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城市轨道交通信息集中监控系统的设计与实现

www.cechina.cn2009.06.25阅读 12722

    目前,城市轨道交通的信息管理系统一般分为传输、公务电话交换、调度电话、电源、无线调度、广播、图像监控(安防系统)、时钟、自动售检票等9大子系统;每个子系统的管理网络自成体系,且都有自己相应的网管中心或数据采集系统。所以,目前的管理系统不能形成一个有机整体,宏观控制管理能力弱,而且各条轨道交通线的信息系统间也都相对独立。
  针对上述网络管理现状,为提高城市轨道交通信息管理能力,提出信息集中监控的构想。即对所有轨道交通系统网络设备实施统一监视与必要控制、管理。该方案不只针对某类单一系统设备的监控和管理,而是一个对各条轨道交通线上的上述9大子系统设备实施综合监控和管理的系统。该方案也不是针对各系统的所有参数进行监控管理,而是初步对设备故障进行实时的监控管理。
  1 概述
  对于各个系统,原有的管理网络或维护方法不尽相同。象自动售检票系统等管理系统就可将原有系统重新整合进解决方案。而象传输系统等www.cechina.cn,比如SDH(同步数字多级)设备,处在多厂商环境中,将涉及多厂商的SDH网管系统。这种网络设备的多元化,加上有些不同厂家设备还不兼容,因此造成综合网管的困难。所以,设计信息集中监控系统时,仅简单地从原有网管系统进行整合还是不够的。
  对于把传输系统复杂的网管系统整合成集中监管,大致有三种途径:①综合化方法—在已有网管系统之上再加一级管理系统;②翻译法—在有信息交互需求的网管系统之间进行两两翻译;③标准化法—已有的各网管系统采用公共信息模型和功能集。
  第二种方法有现成的支持标准(SNMP/CM IP /CORBA)互操作的静态规范描述和动态交互式转化方法,适用于信息量不大的情况。第三种方法是比较彻底的综合网管方法,但需要将所有的网管系统被统一标准替换,故暂时还只是一个想法。本文提出的信息集中监控解决方案主要针对故障信息进行处理,而且为了避免各厂商间的交涉,将采用综合化方法,做到与原有网管系统的平滑过渡;这也与那些通过简单整合就可以实现集中监控的系统的做法很类似www.cechina.cn,系统也比较容易整合。这样,在各系统原有管理系统或网管系统的基础上再添一层管理者,在新的管理层上实现信息集中综合监管,从而解决了各系统间的“信息孤岛”问题。
  2 系统架构
  系统架构分为三层:管理监控层、代理层和应用层(如图I)。应用层是现有的各种硬件系统,比如传输系统、自动售检票系统等。代理层是数据集中的中间层。包括数据采集硬件和软件。管理监控层将对采集的所有数据进行综合处理并形成新的业务模型。

系统架构分为三层:管理监控层


  架构中,上层管理者管理若干网络体系、网络协议异构的系统,异构子网各自维护一套专业管理信息库。它们向综合监管系统提供Q3,CORBA接口。
  为了实现综合监管的目标,利用代理层将原有系统(应用层)在数据接口上达到统一,这样代理层加上应用层组成的新的网络将是管理监控层所需要的“统一”网络,在概念上可以想象成一个虚拟网络。管理监控层通过由代理层组建的综合数据库,对大的方面(比如现在的告警系统,以后通过统一其他系统的数据接口就可以实现其他方面的监控)进行全局性调配与管理,细节留给原有系统的网管系统或者管理系统处理。各系统通过代理层的代理软件(数据采集软件)的映射,完成数据接口的统一。
  3 解决方案
  3.1 硬件系统解决方案
  图2是以某地铁线为例的集中监控系统拓扑图。其中A11是从传输网管NM11,采集数据的代理PC ; A12是从自动售检票管理系统NM12采集数据的代理PC。所有系统经代理PC采集数据后,通过路由器R,把数据送到数据库服务器DS。其他地铁线的拓扑都与该线类似。MIS1 , MIS2,MIS3凡等是信息集中综合监管系统。比如MIS1管理1一4号线,MIS2管理5一9号线,MIS3管理10一13号线。MIS1—MIS3对数据库服务器中的数据进行综合处理、显示、告警,以及统计和分析。MIS1一MIS3放在一起,这样在多个处理机上进行监管可以扩大可视范围,也达到综合监管的目的。

以某地铁线为例的集中监控系统拓扑图


  设备网管所提供的北向接口,有的是Q3接口,可以通过网口进行采集;有的是串口,可以通过串口接收。如果通过串口接收数据,可以根据图3所示,用一个1-8多串口卡,使用一台代理PC机进行多个串口数据收集。
  上述方案的可靠性:如果原有设备的网管系统提供的北向接口是串行方式,那么通过图3方式,一台代理PC机就可以采集8台网管的数据www.cechina.cn,但是串行方式的数据是通过重复机制来最大限度地确保信息的完整。所谓重复机制,是当信息没有被接收就重新发送,如果三次没有接收到就不再重发。这样的数据采集方式很不可靠。而采用TCP/IP方式进行采集,如果数据包没有被正确接收,将等待到可以正确接收的时候重新发送。所以在可能的情况下www.cechina.cn,此方案需要厂商提供网管软件的Q3北向接口。

如果原有设备的网管系统提供的北向接口是串行方式www.cechina.cn,但是串行方式的数据是通过重复机制来最大限度地确保信息的完整。>


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