有線電視機房動環監控系統的應用

陳建中

（上海市崇明區融媒體中心，上海 202150）

0 引 言

隨著信息時代科技與經濟的飛速發展，監控系統已經廣泛應用于各個行業，電子監控探測已成為熱潮。動力環境（簡稱動環）監控系統就是這種發展趨勢下的產物。它能夠滿足無人值守機房“集中監控，集中管理”的維護管理要求，具有實時監控以及記錄相關數據的功能，從而實現集中管理維護的目標。

1 動環監控系統安裝背景

1.1 動環監控說明

動力環境監控是對有線電視機房中的環境變量以及動力設備進行集中監控，是保障無人值守機房安全運營的必要措施。通過對機房濕度、溫度、供電系統運行狀態、UPS 電源狀態、配電開關及告警系統等實施監控，實現遠程統一管理。系統提供數據實時采集處理、實時監控、實時告警、日常運維工作管理以及運維分析等主要功能。動環監控系統的搭建需充分考慮系統的可擴展性和先進性，確保該系統高效、便捷運維。

1.2 動環監控系統搭建思路

通過對機房監控對象的分析，利用計算機技術、數據庫技術、通信技術、新型傳感技術等構成的計算機網絡，可以將上海市崇明區的機房按等級、規模分成“分中心機房”“街鎮機房”兩類。每種機房設計不同的接入規范，選擇不同的接入設備，達到既能滿足運維管理需求又能降低建設成本的目標。

1.3 崇明區動環監控系統概況

基于以上搭建思路，崇明區分中心及街道站機房的動力環境監控系統針對二類機房分別布局，按上海市廣電網建設規范要求監控不同的設備。整體概況如下。

（1）在現場按機房等級選擇不同性能的本地機房監控服務器，采集機房的動力環境數據，上傳至總部集中監控平臺。本地監控服務器具備獨立的機房動力環境監控功能，設備可獨立完成基本動環監控功能。

（2）在現場按機房等級選擇不同容量的錄像機（街鎮機房安裝于分中心機房），采集本地視頻數據，上傳至總部集中監控平臺的視頻監控子系統。

（3）在現場按照實際門的數量安裝門禁控制器及配套設備，相關數據直接上傳至總部集中監控平臺門禁監控子系統。

2 崇明區有線機房監控系統架構

崇明區有線機房監控系統架構如圖1 所示。機房監控系統主要由三部分組成，分別是機房動力環境監控、機房視頻監控及機房門禁監控。

圖1 機房監控系統架構圖

2.1 機房動力環境監控部分

機房動力環境監控由1 臺街鎮機房本地監控服務器組成。機房本地監控服務器作為區域監控單元，自身具備完整的基本動環監控功能，同時具備多種接口采集能力，可完整地采集機房動力、環境、安防設備相關數據[1-2]。

2.2 視頻監控部分

在機房內部不同區域安裝視頻監控攝像頭，通過網絡將數據上傳至安裝于分中心機房的網絡視頻錄像機（Network Video Recorder，NVR）。街鎮機房的攝像頭內置64 GB 存儲卡，采用壓縮算法，可存儲不少于7 天的視頻數據。其可在離線時緩沖視頻數據，當網絡恢復時可自動上傳至NVR。由于街鎮機房的攝像頭點位數量較少，街鎮機房本身不設立本地儲存NVR。NVR 安裝于上級分中心機房內，街鎮機房的視頻通過網絡實時上傳至分中心機房NVR。NVR 內部存儲空間按30 天（連續儲存）計算。NVR 本身提供對外軟件開發工具包（Software Development Kit，SDK）接口，支持通過網絡接口遠程調用實時、歷史視頻數據。

2.3 門禁監控部分

在機房出入口安裝門禁控制器及配套門鎖、讀卡器、開門按鈕等配件，實現對機房出入口的電子化管理。門禁控制器記錄本地刷卡事件、門狀態，并通過網絡接口與監控中心門禁系統交互數據，實現遠程門禁監控、遠程開門及遠程發卡等功能。

2.4 崇明區監控中心

為保障系統穩定運行，保障對故障進行實時處理，在崇明區城橋鎮設立一個二級監控中心。

3 崇明區監控服務器軟件功能

崇明分中心及街道站機房動力環境監控系統的本地監控服務器內置完整監控平臺，提供完整動力環境監控功能及基本的數據統計功能[3-5]。

3.1 系統界面展示功能

系統整體界面全部采用中文顯示、圖形化布局，具備電子地圖功能。系統具有清晰的界面結構，通俗易懂，可以對設備的實時數據以及運行狀態進行直觀顯示。如圖2 所示。

圖2 機房監控首頁

系統的主界面包含所有子系統監控設備的電子地圖。在此界面上，維護人員可以直接點擊任意子系統內的監控設備，并進入該子系統的運行狀態界面中。系統在每一個功能模組的子系統主界面都設置了訪問鍵，點擊訪問鍵就能夠進入各個功能模組界面以及電子地圖中，有利于對分組監控設備有的放矢地監控。

3.2 權限管理功能

為了確保系統安全，監控系統對于不同用戶身份分別賦予不同的訪問權限，并設置權限管理功能。在權限管理功能中，由多個系統默認的權限點組合成權限組；新建用戶后，可以對該用戶進行權限分組，此用戶就擁有所屬權限分組的所有權限。同時，可以指定用戶的使用權限時間段，有效期可設置為永久有效、每日時間段有效以及某個時間段有效。系統賬號全網有效，可按組進行批量授權。

3.3 告警管理功能

當系統發現設備數據超出設定值范圍時，系統會及時發送告警到事件欄進行顯示，并且記錄到數據庫進行保存。通過事件欄，使用者可以對所有設備的報警以及恢復情況進行查看，并且還能夠在事件欄中針對具體的某個事件進行確認處理。點擊確認處理之后，這個事件就會從事件欄內消失。若事件長時間未得到人員確認，則系統提升告警級別及告警推送范圍，直到有人員進行確認。

如果用戶要對歷史警報事件進行分析，可以通過調用歷史事件和日志查詢的程序，篩選條件范圍進行組合查詢，如時間范圍、設備范圍、時間類型、確認狀態、確認時間及級別范圍等，從而得到所需要的歷史事件并導出生成報表。

3.4 報表管理功能

系統提供多種方式查看機房運行報表，以監測維度來劃分，有事件報表、模擬量報表及狀態量報表等；以時間維度來劃分，有日報、周報、月報等；以展現方式來劃分，有實時趨勢圖、歷史趨勢圖、柱狀圖、餅圖及雷達圖等。用戶可通過報表管理組態界面，選擇數據統計測點、周期以及展示方式，自定義生成數據統計報表。

3.5 數據管理功能

系統能自動保存歷史數據，默認保存在數據庫中。歷史數據包含歷史事件、設備歷史監控數據、各類日志及報警記錄等，保存時間為一年以上。系統支持歷史數據的自動/手動導出備份，支持歷史數據的定期清理（歷史數據不可修改），支持多種形式的歷史數據曲線查詢，并支持自定義時段。系統具備對歷史數據庫內的歷史數據的分析與呈現功能，支持數據累加、最值、平均值、首次數值、結束數值等各種算法統計。系統提供歷史數據查詢功能，可查詢某個設備、某個時間點的相關數據，或某段時間內的歷史數據曲線。系統提供數據備份及恢復功能，可定時將數據備份導出或將備份導入以恢復數據。系統提供數據存儲優化策略，可按設備測點的變化率或定時存儲，該方式針對變化率較低的數據測點可大幅減少存儲空間。

3.6 日志管理功能

動環監控系統包含多種日志，如操作日志、運行狀態日志及報警日志等。系統日志支持到期提醒，可以通過指定用戶來清理系統日志，但系統日志本身不可更改。系統日志的保存時間必須超過一年，同時還必須支持導出日志保存備份。當監控管理平臺的管理人員進行操作或者配置時，系統會首先驗證管理人員的身份，通過驗證后，系統會記錄操作人員的身份、操作內容、時間、操作對象、操作類型等信息。管理員可以用查詢操作日志的方式來查詢最近對系統的所有操作內容。通過歷史事件和日志查詢程序，選擇具體的條件進行組合篩選查詢，從而獲取所需的操作日志，導出并生成報表。

3.7 聯動管理功能

軟件平臺支持在不編寫任何程序代碼的情況下，即可實現集成平臺上所有子系統間的聯動功能。系統利用對已采集數據和數據庫內已設定數值的對照比較，當已采集數據與原設定數值不符時，便能觸發相應的系統操作，可以實現功能聯動。通過設定聯動邏輯，可以快速地使不同的子系統設備聯動，即通過設定一些事件的觸發條件，系統就能夠自動地執行其中一個功能或者啟動另外一臺設備工作等。例如，當檢測到有人入侵時，系統自動調用門口的攝像頭，供運維人員鑒別入侵人員；當發生火警時，門禁系統會聯動感應，開啟應急通道等門禁。系統的聯動功能相當靈活，當聯動邏輯需要改變時，系統能夠提供對應的便捷的組態工具，迅速修改聯動邏輯，靈活有效地控制系統或設備。

4 系統兼容性描述

監控采集設備均支持行業內主流標準通信協議，可兼容機房內主流設備通信協議。本地監控服務器支持RS-485，RS-232，SNMP，AI，DI 等多種通信協議，支持約7 000 種市面常見的機房監控設備。門禁控制器支持采用韋根26 協議的讀卡器設備，并開放數據查詢、權限配置、設備性能、設備狀態及設備告警等北向接口。

5 動環監控系統的優勢

除了滿足上述功能以外，動環網絡視頻監控系統還具有以下特點和功能。

系統具有先進、開放的特點，不僅對單個機房的獨立管理和實時監控適用，也對多機房的集中遠程管理適用。系統具有開放兼容、靈活可擴等特點，便于產品的升級換代。

動環系統實施便捷，能夠巧妙利用現有的機房網絡環境，直接將視頻服務器接入網絡即可，對原有的網絡結構不產生影響，易于日后的系統擴展。動環門禁核心操作設備采用嵌入式系統，易于安裝，無需人工管理，對多種惡劣環境均可適用。

系統采用模塊化設計，共分為動力環境檢測、視頻監控和門禁管理三個模塊。各個模塊之間既相互獨立又能無縫集成，模塊與模塊之間互不影響。系統具有功能完備、穩定可靠、多組態、遠程維護及操作簡單的特點。

機房動環門禁監控系統從使用者的角度出發，考慮實際使用需求，用戶只要有一定的計算機基礎，只需要少量培訓，就可很熟練地使用該系統管理軟件。系統設置容錯機制，即使用戶操作失誤，也能導入原來的設置，恢復到之前的狀態。系統還支持對核心硬件設備的遠程維護功能。

經過多年的發展，目前機房動環監控系統正處于蓬勃發展期，未來幾年將會高速發展。動環監控將會成為機房建設的重要一環，一些老的機房也會增加環境監控系統來提高機房監測的管理水平。

6 結 語

動環監控系統項目的實施，實現了崇明區3 個分中心機房、14 個鄉鎮街道站機房、8 個農場站機房的動環門禁系統全覆蓋。在有線電視機房系統中應用動環門禁監控系統，工作人員能時刻監測各項數據。只要發現問題，系統立即告警處理，對設備問題進行分析研究，依據相應故障提出優化建議，幫助工作人員排除隱患，確保有線電視系統時刻正常運轉。動環監控系統為崇明有線電視無人值守機房提供了一個高效、便捷、科學、經濟的運行環境，是未來機房管理必不可少的得力助手。