通信動環網管信息匯聚監控系統的設計與應用

李　軍　上海鐵路局上海通信段

隨著現代化鐵路網的不斷完善，對通信動力環境的監控也變得越來越重要，傳統的監控平臺往往僅針對單個機房或者站點，無法在全局進行告警查看和管理，無法滿足鐵路現代化的智能管理需求。另外，隨著移動辦公的日益普及，通過移動終端來接收告警信息也變得非常必要。

基于以上需求，通信動環網管系統需要對各個單獨站點的網管信息進行匯聚，并進行集中監控和管理，從而滿足鐵路現代化的需求。

1　系統組成

通信動環網管信息匯聚監控系統由匯聚中心、短信通知服務器、監控數據庫、集中監控終端、匯聚網絡、網管分系統、動環前端設備、短信終端等組成，如圖1所示。

圖1　匯聚系統結構圖

通信動環網管信息從動環前端設備采集，在網管分系統進行初步處理和展示，分系統用戶可以查看監控數據、設置監控參數、并對監控告警進行處理，實現本地的通信動環網管功能。

網管分系統可以將網管信息通過匯聚網絡集中到匯聚中心，由匯聚中心進行進一步處理和集中存儲。對于監控告警，匯聚中心會通過短信通知服務器將告警信息發送到預先配置的智能手機終端上。同時，匯聚中心用戶還可以通過集中監控終端對動環網管信息進行集中的查看和告警處理。

通信動環網管信息匯聚監控系統具有三級匯聚網絡。多個動環前端設備連接到一個網管分系統，多個網管分系統又連接到一個匯聚中心。匯聚中心和網管分系統都可以對告警信息進行處理和展示。匯聚中心用戶和分中心用戶都可以對動環前端設備進行管理。短信通知服務器可以通過移動運營商將告警消息發送給短信終端。

2　系統設計

系統通信動環網管信息匯聚監控系統采用分布式架構，每個網管分中心可以連接多個動環前端設備，而多個網管分系統又匯聚到統一的匯聚中心。無論是在網管分中心，還是在匯聚中心，都可以查看網管信息和監控告警信息，而且可以通過智能終端接收重要告警的通知，從而使通信動環網管的工作變得簡單高效。

2.1　系統組織機構圖

匯聚監控系統分為數據采集和告警處理兩部分。采集數據的數據流向如圖2所示，告警產生和處理如圖3所示。

圖2　匯聚監控系統分布式結構

圖3　告警產生和處理

2.2　系統的主要功能

（1）數據匯聚模塊。各個監控器的測量和傳感器模塊，負責實際的數據監控和采集，然后將采集的數據通過總線接口傳輸到前端設備。前端設備接收數據，然后將數據打包，通過網絡發送到網管分系統。網管分系統再將眾多動環前端設備的數據進行封裝打包，然后再通過匯聚網絡發送到匯聚中心。匯聚中心對數據進行集中展示和處理。

（2）告警產生和處理。網管分系統將各種監控數據和對應監控量的取值限制進行對比，從而決定是否產生告警，同時還有傳感器觸發的告警。網管分系統將數據和告警打包，通過網絡發送到網管分系統。網管分系統再將眾多動環前端設備的告警進行封裝打包，然后再通過匯聚網絡發送到匯聚中心。匯聚中心將告警進行存儲，并根據設置將告警發送到短信終端。

（3）告警參數查看和設置。網管分系統通過web界面為分系統用戶服務。分系統用戶可以通過該web界面對動環前端設備進行管理，從前端設備接收告警參數，并在web頁面顯示。顯示告警參數設置界面，分系統用戶設置參數后提交到網管分系統，網管分系統將參數推送給動環前端設備，動環前端設備再將參數推送給響應的檢測模塊。

（4）歷史數據查看。監控數據在網管分中心進行存儲，管理人員可以通過web界面對歷史監控數據進行檢索和查看。監控數據按數據類型和時間進行順序存儲，并通過數據曲線的形式展示給用戶。

（5）歷史告警管理。網管分系統對監控告警進行分類存儲。用戶可以通過web界面對監控告警進行檢索和管理。管理員還可以設置告警保存期限，系統會定期清理過期的告警，從而節省存儲空間。

3　系統操作和控制流程

3.1　網管分系統流程

管理員通過web界面對網管分系統進行管理，包括用戶管理、組織機構管理、監控前端管理和監控視圖管理。所有的管理數據最終寫入數據庫，并進行管理日志記錄。管理員完成管理任務后退出本系統（見圖4、圖5）。

用戶通過web界面操作和控制動環網管監控系統。

圖4　網管分系統管理流程

圖5　網管系統用戶流程

3.2　.匯聚中心流程

匯聚中心也為用戶提供web界面，匯聚中心用戶通過終端的瀏覽器登錄匯聚中心，可以對網管分系統進行管理，同時可以集中進行告警處理、歷史數據檢索和歷史告警檢索。用戶最后通過退出登錄來結束本系統的使用（見圖6）。

圖6　匯聚中心流程

4　系統特點

通信動環網管信息匯聚監控系統為鐵路現代化提供了解決方案。該系統具有如下特點：

（1）易用性：本系統為用戶提供web界面，用戶不需要在終端安裝任何軟件，只需要使用操作系統自帶的瀏覽器就可以對本系統進行查看和管理。本系統還提供告警短信通知功能，方便用戶對告警進行及時處理。

（2）兼容性：本系統采用標準的webService協議在各個子系統之間進行數據傳遞和功能調用，因此能夠兼容多種網管分系統和動環前端設備。

（3）擴展性：本系統能夠擴展，以支持新的數據采集設備和告警設備。

（4）安全性：本系統各子系統之間通信時采用加密信道進行，web界面也通過安全的https協議進行。

5　現場應用需明確的問題

上海局通信動環的監控，目前主要由各車間網調工區負責，實際使用過程中，監控信息種類繁多，如：電源電壓、電流、蓄電池狀態、環境溫度、紅外、門禁等各項指標。將所有指標的采樣數據全部納入移動終端監控，持有移動終端的專業管理人員將不堪其擾，監控監管工作將不能得到高效地落實。技術管理部門必須對相關告警信息分類，明確各類告警信息的處置原則和處置層級，持有移動終端人員的職責，實現專業管理和安全生產的有效銜接。

6　結束語

通信動環網管信息匯聚監控系統滿足了鐵路現代化的需求，實現了監控網管數據的集中管理，提高了通信動環網管工作的效率，節省了管理成本。同時，本系統采用安全性和可擴展性設計，為后期拓展監控設備和接入多家監控平臺提供了基礎。