四川电信基于物联网动环监控创新项目汇报

基于物联网动环监创新汇报打造基于物联网的动环监控创新探索之路

动环监控现状存在问题物联网、云计算、互联网+动环监控发展趋势设计理念项目实施情况及成效1432现状分析设计理念解决方案项目实施及成效基于物联网动环监控创新整体解决方案系统的创新点1：现状分析-动环监控现状

系统组网现有动环集中监控系统由省级集中监控中心（PSC）、地市区域监控中心（LSC）和现场监控单元（FSU）3层架构组成监控接入：固网动环：98年开始陆续建设，监控局点约4983个基站动环：09年开始建设，监控基站近万个动环厂家省级平台：四方，通过C接口与其他平台相连地市固网动环：14个地市使用艾默生监控、7个地市使用中达监控地市C网动环：12个地市四方、9个地市中兴艾默生监控平台四方监控平台中兴监控平台中达监控平台PSC四方监控省级平台SUSMSUSUSUSUSUSMSMSMSMPSC-省动环监控平台LSC-地市监控中心SU-现场采集单元SMCCCCBBBBBBAAAAAA……1：动环监控现状-存在的问题

不适应集约化、扁平化管理。厂家多、平台多，每个地市有2个平台，软硬件缺乏统一标准，互不兼容，不便于统一管理维护，效率低，造成设备及资源浪费故障率高、可靠性差。现场采集设备元器件老化严重，部分运行15年以上（远超更换周期），智能化低、故障多，误告警多，急需改造更新施工、维护复杂。现场采集信号线多，呈蜘蛛网状，改造难度大；系统调试、网元接入由厂家实施，配置复杂，施工难度大，效率低投资、维护成本高。新建、扩容、改造均只能在本地厂家平台实施，受制于厂家，投资、维护成本高2：设计理念-物联网、云、互联网+的发展

物联网：随着物联网技术的发展，物联网技术逐步成熟，应用广泛，如智能家居、环境监控、智能消防等ZigBee是在IEEE802.15.4标准基础上建立的一种无线网络协议。主要有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全等特点，与wifi、蓝牙相比同等误码率情况下信噪比要求更低。数据传输速率一般为250kbps，最高可达1-2MbpsWIFI:用于监控摄像头的图像传送无线技术协议/编码介质特点RF2262315M超便宜，设备多，距离较长，抗干扰差1527433M

2.4GBluetooth蓝牙4.0/ble2.4G低功耗，通信距离短WiFi

2.5G/5G通信距离短ZigBee

2.4G自组网，距离远，功耗较低，价格高几种物联网技术比较：2：设计理念-物联网、云、互联网+的发展云：高可伸缩性。随着局站和监控设备数量的增长动态分配资源，能够更加合理的使用资源池高安全可靠性。使用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，比使用本地计算机更加可靠。严格的IP，端口访问限制，保障数据和应用的安全低成本。和物理服务器相比，云资源明显降低采购，部署，维护的成本。互联网＋：立足于通信行业，打造高标准产品；产品成型后将面向全行业推广逐步向电力、金融等政企行业推广2：设计理念-发展趋势

动环监控发展趋势：更规范化、更智能化、更大众化将是动力环境监控系统发展的主要方向规范化：采用统一的接口和协议，使其标准化，提高软硬件的通用性，提高系统的扩展性智能化：运用物联网、云、互联网+等理念，保持技术的先进性、智能化及接入设备的自适应大众化：Web浏览，分权分域，集中配置，操作维护简单2：设计理念-总体思路

动力及环境监控系统主要实现对全省各机房和基站电源、蓄电池、空调、油机等动力设备以及烟感、水浸、门磁等环境量的远程监视、控制和管理随着集约化维护的推进，建立统一的、高可靠性、高稳定性的、开放的、便于统一管理的动环监控系统，为一线维护提供更强的支撑手段尤为重要总体思路：运用物联网、云、互联网+等技术，打造一个基于IP的可供不同厂家硬件接入的开放动环监控平台，以适应集约化维护及智能网管应用的推进

该平台未来要满足全省机房动环监控的接入，自适应强机房现场采集要实现接口统一，采集器、传感器等硬件通用，兼容性、扩展性强3：解决方案-整体解决方案基于物联网动环监控整体解决方案：采用二级网络架构：全省1个监控平台，由省级监控平台SC、机房现场监控采集单元SU组成二级架构传输网络：充分利用机房现有传输资源，机房通过PON上城域网，市到省采用CN2组网，安全可靠现场监控采集单元SU：采用智能路由器替代原厂家采集单元SU，实现动环网元的接入、数据采集、告警接收等，并通过北向接口上传省级平台SC动环网元的接入：温湿度、烟感等环境采用物联网技术接入，动力设备采用有线接入（通过232、485转IP接入SU)3：解决方案-系统架构

该系统由前端各类传感器、监控采集主机和后台监控管理软件平台三部分构成。B接口B接口A接口A接口3：解决方案-平台软件架构根据动环监控建设总体思路，以“统一规划、集中管控”为原则，构建由云计算IaaS层、PaaS层、SaaS层组成的动环监控平台总体架构。一平台一中心两支撑：动环监控云服务平台、大数据中心、基础网络支撑及基础服务平台SOA开放性的平台架构：快速对接第三方成熟应用平台能力开放：打通电信能力开放平台为企业提供应用服务丰富外部接口：电信能力平台无缝对接。采用多层次立体安全措施3：解决方案-与智能网管接口

现场监控采集数据处理和应用能耗温度湿度开放协议库电信智能网管

ZigBeeWifi蓝牙告警采集监控模块基于开放接口构建，具备自主学习、动态添加、灵活配置和适配的能力。……移动通信3G/4G采集监控模块采集监控模块采集监控模块动环监控平台现场采集监控网关数据层服务告警管理设备管理安全管理配置管理3：解决方案-现场采集单元SU

架多少智能路由器SU实现方式：采用通用路由器+智能路由软件（APP）的方式实现，在路由器本身通信基础上，利用路由器自身支持刷机特性，定制linux

版(OpenWrt)APP，采用底层驱动，屏蔽设备差异，实现所有动环网元接入；凡支持刷机功能的路由器均能使用，目前网件、TP-LINK、D-LINK等品牌的路由器已通过测试实现功能：完成动环网元数据采集、协议解析、标准数据格式上传；IP接口（目前有4口、8口的接口）南北向接口：北向接口采用标准B接口；南向接口：有线采用RS232、485转IP方式接入（目前有单口、4口、8口转换模块），无线采用WIFI或IP方式接入A接口B接口制定四川电信动环B接口技术规范（参照部分标准修改）取消厂家私有接口协议，融合B/C接口，定义为标准B接口统一接口方式：通过Socket和FTP方式互联统一接口报文协议：消息协议采用XML格式定义报文格式，定义报文类型：包括SC注册登出、SC请求SU数据、SC上报告警信息等。统一编码规范：SUID编码、设备ID编码、监控点编码、局站名称等3：解决方案-B接口技术规范类型一级节点二级节点定义请求报文RequestPK_Type报文类型Info报文内容响应报文ResponsePK_Type报文类型Info报文内容报文类型报文动作数据流方向类型名称类型代号备注SC注册登出注册SC—>SULOGIN101详见附录表5注册响应SC<—SULOGIN_ACK102登出SC—>SULOGOUT103登出响应SC<—SULOGOUT_ACK104SC请求SU数据请求监控点数据SC—>SUGET_DATA401详见附录表6请求监控点数据响应SC<—SUGET_DATA_ACK402SU上报告警信息实时告警发送SC<—SUSEND_ALARM501详见附录表7实时告警发送确认SC—>SUSEND_ALARM_ACK5023：解决方案-无线接入物联网组网系统图：无线接入方式：无线传感器通过设置网关地址和波段接入指定网关频段433M、470M、2.5G无线烟感无障碍传输距100~200米；其他传感器无障碍传输距离1000米网关经由WiFi名接入采集器3：解决方案-物联网组网技术要求技术要求：采用Zigbee协议无线组网；规范系统的安全性：无线数据须加密（AES\xor），有完整性检查，有防止重放攻击（时间戳、序号等机制、合法性认证可靠性：具有很强的动态性，具有心跳机制，抗干扰能力强于wifi，蓝牙开放性：设备总量不受硬件端口数量限制，支持不同厂商设备互联互通性能：规范了烟雾、温湿度、水浸等6种无线传感器技术要求，如后备时间3年、有电池预警、安装维护方便性等要求3：解决方案-系统主要创新点（1）运用物联网技术，实现机房环境的无线接入，安装维护方便，极大提高动环监控采集效率。（2）利用通用路由器+智能应用软件（APP)的创新方式,实现对物联网传感器及动力设备的开放接入、数据采集、控制，打破原动环监控厂家使用专用采集设备的垄断，SU及传感器均变专用为通用，降低厂家的依赖。

（3）平台开放、接口统一（标准B接口），其管理的物联网传感器、动力设备库和路由器设备库可无限动态扩充，不受限于某个品牌或设备，利于集采，新建、扩容、维护方便4、项目实施及成效-实施情况第一阶段：15年7月-9月，完成实验环境搭建测试；9-12月，完成1个机房试点测试第二阶段：16年1月-3月，正式实施成都棕树局（综合机楼）和619局（接入网）2个点的监控建设2月完成现场采集的安装、调试、试运行3月完成平台部署；传输网络组网规划

4月完成系统初验。系统的可靠性、安全性及系统功能、性能等通过初步验收，正式投入生产第三阶段：对系统存在的问题进一步优化、完善陆续启动市州不同机房样板点建设。

后期，动环的新建、改建、扩建均接入该系统，原动环监控系统停建，规划3年左右时间完成新老系统的平滑迁移。4、项目实施及成效-实施情况

棕树局站监控量619局站监控量棕树机房动环系统监控量序号产品名称数量单位产品厂商及型号1开关电源监控传感设备3个有人科技RS-232转RJ452电池组监控传感设备2个浙江创力MPLD-RT3空调监控设备1个有人科技RS-232转RJ454无线烟感39个品牌senyth，型号SWSN-H-YG5无线温湿度计9个品牌senyth，型号SWSN-H16无线水浸6个品牌senyth，型号SWSN-H-SJ总计

60

619综合机房动环系统监控量序号产品名称数量单位产品厂商及型号1UPS监控传感设备2个有人科技RS-232转RJ452开关电源监控传感设备1个有人科技RS-232转RJ453空调监控设备2个有人科技RS-232转RJ454无线烟感2个品牌senyth，型号SWSN-H-YG5无线温湿度计1个品牌senyth，型号SWSN-H16无线水浸2个品牌senyth，型号SWSN-H-SJ7水浸检测线2条定制8电池组监控传感设备2套总计

14

4、项目实施及成效-实施情况现场采集箱体、无线传感器4、项目实施及成效-成效1投资成本下降。平台全省1个，平台少、扁平化；现场采集投资成本较原动环监控采集同比下降约35%（主要体现在采集器SU和安装调试费的下降），如传感器等硬件今后集采，可进一步降低成本棕树1、2楼机房设备清单-物联网动环价格序号产品名称数量单位品牌单价合计1无线路由器2台

网件3206402数据网管4套盛亿92036803RS-232转RJ453个有人科技2276814电池采集器1个浙江创力260026005无线烟感27个盛亿460124206无线温湿度计3个盛亿46013807无线水浸2个盛亿4839668光猫2

4609设备小计

2236710设备辅材4%

89411工程服务费6%

1342总价24603上海中达公司棕树机房1、2楼动环项目设备价格序号设备名称品牌单位数量单价小计1室内温湿度传感器中达电通个372021602水浸监测器中达电通个24008003铁门磁豪恩个2604光电烟感探测器豪恩个27720194405多功能一体化采集器中达电通台2260052006多功能一体化采集器中达电通台2260052007电池采集器中达电通台126002600小计一：以上主设备总价

302007设备辅材5%

15108工程服务费12%

3624

总价：

35334与中达监控比较投资对比：4、项目实施及成效-成效2

易操作、易维护、维保成本低以导航式、选择式方式配置，操作简单、方便；无需现场配置，设备自动注册、设备解析驱动包自