海上油田網絡監控研究分析

文/趙巖，中海油信息科技有限公司天津分公司

海上油田網絡監控研究分析

文/趙巖，中海油信息科技有限公司天津分公司

在深入分析和總結海洋采油作業區海上網絡應用和運維管理情況的基礎上，為解決各單位網絡運維被動管理的狀態，針對網絡故障無法準確告警和故障節點判斷困難的現狀，開發部署適合海上網絡環境的綜合無線網管及診斷系統，集中管理海上、陸地網絡系統中IT設備的基礎信息，實時監控管理交換機、無線設備、視頻攝像頭、RTU等設備的運行情況；繪制網絡整體拓撲結構圖，對網絡通訊質量進行初步的評估分析，同時協助運維管理人員分析故障原因，準確定位故障節點，減少維護時間。

海上油田；網絡設備；監控

1 油田網絡監控的管理功能

1.1 系統監控對象功能

海洋采油作業區海上網絡綜合網管及診斷系統監控對象主要分為以下三種類型：可網管型設備主要包括路由器、路由交換機、三層網絡交換機、可網管工業級交換機、無線網橋中心端、無線網橋遠端等；具備“報警服務”和“性能采集服務”調用監控設備通斷狀態；可配置IP地址設備包括油水井智能監控模塊-RTU、監控攝像頭具備“報警服務”和調用ICMP監控設備通斷狀態功能；非網管型設備包括非網管型交換機、非網管型工業級交換機，可實現拓撲展現功能。

1.2 網絡拓撲管理功能

網絡拓撲管理主要以海洋采油作業區為單位，建立作業區內企業網自上而下的網絡拓撲結構體系，作業區或管理區網絡運維人員能夠通過系統查看到整體網絡的邏輯拓撲結構，包括各網段子網信息、子網之間的網絡連接關系、網絡節點的設備運行狀態等具體管理功能。

1.3 設備運行狀態管理功能

系統通過自動定時輪詢的方式采集被監管網絡設備的性能數據，以圖表或圖形的方式展現設備的實時性能數據，并可根據需求來定義監測指標，運維管理人員可以通過系統設備性能管理模塊掌握全局設備運行狀態，查看存在故障的設備及端口。

1.4 鏈路質量分析功能

通訊鏈路主要分為海上及陸地無線傳輸鏈路、光纜傳輸鏈路、和雙絞線傳輸鏈路三大類。鏈路質量分析的主要功能是實現對各級傳輸鏈路的通訊質量的實時分析和觀測，為網絡架構和各級節點的規劃調整提供依據。鏈路質量監測參數主要包括：鏈路類型、時通率、累計流量、瞬時流量、平均值、最大值、鏈路長度、帶寬利用率、信號強度等。

通過資源視圖添加監視器任務后，有性能服務進行監視。鏈路檢測參數體現在鏈路下聯設備的各個資源的參數監控。鏈路質量參數的監測，形成鏈路質量分析報告，在性能管理里可以查詢、導出到excel中。通過資源視圖，監視器任務告警規則配置設置流量大小、丟包率天線增益、發射功率、信道帶寬等報警監控。通過通斷服務來監控設備通斷狀態，網絡阻塞，并體現在拓撲圖上。

1.5 告警管理功能

網絡診斷系統的告警管理模塊應具有全面、智能、準確、及時的告警信息采集、推送、處置和管理功能，針對采集的告警信息進行集中統一處理，為網絡運維管理人員提供故障判斷和問題處置的相關信息，以便快速確認故障，縮短排障時間，為及時恢復業務運行提供保障。具體體現在告警采集層的屏蔽功能，可按照事件發生時間、告警節點、告警級別、告警分類、設備類型、設備參數等信息進行區別，可以選擇告警信息是否需要推送、入庫。

1.6 用戶權限及日志管理功能

用戶管理用于管理系統本身的相關用戶及其權限，認證網管系統各級管理及操作人員的身份及控制各級用戶的訪問權限。日志管理用戶記錄用戶登錄、操作、配置等相關信息以及系統本身的運行狀況。

2 整體方案設計

2.1 整體架構圖

油田網絡設備監控系統基于java平臺開發，基于標準的網絡網絡管理系統ICMP、SNMP、STP等協議開發而成。

下圖為詳細的整體機構設計：

應用層根據需求實現，提供對數據的展現、增加、修改、刪除、統計分析展現等功能。包含的告警管理、資產管理、擴展管理、用戶登錄及權限、GIS、性能管理、設備管理、統計分析。

應用層通過webservice,socket和服務層的進行數據交互。

服務層根據油田網絡設備監控系統需求抽象出獨立的服務組件，用來采集數據、分析數據、管理業務數據和用戶及其權限。包含系統管理服務、系統配置服務、系統安全服務、登錄服務、GIS服務、系統配置服務、報警服務、設備管理服務、統計分析服務、日志服務、設備發現服務、性能采集服務。

數據層為服務層各個組件的提供對數據庫操作的標注接口。包含數據庫、數據緩存。數據庫用來持久化數據，數據緩存用來緩存基礎數據，提高查詢速度。

感知層通過調用ICMP、SNMP采集設備通斷、延時、設備資源各個性能指標 。

2.2 網絡部署

油田網絡設備監控系統分為服務端、客戶端兩大部分。服務端采集數據、存儲數據、提供客戶端訪問接口。客戶端調用服務端接口，展現數據。應用服務器“部署油田網絡設備監控系統”，數據庫服務器安裝mysql存儲數據，地圖服務器存儲地圖數據。

3 結語

油田網絡監控系統在海上平臺的應用可以為海上平臺運維人員提供提供準確、及時的報警預警信息，實時監控平臺相關網絡設備的運行情況可有效提高安全管理水平，保障海上平臺生產有條不紊進行。綜上所述，分析研究海上油田網絡監控的功能以及整體方案設計對海洋采油作業區海上網絡應用和運維管理發展具備重要意義。