動環監控

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應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應用，如各種動力設備的管理、資源系統的管理、圖像監控、智能門禁監控等。

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應用及需求更新，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能數據介面（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、在線智能故障診斷等功能。

• 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（簡單網管協議），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，需採用分散式應用、集中監控、統一管理的原則，實現機房無人值守。

• 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。

• 通信基站和模塊局（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。

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，組織制定了互聯介面標準，稱為B介面標準，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應用，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介面規範，稱為C介面標準，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，及一些特殊應用無法實現互聯，如圖像監控和門禁監控等方面都有待進一步完善。

本文中的互聯介面按照信息產業部對互聯介面的定義方式，定義為C介面。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。

根據與多個廠家互聯的經驗，受C介面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介面定義獲取歷史記錄的協議規範已無法獲取所有的歷史記錄。

3、智能門禁集中監控限制

在互聯規範中，僅對門禁的設備類型進行了定義，由於智能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介面是一個缺失。

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介面協議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應用。

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議的更改，從兼容性上來講，會與原來的協議不兼容。

由於C介面標準大多數採用的都是一問一答的協議，即由SC發起，由SS響應，因此通信的效率不是很高，即使SC與SS之間傳輸帶寬很大，也不會佔用太大的帶寬。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之間的傳輸帶寬，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。當告警消除后，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，根據系統的應用，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應用，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，達到實際應用的要求。

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，所以智能門禁在基站中得到了越來越廣泛的應用，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。同時智能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。下面給出了智能門禁互聯標準改善的措施。

SC的智能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埠，也可以重新建立新的套接字埠（IP地址+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。

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。

可以用到的C介面報文及其描述.

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。原始視頻被編碼后，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介面到計算機，由計算機進行解碼並顯示。如果是前一種方式，在SS解碼后，可以經過二次編解碼傳輸到SC。如果是后一種方式，可以由編碼端設備供應商提供二次開發介面供接入方調用，這種方式在圖像的控制上，也採用調用編碼端的二次開發介面實現對圖像的控制。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，控制協議可以通過對C介面進行擴展實現。

與智能門禁系統的通訊連接方式相同，可以採用與動環相同的套接字介面，也可以採用不同的介面，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。

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

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，不需要增加新協議，只需採用原有的協議格式，並給出新的語義就可以實現。結語 通過對C介面標準的改造，能夠方便實現對智能門禁、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，以解決用戶的實際應用。