绿色表示恢复连接完成。也未出现ping丢包的现象，下载依旧进行着。从而可以得出结论，用以太网通道技术来实现线路的热备是完全可行的。博士论文，CACTI监控平台。博士论文，CACTI监控平台。其网络的连通性效果也是能达到实际运营要求的。博士论文，CACTI监控平台。
2 线路中断的自动报警和发送邮件
有了能帮助我们实现线路热备的技术条件，再结合开源软件搭建的CACTI网络监控平台来实现自动监控、自动报警。博士论文，CACTI监控平台。
我们的骨干设备是思科公司的，所以我们开发了Cacti相关的模版Cisco interface status来实现线路的自动监控。其作用就是能监控Cisco设备的端口状态，当端口UP时其值为1，而当线路断开，端口DOWN时，其值为2。我们设定一个最高阈值High Threshold为1，当阈值超过这个最高值时，系统认为不正常，将发出警告。我们将CACTI系统的告警邮箱设置为自己的手机邮箱，依据移动运营商的手机邮箱功能，我们就能很方便的用手机接收告警信息了。
我们有东向、西向两条不同路由的光缆到达某个机房。
在数据源data sources里面，修改name项目，就能在发送的email告警里明确显示线路路由信息。
图2 数据源修改
一旦某个路由的光缆中断，阈值页面将显示告警信息：
图3 告警页面
同时CACTI系统将发出告警Email，其内容如下：
主题：Test3560-1 - 西区分机房西向环1-2# - Fa0/47 [int_status] went above threshold of 1 with 2
内容：请注意
Host: Test3560-1 (192.168.1.200)
1表示线路正常，2表示线路断
Message: Test3560-1 - 西区分机房西向环1-2# - Fa0/47[int_status] went above threshold of 1 with 2
据此，我们就能明确知道那条路由的线路发生中断了。这样不管是什么时间，什么地方，只要有手机信号的地方，我们就能及时知道故障，并及时通知运维人员抢修线路。当线路恢复后，同样我们能接受到一封恢复邮件：
主题：Test3560-1 - 西区分机房西向环1-2# - Fa0/47 [int_status] restored to normal threshold with value 1
内容：请注意
Host: Test3560-1 (192.168.1.200)
1表示线路正常，2表示线路断
Message: Test3560-1 - 西区分机房西向环1-2# - Fa0/47[int_status] restored to normal threshold with value 1
据此，我们完美实现了利用以太网通道技术结合CACTI模板来实现线路热备、中断报警，抢修完成通告的自动化网络监控运维。
【关键词】地理信息系统 Google earth 油田电力线路 三维GIS
1 前言
随着大庆市城市建设的快速发展，我单位管辖线路越来越多，线路分支多，走向繁杂，并且现场环境复杂，给线路检修、事故抢修等工作带来很大的困难，目前我单位线路主要使用CAD画图工具绘图，已不能满足实际生产需要。针对Google earth具有三维建筑、高清晰图片、地图更新快、可附加图片等特点，如果将配网线路落到Google earth中管理，这不失为一个好的解决办法，经过线路队工作人员的不懈努力与团结协作，终于研究出一套利用Google earth实现配网线路走向、信息查询的可行性方案，本文将阐述如何在Google earth中实现大庆配网电力线路的管理。
2 Google Earth概述
Google earth是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。其使用了公共领域的图片、受许可的航空照相图片、KeyHole间谍卫星的图片和很多其他卫星所拍摄的城镇照片。
Google Earth上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100米，通常为30米（例如中国大陆），针对大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为1m和0.5m左右的高精度影像。目前提供高精度影像的城市多集中在北美和欧洲。中国大陆有高精度影像的地区有很多，几乎所有大城市都有。大庆油田南部图片于2010年6月更新。
3 Google Earth在电力线路中的应用
3.1 在Google earth中实现电力线路管理的解决方案
我们知道传统地理信息系统由数据采集、数据管理、数据处理和分析、图像处理、数据查询等部分组成，现在讨论如何在Google earth中实现各个部分的功能。
3.1.1？数据采集部分
通过阅读Google earth使用说明，我们知道Google earth兼容GPS输出的gpx文件。gpx文件是包含了对象地理坐标信息的文件，也就是说，我们通过GPS对各个电力线路元件进行现场精确定位，可以得到其地理坐标位置作为输入Google earth的采集数据。
利用GPS采集数据后，用Mapsouse软件接收数据，存储为gpx文件。然后用Google earth打开GPS输出的含有线路原件坐标信息的gpx文件即可在三维地图中初步显示出线路原件所在位置。数据采集工作完成。
3.1.2？数据处理
（1）地图数据处理
改变GPS点对象的坐标的样式，在主界面左侧位置面板中显示出Google earth特有的文件夹管理模式，即每种线路元件为一个子文件夹，每个子文件夹相当于其它绘图软件中的一个图层。
区分线路元件图层：电杆、电缆、架空线、电缆箱、标志物标注（免费版Google earth是不提供标志物标注的，为了精确显示线路元件位置，需手动在重要线路元件位置上添加标注，可参照谷歌公司出产的谷歌地图或经过现场勘查录入）；如果要实现其它功能，还可以添加例如线路故障点等分类，把对象坐标点样式和名称更改为我们熟知的线路原件样式，这样，经过连线并命名后，在三维视图窗中我们就可以初步查看线路走向和各种线路原件所在位置。
（2）参数数据处理
经过上述的操作，我们在三维视图窗中显示出了线路元件和线路走向，现在我们讨论如何为各个线路元件编辑参数。在Google earth中，编辑线路元件参数是在对象的属性说明框里添加文字信息，
编辑后，在点击此电缆图标的时候，Google earth将显示此文字信息。
Google earth的属性说明框还有个很实用的功能，就是能够在对象属性说明框里输入简单的网页编程语言实现对象的多媒体展示（图片、表格等），使信息表达多种多样化。
为了更直观的显示线路信息，可以用照相机拍照后上传，为线路配图（可以把图片上传到比较稳定、可靠的网络相册里，提取图片的网络网址。然后在需要添加图片的对象的属性说明框里输入简单的图片代码，编辑后保存，再次点击该原件图标则可查看该线路原件的图片。利用Google earth的这一特性，我们可以用相机对重要的电力线路元件（例如开关杆、变台、电缆箱、箱变等）拍摄照片，或者经过其它绘图软件绘制电气图，在Google earth中以图片的形式显示，即美观又直观。除了图片，我们还可以编辑代码以表格的形式显示对象复杂的信息（诸如开闭所出线资料统计，在开闭所图标上用表格显示）。
（3）添加标注
免费版Google earth是不提供标志物标注的，为了精确显示线路元件位置，可手动在Google earth三维地图窗中适当位置添加道路、房屋、店铺等标注，参照谷歌出产的网络版谷歌地图或经过现场勘查录入标注后，整条线路的参数编辑工作完成，保存后，输出kmz文件，该文件编辑工作完成。
3.1.3？功能展示
打开刚刚编辑完的kmz文件，Google earth将自动 “飞”到线路所在位置，通过放大三维地图直观的显示了线路走向和重要线路元件的地理位置，点击对象的图标，可以查询电力线路元件的基础资料，通过标注信息，可查看该线路原件的精确位置以及线路原件附近的地理概况。
4 结论
经过以上论证，证明利用Google earth可实现对电力线路进行管理的目标。点坐标误差在6m之内，如果应用精度较高的GPS进行定位，误差将缩小至一定范围内，另外，也可以使用Google earth的Plus版或Pro版，这两个版本增加了一些譬如绘制线条/多边形、GPS导航、统计等功能。
通过Google earth的三维地图展示，配网线路显示更为直观，Google earth软件具有操作简单，地图实时更新等特点。在三维地图中，线路沿线地形地貌清晰可见，大大提高了线路事故检修、抢修、备料等工作的效率。
参考文献
[1] 黄杏元，马劲松，汤勤.地理信息系统概论（修订版）.北京：高等教育出版社，2001
[2] 陈述彭主编.地学信息图谱的探索研究.北京：商务印书馆，2001
[3] 刘大杰. 全球定位系统（GPS）的原理与数据处理[M]. 上海：同济大学出版社，1997
[4] 周忠， 易杰军. GPS卫星测量原理与应用[M]. 北京：测绘出版社，1992
[5] Google earth使用指南
