馬樂君　中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海通信段

1 概述

隨著中國高速鐵路的迅速發(fā)展，鐵路通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，通信機(jī)房數(shù)量劇增，為確保通信機(jī)房內(nèi)設(shè)備可靠運行，每處機(jī)房均安裝電源及環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，通過遠(yuǎn)程網(wǎng)管實現(xiàn)無人機(jī)房設(shè)備實時監(jiān)控。按照《鐵路無人值守機(jī)房環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》（TB/T10034-2005）標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)單位應(yīng)構(gòu)建監(jiān)控中心、區(qū)域監(jiān)控中心、監(jiān)控站三級監(jiān)控來實現(xiàn)分級維護(hù)管理，但是設(shè)備現(xiàn)狀無法滿足上述標(biāo)準(zhǔn)，以我單位為例：管內(nèi)47套監(jiān)控中心下掛3000余套動環(huán)監(jiān)控站設(shè)備，由于指揮中心面積有限，無法滿足47套監(jiān)控終端接入，過去幾年僅對新建客運專線設(shè)置監(jiān)控終端，實現(xiàn)三級監(jiān)控，其他普速鐵路均由車間網(wǎng)調(diào)分區(qū)段設(shè)置監(jiān)控終端。隨之帶來的問題就是伴隨高鐵新建、普鐵改造，指揮中心監(jiān)控終端已無法再擴(kuò)容；同時一旦車間網(wǎng)調(diào)監(jiān)控人員未及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備告警將會造成設(shè)備中斷，這在鐵路通信系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生，我們上海通信段也有深刻教訓(xùn)。

為避免上述情況再次發(fā)生，須將所有監(jiān)控終端復(fù)示到安全生產(chǎn)指揮中心，從而落實分級監(jiān)控管理職責(zé)。只有完善動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)集中化管理功能，滿足接入各線不同品牌監(jiān)控設(shè)備，才是立足長遠(yuǎn)，實現(xiàn)監(jiān)控站點全接入、信息全覆蓋的有效手段。

2 集中化管理規(guī)劃

為解決同時調(diào)閱眾多區(qū)域動環(huán)監(jiān)控中心數(shù)據(jù)問題，需要開發(fā)一套監(jiān)控中心平臺，完善集中化管理功能，實現(xiàn)在一個監(jiān)控中心軟件調(diào)閱不同線別監(jiān)控站點數(shù)據(jù)的功能（見圖1）。

圖1 監(jiān)控中心平臺結(jié)構(gòu)圖

本研究通過新建通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心，實現(xiàn)對既有區(qū)域監(jiān)控站設(shè)備運行狀況的集中化分級管理。本系統(tǒng)方案主要實現(xiàn)以下功能：

（1）實現(xiàn)動環(huán)告警信息的集中監(jiān)控。監(jiān)控中心平臺按《通信局(站)電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)第2部分：互聯(lián)協(xié)議》標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)各線動環(huán)監(jiān)控中心接入，從而實現(xiàn)在一個監(jiān)控終端查看不同線監(jiān)控站點的功能。這樣做可以大大減少指揮中心監(jiān)控終端數(shù)量，有效解決了監(jiān)控終端硬件安裝、維護(hù)等問題。

（2）便于維護(hù)人員操作使用。以往維護(hù)人員需要掌握4～5種不同廠家的監(jiān)控應(yīng)用軟件操作方法，現(xiàn)在用一個軟件平臺就可以操作，提高了維護(hù)人員作業(yè)效率，同時降低了操作失誤造成的風(fēng)險。

（3）加強(qiáng)維修作業(yè)盯控。通過調(diào)取維修作業(yè)前后時間段的機(jī)房電源及環(huán)境信息、歷史數(shù)據(jù)曲線，掌握維修人員的作業(yè)情況、出入時間，維修前后電源設(shè)備的信息變化，從而了解維修人員對各項檢修項目是否按標(biāo)執(zhí)行。

（4）提高故障應(yīng)急處置指揮能力。通過調(diào)取機(jī)房電源及環(huán)境信息、視頻圖像可以實時掌握現(xiàn)場第一線設(shè)備信息，監(jiān)控整個故障處置過程，達(dá)到遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)、指揮故障處置的效果，提高現(xiàn)場故障處置水平，縮短了故障平均延時。

（5）提高故障事后分析手段。實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)調(diào)閱、告警記錄查詢，在事后分析時可以準(zhǔn)確得到當(dāng)時告警信息、數(shù)據(jù)，避免現(xiàn)場與指揮中心信息溝通不暢等問題，大大提高了事后定責(zé)分析手段。

3 集中化管理應(yīng)用實施

為了將研究轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用，我單位分別新建高鐵、普鐵兩套動環(huán)監(jiān)控中心平臺，通過設(shè)置調(diào)度指揮中心、車間網(wǎng)調(diào)、監(jiān)控站三級監(jiān)控來完善分級維護(hù)管理工作。此處我們遇到的一個困難就是雖然《鐵路通信電源及機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)條件》（QCR10-2014）中明確要求對系統(tǒng)外部接口按《通信局(站)電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)第2部分：互聯(lián)協(xié)議》滿足C接口標(biāo)準(zhǔn)，但在鐵路系統(tǒng)無實際運用案例，各廠家協(xié)議均存在一定差異。為了解決此問題，我單位與北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司、沈陽華訊電子技術(shù)有限責(zé)任公司合作組建監(jiān)控中心平臺，其主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特性如下：

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

將監(jiān)控系統(tǒng)的層次分為三級。在原有兩級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加監(jiān)控中心，形成監(jiān)控中心、區(qū)域監(jiān)控中心、監(jiān)控采集單元三級結(jié)構(gòu)（見圖2）。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.2 系統(tǒng)組成

3.2.1 監(jiān)控采集單元

監(jiān)控采集單元，就是原有線路中心管轄的監(jiān)控站，要求維持不變。

3.2.2 區(qū)域監(jiān)控中心

即原有的線路上的中心，如京滬監(jiān)控中心、合武監(jiān)控中心、第三方廠家動環(huán)監(jiān)控中心等。區(qū)域監(jiān)控中心軟件需要增加向監(jiān)控中心傳輸配置、數(shù)據(jù)、告警信息的接口。

3.2.3 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心包括：監(jiān)控終端、應(yīng)用服務(wù)器、接入服務(wù)器、區(qū)數(shù)據(jù)服務(wù)器。

區(qū)域接入服務(wù)器：負(fù)責(zé)接入一定數(shù)量的線路中心，并上報給區(qū)域應(yīng)用服務(wù)器；

區(qū)域數(shù)據(jù)服務(wù)器：負(fù)責(zé)保存一定數(shù)量的線路中心的數(shù)據(jù)和告警；區(qū)域應(yīng)用服務(wù)器：負(fù)責(zé)聚集所有接入服務(wù)器的數(shù)據(jù)；區(qū)域監(jiān)控終端：負(fù)責(zé)顯示所有線路中心的數(shù)據(jù)及告警。

3.3 實現(xiàn)方式

系統(tǒng)擴(kuò)充方式：一臺接入服務(wù)器和一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成一組接入服務(wù)，每組接入服務(wù)負(fù)責(zé)接入多條線路中心的數(shù)據(jù)及告警信息。接入服務(wù)受每條線路中心所轄區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)量及告警量限制，當(dāng)達(dá)到接入服務(wù)處理上限時，需增加相應(yīng)的接入服務(wù)。

與區(qū)域中心的接口：監(jiān)控中心與區(qū)域監(jiān)控中心之間接口采用《Q/CR10-2014(鐵總科技（2014）236號)》中C 接口。

3.4 建設(shè)目標(biāo)

監(jiān)控中心具備5000個站的綜合管理能力（配置信息、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、實時告警、歷史告警）。建設(shè)分為兩階段，第一階段將本廠家在局內(nèi)各區(qū)域監(jiān)控中心接入監(jiān)控中心，在指揮中心內(nèi)實現(xiàn)一臺監(jiān)控終端同時管理多條線路，實現(xiàn)對各線進(jìn)行實時數(shù)據(jù)監(jiān)測，歷史數(shù)據(jù)查詢，相關(guān)配置操作等。第二階段接入其他動環(huán)廠家區(qū)域監(jiān)控中心（中興，通號，中軟等廠家）。

通過2017年的應(yīng)用實施，我單位第一階段工作已順利完成，管內(nèi)60%的站點已實現(xiàn)集中監(jiān)控（見圖3），第二階段工作也將于2018年春運后繼續(xù)展開。

圖3 普速、高速動環(huán)監(jiān)控中心網(wǎng)圖

4 結(jié)束語

經(jīng)過研究和實踐應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)鐵路通信系統(tǒng)中的電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)集中化管理具有直觀的經(jīng)濟(jì)效益和使用價值。目前全路在用的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)廠家超過10家，實現(xiàn)各廠家間協(xié)議互聯(lián)，其實際應(yīng)用價值具體表現(xiàn)在：通過采集被監(jiān)控設(shè)備運行參數(shù)，實時了解設(shè)備運行狀況。對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，預(yù)期故障發(fā)生的可能性，將運維由故障修發(fā)展到狀態(tài)修的階段。利用設(shè)備優(yōu)勢，減少運維人員和運維成本，提高運維效率?？蓪崿F(xiàn)管段或管區(qū)內(nèi)所有設(shè)備的統(tǒng)一管理，達(dá)到遙控、遙信、遙測和遙視等功能，降低運維人員的勞動強(qiáng)度。可在此基礎(chǔ)上向上連接鐵路信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨專業(yè)的綜合管理模式，為領(lǐng)導(dǎo)者提供基礎(chǔ)或統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為管理者提供相應(yīng)的決策支持和依據(jù)。