地鐵專用通信集中告警管理系統(tǒng)的建設(shè)

傅劍虹

（上海貝爾軟件有限公司，201206，上海∥工程師）

地鐵專用通信集中告警管理（ALM）系統(tǒng)與通信專業(yè)各子系統(tǒng)（含傳輸系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)）通過局域網(wǎng)連接，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口與各子系統(tǒng)交換狀態(tài)、故障及控制信息，并反映到告警設(shè)備上。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，允許有訪問權(quán)限的維護(hù)人員遠(yuǎn)程登錄ALM系統(tǒng)，以便維護(hù)人員快速準(zhǔn)確地處理各系統(tǒng)的設(shè)備故障。

ALM系統(tǒng)一般提供信息匯總、保存、分類、顯示、查詢、輸出、告警、安全管理等功能，實(shí)現(xiàn)了信息的集成和展示。然而，隨著各城市地鐵網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加速，地鐵運(yùn)營方對信息共享、業(yè)務(wù)流程的要求進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)的ALM系統(tǒng)已無法幫助運(yùn)營維護(hù)人員進(jìn)行快速、高效的設(shè)備維修與管理，其數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時性、故障定位精確性以及與上層管理系統(tǒng)的耦合度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它監(jiān)控系統(tǒng)。因此，ALM系統(tǒng)需重新定位，分析地鐵網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的需求，建立標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測模型，為維修管理業(yè)務(wù)全流程提供更多有效的數(shù)據(jù)及輔助決策信息。

1 ALM系統(tǒng)定位

傳統(tǒng)的ALM系統(tǒng)存在管理不統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)不一致、信息不及時、缺乏決策支撐等問題，僅從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合與展示，但與網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)籌的管理體制不匹配。主要體現(xiàn)在：信息的采集和獲取局限于單點(diǎn)、線或面的概念，缺乏基礎(chǔ)信息的整合，缺乏統(tǒng)一的處理和分析，相關(guān)部門信息共享不暢；無法對運(yùn)營指揮和網(wǎng)絡(luò)化綜合管理、維修、調(diào)配提供有力的信息支撐和保障；無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化綜合維護(hù)、管理、檢測及信息和指令的上傳下達(dá)，工作效率低。

ALM系統(tǒng)的定位應(yīng)是：服務(wù)于在線設(shè)備的維修支持與管理，介于自動化監(jiān)控系統(tǒng)與上層管理系統(tǒng)（信息系統(tǒng)）之間。ALM系統(tǒng)應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)信息及模型庫，并將業(yè)務(wù)需求作為需求分析的重點(diǎn)，幫助運(yùn)維人員及時掌握網(wǎng)絡(luò)各設(shè)施設(shè)備的使用狀態(tài)及安全信息，同時對各種監(jiān)測信息進(jìn)行分析判斷，并提供預(yù)警、告警信息，確保運(yùn)營的可靠與安全。

2 ALM系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)

ALM系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一定義是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過對設(shè)備樹、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)庫體系、告警體系等的統(tǒng)一定義，形成各個應(yīng)用系統(tǒng)共有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，減少各應(yīng)用模塊及線路間的接口，有效提高維保系統(tǒng)的整體性能和數(shù)據(jù)共享。因此，應(yīng)進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)信息庫、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測模型及上層管理系統(tǒng)接口這3大基礎(chǔ)建設(shè)。

2.1 設(shè)備基礎(chǔ)信息庫

與ALM系統(tǒng)接口的子系統(tǒng)包括各種不同的設(shè)備。ALM系統(tǒng)監(jiān)控的基本對象是設(shè)備，大多數(shù)的需求都是結(jié)合設(shè)備的監(jiān)控、管理和維護(hù)提出的。因此，應(yīng)建立基于ALM系統(tǒng)的設(shè)備管理功能，以支持通信系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)，同時為地鐵設(shè)備管理提供支持。

基于ALM系統(tǒng)的設(shè)備管理，其主要管理對象為通信系統(tǒng)設(shè)備信息，因此應(yīng)為設(shè)備管理功能體系建立標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備信息顯示模型、完整的基于ALM系統(tǒng)的設(shè)備信息庫和用于設(shè)備信息管理的接口。

設(shè)備信息庫是ALM系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的基礎(chǔ)，所有的設(shè)備信息顯示模型均通過設(shè)備信息庫生成。在系統(tǒng)調(diào)試階段，大量設(shè)備信息由各子系統(tǒng)承包商提供，而ALM系統(tǒng)承包商將這些信息整理并歸檔于設(shè)備信息庫。設(shè)備信息庫存儲于歷史數(shù)據(jù)庫中。

設(shè)備信息庫是基于ALM系統(tǒng)多個基礎(chǔ)表而建立的，包括站點(diǎn)表、子系統(tǒng)表、設(shè)備類型表、告警分級表等。由于ALM系統(tǒng)站點(diǎn)眾多，每個站點(diǎn)的子系統(tǒng)眾多，設(shè)備信息庫是一個數(shù)據(jù)量非常龐大的表格，因此，必須建立合理的基礎(chǔ)信息體系，這樣才能保證數(shù)據(jù)錄入和檢索的完整和高效。同時，需采用海量實(shí)時性能較高的歷史數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，以支撐數(shù)據(jù)基礎(chǔ)體系的建立。

設(shè)備信息庫是一個完整的信息中心，包括了所有專業(yè)／子系統(tǒng)的設(shè)備信息，因此ALM系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)需要眾多專業(yè)／子系統(tǒng)的人員支持。為了便于每個專業(yè)／子系統(tǒng)人員對本專業(yè)的設(shè)備信息進(jìn)行管理，必須建立一個通用的接口，使各專業(yè)／子系統(tǒng)人員不必直接面對數(shù)據(jù)量龐大的設(shè)備信息庫，而是通過接口進(jìn)行本專業(yè)的數(shù)據(jù)錄入和檢索。設(shè)備信息管理接口是人機(jī)界面的一部分，是系統(tǒng)維護(hù)人員的工具之一。該接口往往被運(yùn)營人員所忽視，由此會導(dǎo)致設(shè)備信息管理的雜亂無章。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測模型

2.2.1 設(shè)備狀態(tài)判斷

不同的設(shè)備具有自身的專業(yè)特點(diǎn)。ALM系統(tǒng)需要針對每一類設(shè)備進(jìn)行告警分級、維修方式設(shè)定，以形成標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測模型體系，然后通過高性能的軟件數(shù)據(jù)處理功能實(shí)現(xiàn)對設(shè)備維修信息的快速處置。

一般將設(shè)備的狀態(tài)分為維持服務(wù)、暫停服務(wù)和中斷服務(wù)，根據(jù)該設(shè)備的狀態(tài)判斷其是否完全具備維持運(yùn)營的能力。

1）維持服務(wù)：指設(shè)備雖然存在導(dǎo)致服務(wù)能力下降的故障，但仍然可以繼續(xù)向乘客提供服務(wù)，如某個攝像頭無法獲取圖像而乘客并不能感受到。

2）暫停服務(wù)：指設(shè)備的故障導(dǎo)致無法滿足乘客需求，但乘客可以選擇其它設(shè)備代替或故障可以短時恢復(fù)。如站臺某個PIS（乘客信息系統(tǒng)）顯示單元無法開啟。

3）中斷服務(wù)：指設(shè)備的故障導(dǎo)致無法滿足乘客需求，進(jìn)而導(dǎo)致某個運(yùn)營服務(wù)能力完全失去。如站臺廣播失效需人工喊話。

ALM系統(tǒng)需根據(jù)設(shè)備實(shí)時信息自動判斷告警級別并采用不同的方式提供推送或輔助決策，由運(yùn)營維護(hù)人員根據(jù)建議處理。可能的處理方式有：忽略，不做處理；記錄維修相關(guān)信息，在運(yùn)營后維修；需更換備品備件；緊急搶修。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理方式

現(xiàn)場采集的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)非常多，應(yīng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、篩選、加工處理，以獲得維修決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的管理需求，有不同的數(shù)據(jù)處理模型，如告警設(shè)置、趨勢分析等。

1）告警設(shè)置：包括限值告警、區(qū)間告警、統(tǒng)計告警、百分比變化告警等。

2）設(shè)備趨勢分析：是以定量、可視的形式對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行管理，包括檢查設(shè)備的狀態(tài)是否處于控制界限之內(nèi)，觀察設(shè)備狀態(tài)的變化傾向或狀況，預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展到危險水平的時間，早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常并進(jìn)行預(yù)維修或定修。可采用單值趨勢分析、正態(tài)分布趨勢分析、公式或統(tǒng)計方法趨勢分析等技術(shù)。

2.3 決策支持

通過采集設(shè)備的現(xiàn)場狀態(tài)數(shù)據(jù)和基于歷史數(shù)據(jù)的分析，ALM系統(tǒng)可對維修決策提供支撐。按照設(shè)備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等不同維度對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，對指標(biāo)體系進(jìn)行梳理，形成通信系統(tǒng)設(shè)備的評價體系；通過儀表、圖形、趨勢分析等形式，構(gòu)建地鐵運(yùn)營維護(hù)平臺的管理“駕駛艙”。

3 ALM系統(tǒng)與維修業(yè)務(wù)的結(jié)合

典型的設(shè)備維修業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

ALM系統(tǒng)主要在故障報告、報修、數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)中起關(guān)鍵作用。ALM系統(tǒng)在整個維修管理業(yè)務(wù)流程中的作用如圖2所示。

圖1 典型的設(shè)備維修業(yè)務(wù)流程

4 結(jié)語

ALM系統(tǒng)應(yīng)隨著地鐵管理水平的提升而不斷發(fā)展，提高其集成水平和數(shù)據(jù)整合分析能力，實(shí)時掌握地鐵通信系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全狀態(tài)，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)子系統(tǒng)提供信息支持，為設(shè)備維護(hù)計劃制定等提供直接依據(jù)，為應(yīng)急聯(lián)動搶修提供及時信息。實(shí)現(xiàn)應(yīng)急方案的制定化確保從網(wǎng)絡(luò)層面快速有效應(yīng)對相關(guān)突發(fā)事件。此外，ALM系統(tǒng)的應(yīng)用功能要能夠?yàn)閳?zhí)行層、管理層、決策層等不同層面用戶提供全面的應(yīng)用功能。

圖2 ALM系統(tǒng)支持下的維修管理業(yè)務(wù)流程

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