無線公網通信監控系統的應用研究

孔玉琪

【摘要】 物聯網（Internet of Things，縮寫IOT）是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。近年來，無線移動終端（俗稱行業終端）在電力、交通、環保、物流等領域廣泛應用，行業信息化得到了大力的發展。南方電網公司寬帶互聯網接入、電量集抄、配網自動化、作業表單、辦公電話等電網業務使用了大量的公網通信資源，未來隨著智能電網發展，公網通信資源應用規模將進一步擴大。隨著公網通信資源應用規模的擴大，電網公司對規模龐大的公網通信資源維護管理缺少有效的平臺支撐，存在各種問題。

【關鍵字】 物聯網 無線移動終端 公網通信資源

一、引言

無線公網通信監控系統旨在實現南網公網資源的可視化管理，以南網公網資源管理存在的問題為依據，定制開發系統各大功能模塊，通過指標統計具體化、SIM卡管理流程化及故障告警類別化的三大核心功能，實現管理制度化、制度流程化、流程表單化、表單電子化的專業化管理模式。

二、現狀分析

公網通信資源管理對象主要是三大運營商的無線通信卡。隨著無線通信的迅速發展，無線通信卡早已廣泛應用于南網多種業務：計量自動化終端、配網自動化終端、自助服務終端、作業表單PDA終端、電壓監測終端、快速復電終端等。

然而，通信技術日新月異，應用業務也越來越多，僅僅依靠EXCEL表、OAK郵箱、各類業務子應用系統以及三大運營商來進行公網通信資源的卡臺賬、工作流程、流量監控的粗放式管理是遠遠不夠的。

2.1無線公網通信現狀

廣州供電局各業務終端通過無線上網卡與移動運營商進行數據交互，但對于終端的通信資源的管理及移動數據通信狀態的監控還是一片空白，終端的使用部門和維護部門無法實時、準確地了解到終端設備的無線通信狀態，終端掉線、網絡不通及使用的流量過大而導致的欠費問題長期困擾著使用部門和終端廠家。

如圖1所示，計量自動化終端設備與電力系統的主站通信網絡圖：計量終端通過GPRS與基站BSS通信，發送GPRS信號，在SGSN處完成GPRS附著，建立起GPRS PDP 會話信息，完成GPRS網絡通信鏈路建立的過程。當附著成功之后，電力終端設備開始與電力系統的主站傳輸數據無線公網。

整個過程涉及到移動基站à移動無線公網GPRS核心網à計費BOSS，對于電力系統，GPRS無線公網是一個網絡通信黑盒子，無法確切的了解到電力數據在無線公網傳輸過程中所出現的問題，無法及時的定位無線公網傳輸過程的故障點，對于電力終端的關鍵環節以及GPRS網絡狀態，目前也沒有比較好的手段合理、高效、及時的進行監測。（圖 1）

2.2面臨的問題

在終端通信狀態監測方面，前期在南方電網多個供電局已做過深入的調研，對需求已有比較深入詳細的了解。根據反饋的結果，目前終端廠家反應的電力終端使用過程中的問題主要集中在以下幾點。

1、終端所用的電話卡數據異常，導致終端到主站之間的數據鏈接無法建立；

2、終端數據流量超過套餐額度，導致停機或通信費用異常增加；

3、由于網絡原因導致終端無法發起數據鏈接時無法及時告警及得到相應處理。

對終端通信資源管理，需要一套適合電力行業的管理規范，同時也需要搭建一套完整的管理平臺系統。

三、系統軟件結構

系統結構分為三層：數據采集層、數據適配層、數據展現層。

1、數據采集層的主要功能是將采集到的原始流量生成信令和數據話單，并將話單上傳至數據適配層。

2、數據適配層的主要功能是將接收到的話單進行數據格式轉換，轉換后再進行統計，最后將統計的結果保存在數據庫中。

3、數據展現層由：拓撲監控、指標統計、資源管理、故障工單、個人桌面以及系統管理等模塊組成。

3.1拓撲監控

拓撲監控模塊包括：告警管理、信令告警、并網狀態告警、運行狀態超流量告警以及運行狀態無流量告警等功能。

告警管理功能是呈現所有告警的詳細列表，提供用戶靈活查詢告警信息。

信令告警、并網狀態告警、運行狀態告警的呈現是將產生告警的終端以地圖方式由粗到細分層次的展現。首先呈現的是廣東省地圖，當某個地市存在告警時，地圖上會以紅色閃爍方式提示。點擊某個地市即可進入該地市詳細行政區域地圖，告警終端將按照區域呈現閃爍提示。最后，點擊行政區域地圖板直接進入詳細的GIS地圖，GIS地圖將每個終端的具體經緯度坐標呈現在GIS地圖上。

3.2資源管理

資源管理模塊包括：卡臺賬管理、卡資源管理、卡繳費清單、業務主站管理以及卡狀態檢測管理等功能。

卡臺賬管理是系統的核心功能，是呈現卡的所有信息，其中包括卡基礎信息和卡狀態信息。提供基于地市、區域、業務類型、部門、狀態進行組合查詢，并對單張卡可進行流量統計及GIS地圖定位。

3.3指標統計

指標統計模塊包括：全省流量統計、區域流量統計、卡平均流量統計、非正常業務流量統計、卡增減趨勢統計、信令成功率統計、業務流量占比統計、已領卡在線率統計及已投運卡在線率統計。

3.4故障工單

故障工單模塊包括：故障單管理，現階段故障工單僅限于在本系統內不同用戶之間進行工單流轉，工單流程包括工單發起、工單處理以及工單歸檔。新建工單內容主要包括：工單名稱、故障嚴重程度、故障類型、時間、聯系人、故障描述等信息。

3.5個人桌面

個人桌面模塊包括：我的主頁、待辦事項、工單統計、修改密碼以及個人信息。

我的主頁功能是根據用戶的需求設定在登入首界面中顯示的具體圖形報表。

待辦事項功能是對故障工單待提交、待處理和待歸檔的操作界面。

工單統計功能是記錄本用戶已處理的工單數量以及處理所有工單所花費的時間。

修改密碼功能是對本用戶的登入密碼進行修改。個人信息功能是修改本用戶的登入名稱、用戶名稱、聯系電話和郵箱等信息。

四、結束語

無線公網通信監控系統是多功能公網通信資源管理系統，以推進管理制度化、制度流程化、流程表單化、表單信息化為核心原則，通過指標統計具體化、SIM卡管理流程化及故障告警類別化的三大核心功能，實現了對公網通信資源“統一管理、綜合監控、集中呈現”的系統管理。系統以智能化、信息化、一體化為目標，通過流量智能過濾、GPRS隧道協議解碼、分布式數據處理、虛擬化負載均衡等多種專業技術，突破業務專網的分隔，實現全路徑跨多業務專網的完整“端到端”管理。

參 考 文 獻

[1] 劉云浩 編. 物聯網導論. 北京： 科學出版社. 2010-12：4.ISBN 9787030292537 （簡體中文）.

[2]于寶明 金明 主編.物聯網技術與應用2011.08