SPIDER-Fiber - tvorba a správa dokumentace optických sítí

V období výrazného rozšiřování množství optických sítí a jejich kapacit roste význam operativní správy infrastruktury sítě a získávání aktuálních informací o jejím stavu umožňující například zkrátit čas nutný pro lokalizaci poruchy. Pro řešení těchto úkolů je nutno zabezpečit rychlý přístup k aktuální dokumentaci sítě a to i širokému okruhu uživatelů. Aby byla zaručena aktuálnost dokumentace, musí být zabezpečena její rychlá a snadná údržba, čehož lze dosáhnout převedením do digitální podoby. Pro rychlý přístup širokého okruhu uživatelů je výhodné publikovat dokumentaci pro její prohlížení ve webových prohlížečích.

Vzhledem k tomu, že náklady na převod dokumentace do digitální formy tvoří výraznou část celkových nákladů na zavedení informačního systému pro její správu, je výhodné vyloučit tuto fázi nasazením slučitelného systému ve fázi projektování optických sítí, výsledkem jehož užívání bude digitální dokumentace vhodná pro okamžité nasazení v systému pro správu dokumentace sítě. Funkce systému pro projektování umožňují zároveň zvýšit produktivitu převodu stávající dokumentace (například papírové) do digitální podoby.

Tyto požadavky lze splnit pouze při použití odpovídajících softwarových nástrojů umožňujících integrovat do jednoho prostředí funkce pro tvorbu dokumentace i pro její správu a publikování běžným uživatelům. Takovým nástrojem je systém SPIDER-Fiber - ucelený systém pro tvorbu a správu dokumentace optických sítí. Své uplatnění najde u všech zainteresovaných subjektů vytvářejících a využívajících dokumentaci optické sítě - projekčních společností, firem realizujících novou síť i organizací spravujících stávající kabelovou síť.

1. Popis programu

Mezi základní rysy systému SPIDER patří možnost uchovávat v jedné společné datové bázi jak výkresovou dokumentaci optické sítě skládající se z různých druhů grafických reprezentací (různých druhů výkresů dokumentace), tak také informace o technologických prvcích optické sítě a jejich vzájemných logických a funkčních vazbách. Údaje lze zpracovávat v jednom kompaktním uživatelském prostředí, ve kterém jsou informace o prvcích sítě poskytovány formou výkresů jednotlivých složek výkresové dokumentace sítě a formulářů zobrazujících připojené negrafické popisné údaje.

Reálný objekt - prvek sítě je v datové bázi uložen pouze jednou, ale zobrazen může být různými způsoby v několika výkresech různých druhů grafických reprezentací dokumentace sítě (například jiná značka je pro spojku optických kabelů použita ve výkresech průběhu tras optických kabelů nad polohopisnými mapami, jiná ve schématu propojení optických kabelů a jiná ve schématech rozvláknění). Na společné popisné údaje se odkazují všechny složky výkresové dokumentace v systému, takže všechny grafické reprezentace jsou přes ně vzájemně provázány. Stejně jsou provázány i různé objekty vůči sobě. Uživatel tedy nepracuje s prostým systémem pro správu dokumentace, ale s „živou sítí“, kde změna vlastností prvku v jedné grafické reprezentaci se projeví i v jeho reprezentacích ostatních.

V systému SPIDER-Fiber jsou implementovány tyto základní druhy grafických reprezentací výkresové dokumentace:

• Trasy vedení - polohopisné zakreslení průběhu středových os výkopů a nadzemních koridorů
• Podkladové mapy (katastr, technická mapa města ...) a trasy jiných inženýrských sítí
• Schéma ochranných trubek
• Schéma mikrotrubiček
• Kabelové schéma
• Schéma rozvláknění

Běžná dokumentace se nemusí bezpodmínečně skládat ze všech grafických reprezentací. SPIDER-Fiber lze nakonfigurovat tak, aby se výsledná výkresová dokumentace přizpůsobila zvyklostem uživatele.

2. Topologie sítě

Významným rysem systému SPIDER-Fiber je průběžné vedení vzájemných vazeb (hierarchie) prvků sítě - tzv. topologických vazeb mezi prvky sítě. Topologie sítě je realizována na úrovni vláken optických kabelů. Umožňuje využívat informace o struktuře sítě obsahující údaje, které prvky optické sítě jsou vzájemně propojeny a jakými vlákny optických kabelů jsou spojeny. Tyto informace jsou využívány zejména při „procházení“ sítí například při výpočtech úrovní a útlumů signálu, při vyhledávání a lokalizacích navazujících prvků v síti nebo vyhledávání nejbližšího společného bodu v síti z přípojných míst, ze kterých je hlášena porucha nebo při výpočetních funkcích.

3. Tvorba dokumentace

Grafické reprezentace sítě jsou kresleny do výkresů systému MicroStation a popisné údaje jsou uloženy v relační databázi. Vytvářením výkresů grafických reprezentací optické sítě je průběžně naplňována společná databáze obsahující popisné údaje o prvcích sítě. Kontrolními mechanismy a nastavením struktury dat systému je zajištěno, že jeden prvek sítě, i když bude kreslen ve více reprezentacích, nebude v databázi uložen vícekrát, což je velmi důležité pro udržení korektních dat.

Příklad práce se systémem

Pokud je prvek sítě vkládán jako nový do systému, otevře se po jeho nakreslení automaticky formulář pro zadání popisných údajů a poté systém nabídne vynesení popisů do výkresu. Popisy jsou generovány ze zadaných popisných údajů v databázi a podle nich jsou i automaticky aktualizovány. Pokud je kreslena některá z dalších grafických reprezentací prvku sítě, systém automaticky nenabídne uživateli vytváření nového záznamu, ale výběr již existujícího záznamu prvku sítě v databázi obsahující jeho popisné údaje.

Příklad práce se systémem

Pro kreslení jednotlivých složek výkresové dokumentace jsou v systému implementovány speciální kreslicí funkce, které výrazně zvyšující produktivitu práce zpracovatele. Z těchto funkcí si uveďme alespoň některé příklady demonstrující usnadnění tvorby dokumentace.

Například funkce pro kreslení linií (kabelů, trubiček, vláken atd.) umožňuje jejich snadné kreslení jak v pravoúhlých schématech (nastavením chování kresleného segmentu vůči předchozímu segmentu linie), tak také kreslení v polohopisných reprezentacích pokládky (využitím režimu pro paralelní kreslení umisťující linii v definované vzdálenosti od již existující linie). Dále nabízí několik režimů přesného přichycení kabelu na značku reprezentující prvek optické sítě, ke kterému je linie připojena.

Velmi silným nástrojem je i funkce pro kreslení bodových objektů sítě (uzlů resp. značek). Kromě jejich pohodlného natáčení ihned po umístění buď interaktivně nebo podle již existující kresby umožňuje přerušení linie pod značkou, což se využívá například pro kreslení spojek optických kabelů, svárů vláken nebo konektorů, kdy po umístění se značka automaticky natočí podle směru linie a původní liniový prvek se rozdělí na dva, z nichž ke každému budou připojeny samostatné popisné údaje.

Třetím příkladem může být funkce pro kreslení úseků trasy vedení optických kabelů automaticky zajišťující rozdělování a přesnou návaznost úseků při jejich kreslení, která je důležitá pro automatické procházení trasami vedení při měření délek kabelů. Pokud například k hlavní trase nakreslíte přípojku, program automaticky zajistí rozdělení původního úseku v místě průsečíku. Pokud nad stávajícím úsekem nakreslíte nový úsek s jinými popisnými údaji, protlak nebo překop, program opět původní úsek automaticky rozdělí.

4. Spolupráce více subjektů

Na tvorbě dokumentace nové sítě se vždy podílí více subjektů, které ve své činnosti na sebe navazují. SPIDER-Fiber podporuje tvorbu dokumentace v celém procesu návrhu a realizace nové sítě. Dokumentace postupně prochází všemi fázemi tvorby nové sítě od jejího návrhu projektanty přes výstavbu realizační firmou až po fázi dokumentace skutečného stavu, kdy ji začíná udržovat správce sítě.

Pro spolupracující geodetické společnosti zaměřující skutečné provedení stavby je k dispozici software pro tvorbu účelových map velkých měřítek - MGEO s rozšířením pro přípravu dat kompatibilních se SPIDER-Fiber.

V průběhu správy dokumentace sítě často dochází ke spolupráci s orgány místní správy a samosprávy na údržbě a využívání jednotné digitální mapy území. Tento typ spolupráce lze zohlednit přímo při návrhu struktury grafických dat, aby aktualizace podkladových map v systému byla co nejjednodušší.

5. Vyhledávání a lokalizace prvků sítě, trasování

Skutečnost, že všechny parametry prvků sítě jsou uloženy v databázi, nabízí řadu možností pro jejich vyhledávání a lokalizaci v grafických reprezentacích sítě. Bez těchto nástrojů by byla orientace v často rozsáhlých výkresech velmi složitá a proto jich SPIDER-Fiber nabízí hned několik.

Prvním z nástrojů pro lokalizace je vyhledání dalších reprezentací objektu - prvků optické sítě. Příkladem může být požadavek na vyhledání a lokalizaci ostatních reprezentací skříně vybrané v trase vedení v technologických schématech (další reprezentace skříně mohou být například ve schématu optických kabelů nebo schématu rozvláknění). Lokalizační funkce umožní ukázáním na skříň vypsat všechny další grafické reprezentace, ve kterých je skříň zakreslena a poté je postupně lokalizovat.

Dalším nástrojem je vyhledání a lokalizace prvků sítě podle specifikovaných kritérií. Kritérium může být vytvořeno jako kombinace negrafické a grafické podmínky. Negrafická podmínka definuje výběr podle popisných údajů prvku a grafická podmínka výběr lokality, ve které má zpracování probíhat. Jako příklad lze uvést lokalizaci optického uzlu podle jeho označení (čísla) nebo jeho adresy nebo všech optických spojek určitého typu. Prezentaci výsledků vyhledání si uživatel může přizpůsobit svým aktuálním potřebám, takže vybrané optické spojky lze postupně lokalizovat v jakékoli grafické reprezentaci dokumentace (tj. buď ve schématech pokládky optických kabelů nebo ve schématech zapojení optických kabelů) nebo je lze nechat zvýraznit všechny najednou. Tento komplexní vyhledávací nástroj s obrovskými možnostmi využití umožňuje definovat široké spektrum různorodých dotazů, čímž je výhodný zejména pro zkušené uživatele, ale ne vždy pro uživatele, kteří přicházejí do styku se systémem nepravidelně, kterým se může jevit jako složitý. Pro tyto uživatele systém umožňuje předdefinovat často opakované dotazy. Uživateli se po jejich vyvolání zobrazí na obrazovce přehledný formulář, ve kterém pouze doplní údaje, podle kterých chce vyhledávat a následně si nastaví jakým způsobem chce vyhledané prvky sítě zobrazit. Takovými předdefinovanými dotazy je ve SPIDER-Fiber realizováno například vyhledání skříně nebo optického uzlu podle jejich adresy.

Velmi silným nástrojem je i funkce pro trasování signálu podle topologie sítě. Pomocí tohoto nástroje lze například vytvořit seznam prvků sítě, kterými prochází signál od vysílače optického signálu po jeho přijímač (přijímače), s možností jejich postupné lokalizace nebo zvýraznění celé trasy, kterou signál prochází. Přidružené nástroje umožňují např. hromadnou změnu atributů u všech prvků vybrané signálové cesty či lokalizaci místa (ve výkresu tras) v zadané vzdálenosti od vybraného prvku signálové cesty.

6. Kontroly dokumentace

Předdefinovanou strukturou dat obsahující způsoby kreslení a vazby mezi prvky sítě je výrazně eliminována možnost zanesení chyb do zpracovávaných dat. Vzhledem k rozsáhlé struktuře dat popisující optickou síť s řadou reprezentací jejích prvků v různých grafických výkresech a množstvím vazeb mezi prvky navzájem jsou ve SPIDER vytvořeny verifikační funkce pro kontrolu správnosti dat. Kontroly umožní uživateli odhalit různé chyby a opomenutí zpracovatelů.

7. Výpočty a programové doplňování popisných údajů

Pro stanovení délek optických kabelů a jiných liniových objektů obsahuje SPIDER-Fiber modul pro jejich výpočet. Výpočet probíhá na základě měření délek úseků tras vedení, kterými daný objekt (kabel, trubka) prochází.

Pro určení signálových parametrů jsou v systému implementovány výpočty útlumů a úrovní optického signálu pro různé vlnové délky. Výpočty vždy probíhají od výstupu vysílače signálu po vstup následujícího aktivního prvku (zesilovače nebo přijímače).

8. Publikování dokumentace pro webové prohlížeče

Významným rysem systému SPIDER-Fiber je možnost publikování dokumentace sítě (grafických i popisných údajů) intranetovou sítí ve formátu vhodném pro zobrazení přímo ve webových prohlížečích uživatelů. Pro publikování se využívá softwarový server Bentley Publisher, který data publikuje dynamicky na základě originálních výkresů, čímž je odstraněn mezistupeň představovaný generováním předem připravených souborů ve speciálním formátu. Díky tomu jsou nároky na kapacitu disku výrazně menší a zároveň je zaručeno, že uživatel vždy uvidí aktuální data.

Na straně webového serveru jsou použity speciální moduly systému SPIDER, které umožní ve webových prohlížečích využívat shodné formuláře popisných údajů jako ve SPIDER-Fiber v prostředí MicroStation a vazby mezi prvky sítě, které jsou v datové struktuře definovány.

9. Grafické výstupy, výpisy popisných údajů

Nedílnou součástí technické dokumentace jsou kromě výkresů i nejrůznější souhrnné informace a seznamy prvků optické sítě v tabulkové podobě, ať už pro účely evidence nebo jako podklad pro ocenění stavby. SPIDER-Fiber umožňuje vyhotovit souhrnné výpisy ze schémat (seznamy materiálů) i z výkresů s trasami vedení (podrobný výkaz výkopových prací jednotlivých úseků trasy). Do výpisů mohou být zahrnuty všechny prvky sítě nebo pouze vybraná, graficky vymezená část, což je výhodné například, pokud je potřeba samostatně ocenit nebo posoudit jednotlivé části sítě. Popisné údaje jsou exportovány do uživatelských tabulek Microsoft Excel.

Obsah tabulek může být zpětně vložen do výkresu a při použití tabulek programu Microsoft Excel lze vytvořit propojení, které zajistí jejich automatickou aktualizaci po provedení změn ve výkresech.

10. Možnosti úprav, přizpůsobení systému

Důležitou charakteristikou programu SPIDER-Fiber je možnost jeho přizpůsobení individuálním požadavkům uživatelů. Vzhledem k tomu, že neexistuje jednotný systém tvorby dokumentace optické sítě, je tato vlastnost nutností pro efektivní nasazení tohoto typu software u zákazníka.

S využitím možností konfigurace software lze program přizpůsobit požadavkům různých směrnic uživatelů, případně pružně reagovat na další vývoj těchto směrnic i změny technologie. Většina těchto úprav probíhá na úrovni uživatelské konfigurace software, tj. bez nutnosti programování software.

Z hlediska uživatele představuje SPIDER-Fiber softwarový nástroj, ve kterém lze zpracovávat různé, vzájemně odlišné, dokumentace optické sítě (například dokumentace různých odběratelů vytvářené podle různých směrnic-předpisů pro kreslení).

Dá se říci, že SPIDER-Fiber představuje prostředí pro budování specializovaných řešení pro jednotlivé uživatele. Realizované úpravy mohou být jak ve vzhledu grafických reprezentací sítě (například modifikace struktury výkresů, použití vlastních bodových značek a stylů čar, definování obsahu popisných údajů ve výkresech atd.) tak také v obsahu popisných údajů v databázi (například speciální způsob číslování prvků sítě nebo doplnění katalogů materiálů o nové typy).

11. Volitelné moduly

Kromě standardních vlastností nabízí SPIDER-Fiber několik volitelných modulů, které je možné využít podle potřeb konkrétního pracoviště. Jsou to tyto moduly:

• Práce s geodetickými body - načtení výsledků geodetického měření, výstup bodů pro vytýčení, kontroly, přečíslování bodů atd.
• Tisk mapových listů - pohodlný tisk výkresů a mapových listů v pevném i obecném kladu včetně mimorámových údajů, najdou využití jak při tisku schémat pokládky a tras vedení nad polohopisem, tj. tisku v kladu mapových listů, tak i při tisku schémat optické sítě s popisovým polem
• Import dat KN ve výměnném formátu (VFK, VKM) - načtení digitální katastrální mapy, případně popisných informací ve výměnných formátech VFK a VKM - ČR