挑戰(zhàn)數(shù)字時代
——甘肅省高等級公路數(shù)字化設(shè)備維護

甘肅紫光智能交通與控制技術(shù)有限公司 梁軍賢

數(shù)字化時代的到來對于維護單位帶來了巨大的挑戰(zhàn)，從模擬到數(shù)字的跨越感覺就是一瞬間發(fā)生的事情，數(shù)字化設(shè)備的大量投入使用，從標(biāo)清到高清，形形色色的數(shù)字化設(shè)備如雨后春筍出現(xiàn)在各行各業(yè)，問題也應(yīng)運而來，大量數(shù)字設(shè)備投入使用后后期的維護如何進行？維護人員應(yīng)該具備什么樣的素質(zhì)和技術(shù)？維護必須配備的測試及調(diào)試設(shè)備有哪些？本文主要以數(shù)字化監(jiān)控為例，分別對上述三個問題進行闡述。

隨著計算機、圖像處理、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的迅速發(fā)展，中國的監(jiān)控產(chǎn)業(yè)在20世紀(jì)90年代后期出現(xiàn)了一股新的監(jiān)測熱潮。這一潮流使得20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的安全監(jiān)視市場產(chǎn)生了巨大的改變。目前通常指數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，包括輸入、控制、顯示和存儲四個方面的數(shù)字圖像的壓縮。另外，該系統(tǒng)還可以通過已有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把實時影像傳送給遠程監(jiān)測中心。其中，圖像壓縮存儲技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)是目前數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方面。

2000年之后，隨著影像技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是MPEG-I、MPEG-II等圖形編碼芯片的大規(guī)模普及，從2000年到現(xiàn)在，數(shù)碼監(jiān)視器已經(jīng)發(fā)展到了一個高速發(fā)展階段。從數(shù)字視頻監(jiān)控設(shè)備，逐漸發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)字硬盤、網(wǎng)絡(luò)攝像機等設(shè)備。同時，我國不斷強化監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸替代了傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其市場份額也在快速的增加。因此，很多家電、網(wǎng)絡(luò)及IT企業(yè)，不斷加大人力、資金和物力，研發(fā)數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品，數(shù)字監(jiān)控行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的繁榮。

自2005年以來，我省高等級公路的監(jiān)控逐步對數(shù)字化產(chǎn)品進行了摸索性的測試和試用。但隨著數(shù)字化產(chǎn)品在新世紀(jì)不斷成熟和演變，技術(shù)的不斷創(chuàng)新，甘肅省高速公路監(jiān)控系統(tǒng)也進入了數(shù)字化時代。甘肅省高等級公路監(jiān)控系統(tǒng)也在數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用中不斷發(fā)展和成熟。

1 數(shù)字化監(jiān)控的發(fā)展趨勢

伴隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，圖像壓縮技術(shù)和存儲技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)將會向滿足人們對圖像質(zhì)量追求的方向發(fā)展，高清晰度將是勢在必行的發(fā)展方向，隨著存儲設(shè)備的容量和成本的不斷下降，新的存儲技術(shù)應(yīng)運而生。隨著MPEG-II等高質(zhì)量影像標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，高清影像監(jiān)測系統(tǒng)也將逐漸走向普及。

MPEG-4技術(shù)和其他圖象壓縮標(biāo)準(zhǔn)是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視的又一發(fā)展方向。將會使網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)得到另一個更快的發(fā)展，提供了另一個監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展空間——網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

2 數(shù)字化監(jiān)控現(xiàn)狀

甘肅省高等級公路數(shù)字監(jiān)控前期測試摸索階段，采用了不同廠家的設(shè)備，導(dǎo)致甘肅省高速公路使用的數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備品牌較多，使用的存儲方式不同，傳輸方式也存在差異，基本上都采用了標(biāo)清模式。由于設(shè)備的不統(tǒng)一性，導(dǎo)致了維護難度的加大，維護人員要根據(jù)不同的廠家的設(shè)備，不同的特性，不同的技術(shù)，采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M行故障排查。

3 數(shù)字化監(jiān)控前提下維護人員應(yīng)具備的基本技術(shù)和素質(zhì)

針對甘肅省高等級公路監(jiān)控現(xiàn)狀，提出兩點維護建議和兩個維護人員應(yīng)具備的具體技術(shù)和應(yīng)掌握的基礎(chǔ)知識。

3.1 兩點建議

3.1.1 “有備無患”

作為維護人員應(yīng)該不斷的對自己的知識進行增值，始終把握與行業(yè)相關(guān)的前沿知識，開拓視野，從各方面進行知識積累，使自己能夠盡快進入狀態(tài)，盡量避免知識層面的短缺。這樣維護人員才能盡可能快的進入狀態(tài)，完成維護任務(wù)。

3.1.2 “知己知彼，百戰(zhàn)不殆” 由于高等級公路采用了不同的數(shù)字監(jiān)控設(shè)備，路段維護人員應(yīng)根據(jù)各路段使用的相關(guān)設(shè)備進行知識積累，特別是要掌握設(shè)備采用的傳輸、存儲等方面的技術(shù)點，把握住不同設(shè)備的共性和特殊性，這樣才能有針對性的做好設(shè)備的維護工作。

3.2 兩個應(yīng)掌握的基礎(chǔ)知識

由于數(shù)字化監(jiān)控是以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字存儲技術(shù)和傳輸技術(shù)為核心，因此作為維護人員應(yīng)有針對性地進行基礎(chǔ)知識積累，以應(yīng)對數(shù)字化監(jiān)控的維護工作。

（1）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識：網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化的基礎(chǔ)平臺，因此網(wǎng)絡(luò)方面的知識尤為重要，無論是數(shù)字監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳輸、控制、視頻調(diào)閱等各方面都是依賴可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺進行的。作為維護人員至少應(yīng)掌握基本的基礎(chǔ)知識和故障判斷能力。根據(jù)數(shù)字化涉及到的網(wǎng)絡(luò)層面，作者認為維護人員至少應(yīng)掌握路由、TRUNK（中繼）、IP/TCP，ICMP、組播等方面的技術(shù)和協(xié)議，滿足數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方面的維護，并且可以進一步掌握廠家設(shè)備的工作原理和模式。

（2）存儲技術(shù)：傳統(tǒng)的以服務(wù)器為中心的DAS（Direct Attached Storage）方式，已不能滿足用戶的需要，越來越多的用戶已經(jīng)從原來的“服務(wù)器中心”模式轉(zhuǎn)換為以“數(shù)據(jù)為中心”的NAS和SAN上。在數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)量的增大，存儲和調(diào)閱的頻率頻繁，也已逐步采用了NAS和SAN結(jié)構(gòu)，因此，作為對這些存儲架構(gòu)的了解是必要的。掌握了這些必要的原理和存儲技術(shù)后，有利于對廠家存儲設(shè)備的熟悉和掌握，加快對各類設(shè)備的熟悉，進一步掌握必要的維護技能。

4 維護人員必須配備的測試和調(diào)試工具

由于各類故障的特殊性，復(fù)雜性，僅僅依靠個人經(jīng)驗進行推斷和檢測具有一定的局限性，因此，作為一個合格的維護人員還應(yīng)從下面三點著手：（1）必須懂得，并熟悉掌握必要的測試調(diào)試工具進行故障判斷和排除。（2）熟練使用Windows和Linux自身具備的測試和調(diào)試命令，對設(shè)備本身和網(wǎng)絡(luò)故障進行檢測，并可以進行遠端故障排除。（3）可以使用成熟的第三方網(wǎng)絡(luò)軟件對網(wǎng)絡(luò)進行檢測和控制。

4.1 工具

（1）網(wǎng)絡(luò)測通儀：網(wǎng)絡(luò)測試必備法寶，可測試雙絞線的連通性和線序，操作十分簡便。然而，運用范圍卻較小。

（2）工程寶：該工具結(jié)合了UTP測試、光纖測試、視頻輸入輸出、云臺控制測試、音頻測試等功能，功能強大，使用簡單，稍加培訓(xùn)即可使用，是維護人員維護過程中的綜合測試調(diào)試工具，建議維護人員熟練掌握和使用。其功能如下：

Video輸入/輸出1個Video IN BNC獨立輸入，1個Video OUT BNC驅(qū)動輸出音頻檢測，輸入一條音頻，并對其進行檢測。

云臺控制系統(tǒng)，具有RS232/RS485的通信接口，具有多種協(xié)議和速率。

視頻信號產(chǎn)生裝置，利用 OUT接口，將 PAL/NTSC多格式的彩色圖像條視頻檢測信號進行傳輸。

網(wǎng)線試驗：對兩條或多條網(wǎng)線進行測試，并將其連接次序及網(wǎng)線號碼顯示在顯示屏上。

激光功率測量儀，標(biāo)準(zhǔn)波長為850/1300/1310/1480/ 1550 nm，光學(xué)接口為FC/PC。

（3）福祿克（Fluke）DSP100數(shù)字電纜分析儀：主要可以進行布線的自動診斷，是多種局域網(wǎng)測試優(yōu)良工具，可自動識別出網(wǎng)內(nèi)設(shè)備。

（4）OTDR（光時域反射儀）：這款工具相信大家并不陌生，但是真正熟練使用仍是一個主要的問題。該設(shè)備的主要功能是對光纜的線路進行檢測，并對光路的衰減進行檢測，對光纜的退化狀況進行科學(xué)的分析，并能對故障做出正確的判斷。縮短障礙時間，改善網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)品質(zhì)與效能，由被動維修向主動維修轉(zhuǎn)變。因此，這款儀器在以后的數(shù)字化維護中還將大量使用，建議大家熟練掌握使用方法，同時也建議采用培訓(xùn)的方式，促進維護人員對該儀器的掌握。

4.2 網(wǎng)絡(luò)偵測命令和軟件

（1）網(wǎng)絡(luò)偵測命令，這里只是推薦幾款主要的網(wǎng)絡(luò)命令，大家可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取資料進行掌握，這些命令可以極大的縮短網(wǎng)絡(luò)故障的排除歷時，對偵測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點故障非常有效。

在IP地址和實體地址之間，ARP，ARP命令可以顯示和修改轉(zhuǎn)換表格。ARP協(xié)議允許主機查找同一物理網(wǎng)絡(luò)上其他主機的MAC地址。

Ipconfig，呈現(xiàn)現(xiàn)有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。該命令在自動獲取IP地址的客戶有特殊用途。

Pathping，歸屬于路徑追蹤器，此命令在一段時間內(nèi)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到到達最終目標(biāo)的路徑上的每個路由器。可用來判斷導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)問題的路由器或者鏈接。

Tracert，確定IP數(shù)據(jù)報訪問目標(biāo)所經(jīng)過的路由。

Ping，驗證與遠端計算機的連接。

（2）網(wǎng)絡(luò)管理軟件，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上有好多免費的網(wǎng)管軟件，其功能也非常強大，如：聚生網(wǎng)管等，也能為網(wǎng)絡(luò)的管理與通告提供很大的協(xié)助。

5 維護手段建議

由于數(shù)字化監(jiān)控點多面廣，但根據(jù)數(shù)字化的特點之一，依賴網(wǎng)絡(luò)平臺，作者提出遠程維護及設(shè)備故障診斷的方式。依靠現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)平臺，維護人員可以及時監(jiān)控路網(wǎng)中各個節(jié)點的狀態(tài)，同時通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)可以完成設(shè)備的維護和診斷，當(dāng)然這些依賴一定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和對各個廠商設(shè)備的熟悉程度。但是這種維護手段具有及時、高效、低成本的優(yōu)點，作者認為是值得維護單位和維護人員借鑒和思考的。

以設(shè)備管理為核心，制定了一套規(guī)范的設(shè)備故障上報、分析、處置流程，并根據(jù)設(shè)備故障處理的特點，構(gòu)建了設(shè)備故障處理的知識庫和處理庫。在發(fā)現(xiàn)故障的時候，能夠根據(jù)故障的特點及時的進行后續(xù)的檢測，并根據(jù)檢測的結(jié)果，自動地確定故障的部位，并產(chǎn)生相應(yīng)的處理方案。同時還能對各類設(shè)備進行技術(shù)數(shù)據(jù)的查詢，便于迅速解決故障，確保設(shè)備的正常工作。具體的內(nèi)容有以下四個方面：

（1）修理機械故障。開展設(shè)備故障維修，可實現(xiàn)故障發(fā)現(xiàn)、上報以及維修，最終維修的整個過程進行登記、查詢、匯總和分析。故障產(chǎn)生的程序?qū)讳浫氲皆O(shè)備的歷史記錄中，并將其記錄到設(shè)備的故障處理措施庫中，并由系統(tǒng)對更多的設(shè)備進行評價，提出處理意見。

（2）對設(shè)備的操作狀態(tài)進行監(jiān)測。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是設(shè)備的預(yù)防性維護工作中的一項重要內(nèi)容，它包括常規(guī)的巡視和維護。依據(jù)設(shè)備的類別，通過日常巡檢、定期維護等方法進行預(yù)防性維護，可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障，并按設(shè)備的維護周期對設(shè)備進行各種規(guī)格的維護，并能及時發(fā)現(xiàn)并處理在使用中的異常現(xiàn)象；對于相同部位反復(fù)出現(xiàn)的故障，應(yīng)根據(jù)故障的成因進行針對性的維修，以降低相同的故障次數(shù)；同時發(fā)現(xiàn)了影響設(shè)備品質(zhì)的主要因素，并提出了改進建議，由被動的追求成果轉(zhuǎn)化為積極的要素。同時，對設(shè)備的運行狀況進行監(jiān)測，以改善系統(tǒng)維護效果，最大限度地降低維護成本。確保設(shè)備的正常運行。此外，還可以通過移動PDA的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實現(xiàn)與機電一體化的集成。將巡檢計劃、巡檢記錄、故障、現(xiàn)場故障等信息及時上傳到系統(tǒng)管理系統(tǒng)。

（3）對維護工作進行評估。檢修質(zhì)量評價是對維護人員在設(shè)備故障修復(fù)、設(shè)備完好率、操作技能等方面進行質(zhì)量管理的一種手段。通過對設(shè)備的故障修復(fù)率、設(shè)備完好率等指標(biāo)進行考核，并結(jié)合維修人員的專業(yè)技術(shù)能力，按照本單位績效考核辦法，對其工作進行全面評價。對不達標(biāo)的單位責(zé)令整改，實現(xiàn)對維護質(zhì)量的控制。

（4）綜合資料分析。根據(jù)設(shè)備歷史檔案，設(shè)備的日常維修、備件采購、維修耗材及其他費用的統(tǒng)計、分析，按照月、季、年生成報表，反映設(shè)備的綜合維修費用情況，從而進行合理的維護預(yù)算的分解，控制預(yù)算的實施，實現(xiàn)預(yù)算的科學(xué)合理利用，提高維修保養(yǎng)的品質(zhì)，減少運行費用。

6 針對性的技術(shù)培訓(xùn)

為了更好地的做好數(shù)字化維護工作，單靠一兩個技術(shù)精英完成維護工作是不可能的，所以有效的對維護人員進行培訓(xùn)，擴大維護人員的知識面；提升維護人員對數(shù)字化的認識；加深對各廠商設(shè)備的了解和掌握；使維護人員掌握網(wǎng)絡(luò)、存儲、應(yīng)用軟件、測試工具等方面的技能和知識，必將行之有效的提高人員應(yīng)對數(shù)字化維護的能力。

裝備維修信息化管理是一項要求高技術(shù)、關(guān)系到公路安全的工作，必須加強對人才隊伍的建設(shè)。首先，要通過社會招聘、學(xué)校招聘等方式，吸納高素質(zhì)、高技能、政治素質(zhì)和思想品德的優(yōu)秀人才。其次，要健全完善的培訓(xùn)體系，定期組織專門的機電設(shè)備和技術(shù)競賽。及時更新和不斷豐富在職員工的資訊處理知識，并熟練運用相關(guān)的操作技巧。在訓(xùn)練中，應(yīng)重視理論和實際相結(jié)合、相輔相成、提高訓(xùn)練的趣味性和實用性。培訓(xùn)完成后，還要建立相應(yīng)的培訓(xùn)評估和評估機制，以保證培訓(xùn)的質(zhì)量和效益，把訓(xùn)練工作做得有模有樣。

7 結(jié)語

本文以數(shù)字化監(jiān)控的概念、發(fā)展趨勢作為引入，描述了甘肅省數(shù)字化監(jiān)控的現(xiàn)狀，結(jié)合實際，有針對性的提出了維護人員應(yīng)具備的素質(zhì)和技術(shù)能力，應(yīng)熟練掌握的工具和軟件；同時根據(jù)數(shù)字化監(jiān)控的特點，提出了完成維護的建議，以及對人員培訓(xùn)的知識點等。由于知識點的不足，難免存在紕漏，望不吝賜教。