面向3G移动通信基站的通信机房动力与空调及环境集中监控系统(可编辑)

1、面向3G移动通信基站的通信机房动力与空调及环境集中监控系统 东南大学硕士学位论文面向3G移动通信基站的通信机房动力与空调及环境集中监控系统姓名:李晓迎申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:章国宝20081001摘要摘 要移动通信基站的通信机房动力与空调及环境集中监控系统己经成为通信局站实现无人或少人值守的必不可少的手段,起到了减轻维护人员的工作量、提高维护质量的作用。本文就是在这种前提下,根据邮电部的有关技术规范,进行了通信机房动力和环境集中监控系统的设计与实现。通信电源、空调及机房环境集中监控管理系统是一个分布式计算机控制系统,它是一个集中并融合了传感器技术、现代计算机技术、通

2、信技术、网络技术和人机系统技术的最新成果而构成的计算机集成系统,能够实现遥测、遥信和遥控三遥功能,对实现现代化的通信电源维护和科学管理有着重要的意义。本监控系统面向移动通信的基站进行设计,采用三级分层结构,监控单元、区域监控中心和监控中心。本文重点进行了的软件总体设计和数据库的设计以及实时监控、告警处理、查询、报表管理、显示打印等部分模块功能的实现。软件设计采用模块化软件设计思想,实现对机房动力设备、空调及环境的实时监控。本系统是应用标准的关系型数据库,采用 .开发的运行在平台上的监控软件.通过对被监控对象进行数据监测和分析处理实现对基站动力电源、空调及机房环境的集中监控。最后,文章对本设计进

3、行了总结,并对监控系统的未来进行了展望。关键词: 通信电源 集中监控系统 实时监控 报警处理锄 , 弱陀 钮勰柏时 锄, 敞 俄诳嘶 盯 锣僻. 坩硎叮他 觚 璐 盯觚蛔 柚 嗍璐.嬲舢嘶锄. 咖 ,髓廿臼,他一心允酗啊他 乏他 塔,玳舸旧一埒他锄 鹤. 咖岫咖量 破 咖锄 .他 .锄勰饥黟他 略 双:.陀盯忍饼啪 ,坞西伽 涨舭麟豁驴觚如锻器陀妇傩廿州嚣球蛾舔他喇易姗髓舀雠觚锄 ?.盯 心?村 恤目坞 嘣咒 嬲. 印 .峨.他 蚰 怕咖.髑。椭伽明矗辩嘲毫镰 量出妇雠毽晚晡 撒砖血他勰 弱 曲哪.: 盯肌骚东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及

4、取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:望盘丝 日期:眨墨:梦东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布包括刊登论文的全部或部分内容。论文的公布包括刊登授权东南

5、大学研究生院办理。导师签名: 日 期:够各.厂.研究生签名:壁照也第一章绪论第一章绪论.项目的背景和意义“十一五期间,是我国为实现电信电子强国目标奠定坚实基础的关键时期,根据中央规划精神,未来几年随着移动网络建设的即将启动,年奥运会的召开,我国移动电信建设将会得到更加迅猛的发展。据资料统计,至年末,我国电信用户总数已达.亿户,其中移动用户比例占.%,固定 用户比例为.%,而且移动用户的增长速度也远远大于固定 用户,我国移动通信网络规模居世界首位。工业和信息化部年月日发布的统计快报显示:我国通信业务平稳发展,全国移动 用户已经达到.亿户。另外,宽带接入业务和数据通信业务增势强劲。根据国家通信专家

6、组对通信市场调查研究表明,未来五年内通信行业对移动通信基站的需求量约在万台以上,这为移动基站机房监控系统提供了广阔的市场空间。在通信行业中,人们常把动力设备比喻成通信系统的“心脏一。这充分说明了动力设备在通信系统中所处位置的重要性。其运行质量的好坏直接关系到通信网的运行质量与通信安全,动力系统出故障轻则影响通话质量和信息的传播,重则中断通信,导致通信系统全阻。给社会带来不良影响,给企业造成巨大的经济损失。随着近年来移动通信的飞速发展,网络规模越来越大,网络基站的数目也在急剧增加。交换、传输、数据、移动基站等通信设备对供电的质量、种类、稳定性、可靠性提出了更高的要求。特别是移动局基站分布广,数量

7、大,局站大小不一,设备种类与数量不多,且以无人值守的基站为主,使电源设备分散,电源设备的运行质量受外界的影响较大,故障率高,由于缺乏有效的维护支撑手段,造成人员维护效率低,无法保证电源设备的运行质量及故障后及时高效的处置,导致移动网络设备的维护工作出现了种种问题。另一方面,随着移动通信建设的发展和移动话务量不但的扩大,还需要解决电源维护人员不足和设备维护管理水平落后的问题。实行通信电源、空调及环境集中监控是解决以上问题的有效途径。移动通信动力及环境监控系统是指移动通信动力电源、机房空调、消防、安防等综合监控系统,是一个分布式计算机控制系统,它通过对监控范围内的通信电源系统和系统内的各电源设备、

8、空调设备及机房环境进行遥测、遥信,实时监视系统和设备的运行状态,记录和处理相关数据,及时检查故障并适时通知维护人员处理;进行必要的遥控操作,改变或调整设备运行状态;按照上级监控系统或网管中心的要求提供相应的数据和报表,从而实现通信局站的少人或无人值守,实现电源、空调及环境的集中监控维护管理,提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性。【集中监控系统是一个集计算机网络技术、测控技术、数据库技术、自动控制技术、传感技术于一体的系统,这些技术的飞速发展为移动通信动力环境集中监控系统提供了强有力的支持,大量新工艺、新技术的应用使动坏监控系统如虎添翼。通信电源集中监控系统不但解放了劳动力,提高了动力设备维护

9、工作的效率;同时提高了设备运行的稳定性和可靠性、经济性,降低了成本;通过监控系统对东南大学硕上学位论文所采集的大量数据的统计分析,可以使维护人员准确地掌握动力系统的运行状况和质量,有针对性地安排系统维护和设备检修,预防可能出现的故障。第一章绪论.国内外的发展现状儿近几年来,移动通信在我国发展最迅猛,技术更新最快的行业之一,基本上每个三至五年移动通信技术就会发生一次大的飞跃;通信网本身随着基础技术和系统技术的发展走向更高的层次。同时移动通信动力设备和机房环境的维护难度和工作量也相应增加。动力设备是移动通信网络的重要组成部分,良好的机房环境也是移动通信网络正常运行的重要保证,因此必须加强对动力设备

10、和机房环境的维护管理,以确保移动通信网络的安全。目前国内外许多通信行业厂商推出各种监控系统。如深圳华为通信股份有限公司的动力设备及环境集中监控系统、公司的系统中的电源监控子系统、艾默生网络能源的动力设备及环境集中监控系统、万联公司的洲网络型监控系统等等。各公司都能把各种各样的原始数据采集回来。而真正能够将大量实时信息和报警信息整理成真正的维护参考信息、设备管理信息,则很少做好,即数据分析欠缺。因为这不仅要求设计开发人员精于监控系统,更要精于各种各样动力设备维护经验,并将经验转化成数据库的自动操作,目前还没有完全实现。并且在实际使用时,遥测有误差。同时无论是艾默生还是中兴,其防雷击、抗浪涌、电磁

11、兼容等防护设计上都还有所欠缺。监控系统的应用水平大致可分为初、中、高三级。初级应用看告警、看设备运行数据、偶尔控制油机和空调已经全部实现;大部分处于中级应用水平查询历史停电报表、查询油机开机报表、打印相关的告警报表、辅助进行蓄电池放电试验;高级应用主要是指根据统计数据报表、作出相应分析、实现监控系统的高级管理应用?即设计一种存储容量、速度都能满足要求的数据库尚在开发阶段。目前,在移动通信网动力和环境维护管理工作中主要存在几方面的问题:、移动通信基站和机房的分布点多面广,采用传统的人工巡检维护模式,无法有效保证动力设备维护工作质量和时效性;、缺乏专业维护人员,水平亟待提高;、维护工作效率低,不能

12、适应移动通信网迅速发展的要求;、缺乏有效的维护支撑手段;、移动机房和基站的安全不能保证。为了进一步提升移动通信网动力设备的维护管理水平,改善通信局站通信设备的运行环境,确保通信畅通,将维护人员从简单重复的工作中解放出来,促进维护体制向“集中监控、集中维护、集中管理”方向转变,提高企业的核心竞争力,稳定的动力设备和优良的机房环境是保障通信企业网络质量的必要条件;应不断完善移动通信动力环境集中监控系统。经过近二十年的发展,移动通信动力环境集中监控系统无论是在技术方面、建设规模方面还是在运行维护方面都有了很大的发展。但随着第三代移动通信网即将启用,各种数据业务及多媒体业务的应用日益增多,所需网络覆盖

13、范围不断扩大,网络基站数目也在急剧增加,其特点是局站规模大小不一,设备种类与数量不多,并以无人值守的基站为主。对于这些基站中的设备管理与维护是一个非常重要的问题。系统与第二代移动通信系统相比采用了更前沿的技术,使数据通信的速率有了大幅度的提升,在此速率基础之上的业务应用会日益丰富,同时也对其运行环境提出了更高的要求,对设备的稳定可靠运行要求较高。东南大学硕士学位论文.本文研究内容及章节安排本文是在上级同学设计的监控模块的基础上,设计一个与之配套的区域监控中心软件系统;主要完成的监控功能设计及部分软件的实现。本文章节安排:第一章主要介绍面向的移动通信基站动力环境监控系统的必要性,基站动力环境的构

14、成,监控系统的现状,本课题研究的背景和意义。第二章说明移动通信的基站监控系统的需求分析,功能分析及监控系统总体架构;介绍几种常用的数据传输方式,并进行对比,确定系统组网方案,以及对监控系统的设计要求非功能性的,如可靠性,实时性,安全性等。第三章主要介绍监控系统的总体设计.详细说明的功能分析,并进行监控的系统架构。第四章完成的数据库设计,主要进行数据库中数据需求分析,完成了数据库表的设计、数据库的实现。第五章完成监控系统的软件系统总体功能设计及部分软件模块的设计与实现。先介绍软件系统的总体设计,重点完成了告警及实时监控、查询、统计报表功能等模块的软件设计。第六章说明了本项目所完成的工作与展望。第

15、二章移动通信动力环境集中监控系统总体功能第二章移动通信动力环境集中监控系统总体功能.监控系统的功能结构集中监控管理系统的功能如图一所示即是对监控范围内分布的各个独立的监控对象进行遥测、遥信,实时监视系统和设备的运行状态,记录和处理相关数据,及时侦测故障,并做必要的遥控操作,及时通知人员处理:按照上级监控系统或网管中心的要求提供相应的数据和报表,从而实现通信局站的少人或无人值守,以及电源、空调的集中监控维护管理,提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性。蝴图. 监控系统的功能结构图数据采集数据采集是监控系统最基本的功能要求,应及时和准确;对设备的控制是为实现维护要求而立即改变系统运行状态的有效手段

16、,应安全、可靠。运行和维护运行和维护是基于数据采集和设备控制之上的系统核心功能,完成日常的告警处理、控制操作和规定的数据记录等。管理功能管理功能应实现以下组管理功能。东南大学硕士学位论文配置管理配置管理提供收集、鉴别、控制来自下层数据和将数据提供给上级的一组功能。故障管理故障管理提供对监控对象运行情况异常进行检测、报告和校正的一组功能。性能管理性能管理提供对监控对象的状态以及网络的有效性评估和报告的一组功能。安全管理安全管理提供保证运行中的监控系统安全的一组功能。第二章移动通信动力环集中监控系统总体功能.监控系统的总体功能、监控系统采用逐级汇接的结构,一般有监控中心?区域监控中心? 、监控单元

17、?和监控模块? 构成。原则上地市级及以上本地网中心设置一个监控中心;根据本地网的具体情况,监控中心可以下设一个或数个区域监控中心。区域监控中心可以下设数个通信端局站各通信端局站原则上只设置一个监控单元。各通信端局站可根据监控参量的具体情况,配置一个或数个监控模块,其他各通信局站的可纳入本通信局站。但以上的架构组要是针对固网 制定的。作为移动通信的一种,未来的移动基站肯定象现在的或网络一样,数量多,地理分布广。由于技术的进步,移动通信基站多为无人值守或少人值守维护的状况,每个基站应作为单独的监控单位,基站内的监控模块由主机集成。因此,移动基站监控系统的体系结构一般呈三级监控架构:个省监控中心;若

18、干个区域监控中心;每个监控中心监控若干个基站,每个通过若干个监控模块对各种监控设备及参数进行直接实时监控。对辖区内的基站直接进行监控与维护,同时服从省级监控中心的监控,这时系统呈三级架构。由于同级之间一般不需要直接通信,整个监控系统的架构为清晰的层次架构,如下图?所示嫡。在这个层次架构中,上下级节点/既有明确的职能划分,又要相互协调,组成数据分布的集散控制系统。一、移动通信基站:在这个监控系统的层次结构中,位于底层,直接与基站监控模块连接,负责基站内通信电源、空调、机房环境等系统的数据采集、控制任务的执行。其基本功能有:、数据采集/控制。通过各种技术手段,对机房内设备的运行参数进行采集,并执行

19、监控工作站的控制指令。般不观察或保存数据,如果是工控机则可以考虑直接观察现场数据并适当保存数据。、通信管理功能。按一定周期发送运行数据,也可应上级监控中心的要求传送数据;接收区域监控中心/发送来的各种命令,解释执行。能在主信道故障时,自动启用备用信道,待故障排除后,恢复使用主信道。、告警判断功能。判断现场告警,实时报告上级监控中心告警信息。、系统自检功能。系统可实时监测各监控器件的运行状态。二、区域监控中心是整个监控系统架构的关键环节,一般如果基站数量较多、或分布范围广、或根据管理体制的需要,须设立区域监控中心。负责本辖区内的移动通信基站的电源、空调与机房环境的集中监控。对基站监控单元进行集中

20、监控管理。区监控中心的主要功能包括:、实时接收并显示电源设备的运行数据、工作状态和告警信息;下达对各被控设备的遥控操作命令。、进行告警确认和处理,告警处理包括:告警确认、告警派修、强制解除等。、对设备运行数据进行统计处理,生成各种统计报表和曲线。、查询、显示和打印历史数据、告警记录、操作记录、统计报表和曲线;进行数据存储管理。东南大学硕上学位论文、对人员、设备等辅助信息进行管理。、对系统进行安全管理,设置和检查用户密码和权限。、对系统内所有计算机、通信路由等进行自诊断,发现故障及时告警,并启用备份设备。、提供完善的帮助功能。、留有向上级省级监控中心的数据通道,以便在更高级别进行管理。通信局站设

21、备监控图. 通信局站电源、空调及环境集中监控管理系统结构三、省监控管理中心:对所属的所有市/地区及移动基站/交换局的数据进行管理,对下面市/地区监控管理中心传送上来的重要数据报警等进行存储、处理。在这一级中,实时数据并不是最重要的,报表、曲线的分析功能是这一级的主要功能。市/地区监控管理中心将数据进行整理,将整理后数据如报表、曲线根据需要传送到省监控管理中心,以便省局统一设备管理,获得设备运行情况的第一手资料,为设备选型奠定基础。在这一级也设立计算机局域网,设立数据服务器,有友好的人机界面。省监控中心也可以通过分布式数据库调用等技术手段,直接观察所属的某个移动基站的设备参数,也可以观察或查询某

22、个移动基站的实时或历史图像。通过上面的分析可知,功能全面的地区监控中心是整个监控系统的核心。只要设计好一个地区级监控中心,其它几个层级的监控点都可以此为基础,适当进行功能扩展即可得到。本文主要设计一个地区级监控中心的软件监控系统。第一二章移动通信动力环集中监控系统总体功能.通信架构组网是指组网。常用的组网与传输方式有线路组网方式、方式、组网方式、组网方式、组网方式等引。线路又称线路,是直接由传输设备提供的基群速率数据传输通道。线路既可以作为一个完整的./数据信道,也可以按时分复用的原理分为个相互独立的/数据通道来使用,因此组网方式灵活,常见的有以下几种: 独立,整条线路不分时隙用于一个局站数据

23、传输。这种方式可以用于数据量较大的?或?之间的组网。抽时隙方式,是利用与之间接口中现有 电路中的空闲时隙,采用数字时隙分插复用技术来完成?之间的信息传输。根据设备是否支持半永久连接,可分为点对点方式和半永久连接方式;根据接入的位置不同,又可细分为前插方式和后插方式。当一个局站既有数据又有图像时也可以采用这种方式,通过分时隙的方法来同时传输数据和图像。抽时隙组网方式的缺点是基站监控数据的传输必须依赖基站主业务通道,对基站主业务有一定影响。嗍 ,局站动力环境监方式 控的串行数据,通过传输设备转换为数据包,并通过以太网接口接入到已建好的眦网络中,就可以直接采集到各局站的数据。这种方式的特点是前期必须

24、建成网络,但在网络数据流量过大的时段会影响监控系统的响应速度及稳定性。方式是最简单、应用最早的联网方式,只需一对就可建立联接,但数据传输速率不高,易受干扰。对于技术要求较高的基站建议选用独立,对于可提供传输的基站也可采用组网方式;如资源不足可采用抽时隙组网方式。由于线路既可以作为一个完整的./数据信道,也可以按时分复用的原理分为个相互独立的/数据信道来使用,组网方式灵活多样,本系统选用线路组网方式。目前通信系统还没有布网,基站与监控中心的确切连接方式有待最终确定。但根据现有的资料分析,未来通信网在原有或.通信网络上进行改造的可能性很大。当前我国移动通信公司主要采用的光纤网将基站接入。地区与省局

25、之间的连接多采用通用的数据网络。基于以上考虑,本集中监控系统中移动基站与监控中心/之间的连接也以支持端时隙通信为首选。这也是大多数监控系统所采用,被证明是性能与成本综合性能较好的方式,如图.所示。图中基站内的各监控模块以/串口协议接入控制单元,基站与地区监控中心上位机的通信主要靠的口中取时隙中传输。东南人学硕士学位论文地区级监控中心基站监控单元 基站监控单元交流配电 直流配电 电池组 空调 环境监测图.基站与监控中心的通信架构考虑系统的可靠性,根据相关规范,基站与监控中心的连接信道应设有备用数据通道,考虑基站的地理位置分散型,本系统建议采用作为备用路由。但由于的通信信道/很窄,只适宜传送兼简短

26、的报警信息、运行状态及控制指令。因此基站完整的接入方式如图.所示。图.移动基站接入监控系统的完整通信方式考虑系统开放性的要求,原则上希望所有的基站与监控中心的通信协议都采用/协议,使得监控系统可以在较低硬件成本的情况下,支持足够多的基站加入监控系统。这对基站提出了要求:即在基站内完成串口与/之间的协议转换。但实际基站可能不满足这个条件,有些基站只有串口输出。这时基站与监控中心之问的连接本质上是一个虚拟的点对点的串口通信,在上级监控中心必须设置相应的串口对接装置和协议转换装置,将基站接入监控中心的/的以太局域网。如果能在监控中心设置足够多的串口接入装置,这种类型的基站也能开放式地接入监控系统。本

27、系统在监控中心的硬件架构设计中,选择以串口协议与上级监控中心进行通行方式。地区监控中心/与基站的实际连接图可参照图?中区域监控中心的配置,但须把智能通信服务器的功能扩展,使它既有能力将支持/通信第二章移动通信动力环集中监控系统总体功能规范的基站接入监控中心,又有足够多的串口服务,连接只有串口/的基站。其余的通信配置与地区级监控中心相同。地区监控中心与省级监控中心之间的信道连接,一般采用公用数据通信网络,支持/协议,选择性很大。根据实际建立监控中心时的通信条件而定,其备份的信息通道,也可是另一种支持/协议的高速信道。因此,在软件设计时,本系统将在它们之间存在高速以太网的假设条件下实现,使系统与实

28、际的物理信道无关。东南人学硕士学位论文图?系统总体通讯结构第二章移动通信动力环境集中监控系统总体功能。设计要求实用性:从用户的角度出发,系统的建设可使得基站少人值守或无人值守。系统应能充分利用现有资源,尽量降低建设成本,使系统具有较高的性能价格比。系统的界面力求友好,以方便用户使用。可靠性:系统在数据的采集、存储备份、操作安全、组网等多方面保证了系统的容错能力,提高系统的运行可靠性。实时性:系统充分考虑监控的实时性要求,在提高数据的一致性和安全性的前提下,通过镜像设置,提高系统运行效率;同时对一些特殊的监控量尤其是门禁、火警等实时性要求较高的采集量的变化,考虑特别处理,以提高快速响应性能,其实

29、时性指标应优于国家规范的相关要求。开放性:整个监控网络架构和数据库架构是一个开放系统,通过配置管理,能方便地扩展系统,接入不同厂商基站产品,而不是由个别厂商提供的专用系统。系统内各设备间的通信以及外部系统访问本系统内数据的接口,都按有关的国家或行业的规范要求设计。灵活性:系统将采用模块化设计,用户可根据不同的需求采用不同的监控模块组合,从而以最经济的方式实现用户的需求,同时模块化设计也是保证开放性的基础。东南大学硕士学位论文第三章的功能分析.的功能分析一、具有实时作业功能,能同时监视辖区内的工作状态和运行参数,接收告警信息并与保持通信,可透过监控单元对监控模块下达监测和控制命令。提供用户浏览界

30、面,可以任意选择局站、设备对运行数据进行实时查询。提供对设备进行远程控制的操作方式:对开关量可控信号系统显示信号的各个可选状态值,用户可以选择并发送控制命令切换到需要的状态值;对模拟量可控信号系统给出可控范围,用户可发送控制命令在允许范围内选择所需要的控制值。监控系统的重要功能之一是在需要的时候对远程设备进行遥控、遥调。遥控是指开关量的控制,比如电源的开关、油机的启动;遥调指模拟量的设置,比如空调温度的设定。系统对控制有严格的权限控制,只有具备相应控制权限的操作人员才能进入控制窗口进行控制操作。二、设定告警等级、用户权限。告警是指监控设备、被监控设备和通信设备发生状态变化时产生的提示信息,可分

31、为实时告警和历史告警,实时告警指的是在设备发生的告警时,由监控系统实时上报并从告警窗口中弹出的告警信息,包括没有结束的告警或结束后没有被确认的告警。历史告警是已经结束并被确认的告警信息,这些信息已经被确认并且保存到历史告警数据表中。本监控系统的告警等级分为紧急、重要、一般告警三级。紧急告警:已经或即将危及设备及通信安全,应立即处理的告警;重要告警盼:可能影响设备及通信安全,需要安排时间处理的告警;一般告警舅:向维护人员提示的信息吲。监控中心站、端局、设备与信号的关系:物理关系:信号属于设备,设备属于端局,端局属于监控站。告警关系:只要信号有告警,该信号所对应的设备及端局、监控中心站均告警;同一

32、个设备若有多个信号告警,该设备告警级别与这些告警信号中最高级别一致:同理,同一个端局若有多个设备告警,该端局告警级别与这些告警设备中最高级别一致。用户可分为:一般操作员、系统操作员、系统管理员。一般操作员只能进行简单的浏览、查看和检索操作;系统操作员则在此基础上能够进行告警确认、遥控、参数配置等维护工作;系统管理员除前面所述功能外,还能进行全面的参数配置、用户管理和系统维护等操作,是具有最高权限的用户。每个用户以不同的账号区分,以密码保护。系统用户的权限规定是指用户可以进行可读或可写操作;对特定监控对象规定进行浏览、可控、配置参数的操作,通常在监控系统中监控对象的基本单位是监控模块监控对象级。

33、监控系统可以赋予不同用户不同的操作权限:可写可读可控制、可读可控制、只读等,并有完善的密码管理功能,以保证系统及数据的安全。第三章的功能分析三、设定各个监控点性能门限值。主要包括各告警点告警等级、告警上下限、存储阀值、告警等级、告警比较值。四、实时监视各通信局站电源、空调及环境的工作状态,接收故障告警信息并进行告警处理。告警发生后,处理手段包括告警确认、告警派修、告警强制结束。实时监控就是实时地将上报的各种实时信息根据要求进行显示,并提供对被监控设备进行远程控制的能力。告警确认是指在告警产生时,显示告警窗口,查看告警信息并进行确认。已结束的告警在确认后成为历史告警,从实时告警窗口移走。另外可以

34、在实时告警显示窗口中选中未结束告警进行强制结束,结束的同时确认这些告警,同时告警被移至历史告警。强制结束时操作员必须输入强制结束原因,原因要记录。告警强制结束的操作需要有强制结束权限的人员才能够进行。五、根据需要,可以查询主要监测数据和告警信息,并在屏幕上显示或打印输出。查询功能主要是完成对数据的查询并将结果输出,被查询数据一般是指监控系统中的告警数据、实时数据、控制数据、历史数据、统计数据、管理数据;查询时要给定查询条件来进行查询约束;监控系统在获得需要的数据后根据指定的表现方式输出。告警查询要求提供对局站名称、设备类型、设备名称、信号类型、信号名称、告警等级、发生时间等。查询对象可分为当前

35、告警和已恢复告警;查询数据结果包含:端局、设备、信号、告警值对模拟量、告警信息、告警开始时间、告警结束时间、确认人、确认时间、强制结束时间、强制结束操作员。历史数据的查询要求提供对局站名称、设备类型、设备名称、信号类型、信号名称等;查询结果包含:局站、设备、信号、信号值对模拟量、信号值发生时间.历史统计数据的查询要求提供对局站名称、设备类型、设备名称、信号类型、信号名称等;查询结果包含:局站、设备、信号、最大值、最大值时间、最小值、最小值时间、平均值、统计日期。操作记录的查询要求提供对局站、设备类型、设备类型、设备、信号类型、信号、用户名称;查询结果包含:端局、设备、信号、操作、操作时间、操作

36、员。六、具有统计功能,能生成以下各种统计报表及曲线图:曲日、月告誓统计报表;日、月操作日志记录;日、月监测数据统计报表;任何一天的设备运行参数或曲线。日报表:报表中包含某一天发生的记录,或者是对某一天的数据进行统计,操作人员在查阅该类报表前在时间输入部分需要输入年、月、同部分。月报表:报表中包含某月发生的记录,或者是对某月的数据进行统计,在查阅该类报表前在时间输入部分只需要输入年、月份。年报表:报表中包含某年发生的记录,或者是对某年的数据进行统计,在查阅该类报表前在时问输入部分只需要输入年份。时间段报表:报表中包含查询开始时间和查询结束时间之间发生的记录,或者是对该时间内的数据进行统计,在查阅

37、报表前操作人员需要给出该报表数据的起始、结束时司。东南大学硕士学位论文实时值报表:取指定设备信号当前的实时数据的报表。七、具有数据存储功能,告警数据、操作数据和监测数据应至少保存半年时间。告警数据、操作数据、监测数据对反映设备性能和长期运行状况、指导以后的维护工作具有相当重要的作用,这些数据在显示之后不能丢弃,需要进行归档保存放入数据库中去。当这些数据保存半年之后,对维护工作已经不是那么重要,却又有一定的保留价值,就将这些数据导出到备份存储设备中,需要时再导入,即备份和恢复。八、用于管理和维护运行动力环境监控系统所必需的一些静态数据,例如设备资产数据,人员情况数据,以及门禁的有效刷卡名单。工作

38、站管理:对整个系统中的各类软件进行设置、修改、增加或删除操作,完成在监控系统运行时对整个系统构架的微调,系统中的实时监控主机、数据库、复制服务器、备份程序是系统运行的基础,不能被添加或删除,只能修改、设置。工作站管理的目的是为了根据实际运行情况调整整个系统的反应性能,优化监控系统。人员管理:对局方的人员进行查询、添加、修改、设置操作实现对人员的基本信息管理。人员的基本信息包括:工号、姓名、性别、住址、通信地址、单位、部门、手机。人员的基本信息与人员的相关信息需要严格保持一致。设备管理:监控系统作为一个平台性系统不仅能对已监控设备进行全面管理,也能对未进行监控设备进行必要的管理。设备管理是对设备

39、配置信息的补充,在设备管理中不能修改任何配置信息,并且由于设备的专业关系,一台具体的设备可能对应几个逻辑监控设备。设备管理是管理设备配置信息以外的一些信息,主要是设备的资产编号、设备型号、生产厂家、购买时间、使用年限。通过设备管理了解设备的购买、使用情况,为设备选型提供基本数据。九、具有信息打印功能,当出现告警或根据管理需要打印;打印信息在显示屏幕上应有所提示。打印内容包括;告警报告;日、月告警和监测数据统计报表;主要监测参量:曲线图等。十、实时向监控中心转发紧急告警信息。必要时如区域监控中心夜间无人值守,可设置成将所收到的全部告警信息转送到监控中心。十一、接收监控中心定时下发的时钟校准命令。

40、为避免监控系统内各部分、数据库服务器以及前端硬件设各等的时钟不统一给系统记录和操作带来的混乱,监控系统接收监控中心定时下发的自动和手动校时功能。十二、系统软件具备实现系统互联的接口和接口。第三章的功能分析.的设计要求嘲一、友好直观的实时监视、监控功能监控系统能对所有基站进行集中监控管理,实现少人值守和无人值守的目标。系统可实时采集各设备的运行参数、工作状态及告警信息。在监控中心,值班人员可以根据需要,实时显示观察运行参数,监视各个基站的设备运行情况,了解各类设备的工作状态。系统能对智能/非智能型设备进行监控,准确的实现遥信、遥测、遥控功能,确保各基站安全、可靠、稳定的运行。通过合理的系统结构设

41、计,在保证良好实时性的同时,有能力开放地接入多种设备。监控对象包括高低压配电、电源、空调、油机、电池、等设备,和包括温度、湿度、水浸、烟感、门禁、图像在内的机房环境信息,为实现无人值守奠定良好基础。系统将具有遥信、遥测、遥控等”三遥”功能。遥测是指通过对设备或环境的连续变化的模拟量进行采集,来远程获取这些数据的过程。遥测的对象都是模拟量,包括电压、电流、功率等各种电量和温度、压力、液位等各种非电量。通过传感器、变送器以及监控模块的一系列变换处理后,转换为非常接近于真实值的数字量,交由计算机进行进一步处理。遥信是指通过对现场设备或环境的运行状态进行监视,来远程获取相应的状态量的过程。遥信的内容一

42、般包括设备运行状态和状态告警信息两种。这些状态量的取值通常是几个离散的值,每个值有一个固定的意义,用以代表设备或其局部的一种运行状态。有些状态量只有两种取值,表示某些特定状态的有或无、告警或不告警,这种“非真即假的状态量又常常被称为开关量。遥控是指监控系统对远端设备发出特定的指令,来使设备执行相应的动作的过程。遥控量的值类型通常是开关量,用以表示“开、“关或“运行、“停机一等信息,也有采用多值的状态量的,使设备能够在几种不同状态之间进行切换动作。遥调是指监控系统远程改变设备运行参数的过程。遥调量一般是数字量。二、完善的告警处理功能根据告警的性质、重要级别进行分类,与处理流程相结合,确保维护人员

43、能完成各项处理工作;系统自动判别告警等级,完成相应处理工作。无论监控系统处于任何界面,均应及时自动提示告警信息。所有告警一律采用声光告警。不同等级的告警信号应采用不同的显示颜色和告警音响。紧急告警标识为红色闪烁,一般告警为黄色闪烁。发生告警时,应由操作人员进行告警确认。如果在规定时间内可根据实际情况确定未被确认,可根据程序设定条件自动通知有关人员。告警在确认后则停止告警。系统能接受多地点、多事件的并发告警,并确保无丢失告警信息。系统能够屏蔽或过滤某些不必要的告警信息。系统能根据需要对各种历史告警的信息进行查询、统计和打印。各种告警信息不能随意进行修改、删除等操作。系统除对被监控对象具有告警功能

44、外,还能进行一定程度的自诊断如系统掉电等,能直观的显示故障内容,使系统具有很强的可靠性。三、丰富的管理业务支持功能灵活的查询功能和强大的报表功能相配合,对设备运行的历史数据、实时数据进行整理分析,以不同角度向管理者提供丰富的设备运行信息,为设备的大修、更新、改造、选型等质量管理提供可靠的依据。通过对蓄电池、电源、油机等设东南大学硕士学位论文备运行数据的详尽分析,初步实现基站设备状态的远程故障诊断,加强不良设备的维护,做到防患于未然。人员管理模块和门禁系统相配合,不仅保障了系统的安全性,而且针对移动维护的特点,对维护人员的日常工作提供了有效的管理、监督手段。在移动维护体系中,针对某基站的设备故障

45、,由履行集中监控职责的中心局向负责此基站的维护人员发出故障派修单;维护人员在处理完故障后,将派修单反馈给派发单位,通过这样的闭环管理,加强维护工作的职责界定和对维护工作的过程跟踪,提高维护工作水平,改进工作绩效。系统提供多级口令和多级授权,保证系统的安全性;系统对所有的操作进行记录,发备查询;系统对值班人员的交接班进行管理。四、安全管理功能安全包括两层含义:一是监控系统的安全,二是设备和人员的安全。监控系统采取了一些必要的措施来保证安全,即安全管理功能。主要分为三个方面:、用户管理功能;、操作记录管理功能;、遥控操作的安全保障功能。可以对用户的操作权限进行很细化的设置;本系统设计用户权限为三等

46、:一般用户、系统管理员、系统操作员。监控系统可以对用户登陆及其相关操作进行详细的记录;同时系统设计了很强的容错措施,保证不因用户误操作等原因使系统出错、退出或死机。第四章数据库设计。第四章数据库设计数据是连接监控系统内各部分的纽带,是系统能否成功的重要基础。如前所述,整个监控系统是由基站监控模块、基站监控单元、区域监控中心、省级监控中心构筑的层次型架构。信息产生、处理涉及到每一级,合理地组织这些数据是系统设计中的重要一环。.数据库总体设计根据规范和实际的移动基站监控系统的运行情况分析:一般只动态地产生和接收数据,即使有个别的智能设备具有一定的数据存储能力,集中监控系统的设计不应将这些数据纳入系

47、统的数据组织范畴,因为.与监控有关的数据已被要求供给上级监控单元。作为基站的集中监控模块,其主要的职责是监控与协调基站内各模块,为基站的顺利运行创造良好环境,同时负责将需要的监控含报警信息及时传向上级监控服务器:同时能接收上级的指令、解释并执行。在无人或少人值守的工作站,一般不需要保存什么数据,规范中推荐的信息有效期为一天,以备在监控单元上直接查询、显示。但实际的基站内的可能是没有输入和显示界面的嵌入式系统,这样的要求显得不合理。根据系统的规划,这些需保存一天的数据肯定上传到/,中保存的信息从远程监控系统来看是冗余信息,因此,这部分的数据在系统的数据设计中,也不需要考虑,应有各基站设计与制造环

48、节中考虑。地区监控中心、省级监控中心都需要大量的数据支持。这些数据既有从基站直接采集的现场数据、也有每一级事务管理有关的数据。从提高系统执行效率的角度看,在某一级如设置一个没有冗余的数据库,并为所有监控中心所共享的思路肯定不切实际。在每一个监控中心设立自己的本地数据库,然后又由所有这些数据库共同组成一个完整的层次型分布式数据库系统,是合理的选择。理论上,上级数据库共享下级数据库所有视图。数据库面向基站的直接监控服务,保存大量的基站实时运行数据和控制指令。根据规范要求,这些数据至少保存个月以上,设计时为一年。理论上数据库共享数据库的所有数据,的监控程序可直接调用数据库的数据,但这样的运行效率不高

49、。在设计时,考虑存储部分必需的数据库的镜像数据和数据库的统计数据,其中镜像数据动态更新,尽可能在最短的时间内与数据库保持一致。这一级数据的有效周期至少应长于中的数据,初步规划为一年。东南大学硕十学位论文图. 监控系统的分布式数据库架构第四章数据库设计.需求分析玎表.基站监控对象及参数电源分类 监控对象电源设备 低压配电设备 稳压器、滤波器整流配电设备 交流屏、整流器、开关电源、直流屏、蓄电池组变流没备 、逆变器、/变换器空调设备 分体柜式空调机房环境 温度、湿度、通风、水浸火警 烟雾检测器安防 门磁开关监控系统 监控系统硬件、软件、通信线路表.基站监控对象及参数分体空调遥信 、开/关机状态 、

50、主机告警遥测 、主机工作电流遥控 、启动/关闭主机、温度湿度设定可选表.基站嗌控对象及参数机房环境遥信 、烟雾、门禁、水浸、高低温遥测、温度、湿度遥控东南大学硕十学位论文.数据库开发工具选择,目前,数据库系统以关系型数据库系统为主,主要有僦,等,都是性能比较优越的数据库平台。设计中选择了 作为数据库服务器平台,它作为人们常用的一种桌面型关系数据库应用系统,随着其版本的不断更新,在易用性、处理数据方面也有着不断的提高,已成为一个功能强大的数据库管理系统和系统开发工具,特别是对大多数的中小型项目而言,选用 ,数据库更是一个比较好的选择。简介.版的基础上新推出的功能强大,是微软公司在的关系型数据库产

51、品,它扩展了 .版的性能、可靠性、质量以及易用性。它还包括许多新功能以提高系统的执行性能。由于其本身的高性能、高可靠性、高质量和高易用性等优点使得逐步成为大规模联机事务处理、数据仓库和电子商务应用程序的优秀数据库平台,其主要特点如下:数据库引擎提供完整的支持。它还具有构集成:成最大的站点的数据存储组件所需的可伸缩性、可用性和安全功能,同时也包含了用户友好的查询和强大的搜索能力。可伸缩性和可用性:同一个数据库引擎可以在不同的平台上使用,从运行的便携式电脑,到运行 数据中心版的大型多处理器服务器。 企业版支持联合服务器、索引视图和大型内存支持等功能,使其得以升级到最大站点所需的性能级别。,关系数据库引擎支持当今苛刻的数据处理企业级数据库功能:环境所需的功能。 ,分布式查询使开发人员得以引用来自不同数据源的数据,就好象这些数据是 数据库的一部分,同时分布式事务支持充分保护任何分布式数据更新的完整性。复制同样使得维护多个数据复本,