動環監控

動環監控是指針對各類機房中的動力設備及環境變數進行集中監控，即：動力環境監控。一套完善的綜合動力環境監控系統可以對分布的各個獨立的動力設備和機房環境、機房安保監控對象進行遙測、遙信等採集，實時監視系統和設備、安保的運行狀態，記錄和處理相關數據，及時偵測故障，並作必要的遙控、遙調操作，適時通知人員處理；實現機房的少人、無人值守，以及電源、空調的集中監控維護管理，提高供電系統的可靠性和通信設備的安全性，為機房的管理自動化、運行智慧型化和決策科學化提供有力的技術支持。

基本介紹

• 中文名：動環監控
• 制約因素：數據ID（局站數）的限制

發展過程

從開始建設之初，到2008年已有十年左右的時間了。在這十年中，動環監控的建設目的和套用功能也隨著通信規模逐漸增大，通信網路不斷革新，發生了非常大的變化。 起初，各個監控廠家分別在各地市建設集中監控系統，並以實現局站無人值守為目的，完成的功能主要是局站內動力設備和環境的監視和控制，並遵循多監少控的原則，避免出現意外事故。

隨著動環監控系統技術的成熟，以及監控局站的增多，這種單一化的功能已遠遠無法滿足動力設備維護的需要，已分化形成各種增值套用，如各種動力設備的管理、資源系統的管理、圖像監控、智慧型門禁監控等。

在管理方式上，也形成一點值班，多點維護的機制。這種機制要求各地市的監控信息集中到一起，形成集中的監控中心，在這個集中監控中心上完成對整個系統的監控及故障維護的派發。

隨著日趨成熟的市場套用及需求更新，動環監控系統要求實現以下基本功能：

• 機房動力設備通過智慧型數據接口（RS232、RS485、RS422）或者增加採集感測設備接入動力環境監控系統，實現設備運行正常狀態監測、異常狀態預測、線上智慧型故障診斷等功能。
  
• 動力設備及伺服器、傳輸交換設備的工作環境，如溫濕度、漏水、消防等環境參量監測、機房空調監測接入動力環境監控系統，實現數據實時監測、告警閥值設定、告警預測、告警時結合應急預案採取相應處理策略，確保工作環境處於健康狀態，為設備可靠運行提供有力保障。
  
• 機房作為重要的區域，機房的安防環境需接入動力環境監控系統，實現對機房門禁管理、入侵防盜報警管理、視頻監控、IP對講等功能，確保機房的安全防範，實現遠程無人值守管理，節約人力資源。
  
• 機房伺服器、網路設備（交換機、路由器等）支持SNMP（簡單網管協定），接入動力環境監控系統，實現對設備工作狀態監控，設定告警閥值實現預警功能，及時掌握提供核心服務各設備健康指數。
  
• 監控系統需支持靈活的組網方式，可根據現場提供的資源組建監控網路，支持現場數據匯流排（RS485、RS422、RS232等）、TCP/IP、E1、ADSL、GPRS、3G（EVDO、HSDA、WCDMA）等方式組網。
  
• 對於分散的機房，需採用分散式套用、集中監控、統一管理的原則，實現機房無人值守。
  

機房特點

• 網路機房、數據業務機房：伺服器、交換設備多，對機房的環境要求較高；機房伺服器等設備安全級別高，相應的安保級別也高；機房的動力設備種類多、數量也多、一般為有人值守或者半值守狀態，維護難度大，維護人員數量少、但需綜合能力強；機房內的伺服器、網路設備多，要求預警級別高；如果萬一出現故障影響範圍較大、損失不菲。
  
• 通信基站和模組局（接入網）機房：局站點多；傳輸資源有限；機房（基站）的動力設備種類少、數量少；機房（基站）設備投資少；電力網情況不很穩定；機房（基站）所處環境也比較惡劣，而且平時機房（基站）基本上都是無人值守。
  
• 小區物業機房：機房設備主要為動力設備，如發電機、低壓配電系統、小型UPS、消防及生活水箱水泵、等，種類少、數量不多；一般為半值守狀態，維護難度不高，但具備綜合專業技能維護人員數量少；
  
• 數據中心（IDC）、通信母局機樓：機樓內的專業機房(油機房、低壓配電房、UPS房、傳輸交換房、數據機房、核心數據機房等)數量多，核心數據伺服器、交換設備多，對機房的綜合環境要求高；機房的動力設備種類眾多、數量眾多、維護難度大，一般為有人值守，需維護人員綜合技能高；機房內的設備價值高，綜合安全防範要求級別最高；機房內的伺服器、網路設備多，要求預警級別高； 如果出現故障影響範圍廣、損失嚴重。
  

互聯要求

由於各地市分別由不同的監控廠家承建，因此也就形成了各個不同廠家系統互聯的要求。1999年，中國移動集團公司根據這種互聯的要求，組織制定了互聯接口標準，稱為B接口標準，並在2001年發布（GF006-2001）。這個標準已在動環系統互聯中得到了廣泛的套用，已成為了事實上的標準。

2003年，信息產業部重新修訂了這個互聯接口規範，稱為C接口標準，並在2005年發布（標準號YD/T 1363.2-2005）。這個標準由於制定得比較晚，截止2010年尚沒有得到廣泛的實施。由於在制定標準時受很多因素的制約，造成標準在某些功能方面還無法滿足現有維護體制的需要，特別是歷史數據的查詢，及一些特殊套用無法實現互聯，如圖像監控和門禁監控等方面都有待進一步完善。

本文中的互聯接口按照信息產業部對互聯接口的定義方式，定義為C接口。SS為監控站，如地市局站等，SC為集中監控中心，為各SS的收斂點，如省局站等。在系統架構上、設備配置和功能要求上遵循YD/T 1363-2005標準。

制約因素

根據與多個廠家互聯的經驗，受C接口制約主要包括以下幾個方面。

1、數據ID（局站數）的限制

截止2010年，每個SC，僅能監控31個SS，每個SS僅能監控1022個局站，而每個地市中心監控的局站數目，已遠遠超過這個限制。

2、歷史記錄獲取的限制

隨著一點值班，多點維護體制的建立，要求管理的集中化，因此對歷史記錄的查詢、統計、分析成了動環監控系統必備的要素。由於局站數目的龐大，僅靠C接口定義獲取歷史記錄的協定規範已無法獲取所有的歷史記錄。

3、智慧型門禁集中監控限制

在互聯規範中，僅對門禁的設備類型進行了定義，由於智慧型門禁在管理上的特殊性，無法象其它的動力系統一樣進行管理，它除了需要管理門禁控制器外，還需要對出入門禁的人員進行監控和管理，而在這方面，C接口是一個缺失。

4、圖像集中監控限制

雖然在標準定義中，SC功能上包括圖像監控的要求，但在C接口協定規範制定中並沒有體現對圖像監控的互聯定義。

5、其它的限制

在其它方面，如告警的獲取、局站狀態上送、超長機制、告警唯一性判斷、監控對象變更（增、刪、改）、自動上送處理、浮點精度定義、自定義設備的處理、設備型號的分類、採用字元傳輸時因定長限制導致傳輸不完整、特殊監控量的定義、多態遙信量的定義等都有值得探討和完善的地方，同時還要規範一些細節性的套用。

方案探討

數據ID的擴展

互聯標準中SC內的數據ID採用32位的整型數來表示，其中SS的ID為5位，最大可以包括31個地市，SS內局站ID為10位，最大可以包括1022個。 在互聯標準制訂時計算機主要是以32位的機器為主，因此定義32位在查詢速度及處理的速度上會比較方便，但隨著監控局站規模的逐漸擴大，SS數目及SS內局站數目已無法滿足要求，特別是SS內局站數目，有些已達到3000個以上，因此數據ID必須進行擴展。ID擴展的方法，可以有以下幾種：

.SC內數據ID擴大到64位；

.將SS的5位數據ID從SC數據ID整體去除，SS數據ID單獨用一個32位的整型表示；

.將SC的數據ID分成兩個32位的整型數，SS與SS內局站使用一個32位整型，其它的使用另一個32位整型。

不管採用那種方式，都會解決數據ID不夠的問題，但每一種擴展都會帶來或多或少協定的更改，從兼容性上來講，會與原來的協定不兼容。

標準化資料庫

由於C接口標準大多數採用的都是一問一答的協定，即由SC發起，由SS回響，因此通信的效率不是很高，即使SC與SS之間傳輸頻寬很大，也不會占用太大的頻寬。而動環監控系統的歷史記錄（包括歷史告警，歷史數據等）很多，因此在這種傳輸機制上會造成歷史記錄的傳輸延遲，或傳輸不可靠，這給在SC上的數據統計帶來很大的麻煩。 為解決這種問題，可考慮將歷史資料庫的數據表進行標準化，歷史記錄可以由SS直接保存在SS本地，由SC直接訪問SS的歷史資料庫，也可以由SS將歷史記錄保存在SC的歷史資料庫中，SC直接訪問本級的歷史資料庫。

採用這種方式，可以充分利用SC與SS之間的傳輸頻寬，同時避免因傳輸大量的歷史記錄而導致實時數據的實時性降低，並有效保證告警數據上送的快速性、準確性，這對於動環監控系統相當重要。另外，也解決了歷史記錄在SC上無法查詢的限制因素。歷史資料庫可以對以下關係數據表進行標準化：

1.當前活動告警數據表

這個數據表主要是存儲未消除的告警，即告警一直未消除。當告警消除後，自動導入到已消除告警歷史數據表中，作為歷史進行保存。

2.已消除告警歷史數據表

這個數據表在結構上可以與當前活動告警數據表的結構一致，主要保存已消除的告警，並存為歷史，供查詢。可以通過已消除告警歷史數據表，根據系統的套用，分類進行告警的查詢，統計，分析。

3.歷史數據點表

這個數據表主要存儲遙測量在某個時刻點的歷史數據，根據SS的情況，存儲相應的遙測量點的關鍵時刻點，如告警時刻點、告警消除時刻點、變化最大的時刻點等。根據這個數據表，可以形成遙測量曲線，供在發生故障時，對相關數據進行分析，找到故障的所在。

4.監測點歷史統計數據表

這個數據表主要是存儲某個監測點在一段時間（如兩個小時）內的統計數據，如最大值、最小值、平均值等，根據這個數據表，可以對數據進行統計和監測，供故障時進行數據分析。

5.歷史操作記錄表

這個數據表存儲操作員對設備的操作記錄，當發生問題時，便於對故障源的跟蹤。上面提到的歷史記錄表主要存儲系統的基本數據，SC可以根據這些數據做各種各樣不同的套用，當提供的基本數據不足以完成相應的功能時，可以考慮對歷史數據表進行相應的擴展，達到實際套用的要求。

智慧型門禁

隨著基站規模的增大，基站鑰匙管理不方便，同時基站盜竊也開始增多，所以智慧型門禁在基站中得到了越來越廣泛的套用，給用戶的管理帶來了極大的便利。但在基站門禁監控方面，大多數情況都僅實現了片區內的門禁監控，即實現SS側的集中監控，在SC側，僅實現了對同一廠家設備的監控，未能實現不同廠家的門禁控制的互聯，這給維護帶來了很多的不便。 根據管理範圍的不同，SC不對SS內局站門禁進行人員授權，SC對門禁的管理一般包括：遠程的開關門控制、門位狀態信息顯示、門禁告警信息顯示、門禁控制器刷卡信息顯示等。同時智慧型門禁設備與動環設備相比，除需要對設備進行管理外，還需要對部門人員進行管理，這樣在門禁刷卡時，便能知道門禁卡的所屬，從而為判斷是否為正常卡提供依據。下面給出了智慧型門禁互聯標準改善的措施。

通訊連線方式

SC的智慧型門禁聯網監控系統在與SS通訊時，可以採用與動環相同的套接字連線埠，也可以重新建立新的套接字連線埠（IP位址+連線埠號），這根據SS採用獨立的門禁系統還是與動環系統組合在一起的情況而定。同時要求SS作為客戶端，SC作為服務端。

人員標識

部門人員在動環監控系統中是沒有，因此需要對此進行改造，部門人員的標識可採用32位表示，與SC數據ID標識相似，採用全局唯一的標識號，在這個標識號中加入SS的數據ID，形如：

AAA.HHHH

其中：AAA位SS的數據ID，HHHH位部門人員的標識號。

報文格式

可以用到的C接口報文及其描述.

圖像互聯

圖像互聯需要解決兩個問題，一個是圖像的上傳，另一個是圖像設備的控制。原始視頻被編碼後，經傳輸通道到達解碼端（SS端），可有兩種方式輸出，一種是直接模擬輸出到監視器，另一種是通過IP接口到計算機，由計算機進行解碼並顯示。如果是前一種方式，在SS解碼後，可以經過二次編解碼傳輸到SC。如果是後一種方式，可以由編碼端設備供應商提供二次開發接口供接入方調用，這種方式在圖像的控制上，也採用調用編碼端的二次開發接口實現對圖像的控制。因此對於圖像設備的控制主要是當在SS端採用模擬輸出方式的圖像設備控制，控制協定可以通過對C接口進行擴展實現。

通訊方式

與智慧型門禁系統的通訊連線方式相同，可以採用與動環相同的套接字接口，也可以採用不同的接口，需要根據SS系統情況而定，其中SC作為客戶端，SS作為服務端。

類型定義

在C接口規範中，未對圖像類型進行定義，現擴充EnumType的定義：IMAGE=7。

報文格式

對圖像設備的控制，主要是對攝像機的控制，控制分成兩種，一種是圖像設備的切換，一種是圖像設備監控量的控制。在採用“用戶寫數據動作”報文時，如果數據ID號為圖像設備本身時，表示對圖像設備的切換，此命令可以將指定的視頻切換到指定的輸出上，當數據ID號為圖像設備下屬的遙控量點ID時，表示對圖像設備的控制，如對攝像機的雲台轉動控制等。通過以上解決方案，可以很好地實現對圖像的切換和控制，同時在圖像的控制方面，不需要增加新協定，只需採用原有的協定格式，並給出新的語義就可以實現。 結語 通過對C接口標準的改造，能夠方便實現對智慧型門禁、圖像設備的控制，同時可以解決歷史數據查詢問題，實現監控系統不同廠家之間的有效互聯，以解決用戶的實際套用。