地鐵通信系統的集中告警

賈志華

(中國電子科技集團公司第五十四研究所,河北石家莊050081)

0 引言

地鐵通信系統在控制中心設置集中告警系統,負責采集、處理、存儲、查詢、顯示并打印輸出通信各系統設備的運行狀態和故障告警信息,同時將各系統的故障信息上傳至綜合監控系統。集中告警系統所監控的對象包括通信系統中的傳輸、無線、公務電話、專用電話、閉路電視監控、乘客信息、時鐘、電源等子系統。

集中告警系統是通信系統的一個重要組成部分,用以完成對通信各系統設備進行監視和故障告警。最大限度地利用通信系統的資源,保證其高效、經濟、可靠和安全地運行,為通信系統網絡的集中指揮、管理、控制提供有效手段。對各系統設備的運行情況起到監視作用,可及時獲得設備的故障告警信息,將運行狀態和故障告警信息通過系統維護管理終端上傳至集中告警系統設備進行顯示、統計,打印并進行聲光報警等。

1 系統優點

集中告警系統的主要有以下優點：

①減少管理成本：在通信網管室內有多個系統的維護管理終端,而每個系統甚至有一臺維護管理管理終端,不可能一直有維護人員時時值班。設置集中告警系統后,只需在控制中心值班室內安置一臺集中告警終端,就可以時時對通信各系統故障進行監視。即它能實現集中的故障告警分類和分級管理,大大減少網管系統的操作復雜性、降低對于網管維護人員的技術要求。也降低了日常維護操作的工作量,集中告警系統可以有助于網絡資源的最佳利用,通過網絡共享數據輸出設備,減少網管中心的設備配置和配套設備,降低對于管理機房的要求;

②提高維護效率：GUI模式人性化的人機界面,有利于在第一時間發現故障,獲取故障信息,進行聲光報警,及時通知維護人員進行統一維護;

③提高管理水平：集中告警系統可以進行故障統計、故障分析,可以形成統一的故障報表,便于統一的故障管理。有利于掌握通信各系統的綜合性能的長期變化及趨勢,能進一步提高管理的總體水平。

2 系統組網

針對城市地鐵管理的方式和方法而言,為解決傳統的、采用分散的通信各系統維護管理的問題,可采用集中告警平臺實現統一和集中的告警,在基于通信各系統網管系統,設置高層集中告警系統,結合其他系統提供的數據,供系統維護值班人員和管理人員實時、動態、全面地掌握通信各系統的主要設備工作狀態和告警狀態。其結構如圖1所示。

圖1 網絡拓撲圖

集中告警系統為用戶提供了一個逐步實現通信各系統集中告警管理的公共平臺,針對已有的通信各系統中分立的網管系統,利用系統數據接口處理服務器(SDIP),將通信各系統數據接入系統平臺,并根據用戶的需要實現部分或全體的集中告警。

2.1 系統架構

集中告警設備提供了靈活的系統架構能力,可以完全適應維護管理體系結構。本系統提供組成倒樹形收斂結構,而且系統具備擴展升級能力。根據管理系統的變化或需求可以隨時通過軟件設置實現向上一級網管中心的升級,可通過接口向綜合監控系統(ISCS)提供告警數據。

系統由2部分組成：監測管理中心(MMC),系統數據接口處理服務器(SDIP)。其中監測管理中心(MMC)設備設置于控制中心,由中心服務器、工作站、網絡設備等設備構成。系統數據接口處理服務器(SDIP)專用于監測管理中心與各被監測系統連接,獲取通信各系統的重要運行信息和告警信息,并將這些信息轉換為系統標準數據進行轉換、處理。系統架構如圖2所示。

圖2 兩級結構示意圖

2.2 監測管理中心(MMC)結構

MMC可以接收、處理、存儲通過SDIP獲得的各類數據,并通過文字、圖形、圖像、聲音等各種人機接口方式真實表現被監測對象的當前狀態和告警信息,并且保存歷史數據和進行統計分析;并向綜合監控系統(ISCS)輸出各子系統的告警信息。具有權限的維護人員根據需要和權限顯示綜合告警信息,進行設備工作狀態查詢、故障處理結果查詢、告警事件歷史記錄查詢、以及其他統計查詢,同時可通過系統網絡查詢有關數據,詳見圖2。

2.3 系統數據接口處理服務器(SDIP)結構

系統數據接口處理服務器(SDIP)專用于與各被監測系統(通信各系統)連接,獲取這些系統的重要運行信息和告警信息,并將這些信息轉換為系統標準數據上傳到MMC。本系統的管理對象為：傳輸、公務電話、專用電話、閉路電視監視、廣播、時鐘、電源等地鐵通信各系統。

SDIP通過各種通訊接口接收到來自被監視/監測各系統的設備狀態/告警數據,這些數據經過初步整理后通過和MMC創建的TCP/IP連接被上傳到MMC的中心處理服務器。在中心數據處理服務器上,數據經分解、分析轉化為各類告警信息,最終各種告警被存儲在中心數據庫中并通過MMC和各工作站之間的通訊連接傳輸到各個工作站,并以文字、聲響、短信方式告知用戶。

針對每個系統配置了1個接口服務器,專用于該系統的數據處理工作。針對通信各系統設置的SDIP具有2個功能,首先是完成網橋的功能,根據不同系統的連接條件,實現不同(異構)網絡之間的橋接轉換;其次是實現信息格式的轉換處理,把不同的接口協議統一到集中告警系統的規范格式。尤其是針對利用以太網接口形式實現的連接接口,SDIP配置有雙路網卡,分別針對2個系統,同時在IP層設置各自的IP地址,實現2個網段的連接;同時根據接口協議,SDIP只是路由轉發所需的接口數據,其他數據被嚴格隔離,相當于2個系統之間的信關,從而可以保證2個系統的互不影響。此種方式的優點在于數據處理快捷、迅速。同時,采用此種方式,使各系統間相互隔離,從而保證各系統的安全性。

2.4 系統信息體系結構

本系統是集中告警系統的公共平臺,是多個通信各系統信息的上層載體,提供了告警信息的匯集、過濾、收斂等功能。本系統信息來源可分以下2類：①由通信各系統采集并提供的信息,這主要通過接口實現信息的傳遞;②資源的輔助信息及狀態信息,這包括各類設備背景信息和狀態信息,資源的分布信息等。

整個系統中應當處理的信息可以分成2類。

(1)設備信息

①各設備的應用分布,臺帳等靜態信息;②各系統設備的告警信息和故障信息等;③各系統設備的運行狀態、性能狀態等信息數據等。

(2)管理信息

①故障維護處理相關數據信息;②命令、任務、通知發布和反饋信息等。

以上各類信息既相互關聯又可獨立存在,是一個可裁減,又可平滑升級的體系。臺帳子系統既包含資產的靜態信息,如設備的數量/容量、分布、運行/維修年限等,及時反映資源的技術狀態。

各類數據根據信息流動分類,可以分為靜態信息和動態信息,系統信息的輸入與輸出流向如圖3所示。

圖3 系統信息的輸入與輸出流向圖

3 系統功能

本系統的功能基于模塊化設計和結構,為用戶提供了良好的組合和擴展的能力,可適于用戶不同管理層次、不同系統規模、不同業務流程之需要。系統歸為性能管理、故障管理、安全管理、配置管理、通信各系統數據監視和系統集中管理等模塊,為用戶提供符合運維、管理模式的平臺和功能。各級中心可通過系統網絡查詢管理區域內的各種數據,如業務及資源分布、業務及資源狀態、業務及資源性能參數、實時告警及歷史記錄、各種統計報表等。還可接受上級中心下達的各種計劃和指令,如維護計劃、網絡配置變更計劃等,對管理區內的通信資源和基礎設施進行維護管理。

MMC可以接收、處理、存儲通過SDIP獲得的各類數據,并通過文字、圖形、聲音等各種人機接口方式真實表現被監測對象的當前狀態和告警信息,并且根據要求,保存歷史數據和進行統計分析。MMC通過文字、圖形、聲音等各種人機接口方式接受維護管理人員的發出(或預先設置)的設備控制或系統設置命令,可向低層各監測、接口模塊發送命令(包括設置命令等),實現對設備或系統的控制。并且根據要求,可保存控制命令發出的歷史記錄。MMC可實現對被監測對象所有數據的匯總、分析,并由此形成具有新的內容及含義的數據,以支持整個地鐵通信系統的運營管理。

4 系統采用新技術

集中告警系統是為地鐵通信系統的管理和運維服務的新型應用系統。在集中告警平臺上匯集了多個通信子系統的網管系統,使地鐵的整個通信系統實現綜合維護、集中管理,并對信息實現了匯集、過濾、收斂、重新定向等功能,并提供良好的擴展能力,并具有擴展擴大系統監控管理范圍的潛力。通過對各類實時或非實時數據的綜合處理,為維護中心提供了通信系統各類故障告警以及故障斷判支持等信息。

本系統是基于OSS(通信運維支撐系統)理論之上,結合TMN通信網管網的管理理念而開發設計的,其將多個獨立的、互不兼容的支撐子系統統一到一個綜合平臺上,實現集中管理,其系統的建立本身即是新技術的應用。系統采用CORBA以及DCOM等標準接口,以面向對象技術實現網絡管理層的信息交互。

在本系統的功能中,其主要功能之一是采集各支撐系統的數據,使各協調數據集中到統一的平臺上進行管理。對于各類接口而言,本系統從結構上由數據處理、業務處理和事物處理分層構成中心服務平臺,以功能容器的形式分層面容納各種功能,各層面的變化或故障不會影響其他層面的功能。

5 結束語

設置集中告警系統僅是地鐵通信系統實施網絡管理的第1步。為了更有效地實施通信系統的網絡管理,第2步應建立通信系統的集中監控中心,應能對通信各系統設備或設施進行監視和控制,如進行參數設置,配置調整、外場設備控制(如矩陣、云臺等)。為了能做到對通信各系統的通信設備或設施進行監視、控制和管理,第3步需要建立整個通信系統的綜合網管系統,它是凌駕于通信各系統網管中心之上的綜合網管系統,它可以對各系統實現網管的所有功能,這是通信系統網絡管理的高級階段。

[1]呂廷杰編著.電信運營支撐系統OSS——理論、策略與實踐[M].北京：人民郵電出版社,2003.

[2]徐榮編著.電信級以太網[M].北京：人民郵電出版社,2008.