标题：动环监控
百科名片
动环监控是指针对各类机房中的动力设备及环境变量进行集中监控，即：动力环境监控[1]。
一套完善的综合动力环境监控系统可以对分布的各个独立的动力设备和机房环境、机房安保监控对象进行遥测、遥信等采集，实时监视系统和设备、安保的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障，并作必要的遥控、遥调操作，适时通知人员处理；实现机房的少人、无人值守，以及电源、空调的集中监控维护管理，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性，为机房的管理自动化、运行智能化和决策科学化提供有力的技术支持。
发展过程
从开始建设之初，到2008年已有十年左右的时间了。在这十年中，动环监控的建设目的和应用功能也随着通信规模逐渐增大，通信网络不断革新，发生了非常大的变化。 起初，各个监控厂家分别在各地市建设集中监控系统，并以实现局站无人值守为目的，完成的功能主要是局站内动力设备和环境的监视和控制，并遵循多监少控的原则，避免出现意外事故。 
随着动环监控系统技术的成熟，以及监控局站的增多，这种单一化的功能已远远无法满足动力设备维护的需要，已分化形成各种增值应用，如各种动力设备的管理、资源系统的管理、图像监控、智能门禁监控等。 
在管理方式上，也形成一点值班，多点维护的机制。这种机制要求各地市的监控信息集中到一起，形成集中的监控中心，在这个集中监控中心上完成对整个系统的监控及故障维护的派发。
随着日趋成熟的市场应用及需求更新，动环监控系统要求实现以下基本功能：
机房动力设备通过智能数据接口（RS232、RS485、RS422）或者增加采集传感设备接入动力环境监控系统，实现设备运行正常状态监测、异常状态预测、在线智能故障诊断等功能。
动力设备及服务器、传输交换设备的工作环境，如温湿度、漏水、消防等环境参量监测、机房空调监测接入动力环境监控系统，实现数据实时监测、告警阀值设定、告警预测、告警时结合应急预案采取相应处理策略，确保工作环境处于健康状态，为设备可靠运行提供有力保障。
机房作为重要的区域，机房的安防环境需接入动力环境监控系统，实现对机房门禁管理、入侵防盗报警管理、视频监控、IP对讲等功能，确保机房的安全防范，实现远程无人值守管理，节约人力资源。
机房服务器、网络设备（交换机、路由器、交换机等）支持SNMP（简单网管协议），接入动力环境监控系统，实现对设备工作状态监控，设定告警阀值实现预警功能，及时掌握提供核心服务各设备健康指数。
监控系统需支持灵活的组网方式，可根据现场提供的资源组建监控网络，支持现场数据总线（RS485、RS422、RS232等）、TCP/IP、E1、ADSL、GPRS、3G（EVDO、HSDA、WCDMA）等方式组网。
对于分散的机房，需采用分布式应用、集中监控、统一管理的原则，实现机房无人值守。

各类机房的特点
网络机房、数据业务机房：服务器、交换设备多，对机房的环境要求较高；机房服务器等设备安全级别高，相应的安保级别也高；机房的动力设备种类多、数量也多、一般为有人值守或者半值守状态，维护难度大，维护人员数量少、但需综合能力强；机房内的服务器、网络设备多，要求预警级别高；如果万一出现故障影响范围较大、损失不菲。
通信基站和模块局（接入网）机房：局站点多；传输资源有限；机房（基站）的动力设备种类少、数量少；机房（基站）设备投资少；电力网情况不很稳定；机房（基站）所处环境也比较恶劣，而且平时机房（基站）基本上都是无人值守。
小区物业机房：机房设备主要为动力设备，如发电机、低压配电系统、小型UPS、消防及生活水箱水泵、等，种类少、数量不多；一般为半值守状态，维护难度不高，但具备综合专业技能维护人员数量少；
数据中心（IDC）、通信母局机楼：机楼内的专业机房(油机房、低压配电房、UPS房、传输交换房、数据机房、核心数据机房等)数量多，核心数据服务器、交换设备多，对机房的综合环境要求高；机房的动力设备种类众多、数量众多、维护难度大，一般为有人值守，需维护人员综合技能高；机房内的设备价值高，综合安全防范要求级别最高；机房内的服务器、网络设备多，要求预警级别高； 如果出现故障影响范围广、损失严重。

系统互联要求
由于各地市分别由不同的监控厂家承建，因此也就形成了各个不同厂家系统互联的要求。1999年，中国移动集团公司根据这种互联的要求，组织制定了互联接口标准，称为B接口标准，并在2001年发布（GF006-2001）。这个标准已在动环系统互联中得到了广泛的应用，已成为了事实上的标准。
2003年，信息产业部重新修订了这个互联接口规范，称为C接口标准，并在2005年发布（标准号YD/T 1363.2-2005）。这个标准由于制定得比较晚，截止2010年尚没有得到广泛的实施。由于在制定标准时受很多因素的制约，造成标准在某些功能方面还无法满足现有维护体制的需要，特别是历史数据的查询，及一些特殊应用无法实现互联，如图像监控和门禁监控等方面都有待进一步完善。 
本文中的互联接口按照信息产业部对互联接口的定义方式，定义为C接口。SS为监控站，如地市局站等，SC为集中监控中心，为各SS的收敛点，如省局站等。在系统架构上、设备配置和功能要求上遵循YD/T 1363-2005标准。
制约因素
根据与多个厂家互联的经验，受C接口制约主要包括以下几个方面。
1、数据ID（局站数）的限制
截止2010年，每个SC，仅能监控31个SS，每个SS仅能监控1022个局站，而每个地市中心监控的局站数目，已远远超过这个限制。
2、历史记录获取的限制
随着一点值班，多点维护体制的建立，要求管理的集中化，因此对历史记录的查询、统计、分析成了动环监控系统必备的要素。由于局站数目的庞大，仅靠C接口定义获取历史记录的协议规范已无法获取所有的历史记录。
3、智能门禁集中监控限制
在互联规范中，仅对门禁的设备类型进行了定义，由于智能门禁在管理上的特殊性，无法象其它的动力系统一样进行管理，它除了需要管理门禁控制器外，还需要对出入门禁的人员进行监控和管理，而在这方面，C接口是一个缺失。
4、图像集中监控限制
虽然在标准定义中，SC功能上包括图像监控的要求，但在C接口协议规范制定中并没有体现对图像监控的互联定义。
5、其它的限制
在其它方面，如告警的获取、局站状态上送、超长机制、告警唯一性判断、监控对象变更（增、删、改）、自动上送处理、浮点精度定义、自定义设备的处理、设备型号的分类、采用字符传输时因定长限制导致传输不完整、特殊监控量的定义、多态遥信量的定义等都有值得探讨和完善的地方，同时还要规范一些细节性的应用。
方案探讨
数据ID的扩展互联标准中SC内的数据ID采用32位的整型数来表示，其中SS的ID为5位，最大可以包括31个地市，SS内局站ID为10位，最大可以包括1022个。 在互联标准制订时计算机主要是以32位的机器为主，因此定义32位在查询速度及处理的速度上会比较方便，但随着监控局站规模的逐渐扩大，SS数目及SS内局站数目已无法满足要求，特别是SS内局站数目，有些已达到3000个以上，因此数据ID必须进行扩展。ID扩展的方法，可以有以下几种： 
.SC内数据ID扩大到64位； 
.将SS的5位数据ID从SC数据ID整体去除，SS数据ID单独用一个32位的整型表示； 
.将SC的数据ID分成两个32位的整型数，SS与SS内局站使用一个32位整型，其它的使用另一个32位整型。 
不管采用那种方式，都会解决数据ID不够的问题，但每一种扩展都会带来或多或少协议的更改，从兼容性上来讲，会与原来的协议不兼容。标准化数据库由于C接口标准大多数采用的都是一问一答的协议，即由SC发起，由SS响应，因此通信的效率不是很高，即使SC与SS之间传输带宽很大，也不会占用太大的带宽。而动环监控系统的历史记录（包括历史告警，历史数据等）很多，因此在这种传输机制上会造成历史记录的传输延迟，或传输不可靠，这给在SC上的数据统计带来很大的麻烦。 为解决这种问题，可考虑将历史数据库的数据表进行标准化，历史记录可以由SS直接保存在SS本地，由SC直接访问SS的历史数据库，也可以由SS将历史记录保存在SC的历史数据库中，SC直接访问本级的历史数据库。 
采用这种方式，可以充分利用SC与SS之间的传输带宽，同时避免因传输大量的历史记录而导致实时数据的实时性降低，并有效保证告警数据上送的快速性、准确性，这对于动环监控系统相当重要。另外，也解决了历史记录在SC上无法查询的限制因素。历史数据库可以对以下关系数据表进行标准化： 
1.当前活动告警数据表
这个数据表主要是存储未消除的告警，即告警一直未消除。当告警消除后，自动导入到已消除告警历史数据表中，作为历史进行保存。 
2.已消除告警历史数据表
这个数据表在结构上可以与当前活动告警数据表的结构一致，主要保存已消除的告警，并存为历史，供查询。可以通过已消除告警历史数据表，根据系统的应用，分类进行告警的查询，统计，分析。 
3.历史数据点表
这个数据表主要存储遥测量在某个时刻点的历史数据，根据SS的情况，存储相应的遥测量点的关键时刻点，如告警时刻点、告警消除时刻点、变化最大的时刻点等。根据这个数据表，可以形成遥测量曲线，供在发生故障时，对相关数据进行分析，找到故障的所在。 
4.监测点历史统计数据表
这个数据表主要是存储某个监测点在一段时间（如两个小时）内的统计数据，如最大值、最小值、平均值等，根据这个数据表，可以对数据进行统计和监测，供故障时进行数据分析。 
5.历史操作记录表 
这个数据表存储操作员对设备的操作记录，当发生问题时，便于对故障源的跟踪。上面提到的历史记录表主要存储系统的基本数据，SC可以根据这些数据做各种各样不同的应用，当提供的基本数据不足以完成相应的功能时，可以考虑对历史数据表进行相应的扩展，达到实际应用的要求。智能门禁随着基站规模的增大，基站钥匙管理不方便，同时基站盗窃也开始增多，所以智能门禁在基站中得到了越来越广泛的应用，给用户的管理带来了极大的便利。但在基站门禁监控方面，大多数情况都仅实现了片区内的门禁监控，即实现SS侧的集中监控，在SC侧，仅实现了对同一厂家设备的监控，未能实现不同厂家的门禁控制的互联，这给维护带来了很多的不便。 根据管理范围的不同，SC不对SS内局站门禁进行人员授权，SC对门禁的管理一般包括：远程的开关门控制、门位状态信息显示、门禁告警信息显示、门禁控制器刷卡信息显示等。同时智能门禁设备与动环设备相比，除需要对设备进行管理外，还需要对部门人员进行管理，这样在门禁刷卡时，便能知道门禁卡的所属，从而为判断是否为正常卡提供依据。下面给出了智能门禁互联标准改善的措施。1.通讯连接方式SC的智能门禁联网监控系统在与SS通讯时，可以采用与动环相同的套接字端口，也可以重新建立新的套接字端口（IP地址+端口号），这根据SS采用独立的门禁系统还是与动环系统组合在一起的情况而定。同时要求SS作为客户端，SC作为服务端。2.人员标识部门人员在动环监控系统中是没有，因此需要对此进行改造，部门人员的标识可采用32位表示，与SC数据ID标识相似，采用全局唯一的标识号，在这个标识号中加入SS的数据ID，形如： 
AAA.HHHH 
其中：AAA位SS的数据ID，HHHH位部门人员的标识号。3.报文格式可以用到的C接口报文及其描述. 
图像互联
图像互联需要解决两个问题，一个是图像的上传，另一个是图像设备的控制。原始视频被编码后，经传输通道到达解码端（SS端），可有两种方式输出，一种是直接模拟输出到监视器，另一种是通过IP接口到计算机，由计算机进行解码并显示。如果是前一种方式，在SS解码后，可以经过二次编解码传输到SC。如果是后一种方式，可以由编码端设备供应商提供二次开发接口供接入方调用，这种方式在图像的控制上，也采用调用编码端的二次开发接口实现对图像的控制。因此对于图像设备的控制主要是当在SS端采用模拟输出方式的图像设备控制，控制协议可以通过对C接口进行扩展实现。1、通讯方式与智能门禁系统的通讯连接方式相同，可以采用与动环相同的套接字接口，也可以采用不同的接口，需要根据SS系统情况而定，其中SC作为客户端，SS作为服务端。2、类型定义在C接口规范中，未对图像类型进行定义，现扩充EnumType的定义：IMAGE=7。3、报文格式对图像设备的控制，主要是对摄像机的控制，控制分成两种，一种是图像设备的切换，一种是图像设备监控量的控制。在采用“用户写数据动作”报文时，如果数据ID号为图像设备本身时，表示对图像设备的切换，此命令可以将指定的视频切换到指定的输出上，当数据ID号为图像设备下属的遥控量点ID时，表示对图像设备的控制，如对摄像机的云台转动控制等。通过以上解决方案，可以很好地实现对图像的切换和控制，同时在图像的控制方面，不需要增加新协议，只需采用原有的协议格式，并给出新的语义就可以实现。 结语 通过对C接口标准的改造，能够方便实现对智能门禁、图像设备的控制，同时可以解决历史数据查询问题，实现监控系统不同厂家之间的有效互联，以解决用户的实际应用。