一 概述

動力設備及環境集中監控系統是對分布的通信局（站）的電源、空調、油機、蓄電池、高低壓配電等多種設備和環境的各種參數、圖像、聲音等進行遙測、遙信和遙控，實時監測其運行參數，診斷和處理故障，記錄和分析相關數據，從而實現通信局（站）少人或無人值守的目的，并對設備進行集中監控、集中維護和集中管理。

隨著中國網通上海分公司在上海本地業務的不斷發展及將來全業務發展的需要，通信機房的數量急劇增加，對通信設備的維護管理和機房的安防提出了越來越高的要求。這些不斷增加的機房、不斷提升的服務要求對運維隊伍的人力資源和運維效率提出了很高的要求，已經成為網通上海分公司運維服務的瓶頸和主要矛盾。對通信系統中所有機房的電源、空調、配電、油機等多種動力設備和機房環境、圖像等進行計算機化的監視、控制和管理已成為必然的需求。

目前中國網通處于高速成長期，上海網通的機房數量還會不斷增加，對機房監控系統的建設至少需要考慮以下兩種因素：一是滿足現有需求，二是方案要求具有良好的平滑擴容能力、開放的對外接口以利于系統互聯、良好的可維護性以適應網通運維體制可能的變化和機房數量的不斷增加。

網通上海分公司的機房按照網絡層次可以劃分為骨干、邊緣和接入層，大部分機房差不多是邊規劃邊建設，每個機房的監控需求差異性比較大，可以利用的網絡傳輸資源也比較復雜。由于絕大部分機房處于無人值守狀態，從提高運維效率和充分利用現有人力資源的角度來看，要求在部分有人值守的機房設立監控管理中心，這些監控管理中心的位置和數量及其所實現的功能可能會隨時隨著系統的發展而變化，這就要求系統具有良好的擴容能力。另一個重大問題就是上海網通在早期建設的個別零散機房分別建設了安防系統，在一個干線機房建設了本地監控系統。新的系統要求必須能充分整合原有的這些監控投資，并實現統一和集中管理。

由于機房建設的分期完成和資金原因，不可能一次性對所有機房進行監控，實施所有監控需求，要求監控系統建設方案必須能滿足分期建設的要求；同時對各種不同的機房條件和監控內容進行了差異化實現，便于升級和系統平滑擴容，以保證系統性能的不斷提升。

針對以上實際情況，在綜合研究分析的基礎上，網通上海分公司決定采用中興通訊的ZXM10監控系統，并針對產品特點對監控系統結構、傳輸路由分配等方面提出了一些較好的解決方案，在現有資源條件下解決了動力環境集中監控系統的建設問題，達到了系統性價比的最優化。

二 系統解決方案

根據上海網通目前的網絡和運維現狀以及可預見的發展需求，整個上海網通的整體網絡結構設計如圖1所示。

圖1 上海網通動力環境監控系統結構圖

圖1表示了上海網通動力環境監控系統建設的整體思路。其中動力環境監控中心設于市北骨干機房；市西機房、市南機房以及各邊緣收斂點機房作為未來城市可能的監控維護界面（即區域中心LSC），根據差異化實現的原則，分別可以考慮在相應的骨干或邊緣機房設置成收斂點（不含維護平臺和界面）或維護點（含維護平臺和界面）。這些維護點或收斂點可以根據網通機房建設的進度進行增加或減少，而且不會影響原有的網絡結構，從維護管理上講就是不會因為將來運維體制可能的變化而導致監控系統不能貼切運維需求。

大量的接入機房可以直接根據網絡中現有的機房傳輸路由歸屬分別接入相應的邊緣收斂點（相應的收斂或維護點），接入機房數量和歸屬的變化不會影響網絡結構，甚至不會對現有的監控系統接入設備有太多影響。

整個系統在設計時充分考慮了現有的網絡層次結構，保證監控系統的結構層次適應傳輸網絡層次，這樣監控接入的很多傳輸資源可以很方便地進行調度；現有的監控網絡結構也很好地貼切了網通的運維體制，保證了在所有的有人值守機房或監控維護點能夠獲得監控數據和監控手段進行監控維護和管理。

金恒智能CREATE-3D監控系統設計還充分考慮了系統的設計容量和可能的網絡變化：監控中心考慮了可預見的系統擴容，整個監控中心的管理容量按照后期的需求進行設計，同時進行了特殊的數據處理設計，保證了監控容量基本不受擴容機房數量的影響；增加邊緣收斂點時，只需直接增加相應的接入點即可。邊緣和骨干機房的設計考慮了充分的裕度，每個邊緣收斂點考慮可以直接接入15條2M鏈路，可以不用擔心后期擴容的問題。

為了節省投資，本次設計的網通機房監控進行了差異化實現，不同的機房根據其特點分別設計不同的監控需求：如只在部分重要的邊緣和骨干機房考慮圖像監控需求，部分偏遠而無人值守的機房考慮蓄電池單體檢測等，最大限度的節省了投資。

為了實現上海網通運維平臺的統一，本次設計考慮了上海網通先期少量投資系統的整合，其中最重要的是一期浦東骨干機房的接入問題：根據目前機房系統的設置情況，考慮采用目前大部分廠家正在使用的監控系統互聯規范進行互聯。

三 機房內監控接入解決方案

機房內監控單元的系統結構如圖2所示。

圖2  機房的系統結構圖

機房動力環境數據通過中興通訊一體化采集設備MISUE進行采集，其他采集設備直接掛在MISUE上；經過MISUE進行數據時隙插分的2M信號直接送往下一個采集設備（如圖像編碼設備或下一個站的采集設備）。

從系統結構圖上可以看出：對于接入機房而言，在同一條傳輸鏈路上的機房監控設備使用一條2M支路來進行傳輸，在沒有圖像監控需求的情況下，每個機房數據占用一個時隙，一條2M鏈路最多可以連接30個接入機房。機房內監控單元與現場被監控設備之間通過RS485/RS422/RS232專用數據總線連接，具體采用何種接口可以進行定制。

對于邊緣機房和骨干機房，機房內采集設備的系統結構和接入機房一致，所不同的可能是采集設備的數量和時隙收斂部分：在邊緣收斂點對所歸屬的接入機房監控數據進行收斂。具體系統結構如圖3所示。

圖3 邊緣機房網絡結構圖

在圖3的結構方式下，金恒智能CREATE-3D動力環境監控系統具有了很大的靈活性和平滑的擴容能力，后期接入機房數量的增加可以在歸屬的邊緣收斂點下直接接入原有2M鏈路或使用新的2M鏈路，并直接接入設與邊緣層的收斂設備（智能PCM）上，最終以一條或幾條2M的方式將監控數據送往骨干機房（市北機房）的監控中心，監控中心設置的智能PCM可以進一步收斂來自各邊緣收斂點的數據，這種設置便于邊緣收斂點的擴容和鏈路的調度，同時減少了監控中心設備的投資費用。

根據系統的規劃設計，所有骨干機房和邊緣機房作為接入機房的數據收斂點，并將全部具有圖像監控功能。收斂的數據和本站的數據經過匯聚整合后與本站的圖像信號分別采用2M鏈路直接上傳至監控中心。

四 集中監控中心解決方案

集中監控中心主要完成監控系統的管理功能：包括性能管理、告警管理、配置管理和安全管理。具備向上級網管中心提供數據的能力，以備日后納入TMN網管系統。

本次上海網通集中監控中心設于市北骨干機房，來自各邊緣收斂點的2M數據（含已經建設的個別機房的監控子系統數據）上傳至集中監控中心，經過監控中心的智能PCM收斂后送往PC2M前置機進行數據處理。

圖4 集中監控中心結構圖

監控中心通過文字、圖形、圖像、聲音等各種人機接口方式，顯示各機房的監控信息，并能接受管理維護人員發出(或預先設置)的設備控制命令，通過接口B下行向監控維護中心LSC發送的控制命令(包括設置命令等)實現對設備的控制，并且根據要求，可保存控制命令發出的歷史記錄。

五 無人值守建設后實現的主要功能

1. 該動力環境監控系統主要實現的功能

● 能夠對所有監控站點進行實時監視和控制，改變了原來定時巡檢的狀況，減少了電路、設備運行維護費用和人力成本。

● 可以通過動力環境和圖像監控系統對各個站點的設備和環境進行巡檢。

● 各站點的設備和安防報警可以實時上報到監控中心，并進行記錄，便于遠程實時分析設備運行情況，提高了設備運行的穩定性和可靠性。

● 監控中心根據實時數據的上報情況，通過聲、光告警系統獲得設備故障情況，及時調度搶修，縮短工作歷時，保證網絡暢通。

● 監控系統可以設定多種數據報表的自動生成，代替了原來手工進行的設備運行狀況及設備資料的統計分析及形成報表等繁瑣工作，減輕了值班人員的負擔，同時也提高了準確性和可靠性。

● 監控中心網管系統提供了在線組態和二次開發功能，用戶可以根據管理發展的需要設計和開發新的監控功能和運維管理功能。如開發采集數據的統計分析功能；根據管理需要開發新的報表系統；根據相關設備技術的發展開發新的運維手段，如手機短信、WEB瀏覽等，通過這些二次組態和開發可以實現許多新的功能，以適應運維管理的需要，對動力環境相關設備進行運行質量和事故等的統計分析工作。

2. 金恒智能CREATE-3D動力環境監控系統的功效

金恒智能CREATE-3D動力環境監控系統使原來無法進行實時監控的機房信息和監控盲區全部做到了實時監控，設備的運行狀況和機房的安防情況可以實時傳送到監控中心，使各機房實現了無人職守，目前除監控中心外，其他各站均可實現無人值守。該監控系統的建成，對整個上海網通的運行維護方式帶來了深刻的影響，不但在運行維護中節約了大量的人力物力，而且針對網絡的運行在維護管理方式上帶來了變化，適應了新的電路運行情況，“三集中”（集中監控、集中維護、集中管理）的運行維護方式得到了全面運用。

現在通過金恒智能CREATE-3D動力環境監控系統，許多檢查項目可以通過監控中心進行，減少了巡檢頻次，提高了巡檢質量。設備運行參數可進行實時監控，提高了測試數據的準確性和及時性，對于及時發現設備隱患，排除設備障礙提供了有力的技術參數。

在探索新的維護體制方面，該系統的建成使得維護體制可以向著更加科學化、專業化的方向發展。監控中心的作用將越來越大，監控數據的采集特別是數據分析對維護的指導性進一步加強。維護方式從單純的預檢預修逐步向著基于數據分析結果的有針對性的檢修和障礙判斷發展；維護手段從只能到機房進行現場巡檢發展到現在的可以通過手機、有人值守中心的聲光告警、WEB瀏覽等多種運維方式相結合，大大減少了運行維護工作量，提高了運行維護效率。

同時在業務考核標準中更加體現了精確、公平的原則。

3. 運行中的上海網通監控系統的基本功能

● 配置管理功能：用于對監控對象、監控系統自身的增加、修改和刪除的管理；可進行在線配置；具有遠程監控管理功能，可在中心或遠程進行現場參數的配置及修改；配置信息呈現可以從全網的角度反映整個網絡的拓撲結構，拓撲視圖還允許用戶根據管理的需要靈活的定義和修改，其定義和修改設計有嚴格的安全控制機制，為用戶進行日常的操作維護（如告警監視）提供基礎。

● 告警管理功能：可對告警信息進行管理和設置，支持按片區和按專業的管理；對于告警可以實現等級設置、屏蔽、聲光、告警方式、顏色等相關設置。

● 安全管理功能：可以對用戶的操作權限進行很細化的設置；監控系統可以對用戶登陸及其相關操作進行詳細的記錄；同時系統設計了很強的容錯措施，保證不因用戶誤操作等原因使系統出錯、退出或死機；系統具有來電自啟動功能，并具有系統數據備份和恢復功能。

● 報表管理功能：系統可提供豐富的報表功能；用戶可以自定義報表。

● 通信管理功能：系統能直觀地顯示各級之間的通信狀態，記錄通信線路的啟動、停止和切換時間，相關信息存入數據庫中。

● 圖像管理功能：系統可配置圖像設備，實現對機房圖像的實時監控；具備告警圖像聯動功能，能自動進行視頻切換，供監視或存儲，對圖像信息進行單路或多路的存儲及回放；具有圖像三級組網和遠程控制功能。

● 打印功能：系統可以按照用戶的設定實現多種打印功能。

● 存儲功能：存儲系統所有的數據(包括配置信息、告警閥值設置信息、安全及操作員權限信息、操作維護記錄、告警記錄等)。由服務器實現該功能，服務器只是被動地響應來自其他業務臺的請求(查詢、讀、寫等操作)，并將結果返回給請求者；其他業務臺以客戶的方式對數據庫服務器的數據進行訪問。這種C/S方式極大地提高了數據處理的效率，同時允許多個客戶同時訪問數據庫服務器，實現了數據的實時性處理。具有文件存檔功能，存檔的文件能在硬盤上保存一年，然后倒入磁帶或進行光盤刻錄保存；存儲系統的圖像，可設置成報警自動錄像或單畫面錄像，可存儲在普通錄像機或數字式硬盤錄像機。

六 值得借鑒的經驗

在建設動力環境監控系統用以提高運維效率過程中，積累了以下一些經驗：

● 系統在建設之初進行了詳細的論證，并對方案進行了認真研究，使得系統的組網建設方案能夠適應分期建設、擴容、后期改造等各種需要，而無需對系統網絡結構及已建系統進行改動，極大地保護了前期投資，并保證了系統建設的延續性。這一點可以從系統組網結構、各類機房解決方案及監控中心解決方案中看出，上海網通建設的實際情況也驗證了這一點。

● 在傳輸通道資源的利用方面，我們在充分利用現有資源的情況下，從建設初期就考慮了后期擴容建設的需要。對于后期的擴容可以在現有網絡基礎上直接進行，保證了前期投資的有效性，最大限度地提升了系統性能，保證了系統在各種運行狀態下的監控需求。

● 在建設過程中，始終將動力環境監控提高到網絡系統的概念來對待，并強調實時監控的概念，充分地利用了傳輸通道保護的能力，突破了原來動力環境監控設備的數據上傳、控制與傳輸通道保護相互獨立的習慣。

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