一、概述
　　动力设备及环境集中监控系统是对分布的通信局（站）的电源、空调、油机、蓄电池、高低压配电等多种设备和环境的各种参数、图像、声音等进行遥测、遥信和遥控，实时监测其运行参数，诊断和处理故障，记录和分析相关数据，从而实现通信局（站）少人或无人值守的目的，并对设备进行集中监控、集中维护和集中管理。
　　随着中国网通上海分公司在上海本地业务的不断发展及将来全业务发展的需要，通信机房的数量急剧增加，对通信设备的维护管理和机房的安防提出了越来越高的要求。这些不断增加的机房、不断提升的服务要求对运维队伍的人力资源和运维效率提出了很高的要求，已经成为网通上海分公司运维服务的瓶颈和主要矛盾。对通信系统中所有机房的电源、空调、配电、油机等多种动力设备和机房环境、图像等进行计算机化的监视、控制和管理已成为必然的需求。
　　目前中国网通处于高速成长期，上海网通的机房数量还会不断增加，对机房监控系统的建设至少需要考虑以下两种因素：一是满足现有需求，二是方案要求具有良好的平滑扩容能力、开放的对外接口以利于系统互联、良好的可维护性以适应网通运维体制可能的变化和机房数量的不断增加。
　　网通上海分公司的机房按照网络层次可以划分为骨干、边缘和接入层，大部分机房差不多是边规划边建设，每个机房的监控需求差异性比较大，可以利用的网络传输资源也比较复杂。由于绝大部分机房处于无人值守状态，从提高运维效率和充分利用现有人力资源的角度来看，要求在部分有人值守的机房设立监控管理中心，这些监控管理中心的位置和数量及其所实现的功能可能会随时随着系统的发展而变化，这就要求系统具有良好的扩容能力。另一个重大问题就是上海网通在早期建设的个别零散机房分别建设了安防系统，在一个干线机房建设了本地监控系统。新的系统要求必须能充分整合原有的这些监控投资，并实现统一和集中管理。
　　由于机房建设的分期完成和资金原因，不可能一次性对所有机房进行监控，实施所有监控需求，要求监控系统建设方案必须能满足分期建设的要求；同时对各种不同的机房条件和监控内容进行了差异化实现，便于升级和系统平滑扩容，以保证系统性能的不断提升。
　　针对以上实际情况，在综合研究分析的基础上，网通上海分公司决定采用中兴通讯的ZXM10监控系统，并针对产品特点对监控系统结构、传输路由分配等方面提出了一些较好的解决方案，在现有资源条件下解决了动力环境集中监控系统的建设问题，达到了系统性价比的最优化。
　　二、系统解决方案
　　根据上海网通目前的网络和运维现状以及可预见的发展需求，整个上海网通的整体网络结构设计如图1所示。

图1 上海网通动力环境监控系统结构图

　　图1表示了上海网通动力环境监控系统建设的整体思路。其中动力环境监控中心设于市北骨干机房；市西机房、市南机房以及各边缘收敛点机房作为未来城市可能的监控维护界面（即区域中心LSC），根据差异化实现的原则，分别可以考虑在相应的骨干或边缘机房设置成收敛点（不含维护平台和界面）或维护点（含维护平台和界面）。这些维护点或收敛点可以根据网通机房建设的进度进行增加或减少，而且不会影响原有的网络结构，从维护管理上讲就是不会因为将来运维体制可能的变化而导致监控系统不能贴切运维需求。
　　大量的接入机房可以直接根据网络中现有的机房传输路由归属分别接入相应的边缘收敛点（相应的收敛或维护点），接入机房数量和归属的变化不会影响网络结构，甚至不会对现有的监控系统接入设备有太多影响。
　　整个系统在设计时充分考虑了现有的网络层次结构，保证监控系统的结构层次适应传输网络层次，这样监控接入的很多传输资源可以很方便地进行调度；现有的监控网络结构也很好地贴切了网通的运维体制，保证了在所有的有人值守机房或监控维护点能够获得监控数据和监控手段进行监控维护和管理。
　　中兴ZXM10监控系统设计还充分考虑了系统的设计容量和可能的网络变化：监控中心考虑了可预见的系统扩容，整个监控中心的管理容量按照后期的需求进行设计，同时进行了特殊的数据处理设计，保证了监控容量基本不受扩容机房数量的影响；增加边缘收敛点时，只需直接增加相应的接入点即可。边缘和骨干机房的设计考虑了充分的裕度，每个边缘收敛点考虑可以直接接入15条2M链路，可以不用担心后期扩容的问题。
　　为了节省投资，本次设计的网通机房监控进行了差异化实现，不同的机房根据其特点分别设计不同的监控需求：如只在部分重要的边缘和骨干机房考虑图像监控需求，部分偏远而无人值守的机房考虑蓄电池单体检测等，最大限度的节省了投资。
　　为了实现上海网通运维平台的统一，本次设计考虑了上海网通先期少量投资系统的整合，其中最重要的是一期浦东骨干机房的接入问题：根据目前机房系统的设置情况，考虑采用目前大部分厂家正在使用的监控系统互联规范进行互联。
　　三、机房内监控接入解决方案
　　机房内监控单元的系统结构如图2所示。

图2 机房的系统结构图

　　机房动力环境数据通过中兴通讯一体化采集设备MISUE进行采集，其他采集设备直接挂在MISUE上；经过MISUE进行数据时隙插分的2M信号直接送往下一个采集设备（如图像编码设备或下一个站的采集设备）。
　　从系统结构图上可以看出：对于接入机房而言，在同一条传输链路上的机房监控设备使用一条2M支路来进行传输，在没有图像监控需求的情况下，每个机房数据占用一个时隙，一条2M链路最多可以连接30个接入机房。机房内监控单元与现场被监控设备之间通过RS485/RS422/RS232专用数据总线连接，具体采用何种接口可以进行定制。
　　对于边缘机房和骨干机房，机房内采集设备的系统结构和接入机房一致，所不同的可能是采集设备的数量和时隙收敛部分：在边缘收敛点对所归属的接入机房监控数据进行收敛。具体系统结构如图3所示。

图3 边缘机房网络结构图

　　在图3的结构方式下，中兴ZXM10动力环境监控系统具有了很大的灵活性和平滑的扩容能力，后期接入机房数量的增加可以在归属的边缘收敛点下直接接入原有2M链路或使用新的2M链路，并直接接入设与边缘层的收敛设备（智能PCM）上，最终以一条或几条2M的方式将监控数据送往骨干机房（市北机房）的监控中心，监控中心设置的智能PCM可以进一步收敛来自各边缘收敛点的数据，这种设置便于边缘收敛点的扩容和链路的调度，同时减少了监控中心设备的投资费用。
　　根据系统的规划设计，所有骨干机房和边缘机房作为接入机房的数据收敛点，并将全部具有图像监控功能。收敛的数据和本站的数据经过汇聚整合后与本站的图像信号分别采用2M链路直接上传至监控中心。
　　四、集中监控中心解决方案
　　集中监控中心主要完成监控系统的管理功能：包括性能管理、告警管理、配置管理和安全管理。具备向上级网管中心提供数据的能力，以备日后纳入TMN网管系统。
　　本次上海网通集中监控中心设于市北骨干机房，来自各边缘收敛点的2M数据（含已经建设的个别机房的监控子系统数据）上传至集中监控中心，经过监控中心的智能PCM收敛后送往PC2M前置机进行数据处理。

图4 集中监控中心结构图

　　监控中心通过文字、图形、图像、声音等各种人机接口方式，显示各机房的监控信息，并能接受管理维护人员发出(或预先设置)的设备控制命令，通过接口B下行向监控维护中心LSC发送的控制命令(包括设置命令等)实现对设备的控制，并且根据要求，可保存控制命令发出的历史记录。
　　五、无人值守建设后实现的主要功能
　　1.该动力环境监控系统主要实现的功能
　　●能够对所有监控站点进行实时监视和控制，改变了原来定时巡检的状况，减少了电路、设备运行维护费用和人力成本。
　　●可以通过动力环境和图像监控系统对各个站点的设备和环境进行巡检。
　　●各站点的设备和安防报警可以实时上报到监控中心，并进行记录，便于远程实时分析设备运行情况，提高了设备运行的稳定性和可靠性。
　　●监控中心根据实时数据的上报情况，通过声、光告警系统获得设备故障情况，及时调度抢修，缩短工作历时，保证网络畅通。
　　●监控系统可以设定多种数据报表的自动生成，代替了原来手工进行的设备运行状况及设备资料的统计分析及形成报表等繁琐工作，减轻了值班人员的负担，同时也提高了准确性和可靠性。
　　●监控中心网管系统提供了在线组态和二次开发功能，用户可以根据管理发展的需要设计和开发新的监控功能和运维管理功能。如开发采集数据的统计分析功能；根据管理需要开发新的报表系统；根据相关设备技术的发展开发新的运维手段，如手机短信、WEB浏览等，通过这些二次组态和开发可以实现许多新的功能，以适应运维管理的需要，对动力环境相关设备进行运行质量和事故等的统计分析工作。
　　2.中兴ZXM10动力环境监控系统的功效
　　中兴ZXM10动力环境监控系统使原来无法进行实时监控的机房信息和监控盲区全部做到了实时监控，设备的运行状况和机房的安防情况可以实时传送到监控中心，使各机房实现了无人职守，目前除监控中心外，其他各站均可实现无人值守。该监控系统的建成，对整个上海网通的运行维护方式带来了深刻的影响，不但在运行维护中节约了大量的人力物力，而且针对网络的运行在维护管理方式上带来了变化，适应了新的电路运行情况，“三集中”（集中监控、集中维护、集中管理）的运行维护方式得到了全面运用。
　　现在通过中兴ZXM10动力环境监控系统，许多检查项目可以通过监控中心进行，减少了巡检频次，提高了巡检质量。设备运行参数可进行实时监控，提高了测试数据的准确性和及时性，对于及时发现设备隐患，排除设备障碍提供了有力的技术参数。
　　在探索新的维护体制方面，该系统的建成使得维护体制可以向着更加科学化、专业化的方向发展。监控中心的作用将越来越大，监控数据的采集特别是数据分析对维护的指导性进一步加强。维护方式从单纯的预检预修逐步向着基于数据分析结果的有针对性的检修和障碍判断发展；维护手段从只能到机房进行现场巡检发展到现在的可以通过手机、有人值守中心的声光告警、WEB浏览等多种运维方式相结合，大大减少了运行维护工作量，提高了运行维护效率。
　　同时在业务考核标准中更加体现了精确、公平的原则。
　　3.运行中的上海网通监控系统的基本功能
　　●配置管理功能：用于对监控对象、监控系统自身的增加、修改和删除的管理；可进行在线配置；具有远程监控管理功能，可在中心或远程进行现场参数的配置及修改；配置信息呈现可以从全网的角度反映整个网络的拓扑结构，拓扑视图还允许用户根据管理的需要灵活的定义和修改，其定义和修改设计有严格的安全控制机制，为用户进行日常的操作维护（如告警监视）提供基础。
　　●告警管理功能：可对告警信息进行管理和设置，支持按片区和按专业的管理；对于告警可以实现等级设置、屏蔽、声光、告警方式、颜色等相关设置。
　　●安全管理功能：可以对用户的操作权限进行很细化的设置；监控系统可以对用户登陆及其相关操作进行详细的记录；同时系统设计了很强的容错措施，保证不因用户误操作等原因使系统出错、退出或死机；系统具有来电自启动功能，并具有系统数据备份和恢复功能。
　　●报表管理功能：系统可提供丰富的报表功能；用户可以自定义报表。
　　●通信管理功能：系统能直观地显示各级之间的通信状态，记录通信线路的启动、停止和切换时间，相关信息存入数据库中。
　　●图像管理功能：系统可配置图像设备，实现对机房图像的实时监控；具备告警图像联动功能，能自动进行视频切换，供监视或存储，对图像信息进行单路或多路的存储及回放；具有图像三级组网和远程控制功能。
　　●打印功能：系统可以按照用户的设定实现多种打印功能。
　　●存储功能：存储系统所有的数据(包括配置信息、告警阀值设置信息、安全及操作员权限信息、操作维护记录、告警记录等)。由服务器实现该功能，服务器只是被动地响应来自其他业务台的请求(查询、读、写等操作)，并将结果返回给请求者；其他业务台以客户的方式对数据库服务器的数据进行访问。这种C/S方式极大地提高了数据处理的效率，同时允许多个客户同时访问数据库服务器，实现了数据的实时性处理。具有文件存档功能，存档的文件能在硬盘上保存一年，然后倒入磁带或进行光盘刻录保存；存储系统的图像，可设置成报警自动录像或单画面录像，可存储在普通录像机或数字式硬盘录像机。
　　六、值得借鉴的经验
　　在建设动力环境监控系统用以提高运维效率过程中，积累了以下一些经验：
　　●系统在建设之初进行了详细的论证，并对方案进行了认真研究，使得系统的组网建设方案能够适应分期建设、扩容、后期改造等各种需要，而无需对系统网络结构及已建系统进行改动，极大地保护了前期投资，并保证了系统建设的延续性。这一点可以从系统组网结构、各类机房解决方案及监控中心解决方案中看出，上海网通建设的实际情况也验证了这一点。
　　●在传输通道资源的利用方面，我们在充分利用现有资源的情况下，从建设初期就考虑了后期扩容建设的需要。对于后期的扩容可以在现有网络基础上直接进行，保证了前期投资的有效性，最大限度地提升了系统性能，保证了系统在各种运行状态下的监控需求。
　　●在建设过程中，始终将动力环境监控提高到网络系统的概念来对待，并强调实时监控的概念，充分地利用了传输通道保护的能力，突破了原来动力环境监控设备的数据上传、控制与传输通道保护相互独立的习惯。