道路機電設(shè)施動態(tài)運維管理系統(tǒng)構(gòu)建與實現(xiàn)

劉 洋 肖 遙

（中交世通資產(chǎn)管理（北京）有限公司， 北京 100024；重慶中交渝武高速公路有限公司， 重慶 401520）

目前，較多地區(qū)的道路機電設(shè)施運維管理都是以區(qū)域集中型設(shè)備管理體系為主，也就是將路段監(jiān)控中心作為現(xiàn)場維護層，區(qū)域提供綜合技術(shù)作為管理層的設(shè)備管理體系[1]。但是該管理體系效果存在一些問題，如何使機電設(shè)施實現(xiàn)更加高效、可靠的管理，還需要進行動態(tài)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

1 道路機電設(shè)施運維動態(tài)管理概述

雖然區(qū)域集中型設(shè)備運行維護的模式在機電設(shè)施投入應(yīng)用的初期效果良好，但是運營管理范圍逐漸擴張、機電運營年限增長、機電工程缺陷責任期結(jié)束，整體運行維護管理需要極為龐大的資源維持，以此使維護成本提升，整體運維工作的效率降低等問題發(fā)生[2]。道路機電資產(chǎn)可以根據(jù)系統(tǒng)劃分為：監(jiān)控、收費、供配電、通信、輔助管理、隧道機電六個系統(tǒng)，同時根據(jù)資產(chǎn)的使用年限、獨立使用性、資產(chǎn)價格來進行固定資產(chǎn)分類。

收費系統(tǒng)中，主要包含有出入口車道設(shè)備、收費站設(shè)備軟件等；監(jiān)控則是車輛檢測器、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等；通信系統(tǒng)則包含有光電纜線路、通信管道等；供配電系統(tǒng)則主要是外場設(shè)備電力電纜、低壓配電設(shè)備等；隧道機電系統(tǒng)則主要有隧道車輛檢測器、隧道閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等。機電系統(tǒng)設(shè)備是整體道路運營管理中的重要工具，對于整體道路運維管理提供保障就需要保證電力設(shè)備的使用、管理、養(yǎng)護、維修幾個方面。隨著現(xiàn)代道路系統(tǒng)的不斷完善，利用龐大的機電系統(tǒng)來整體道路運維管理十分必要，為此就需要結(jié)合工作實際，展開動態(tài)化的管理活動，從而提升整體道路管理效率及效果。

2 道路機電設(shè)施動態(tài)運維管理系統(tǒng)設(shè)計

道路機電設(shè)施動態(tài)運行維護管理進行系統(tǒng)設(shè)計，需要先整合傳統(tǒng)機電設(shè)施運維管理系統(tǒng)資產(chǎn)管理、養(yǎng)護流程等管理職能，同時要能實現(xiàn)對機電設(shè)施的實時監(jiān)測，以此使異常故障發(fā)生的情況下，能夠及時將源頭鎖定。將故障鎖定后，能夠經(jīng)過自動報警功能將故障信息發(fā)送至搶修人員與管理人員，以此使故障的發(fā)現(xiàn)、定位和維修等流程效率提升，且為后續(xù)開展設(shè)備升級、設(shè)備預(yù)養(yǎng)護等提供可靠的保障。

具體而言，進行系統(tǒng)設(shè)計要實現(xiàn)以下管理功能：機電設(shè)施資產(chǎn)管理，主要含有IP地址、備品備件、設(shè)備的管理項目；機電設(shè)施動態(tài)管理，主演含有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、操作軟件、主機、機房環(huán)境實時監(jiān)測、自動報警，自動報警包含有電子郵件、彈出窗口、手機信息、語音提示等；機電設(shè)施故障報修，是指故障的發(fā)現(xiàn)、派單、處理、修復(fù)過程的記錄；系統(tǒng)管理，是指登錄、日志管理與參數(shù)設(shè)置功能。

在整體系統(tǒng)中，最為核心的就是將各個功能進行整合，將其分成各個子系統(tǒng)，總體組成機電設(shè)施動態(tài)運維管理系統(tǒng)，通過各項子系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)整體機電設(shè)施的動態(tài)管理。

3 道路機電設(shè)施動態(tài)運維管理系統(tǒng)實現(xiàn)

在現(xiàn)階段中，機電設(shè)施實現(xiàn)動態(tài)運維管理是較為依賴于軟件的，同時會對界面進行漢化，比如Nagios、zabbix、openfalcon等，相對來說，Nagios這一款軟件在適用性上更為良好。Nagios軟件是免費的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視工具，具有加強的靈性，同時功能強大，可以實現(xiàn)對Unix、Linux、Windows住家狀態(tài)的監(jiān)控，并且可進行路由器、交換機、打印機等參數(shù)設(shè)置，服務(wù)狀態(tài)或者系統(tǒng)存在異常的情況，系統(tǒng)會第一時間以發(fā)送郵件、短信方式告知管理人員，狀態(tài)恢復(fù)后則會有相應(yīng)的郵件、短信告知。

3.1 基礎(chǔ)功能

本文以Nagios軟件為例，對整體功能進行分析。該軟件本身可以分成插件和核心兩個組成，監(jiān)控任務(wù)主要是由插件實現(xiàn)，插件是可以自行編寫的，因此具有較高的靈活性，該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：對遠程主機過程本地主機資源進行監(jiān)控，比如內(nèi)存、磁盤和進程等；對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源進行監(jiān)視，比如FIP、PING、HTTP、POP3等；用戶可自行編寫插件，進而用自己的插件提供服務(wù)；預(yù)前進行時間處理流程的定義，在服務(wù)器或者主機的狀態(tài)出現(xiàn)故障，可自動運行指定程序；可運用web界面對各個服務(wù)器或者主機在運行中的狀態(tài)；在監(jiān)控的目標發(fā)生故障時，能夠使用短信或者郵件的方式來通知有關(guān)人等

通過部分插件、監(jiān)測腳本的自定義華，用戶可以針對特定程序展開監(jiān)測，同時對于監(jiān)測目標進行分層，實現(xiàn)檢測結(jié)構(gòu)的層次化。該軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測信息的統(tǒng)計，是通過和其他程序的結(jié)合提供動態(tài)化的統(tǒng)計圖表。該軟件的一大特點是日志管理功能十分強大，能夠進行詳實的記錄與回卷。此外，對于整體架構(gòu)拓展、服務(wù)器數(shù)量增加，也能夠達成監(jiān)測區(qū)域拓展。

3.2 監(jiān)控功能的實現(xiàn)

Nagios系統(tǒng)一般由主程序Nagios與一個插件程序Nagiosplugins、四個可選附件ADDON構(gòu)成，分別為NPPE、NDOUtils、NSClient++、NSCA。該軟件實現(xiàn)監(jiān)控功能是通過插件完成的，所以Nagios與Nagiosplugins在動態(tài)化道路運維管理中是必須的。ADDON中的四個可選，NRPE可以通過遠程Unix/Linux主機中執(zhí)行腳本插件，來進行遠程主機資源監(jiān)控；NSCA則是可以將監(jiān)控信息發(fā)送至系統(tǒng)服務(wù)器；NSClient++則是將各個event產(chǎn)生的信息與系統(tǒng)配置信息存入到數(shù)據(jù)庫中，進而來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理和檢索。四個可選附件中，NSClient++與NPPE是在客戶端中工作，NDOUtils則是在服務(wù)器端作業(yè)，NSCA則是在客戶端與服務(wù)器端中同時安裝。此外，snmp協(xié)議可以達成Windows、linux/unix服務(wù)、打印機、交換機等監(jiān)控。

在打開Nagios之后，系統(tǒng)會以周期階段自動進行插件調(diào)用，以此進行服務(wù)器狀態(tài)的檢測，同時系統(tǒng)會自動進行隊列維持，所有插件返還狀態(tài)信息會進入到隊列中，系統(tǒng)讀取信息是先從隊首開始的，讀取、處理完成之后，會通過web將狀態(tài)結(jié)果顯示出來。Nagios系統(tǒng)針對返還信息可以識別四種，即正常狀態(tài)，顯示為綠色、ok；警告狀態(tài)，顯示為綠色、WARNING；嚴重錯誤狀態(tài)，顯示為紅色、CRITICAL；未知錯誤狀態(tài)，顯示為深黃色、UNKNOWN。Nagios系統(tǒng)會通過返還數(shù)據(jù)信息，對監(jiān)控目標的狀態(tài)進行判斷，進而使用web界面進行展示。

3.3 報警功能實現(xiàn)

利用Nagios系統(tǒng)，有三種途徑可實現(xiàn)報警功能：首先是web途徑，也就是通過瀏覽器進行監(jiān)控目標查看，根據(jù)頁面顯示存在圖標差異，明確問題的主要類型；其次是通過郵件進行報警。在故障發(fā)生的情況下，達到設(shè)置的重試次數(shù)、探測間隔時間的情況下，系統(tǒng)會向有關(guān)人員自動發(fā)送郵件，明確問題及其狀況；最后是手機短信途徑。故障在發(fā)生時，通過短信進行報送，在非工作時間中該途徑發(fā)揮的效果更好，能夠及時、有效的進行通知。一般而言，可以三種方式同時使用，在工作時間來通過瀏覽器進行設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測，郵件針對不能實時進行設(shè)備監(jiān)測界面觀看的管理人員，而手機短信則補充了非工作時間系統(tǒng)發(fā)生問題無法及時報警的缺漏，形成互補的報警系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代道路系統(tǒng)整體規(guī)模越來越大，機電設(shè)備越來越多樣化，如何進行高效的道路系統(tǒng)管理，維護道路機電設(shè)備運用，成為現(xiàn)代道路運維管理中的重要問題。通過道路系統(tǒng)機電設(shè)備動態(tài)運維管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)機電設(shè)備的維護與管理，同時也能夠為整體道路系統(tǒng)管理提供臂助，