挑戰數字時代
——甘肅省高等級公路數字化設備維護

甘肅紫光智能交通與控制技術有限公司 梁軍賢

數字化時代的到來對于維護單位帶來了巨大的挑戰，從模擬到數字的跨越感覺就是一瞬間發生的事情，數字化設備的大量投入使用，從標清到高清，形形色色的數字化設備如雨后春筍出現在各行各業，問題也應運而來，大量數字設備投入使用后后期的維護如何進行？維護人員應該具備什么樣的素質和技術？維護必須配備的測試及調試設備有哪些？本文主要以數字化監控為例，分別對上述三個問題進行闡述。

隨著計算機、圖像處理、互聯網等技術的迅速發展，中國的監控產業在20世紀90年代后期出現了一股新的監測熱潮。這一潮流使得20世紀80年代末發展起來的安全監視市場產生了巨大的改變。目前通常指數字監控系統，包括輸入、控制、顯示和存儲四個方面的數字圖像的壓縮。另外，該系統還可以通過已有的網絡技術把實時影像傳送給遠程監測中心。其中，圖像壓縮存儲技術和網絡傳輸技術是目前數字監測系統發展的一個重要方面。

2000年之后，隨著影像技術的不斷發展，尤其是MPEG-I、MPEG-II等圖形編碼芯片的大規模普及，從2000年到現在，數碼監視器已經發展到了一個高速發展階段。從數字視頻監控設備，逐漸發展到網絡傳輸、數字硬盤、網絡攝像機等設備。同時，我國不斷強化監控系統網絡化和數字化，數字視頻監控系統逐漸替代了傳統的模擬視頻監控系統，其市場份額也在快速的增加。因此，很多家電、網絡及IT企業，不斷加大人力、資金和物力，研發數字監控產品，數字監控行業出現了前所未有的繁榮。

自2005年以來，我省高等級公路的監控逐步對數字化產品進行了摸索性的測試和試用。但隨著數字化產品在新世紀不斷成熟和演變，技術的不斷創新，甘肅省高速公路監控系統也進入了數字化時代。甘肅省高等級公路監控系統也在數字化系統應用中不斷發展和成熟。

1 數字化監控的發展趨勢

伴隨著網絡傳輸技術，圖像壓縮技術和存儲技術的發展，數字化監控技術將會向滿足人們對圖像質量追求的方向發展，高清晰度將是勢在必行的發展方向，隨著存儲設備的容量和成本的不斷下降，新的存儲技術應運而生。隨著MPEG-II等高質量影像標準的應用，高清影像監測系統也將逐漸走向普及。

MPEG-4技術和其他圖象壓縮標準是網絡監視的又一發展方向。將會使網絡監控技術得到另一個更快的發展，提供了另一個監控系統的發展空間——網絡遠程監控系統。

2 數字化監控現狀

甘肅省高等級公路數字監控前期測試摸索階段，采用了不同廠家的設備，導致甘肅省高速公路使用的數字化監控設備品牌較多，使用的存儲方式不同，傳輸方式也存在差異，基本上都采用了標清模式。由于設備的不統一性，導致了維護難度的加大，維護人員要根據不同的廠家的設備，不同的特性，不同的技術，采取適當的措施進行故障排查。

3 數字化監控前提下維護人員應具備的基本技術和素質

針對甘肅省高等級公路監控現狀，提出兩點維護建議和兩個維護人員應具備的具體技術和應掌握的基礎知識。

3.1 兩點建議

3.1.1 “有備無患”

作為維護人員應該不斷的對自己的知識進行增值，始終把握與行業相關的前沿知識，開拓視野，從各方面進行知識積累，使自己能夠盡快進入狀態，盡量避免知識層面的短缺。這樣維護人員才能盡可能快的進入狀態，完成維護任務。

3.1.2 “知己知彼，百戰不殆” 由于高等級公路采用了不同的數字監控設備，路段維護人員應根據各路段使用的相關設備進行知識積累，特別是要掌握設備采用的傳輸、存儲等方面的技術點，把握住不同設備的共性和特殊性，這樣才能有針對性的做好設備的維護工作。

3.2 兩個應掌握的基礎知識

由于數字化監控是以計算機技術、網絡技術、數字存儲技術和傳輸技術為核心，因此作為維護人員應有針對性地進行基礎知識積累，以應對數字化監控的維護工作。

（1）網絡基礎知識：網絡是數字化的基礎平臺，因此網絡方面的知識尤為重要，無論是數字監控的數據傳輸、控制、視頻調閱等各方面都是依賴可靠的網絡平臺進行的。作為維護人員至少應掌握基本的基礎知識和故障判斷能力。根據數字化涉及到的網絡層面，作者認為維護人員至少應掌握路由、TRUNK（中繼）、IP/TCP，ICMP、組播等方面的技術和協議，滿足數字監控網絡方面的維護，并且可以進一步掌握廠家設備的工作原理和模式。

（2）存儲技術：傳統的以服務器為中心的DAS（Direct Attached Storage）方式，已不能滿足用戶的需要，越來越多的用戶已經從原來的“服務器中心”模式轉換為以“數據為中心”的NAS和SAN上。在數字化監控系統中，由于數據量的增大，存儲和調閱的頻率頻繁，也已逐步采用了NAS和SAN結構，因此，作為對這些存儲架構的了解是必要的。掌握了這些必要的原理和存儲技術后，有利于對廠家存儲設備的熟悉和掌握，加快對各類設備的熟悉，進一步掌握必要的維護技能。

4 維護人員必須配備的測試和調試工具

由于各類故障的特殊性，復雜性，僅僅依靠個人經驗進行推斷和檢測具有一定的局限性，因此，作為一個合格的維護人員還應從下面三點著手：（1）必須懂得，并熟悉掌握必要的測試調試工具進行故障判斷和排除。（2）熟練使用Windows和Linux自身具備的測試和調試命令，對設備本身和網絡故障進行檢測，并可以進行遠端故障排除。（3）可以使用成熟的第三方網絡軟件對網絡進行檢測和控制。

4.1 工具

（1）網絡測通儀：網絡測試必備法寶，可測試雙絞線的連通性和線序，操作十分簡便。然而，運用范圍卻較小。

（2）工程寶：該工具結合了UTP測試、光纖測試、視頻輸入輸出、云臺控制測試、音頻測試等功能，功能強大，使用簡單，稍加培訓即可使用，是維護人員維護過程中的綜合測試調試工具，建議維護人員熟練掌握和使用。其功能如下：

Video輸入/輸出1個Video IN BNC獨立輸入，1個Video OUT BNC驅動輸出音頻檢測，輸入一條音頻，并對其進行檢測。

云臺控制系統，具有RS232/RS485的通信接口，具有多種協議和速率。

視頻信號產生裝置，利用 OUT接口，將 PAL/NTSC多格式的彩色圖像條視頻檢測信號進行傳輸。

網線試驗：對兩條或多條網線進行測試，并將其連接次序及網線號碼顯示在顯示屏上。

激光功率測量儀，標準波長為850/1300/1310/1480/ 1550 nm，光學接口為FC/PC。

（3）福祿克（Fluke）DSP100數字電纜分析儀：主要可以進行布線的自動診斷，是多種局域網測試優良工具，可自動識別出網內設備。

（4）OTDR（光時域反射儀）：這款工具相信大家并不陌生，但是真正熟練使用仍是一個主要的問題。該設備的主要功能是對光纜的線路進行檢測，并對光路的衰減進行檢測，對光纜的退化狀況進行科學的分析，并能對故障做出正確的判斷。縮短障礙時間，改善網絡的服務品質與效能，由被動維修向主動維修轉變。因此，這款儀器在以后的數字化維護中還將大量使用，建議大家熟練掌握使用方法，同時也建議采用培訓的方式，促進維護人員對該儀器的掌握。

4.2 網絡偵測命令和軟件

（1）網絡偵測命令，這里只是推薦幾款主要的網絡命令，大家可以從網絡上獲取資料進行掌握，這些命令可以極大的縮短網絡故障的排除歷時，對偵測網絡節點故障非常有效。

在IP地址和實體地址之間，ARP，ARP命令可以顯示和修改轉換表格。ARP協議允許主機查找同一物理網絡上其他主機的MAC地址。

Ipconfig，呈現現有TCP/IP網絡組態。該命令在自動獲取IP地址的客戶有特殊用途。

Pathping，歸屬于路徑追蹤器，此命令在一段時間內將數據包發送到到達最終目標的路徑上的每個路由器。可用來判斷導致網絡問題的路由器或者鏈接。

Tracert，確定IP數據報訪問目標所經過的路由。

Ping，驗證與遠端計算機的連接。

（2）網絡管理軟件，現在網絡上有好多免費的網管軟件，其功能也非常強大，如：聚生網管等，也能為網絡的管理與通告提供很大的協助。

5 維護手段建議

由于數字化監控點多面廣，但根據數字化的特點之一，依賴網絡平臺，作者提出遠程維護及設備故障診斷的方式。依靠現有的網絡平臺，維護人員可以及時監控路網中各個節點的狀態，同時通過適當的技術可以完成設備的維護和診斷，當然這些依賴一定網絡基礎知識和對各個廠商設備的熟悉程度。但是這種維護手段具有及時、高效、低成本的優點，作者認為是值得維護單位和維護人員借鑒和思考的。

以設備管理為核心，制定了一套規范的設備故障上報、分析、處置流程，并根據設備故障處理的特點，構建了設備故障處理的知識庫和處理庫。在發現故障的時候，能夠根據故障的特點及時的進行后續的檢測，并根據檢測的結果，自動地確定故障的部位，并產生相應的處理方案。同時還能對各類設備進行技術數據的查詢，便于迅速解決故障，確保設備的正常工作。具體的內容有以下四個方面：

（1）修理機械故障。開展設備故障維修，可實現故障發現、上報以及維修，最終維修的整個過程進行登記、查詢、匯總和分析。故障產生的程序將會被錄入到設備的歷史記錄中，并將其記錄到設備的故障處理措施庫中，并由系統對更多的設備進行評價，提出處理意見。

（2）對設備的操作狀態進行監測。設備狀態監測是設備的預防性維護工作中的一項重要內容，它包括常規的巡視和維護。依據設備的類別，通過日常巡檢、定期維護等方法進行預防性維護，可以及早發現設備的故障，并按設備的維護周期對設備進行各種規格的維護，并能及時發現并處理在使用中的異常現象；對于相同部位反復出現的故障，應根據故障的成因進行針對性的維修，以降低相同的故障次數；同時發現了影響設備品質的主要因素，并提出了改進建議，由被動的追求成果轉化為積極的要素。同時，對設備的運行狀況進行監測，以改善系統維護效果，最大限度地降低維護成本。確保設備的正常運行。此外，還可以通過移動PDA的網絡通訊技術實現與機電一體化的集成。將巡檢計劃、巡檢記錄、故障、現場故障等信息及時上傳到系統管理系統。

（3）對維護工作進行評估。檢修質量評價是對維護人員在設備故障修復、設備完好率、操作技能等方面進行質量管理的一種手段。通過對設備的故障修復率、設備完好率等指標進行考核，并結合維修人員的專業技術能力，按照本單位績效考核辦法，對其工作進行全面評價。對不達標的單位責令整改，實現對維護質量的控制。

（4）綜合資料分析。根據設備歷史檔案，設備的日常維修、備件采購、維修耗材及其他費用的統計、分析，按照月、季、年生成報表，反映設備的綜合維修費用情況，從而進行合理的維護預算的分解，控制預算的實施，實現預算的科學合理利用，提高維修保養的品質，減少運行費用。

6 針對性的技術培訓

為了更好地的做好數字化維護工作，單靠一兩個技術精英完成維護工作是不可能的，所以有效的對維護人員進行培訓，擴大維護人員的知識面；提升維護人員對數字化的認識；加深對各廠商設備的了解和掌握；使維護人員掌握網絡、存儲、應用軟件、測試工具等方面的技能和知識，必將行之有效的提高人員應對數字化維護的能力。

裝備維修信息化管理是一項要求高技術、關系到公路安全的工作，必須加強對人才隊伍的建設。首先，要通過社會招聘、學校招聘等方式，吸納高素質、高技能、政治素質和思想品德的優秀人才。其次，要健全完善的培訓體系，定期組織專門的機電設備和技術競賽。及時更新和不斷豐富在職員工的資訊處理知識，并熟練運用相關的操作技巧。在訓練中，應重視理論和實際相結合、相輔相成、提高訓練的趣味性和實用性。培訓完成后，還要建立相應的培訓評估和評估機制，以保證培訓的質量和效益，把訓練工作做得有模有樣。

7 結語

本文以數字化監控的概念、發展趨勢作為引入，描述了甘肅省數字化監控的現狀，結合實際，有針對性的提出了維護人員應具備的素質和技術能力，應熟練掌握的工具和軟件；同時根據數字化監控的特點，提出了完成維護的建議，以及對人員培訓的知識點等。由于知識點的不足，難免存在紕漏，望不吝賜教。