文/趙巖，中海油信息科技有限公司天津分公司

海上油田網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控研究分析

文/趙巖，中海油信息科技有限公司天津分公司

在深入分析和總結(jié)海洋采油作業(yè)區(qū)海上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和運(yùn)維管理情況的基礎(chǔ)上，為解決各單位網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維被動管理的狀態(tài)，針對網(wǎng)絡(luò)故障無法準(zhǔn)確告警和故障節(jié)點(diǎn)判斷困難的現(xiàn)狀，開發(fā)部署適合海上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的綜合無線網(wǎng)管及診斷系統(tǒng)，集中管理海上、陸地網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中IT設(shè)備的基礎(chǔ)信息，實(shí)時監(jiān)控管理交換機(jī)、無線設(shè)備、視頻攝像頭、RTU等設(shè)備的運(yùn)行情況；繪制網(wǎng)絡(luò)整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，對網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量進(jìn)行初步的評估分析，同時協(xié)助運(yùn)維管理人員分析故障原因，準(zhǔn)確定位故障節(jié)點(diǎn)，減少維護(hù)時間。

海上油田；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；監(jiān)控

1 油田網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的管理功能

1.1 系統(tǒng)監(jiān)控對象功能

海洋采油作業(yè)區(qū)海上網(wǎng)絡(luò)綜合網(wǎng)管及診斷系統(tǒng)監(jiān)控對象主要分為以下三種類型：可網(wǎng)管型設(shè)備主要包括路由器、路由交換機(jī)、三層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、可網(wǎng)管工業(yè)級交換機(jī)、無線網(wǎng)橋中心端、無線網(wǎng)橋遠(yuǎn)端等；具備“報(bào)警服務(wù)”和“性能采集服務(wù)”調(diào)用監(jiān)控設(shè)備通斷狀態(tài)；可配置IP地址設(shè)備包括油水井智能監(jiān)控模塊-RTU、監(jiān)控?cái)z像頭具備“報(bào)警服務(wù)”和調(diào)用ICMP監(jiān)控設(shè)備通斷狀態(tài)功能；非網(wǎng)管型設(shè)備包括非網(wǎng)管型交換機(jī)、非網(wǎng)管型工業(yè)級交換機(jī)，可實(shí)現(xiàn)拓?fù)湔宫F(xiàn)功能。

1.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾砉δ?/h3>

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾碇饕院Ｑ蟛捎妥鳂I(yè)區(qū)為單位，建立作業(yè)區(qū)內(nèi)企業(yè)網(wǎng)自上而下的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系，作業(yè)區(qū)或管理區(qū)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員能夠通過系統(tǒng)查看到整體網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括各網(wǎng)段子網(wǎng)信息、子網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等具體管理功能。

1.3 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)管理功能

系統(tǒng)通過自動定時輪詢的方式采集被監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能數(shù)據(jù)，以圖表或圖形的方式展現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時性能數(shù)據(jù)，并可根據(jù)需求來定義監(jiān)測指標(biāo)，運(yùn)維管理人員可以通過系統(tǒng)設(shè)備性能管理模塊掌握全局設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，查看存在故障的設(shè)備及端口。

1.4 鏈路質(zhì)量分析功能

通訊鏈路主要分為海上及陸地?zé)o線傳輸鏈路、光纜傳輸鏈路、和雙絞線傳輸鏈路三大類。鏈路質(zhì)量分析的主要功能是實(shí)現(xiàn)對各級傳輸鏈路的通訊質(zhì)量的實(shí)時分析和觀測，為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和各級節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃調(diào)整提供依據(jù)。鏈路質(zhì)量監(jiān)測參數(shù)主要包括：鏈路類型、時通率、累計(jì)流量、瞬時流量、平均值、最大值、鏈路長度、帶寬利用率、信號強(qiáng)度等。

通過資源視圖添加監(jiān)視器任務(wù)后，有性能服務(wù)進(jìn)行監(jiān)視。鏈路檢測參數(shù)體現(xiàn)在鏈路下聯(lián)設(shè)備的各個資源的參數(shù)監(jiān)控。鏈路質(zhì)量參數(shù)的監(jiān)測，形成鏈路質(zhì)量分析報(bào)告，在性能管理里可以查詢、導(dǎo)出到excel中。通過資源視圖，監(jiān)視器任務(wù)告警規(guī)則配置設(shè)置流量大小、丟包率天線增益、發(fā)射功率、信道帶寬等報(bào)警監(jiān)控。通過通斷服務(wù)來監(jiān)控設(shè)備通斷狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)阻塞，并體現(xiàn)在拓?fù)鋱D上。

1.5 告警管理功能

網(wǎng)絡(luò)診斷系統(tǒng)的告警管理模塊應(yīng)具有全面、智能、準(zhǔn)確、及時的告警信息采集、推送、處置和管理功能，針對采集的告警信息進(jìn)行集中統(tǒng)一處理，為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理人員提供故障判斷和問題處置的相關(guān)信息，以便快速確認(rèn)故障，縮短排障時間，為及時恢復(fù)業(yè)務(wù)運(yùn)行提供保障。具體體現(xiàn)在告警采集層的屏蔽功能，可按照事件發(fā)生時間、告警節(jié)點(diǎn)、告警級別、告警分類、設(shè)備類型、設(shè)備參數(shù)等信息進(jìn)行區(qū)別，可以選擇告警信息是否需要推送、入庫。

1.6 用戶權(quán)限及日志管理功能

用戶管理用于管理系統(tǒng)本身的相關(guān)用戶及其權(quán)限，認(rèn)證網(wǎng)管系統(tǒng)各級管理及操作人員的身份及控制各級用戶的訪問權(quán)限。日志管理用戶記錄用戶登錄、操作、配置等相關(guān)信息以及系統(tǒng)本身的運(yùn)行狀況。

2 整體方案設(shè)計(jì)

2.1 整體架構(gòu)圖

油田網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)基于java平臺開發(fā)，基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)ICMP、SNMP、STP等協(xié)議開發(fā)而成。

下圖為詳細(xì)的整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：

應(yīng)用層根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)，提供對數(shù)據(jù)的展現(xiàn)、增加、修改、刪除、統(tǒng)計(jì)分析展現(xiàn)等功能。包含的告警管理、資產(chǎn)管理、擴(kuò)展管理、用戶登錄及權(quán)限、GIS、性能管理、設(shè)備管理、統(tǒng)計(jì)分析。

應(yīng)用層通過webservice,socket和服務(wù)層的進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

服務(wù)層根據(jù)油田網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)需求抽象出獨(dú)立的服務(wù)組件，用來采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶及其權(quán)限。包含系統(tǒng)管理服務(wù)、系統(tǒng)配置服務(wù)、系統(tǒng)安全服務(wù)、登錄服務(wù)、GIS服務(wù)、系統(tǒng)配置服務(wù)、報(bào)警服務(wù)、設(shè)備管理服務(wù)、統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)、日志服務(wù)、設(shè)備發(fā)現(xiàn)服務(wù)、性能采集服務(wù)。

數(shù)據(jù)層為服務(wù)層各個組件的提供對數(shù)據(jù)庫操作的標(biāo)注接口。包含數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)緩存。數(shù)據(jù)庫用來持久化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)緩存用來緩存基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高查詢速度。

感知層通過調(diào)用ICMP、SNMP采集設(shè)備通斷、延時、設(shè)備資源各個性能指標(biāo) 。

2.2 網(wǎng)絡(luò)部署

油田網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)分為服務(wù)端、客戶端兩大部分。服務(wù)端采集數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、提供客戶端訪問接口。客戶端調(diào)用服務(wù)端接口，展現(xiàn)數(shù)據(jù)。應(yīng)用服務(wù)器“部署油田網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)”，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器安裝mysql存儲數(shù)據(jù)，地圖服務(wù)器存儲地圖數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

油田網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)在海上平臺的應(yīng)用可以為海上平臺運(yùn)維人員提供提供準(zhǔn)確、及時的報(bào)警預(yù)警信息，實(shí)時監(jiān)控平臺相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行情況可有效提高安全管理水平，保障海上平臺生產(chǎn)有條不紊進(jìn)行。綜上所述，分析研究海上油田網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的功能以及整體方案設(shè)計(jì)對海洋采油作業(yè)區(qū)海上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和運(yùn)維管理發(fā)展具備重要意義。