地铁通信系统的集中告警

贾志华

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)

0 引言

地铁通信系统在控制中心设置集中告警系统,负责采集、处理、存储、查询、显示并打印输出通信各系统设备的运行状态和故障告警信息,同时将各系统的故障信息上传至综合监控系统。集中告警系统所监控的对象包括通信系统中的传输、无线、公务电话、专用电话、闭路电视监控、乘客信息、时钟、电源等子系统。

集中告警系统是通信系统的一个重要组成部分,用以完成对通信各系统设备进行监视和故障告警。最大限度地利用通信系统的资源,保证其高效、经济、可靠和安全地运行,为通信系统网络的集中指挥、管理、控制提供有效手段。对各系统设备的运行情况起到监视作用,可及时获得设备的故障告警信息,将运行状态和故障告警信息通过系统维护管理终端上传至集中告警系统设备进行显示、统计,打印并进行声光报警等。

1 系统优点

集中告警系统的主要有以下优点：

①减少管理成本：在通信网管室内有多个系统的维护管理终端,而每个系统甚至有一台维护管理管理终端,不可能一直有维护人员时时值班。设置集中告警系统后,只需在控制中心值班室内安置一台集中告警终端,就可以时时对通信各系统故障进行监视。即它能实现集中的故障告警分类和分级管理,大大减少网管系统的操作复杂性、降低对于网管维护人员的技术要求。也降低了日常维护操作的工作量,集中告警系统可以有助于网络资源的最佳利用,通过网络共享数据输出设备,减少网管中心的设备配置和配套设备,降低对于管理机房的要求;

②提高维护效率：GUI模式人性化的人机界面,有利于在第一时间发现故障,获取故障信息,进行声光报警,及时通知维护人员进行统一维护;

③提高管理水平：集中告警系统可以进行故障统计、故障分析,可以形成统一的故障报表,便于统一的故障管理。有利于掌握通信各系统的综合性能的长期变化及趋势,能进一步提高管理的总体水平。

2 系统组网

针对城市地铁管理的方式和方法而言,为解决传统的、采用分散的通信各系统维护管理的问题,可采用集中告警平台实现统一和集中的告警,在基于通信各系统网管系统,设置高层集中告警系统,结合其他系统提供的数据,供系统维护值班人员和管理人员实时、动态、全面地掌握通信各系统的主要设备工作状态和告警状态。其结构如图1所示。

图1 网络拓扑图

集中告警系统为用户提供了一个逐步实现通信各系统集中告警管理的公共平台,针对已有的通信各系统中分立的网管系统,利用系统数据接口处理服务器(SDIP),将通信各系统数据接入系统平台,并根据用户的需要实现部分或全体的集中告警。

2.1 系统架构

集中告警设备提供了灵活的系统架构能力,可以完全适应维护管理体系结构。本系统提供组成倒树形收敛结构,而且系统具备扩展升级能力。根据管理系统的变化或需求可以随时通过软件设置实现向上一级网管中心的升级,可通过接口向综合监控系统(ISCS)提供告警数据。

系统由2部分组成：监测管理中心(MMC),系统数据接口处理服务器(SDIP)。其中监测管理中心(MMC)设备设置于控制中心,由中心服务器、工作站、网络设备等设备构成。系统数据接口处理服务器(SDIP)专用于监测管理中心与各被监测系统连接,获取通信各系统的重要运行信息和告警信息,并将这些信息转换为系统标准数据进行转换、处理。系统架构如图2所示。

图2 两级结构示意图

2.2 监测管理中心(MMC)结构

MMC可以接收、处理、存储通过SDIP获得的各类数据,并通过文字、图形、图像、声音等各种人机接口方式真实表现被监测对象的当前状态和告警信息,并且保存历史数据和进行统计分析;并向综合监控系统(ISCS)输出各子系统的告警信息。具有权限的维护人员根据需要和权限显示综合告警信息,进行设备工作状态查询、故障处理结果查询、告警事件历史记录查询、以及其他统计查询,同时可通过系统网络查询有关数据,详见图2。

2.3 系统数据接口处理服务器(SDIP)结构

系统数据接口处理服务器(SDIP)专用于与各被监测系统(通信各系统)连接,获取这些系统的重要运行信息和告警信息,并将这些信息转换为系统标准数据上传到MMC。本系统的管理对象为：传输、公务电话、专用电话、闭路电视监视、广播、时钟、电源等地铁通信各系统。

SDIP通过各种通讯接口接收到来自被监视/监测各系统的设备状态/告警数据,这些数据经过初步整理后通过和MMC创建的TCP/IP连接被上传到MMC的中心处理服务器。在中心数据处理服务器上,数据经分解、分析转化为各类告警信息,最终各种告警被存储在中心数据库中并通过MMC和各工作站之间的通讯连接传输到各个工作站,并以文字、声响、短信方式告知用户。

针对每个系统配置了1个接口服务器,专用于该系统的数据处理工作。针对通信各系统设置的SDIP具有2个功能,首先是完成网桥的功能,根据不同系统的连接条件,实现不同(异构)网络之间的桥接转换;其次是实现信息格式的转换处理,把不同的接口协议统一到集中告警系统的规范格式。尤其是针对利用以太网接口形式实现的连接接口,SDIP配置有双路网卡,分别针对2个系统,同时在IP层设置各自的IP地址,实现2个网段的连接;同时根据接口协议,SDIP只是路由转发所需的接口数据,其他数据被严格隔离,相当于2个系统之间的信关,从而可以保证2个系统的互不影响。此种方式的优点在于数据处理快捷、迅速。同时,采用此种方式,使各系统间相互隔离,从而保证各系统的安全性。

2.4 系统信息体系结构

本系统是集中告警系统的公共平台,是多个通信各系统信息的上层载体,提供了告警信息的汇集、过滤、收敛等功能。本系统信息来源可分以下2类：①由通信各系统采集并提供的信息,这主要通过接口实现信息的传递;②资源的辅助信息及状态信息,这包括各类设备背景信息和状态信息,资源的分布信息等。

整个系统中应当处理的信息可以分成2类。

(1)设备信息

①各设备的应用分布,台帐等静态信息;②各系统设备的告警信息和故障信息等;③各系统设备的运行状态、性能状态等信息数据等。

(2)管理信息

①故障维护处理相关数据信息;②命令、任务、通知发布和反馈信息等。

以上各类信息既相互关联又可独立存在,是一个可裁减,又可平滑升级的体系。台帐子系统既包含资产的静态信息,如设备的数量/容量、分布、运行/维修年限等,及时反映资源的技术状态。

各类数据根据信息流动分类,可以分为静态信息和动态信息,系统信息的输入与输出流向如图3所示。

图3 系统信息的输入与输出流向图

3 系统功能

本系统的功能基于模块化设计和结构,为用户提供了良好的组合和扩展的能力,可适于用户不同管理层次、不同系统规模、不同业务流程之需要。系统归为性能管理、故障管理、安全管理、配置管理、通信各系统数据监视和系统集中管理等模块,为用户提供符合运维、管理模式的平台和功能。各级中心可通过系统网络查询管理区域内的各种数据,如业务及资源分布、业务及资源状态、业务及资源性能参数、实时告警及历史记录、各种统计报表等。还可接受上级中心下达的各种计划和指令,如维护计划、网络配置变更计划等,对管理区内的通信资源和基础设施进行维护管理。

MMC可以接收、处理、存储通过SDIP获得的各类数据,并通过文字、图形、声音等各种人机接口方式真实表现被监测对象的当前状态和告警信息,并且根据要求,保存历史数据和进行统计分析。MMC通过文字、图形、声音等各种人机接口方式接受维护管理人员的发出(或预先设置)的设备控制或系统设置命令,可向低层各监测、接口模块发送命令(包括设置命令等),实现对设备或系统的控制。并且根据要求,可保存控制命令发出的历史记录。MMC可实现对被监测对象所有数据的汇总、分析,并由此形成具有新的内容及含义的数据,以支持整个地铁通信系统的运营管理。

4 系统采用新技术

集中告警系统是为地铁通信系统的管理和运维服务的新型应用系统。在集中告警平台上汇集了多个通信子系统的网管系统,使地铁的整个通信系统实现综合维护、集中管理,并对信息实现了汇集、过滤、收敛、重新定向等功能,并提供良好的扩展能力,并具有扩展扩大系统监控管理范围的潜力。通过对各类实时或非实时数据的综合处理,为维护中心提供了通信系统各类故障告警以及故障断判支持等信息。

本系统是基于OSS(通信运维支撑系统)理论之上,结合TMN通信网管网的管理理念而开发设计的,其将多个独立的、互不兼容的支撑子系统统一到一个综合平台上,实现集中管理,其系统的建立本身即是新技术的应用。系统采用CORBA以及DCOM等标准接口,以面向对象技术实现网络管理层的信息交互。

在本系统的功能中,其主要功能之一是采集各支撑系统的数据,使各协调数据集中到统一的平台上进行管理。对于各类接口而言,本系统从结构上由数据处理、业务处理和事物处理分层构成中心服务平台,以功能容器的形式分层面容纳各种功能,各层面的变化或故障不会影响其他层面的功能。

5 结束语

设置集中告警系统仅是地铁通信系统实施网络管理的第1步。为了更有效地实施通信系统的网络管理,第2步应建立通信系统的集中监控中心,应能对通信各系统设备或设施进行监视和控制,如进行参数设置,配置调整、外场设备控制(如矩阵、云台等)。为了能做到对通信各系统的通信设备或设施进行监视、控制和管理,第3步需要建立整个通信系统的综合网管系统,它是凌驾于通信各系统网管中心之上的综合网管系统,它可以对各系统实现网管的所有功能,这是通信系统网络管理的高级阶段。

[1]吕廷杰编著.电信运营支撑系统OSS——理论、策略与实践[M].北京：人民邮电出版社,2003.

[2]徐荣编著.电信级以太网[M].北京：人民邮电出版社,2008.