挑战杯作品申报书

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

（ 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）

作品分类

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

作品设计、发明

单地根据当地通信需求对设备站点资源进行分配，既没有长的目的和基本思远计划，也造成了通信资源的浪费。在对上述问题做了一些路，创新点，技术关键和主要技

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

术指标

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。