地铁综合监控系统设计方案

地铁综合监控系统方案概述地铁商用通信工程综合监控系统，是一套以地铁专用数字传输系统为信息传输通道，以计算机网络技术、高A/D转换、嵌入式系统开发、基于PC的GUI软件开发等技术为基础的一套专用、独系统。通过这套系统可以实现对地铁民用无线射频分配系统中各车站民用通信机房的POI下信号、机房的温湿、区间的干线放大器工作状态、电源以及门禁等参数进实时遥测，并在无线射频分配系统发生故障时自动报警。为地铁民用无线射频分配系统可靠应用提供管手段。系统在设计时已充分考虑到地铁民用无线射频分配系统兼容3G的扩容问题，预网管软件及各站通讯编码单元内嵌入式软件的升级能。提高监控的可靠性，由于监控单元模块化，端口的标准化，为今后系统的扩展提供方；软件以现今最为的界面友好，于操作和维护。地铁各个地下商用通信机房均为无人值守机房，因此，对于设备的日常管及维护，必须有一套完整、功能强大的网管系统来管监视各个站设备的日常工作情况；对于系统故障，能够及时的发出相应的告警，提醒相关人员进处；同时具备数据库功能，能够储存设备的各种状态、如正常状态、报警状态和故障信息等；同时预远期接入多条线进集中网管监控的条件。监控系统采用一级组网。一级组网方式如下： 监控中心(MTC)传输平台被控端站设备(被控端站设备(RTU)被控端站设备(RTU)被控端站设备(RTU)(RTU)地铁监控中心站，同时网管中心应能预接入其它多条线被控端站设备的条件。方案要求建一套综合监控系统，对机房内外所有需要监控的设备、机房环境等进全面监测，为保证商用通信系统正常运提供保障。各个被控站监测遥控备注各个输入支的输入功值；合能设置POI输入功POI设备输出功值；驻波比。报警门限交配电设备交配电屏每交输出电压、电断电时报警检测。放大器交电源监测；放大器输出增的远端遥控设隧道内放大器射频信号功值监测。置。机房环境机房温、机房湿。提供身份识别解决监测人员进出及进出时间、进门后门禁和身份识别方案及系统失效的进身份鉴别，非法时报警。应急方案。1)监控系统技术条件监控系统设置信息监测中心，并在各个地下车站设置监测前端设备。系统应具有开放性、标准化、安全性、先进性、系统应采用先进的、开放的、成熟的软硬平台，具有技术先进、功能实用、安全性好等特点。2)监控系统功能要求 (1)信息监测中心能显示监控对象，包括POI、各个站间的隧道放大器、电源和机房的状态和告警信息，通过菜单或者其它方式选择显示指定监控对象的工作状态等资，完成监控数据报表的处和存储。 (2)监测中心应具有处功能，监控数目和内容应根据维护管的实际需要确定，并能.专业.专注. 对生成的各种报表进存储和打印。 (3)信息监测中心应能对被监测端站完成周期测试、故障告警测试、点名测试，测试级别的优先级顺序可由操作人员设定，并对测试结果进分析，发现故障即发出告警并判别故障类别。当故障发生时，无论系统处于任何画面，能自动发出告警提示，并可以自动或手动转入告警画面，显示故障类型、故障位置和故障时间等，告警画面中的故障点应以显目鲜明的颜色表示，同时应能提供声光报警。 (4)系统应能提供报警分级，同等级采用同提示方式，投标方应提供报警分级方案。 (5)信息监测中心能通过管员的操作对远端监控设备进相关的控制和参数设置操作。 (6)信息监测中心具有操作员用户帐号和权限管功能，具有高安全性，系统支持多用户、多级密码，为同级别的用户提供同的操作使用权限。 (7)信息监测中心采用以太网实现设备的联网。管中心具有高可靠性，保证系统能24小时间断运，保证系统数据的安全。 (8)监测中心具有通信处单元，能处接收由传输系统E1通道提供的数据信息。3)监控系统可靠性要求应采取可靠措施，以保证系统数据会丢失，确保系统的正常运。4)监控系统维护性要求系统具有模块化结构，符合标准化，系统故障具有快速修复能。5)监控系统用性要求系统操作应提供详细在线帮助。6)监控系统可扩展性要求系统应用软件应具有模块化结构，可以很好的扩展或调整系统规模，以适应管体制的需要。系统应具有好的扩展性，可随着商用通信系统的扩展而扩展，如监控通信设备的增加、机房的变化、增加等。7)监控系统电磁兼容性要求监测系统具有好的电磁兼容性。监测设备本身产生影响被测控设备正常工作的电磁干扰；同时，亦具备对外界EMI的屏蔽功能，致产生误报警或虚报警信息。.专业.专注. 系统设备主要有两大部分组成：网络监控中心设备、沿线各站通讯编码单元。CCM机1台、激光打印机1台、E1协议转换器、告警监控台及相应软件。通信编码单元：每车站民用通信机房一台，它是由高性能单片计算机及嵌入式软件构成的一体接口用与干线放大器、电源和门禁等设备监测，还可以同其它设备通信，带有10Base-T以太网接口可以直接通过E1协议转换器接入传输网络通过传输网络连接到监控中心的E1转换器，在监控中心通过数据服务器和告警监控台可以对各车站机房内的POI、机房温湿、电源、门禁系统和隧道内的干线放大器等设备的状态进监控。1.车站下POI输入、输出信号的测试：在下POI的每一个运营商BTS输入端口上设有定向耦合器，耦合出的信号用检波器进检波，成为直信号，该直信号的大小与BTS输入信号的功有确定的关系，检测该直信号的大对应BTS输入的功；POI输出信号的测试原与上述相同，在合输出端口上也设有定向耦合器，耦合出的前向信号进检波可计算出合输出端口的(前向)输出功，耦合出的反向信号进检波可计算出合输出端口的反射功，通过前向功与反射功可计算出输出电压驻波比。有关POI的详细原可详见有关POI的章节。由于在下POI的每一个运营商BTS输入端口和POI合输出端口上同时存在多个同频的射频信号，耦合出的信号检波时是对其合成信号的瞬时电压进检波，无法对各载波单独检波，因此，无法测出个载波的功，而且各输入、输出端口信号的功测试值也可能有较大误差。2.通信编码单元：在各车站通信机房的通信编码单元中使用高速32位单片机，该处器运算速快，在技术方面可扩展性好，使用这种处器开发的处单元，带多个12位A/D转换端口通道，将下POI输出的各检波信号和温、湿传感器输出的信号送这些A/D转换端口，配合通信编码单元中软件的设置，就可分别对它们进抽样、化和计算，抽样速为4ksamples/s，化接口和RS485总线接口具有通信功能的端口，用RS232接口监控门禁系统的信息，把每个.专业.专注. 进出机房的工作人员的时间信息，发送给网管监控中心的数据服务器，进记录和保存；通信系统中的干线放大器的监控方式采用的是RS485总线方式，各车站所在区间内干线放大器通过两对双绞的通信，完成干线放大器的实时监控。通信编码单元还具有一个10Base-T标准以太网接口，其嵌入式软件可将A/D转换数据和口数据(RS232和RS485)包装为IP数据包，通过E1协议转换器，把数据进转换通过地铁专用传输网络的E1通道连接到网络监控中心，到达监控中心再将E1通道中的数据转换成IP数据包，通过连接在的以太网交换机上服务器和工作站接收并对数据进处，实现与数据服务器的通信。通信编码单元采用19标准结构，可安装在19标准机柜内，高为2U。通信编码单元详细原见第八节通信编码单元的介绍。3.干线放大器的监测：当监控中心需要查询干线放大器时，告警监控台发出查询信息通过传输通道传送到干线放大器，查询信息首先发送到通信编码单元，通信编码单元再通过RS485总线，将查询信息传送给隧道内的干线放大器，干线放大器在接收到查询命后，干线放大器把工作状态信息收集好后，通过RS485总线将查询好的状态信息传回通信编码单元，再由通信编码单元将数据打包处后发送回监控中心，在告警监控台上显示干线放大器的工作状态。当干线放大器有故障时，会自动将故障信息上报到通信编码单元，再由通信编码单元发送到监控中心，在告警监控台上显示干线放大器的故障信息并有声光提示。4.电源的监测：当监控中心需要查询电源状态时，告警监控台发出查询信息通过传输通道传送到电源，查询信息首先发送到通信编码单元，通信编码单元再通过RS232接口，将查询信息传送给机房内电源的监测单元，电源的监测单元在接收到查询命后，把电源的工作状态信息收集好后，通过RS232接口将查询好的状态信息传回通信编码单元，再由通信编码单元将数据打包处后发送回监控中心，在告警监控台上显示机房内电源的工作状态。当机房电源有故障时，会自动将故障信息上报到通信编码单元，再由通信编码单元发送到监控中心，在告警监控台上显示机房电源的故障信息并有声光提示。5.门禁的监测：在有工作人员开门进入机房后，使用工作卡在机房内的门禁系统上进刷卡识别,在身份确认后系统记录工作人员的进入时间,工作人员工作完成，刷卡离开机房，这时系统记录工作人员的离开时间。每张工作人员使用的门卡会被记录在网管监控系统的数据库中。当机房门被打开后，如果在规定的时间内没有工作卡在门禁系统上进识别，网管监控系统将发出告警信息，并显示机房所在位置。监控系统定时对门禁系统的工作状态进检测，当系统无法检测到门禁系统的读卡设备时，监.专业.专注. 控系统在网管中心的告警监控台发出告警提示，告知维护人员需对门禁设备进维护。工作人员使用工作卡在门禁系统上刷卡时，读卡器会将读到的工作卡的信息实时传送到通信编码单元，由通信编码单元发送回监控中心，监控中心对这些数据进保存和处。6．监控中心软件体系：监控中心软件是一套C/S(客户/服务器)结构的软件，数据服务器操台上安装软件的客户版，根据工作站上登录用户的同等级，分配相应权限，对服务器数据库做相应的检实现对系统的监测。1.监控系统具有开放性、各模块采用标准化设计、安全性、于系统在出现故障时的快速修复，系统在先进的、开放的、成熟的软件平台进开发，硬件采用可靠性高的设备进监控系统的组网，具有技术先进、功能实用、安全可靠等特点。2.系统管功能：1)对网络运中所有登录者、操作内容进实时监视，监视过程用文件记录方式(含有时间、登录用户)并保存，该文件可查看、打印，能删除；1)网络管人员分为三个等级登录，同等级的人在登录后所得到的操作权限是同的：①操作员(普通用户)：只能看信息，能修改数据，进入需输入登录口进登录，此类用户容少于8个；②组长(维护人员)：可修改一般维修所需的数据，可修改数据库，进入需输入登录口进登录，此类用户容少于8个；③系统管员：可修改数据库任何数据，进入需输入登录口进登录，此类用户容少2)安全管功能：①用户管：用户信息创建、修改与删除。每个用户分配一个密码；②用户授权：为指定用户赋予一个或多个操作权限；③用户登录鉴权：用户登录网管系统时，系统提示输入密码，并核检其正确性，通过后用户可成功登录，否则给出提示信息；④用户操作鉴权：用户执网管功能时，系统自动校验该用户的权限，通过后用户可成功执该功能，否则给出提示信息；.专业.专注. 统自动注销该用户。⑥退出：当网管系统要正常退出时，需要用户拥有系统管员的权限，在输入正确的用户名和密码后才能正常退出。其它权限的用户能关闭网管系统。4)打印功能：授权用户可打印系统运日志、监控日志、告警日志等数据；3.监控功能及内容：1)可对民用通信机房的温、湿进检测；①可对移动电话运营商各系统在下POI输入端的功值进监测告警；②可对下POI合输出功值、驻波比进监测告警。3)机房内电源监控：①可对机房内主备两输入交电源停电告警；②监测每输出电压；③监测每输出电。4)机房门禁信息监控①记录监测人员进出机房时间；②记录门卡编号；③进门前进对门卡进鉴别；④如有非法进入机房，监控中心告警。5)通信干线放放大器监控①输入功；②输出功；③干线放大器增；④驻波告警；⑤功放电源掉电；⑥电源掉电；.专业.专注. 4.自动告警功能：1)系统运后，将按设定的时间间隔自动轮询所有POI和干线放大器，将轮询结果保存在服务器数据库中，对于各车站内超过告警界限的的设备，自动上报监控中心，告警监控台发出告警信息；2)各站通信编码单元将实时监测本站设备，当有故障发生时，它将自动向监控服务器发出告警信息，服务器收到该告警后，保存在数据库中，并告警监控台发出告警信息；3)各站机房内有非法进入时，门禁系统将信息上报监控中心，告警监控台发出告警信息。对日志中的告警信息能够选择进分类和分析。于操作，和管。1)监控系统具有强大的故障指示和管功能，是系统中设备出现故障，将使得相应的故障告警显现。并指示故障告警类型和位置。2)用户只需在主界面上，即可看到设备的的状态的基本显示。通过点击操作，用户可解到故障的详细情况，包括设备具体位置，故障，故障类型。3)设备的故障情况，以及由系统故障引起的告警会被自动记录，系统提供实时报警系统和历史报警日志，可准确地处同时来自多个数据采集设备的的多点或多级报警信息，详细地反应故障的地点、种类、现状、发生时间、修复时间、等多种相关情况，并记录到报警数据库中；并有声音和可视指示。4)监控中心具有操作管功能，使用某些功能时必须输入口，经系统确认后方可进入系统进操作。根据需要，操作口可分为同等级，以限制同操作人员的操作范围，维护系统安全；3)网管软件OMC的主要功能包括：系统管、用户管、设备管、设备监控、告警管、日志管、报表、帮助。监控系统的数据在数据服务器上定期进备份，并可以对所有监控记录进保存；以对所有以往数据的记录进查询。监控系统硬件设备采用著名厂商生产的计算机、服务器和其它相关设备以确保系统的可靠性和稳定性。.专业.专注. 监控系统软件采用模块化结构设计，可以很好的扩展或调整系统规模，以适应管体制的需要。系统应具有好的扩展性，可随着商用通信系统的扩展而扩展，对监控通信设备的增加、机房的变化、增加等。可通过最方的方式方法对设备、机房的增加或减少进增加和减少。监控系统具有好的电磁兼容性。监测设备本身产生影响被测控设备正常工作的电磁干扰；同时，亦具备对外界EMI的屏蔽功能，致产生误报警或虚报警信息。要求为实现地铁商用通信工程中综合监控系统的各项功能，需要地铁的专用数字传输系统等提供以下接口支持：1.沿线各车站：由于各车站通信编码单元与监控中心之间E1通信，因此，每车站提供两个E接口。2.OCC网络监控中心：传输系统提供E1通道，沿线各车站的E1接口与监控中心E1接口一一对应。3.所有设备安装于监控中心的工作台上。通信编码单元通信编码单元以嵌入式系统开发可及时监控POI各通道的输入功，输出功，并即时传送机房环境信息，监控区间内干线放大器的工作状态，采集门禁的数据，将工作人员进出机房的时间，备的工作状态。提高系统的运营质。信编码单元组成：通信编码单元由检波单元、A/D单元、数据处单元、通信单元构成。车站通信机房的通信编码单元中使用高速32位单片机，该处器运算速快，在技术方面可扩展性好，使用这种处器开发的处单元，带多个12位A/D转换端口通道，将下POI输出的各检波信号和温、湿传感器输出的信号送这些A/D转换端口，配合通信编码单元中软件的设置，就可分别对它们进抽样、化和计算，抽样速为4ksample