時(shí)間：2022-03-05 07:33:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇監(jiān)控軟件，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
常見(jiàn)的電腦監(jiān)控軟件主要有一下三種：火絨安全、中科安企電腦監(jiān)控管理軟件、影子系統(tǒng)。
1、火絨安全：安全軟件中的一股清流，重點(diǎn)是沒(méi)有什么廣告、關(guān)鍵功能不多不少真真好，沒(méi)有煩人的廣告，還有不斷的彈窗。對(duì)于一般的公司辦公的安全防護(hù)是綽綽有余的。
2、中科安企電腦監(jiān)控管理軟件：使用本軟件的好處就是不用深夜回去，在家里也可以遠(yuǎn)程連接公司的電腦進(jìn)行遠(yuǎn)程操作了，工作結(jié)束后還可以遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)重啟等，在家里工作也方便舒心。
3、影子系統(tǒng)。啟用影子系統(tǒng)后當(dāng)電腦重啟后所有瀏覽痕跡都被清除，對(duì)個(gè)人隱私保護(hù)教好。
（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）
論文摘要:目前我國(guó)電信網(wǎng)中的通信設(shè)備種類繁多,結(jié)構(gòu)龐大,功能復(fù)雜。為實(shí)現(xiàn)高容錯(cuò)、高可靠性,電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源管理多采用分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在多臺(tái)服務(wù)器參與實(shí)際工作時(shí),由主監(jiān)控器將處理業(yè)務(wù)分解為相應(yīng)的處理進(jìn)程,按一定的調(diào)度策略分散到各個(gè)服務(wù)器上以達(dá)到負(fù)載均衡。即使處理信息業(yè)務(wù)量不斷增加,也只需通過(guò)任務(wù)調(diào)度增加服務(wù)器的臺(tái)數(shù)或升級(jí)服務(wù)器來(lái)解決。
引言
電信網(wǎng)是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)龐大,功能復(fù)雜;分系統(tǒng)、子系統(tǒng)縱橫交錯(cuò),相互藕合[1]。由于任務(wù)使命的特殊性,對(duì)系統(tǒng)(包括每個(gè)子系統(tǒng))的可靠性要求極高,因此高可靠性是對(duì)電信網(wǎng)運(yùn)行的基本要求。目前我國(guó)電信網(wǎng)中使用的通信設(shè)備種類繁多,電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源管理工作成為電信運(yùn)營(yíng)商提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率、提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、接入服務(wù)以及端到端綜合服務(wù)能力、實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)集約化經(jīng)營(yíng)的重要手段。網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)是一套位于電信企業(yè)后臺(tái)的運(yùn)行支撐系統(tǒng)。雖然已經(jīng)開通運(yùn)行的局不少,但要做到先進(jìn)、實(shí)用、規(guī)范、符合電信管理網(wǎng)(TMN)建設(shè)的要求,還需要不斷的完善與發(fā)展[2]。
1 系統(tǒng)構(gòu)成
整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)劃分成三層,包括:集中監(jiān)控中心CSC(Central Supervision Center)、區(qū)域監(jiān)控中心LSC(LocalSupervision Center)以及各基站的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元FSU(Field Supervision Center)[3, 5]。三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
集中監(jiān)控中心CSC負(fù)責(zé)對(duì)多個(gè)區(qū)域監(jiān)控中心LSC的集中管理,它接收LSC傳來(lái)的實(shí)時(shí)信息、報(bào)警信息和視頻信息、顯示監(jiān)控畫面和視頻內(nèi)容、處理所有的報(bào)警信息、發(fā)送管理人員的控制命令給LSC、記錄報(bào)警事件。在CSC可以看到各LSC的所有實(shí)時(shí)信息,完成各種控制任務(wù)。CSC和LSC之間通過(guò)TCP/IP連接,傳輸與具體連接的網(wǎng)絡(luò)類型無(wú)關(guān)[4]。
區(qū)域監(jiān)控中心LSC由監(jiān)控主機(jī)、智能模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊、多設(shè)備驅(qū)動(dòng)卡、視頻處理卡及智能設(shè)備等組成。監(jiān)控主機(jī)與智能設(shè)備之間通過(guò)RS485/232或網(wǎng)絡(luò)連接,采用主從方式通過(guò)各種通訊協(xié)議相互通訊,取得各設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。LSC將所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳給CSC,由CSC統(tǒng)一對(duì)所有事件作出響應(yīng)。
監(jiān)控單元FSU連接各種電源,空調(diào)等智能或非智能設(shè)備以及各種環(huán)境量的采集器。FSU對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,接收監(jiān)控對(duì)象的的告警數(shù)據(jù),通過(guò)接口把這些數(shù)據(jù)上行傳送給LSC。監(jiān)控單元通過(guò)接口接收LSC下行傳送過(guò)來(lái)的控制命令,把這些控制命令發(fā)送至受控設(shè)備及環(huán)境量采集器,對(duì)受控設(shè)備及環(huán)境量采集器直接進(jìn)行控制。基本的FSU構(gòu)成如圖2所示。
2 監(jiān)控軟件調(diào)度結(jié)構(gòu)
為實(shí)現(xiàn)高容錯(cuò)、高可靠性,電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源管理多采用分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在分布式系統(tǒng)中,任務(wù)調(diào)度算法按照調(diào)度程序的結(jié)構(gòu)或調(diào)度程序所收集調(diào)度信息的范圍,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件分為集中式調(diào)度算法和分布式調(diào)度算法[6]。
集中式調(diào)度算法系統(tǒng)中有一個(gè)負(fù)責(zé)調(diào)度的主機(jī)負(fù)責(zé)搜集系統(tǒng)負(fù)載信息。它維護(hù)著一個(gè)任務(wù)分配表,并且根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載狀況來(lái)分配任務(wù)。其它的主機(jī)都是計(jì)算主機(jī),計(jì)算主機(jī)只負(fù)責(zé)接收任務(wù),如圖3所示。
這種策略的優(yōu)點(diǎn)是:調(diào)度主機(jī)擁有全局信息,易于進(jìn)行決策并保持負(fù)載平衡,易于跟蹤執(zhí)行情況。算法比較容易實(shí)現(xiàn),適用于結(jié)點(diǎn)數(shù)目比較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在總線型網(wǎng)絡(luò)上有比較好的性能[7]。
分布式調(diào)度算法是根據(jù)局部范圍內(nèi)的一些結(jié)點(diǎn)主機(jī)的負(fù)載信息來(lái)進(jìn)行負(fù)載平衡調(diào)度操作,不再有一個(gè)集中的調(diào)度主機(jī),每個(gè)主機(jī)只與一部分主機(jī)通信。按負(fù)載平衡調(diào)度的啟動(dòng)者來(lái)劃分,這類調(diào)度策略主要有發(fā)送者驅(qū)動(dòng)策略,接收者驅(qū)動(dòng)策略和混合驅(qū)動(dòng)策略,如圖4所示。
分布式的調(diào)度算法的主要優(yōu)點(diǎn)是可擴(kuò)放性好,適合結(jié)點(diǎn)數(shù)較多的大規(guī)模并行分布系統(tǒng)。主要缺點(diǎn)是算法復(fù)雜,難于實(shí)現(xiàn)沒(méi)有全局信息,難于跟蹤程序運(yùn)行。鑒于系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性,選用哪種調(diào)度方法取決于實(shí)際需要的不同考慮。一般而言,在結(jié)點(diǎn)較少的情況下(如16個(gè)結(jié)點(diǎn)),集中式調(diào)度不會(huì)造成通信瓶頸,且實(shí)現(xiàn)算法簡(jiǎn)單、可靠。本系統(tǒng)中,選用集中式調(diào)度策略實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)軟件采用C#.NET實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)為W indows 2000/2003服務(wù)器版。
3 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)是監(jiān)控系統(tǒng)的底層通信部分,在后臺(tái)運(yùn)行,主要處理網(wǎng)絡(luò)信息交互,具體包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程、信息解析線程及網(wǎng)絡(luò)下發(fā)線程。各部分的具體流程如下:
如圖5所示,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)解析主要是分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),是否滿足通信幀協(xié)議要求,判斷接收數(shù)據(jù)的有效性,若有效則將接收數(shù)據(jù)錄入緩存區(qū)。
如圖6所示,信息解析完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)解析,并根據(jù)具體內(nèi)容分別錄入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)告警信息,觸發(fā)告警處理線程,有新數(shù)據(jù)錄入,根據(jù)具體內(nèi)容觸發(fā)消息處理機(jī)制,告知服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新。如圖7所示,展示了主窗口監(jiān)控頁(yè)面。
4 服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)
服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)主要是便于維護(hù)人員對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行在實(shí)時(shí)監(jiān)控,具體包括告警監(jiān)控、站點(diǎn)設(shè)置、查詢等內(nèi)容。通過(guò)人機(jī)界面設(shè)置和查詢,底層通過(guò)消息機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)通信,下發(fā)查詢、設(shè)置指令,接收告警及回傳信息。
消息傳送線程由兩部分組成,分別是消息發(fā)送部分,消息接受部分,如圖8所示。主要是完成服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)間的信息交互,交互信息包括告警信息,查詢和設(shè)置信息等。
如圖9所示,展示了站點(diǎn)設(shè)置與查詢界面。
5 結(jié)論
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件集安全監(jiān)控、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控、圖像監(jiān)控、節(jié)能控制等功能為一體的高集成度產(chǎn)品。具有穩(wěn)定性好,集成度更高,功能強(qiáng)大等特點(diǎn),滿足不同用戶的接口要求。支持在線軟件升級(jí)功能。滿足多種智能設(shè)備監(jiān)控程序的內(nèi)置,可以直接掛接多個(gè)智能設(shè)備,實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備的監(jiān)控。
參考文獻(xiàn):
[1] 中國(guó)移動(dòng)機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范.中國(guó)移動(dòng)GF006. 1-2001(1. 0版)[Z].
[2] 中國(guó)移動(dòng)機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試規(guī)范.中國(guó)移動(dòng)GF006. 2-2001(1. 0版)[Z].
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[4] 通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求.XT005-95[Z].
[5] 劉金琨.智能控制[M].北京:電子工業(yè)出版社出版,2003.
關(guān)鍵詞：SOA；面向服務(wù)；監(jiān)控軟件；高速公路
中圖分類號(hào)：U412.36+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引 言
2010年底，我國(guó)高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到7.4萬(wàn)公里。“十二五”期間，高速公路里程將接近11萬(wàn)公里。基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備規(guī)模的不斷擴(kuò)大、應(yīng)急救援和公眾信息服務(wù)等需求對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求，而作為監(jiān)控系統(tǒng)核心的監(jiān)控軟件也面臨著很大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的軟件架構(gòu)將許多應(yīng)用程序功能混合在一起，這種結(jié)構(gòu)已不能很好地適應(yīng)業(yè)務(wù)和接口多變、靈活配置這一要求，如何更好地設(shè)計(jì)出松耦合、模塊化的架構(gòu)是監(jiān)控軟件面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）為解決這一問(wèn)題提供了途徑。
SOA概述
關(guān)于SOA的定義目前尚未有統(tǒng)一的說(shuō)法，各組織及公司都有自己的理解。SOA倡導(dǎo)一種理念——不同技術(shù)不同平臺(tái)開發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)組件能夠快速地、自由地組合起來(lái)，以滿足用戶的需要，而這些組件彼此之間又是獨(dú)立的，每個(gè)組件能在不依賴于其他組件的條件下完成一定的功能。
SOA系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
松耦合——各個(gè)組件間不存在相互依賴關(guān)系，彼此獨(dú)立、共存；
模塊化——可重用，能夠在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上按需添加或刪除組件，構(gòu)建出新的系統(tǒng)；
以業(yè)務(wù)流程為核心——圍繞用戶的業(yè)務(wù)流程構(gòu)建IT系統(tǒng)，幫助用戶快速響應(yīng)復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)需求，這是 SOA 成功實(shí)施的關(guān)鍵；
跨平臺(tái)——各種技術(shù)及平臺(tái)下開發(fā)出來(lái)的組件能被其他技術(shù)及平臺(tái)識(shí)別和理解。
SOA架構(gòu)中有三種角色：
服務(wù)提供者：自己的服務(wù)，并且對(duì)服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。
服務(wù)注冊(cè)中心：注冊(cè)已經(jīng)的服務(wù)，對(duì)其進(jìn)行分類，并提供搜索服務(wù)。
服務(wù)請(qǐng)求者：利用服務(wù)中心查找所需要的服務(wù)，然后使用該服務(wù)。
對(duì)SOA的需求
就軟件的一般性規(guī)律而言，SOA對(duì)比傳統(tǒng)軟件架構(gòu)有其優(yōu)勢(shì)。
傳統(tǒng)的架構(gòu)：軟件包是被編寫為獨(dú)立的（self-contained）軟件，即在一個(gè)完整的軟件包中將許多應(yīng)用程序功能整合在一起，實(shí)現(xiàn)整合功能的代碼通常與功能本身的代碼混合在一起，即“單一應(yīng)用程序”結(jié)構(gòu)。更改一部分代碼將對(duì)使用該代碼的其他代碼產(chǎn)生影響，造成系統(tǒng)的復(fù)雜性，并增加維護(hù)系統(tǒng)的成本。而且還使重新使用應(yīng)用程序功能變得較困難，因?yàn)檫@些功能不是為了重新使用而打的包。因此，這種架構(gòu)是一種緊耦合、難重用的架構(gòu)。軟件之間的通信如下圖所示：
SOA：旨在將單個(gè)應(yīng)用程序功能彼此分開，以便這些功能可以單獨(dú)用作單個(gè)的應(yīng)用程序功能或組件。它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過(guò)服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)，這些服務(wù)可以用于在企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)建各種其他的應(yīng)用程序，構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以用統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。如有需要，可對(duì)外向合作伙伴公開，以便用于合作伙伴的應(yīng)用程序。SOA是一種松耦合、易重用的架構(gòu)。服務(wù)之間的架構(gòu)如下圖所示：
基于SOA的高速公路監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
對(duì)高速公路監(jiān)控軟件而言，其核心任務(wù)是實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)的利用，包括采集、處理、存儲(chǔ)、挖掘、傳輸、共享、等，除了一般軟件的特點(diǎn)，監(jiān)控軟件通常還具備下列特點(diǎn)：
業(yè)務(wù)流程多變：日常管理及應(yīng)急指揮的流程非常復(fù)雜，無(wú)法在系統(tǒng)開通短期內(nèi)達(dá)到比較完善的地步，需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)改進(jìn)。即便在業(yè)務(wù)流程比較穩(wěn)定后，出于管理的需要也有可能改變業(yè)務(wù)流程，監(jiān)控軟件需要適應(yīng)這種多變的業(yè)務(wù)流程。
外部接口眾多：對(duì)內(nèi)需要與各個(gè)路段分中心、隧道管理所進(jìn)行數(shù)據(jù)、視頻和控制指令的交互，對(duì)外需要與公安、消防、廣播電臺(tái)等眾多接口協(xié)調(diào)，同時(shí)要交通信息給大眾。并且時(shí)有新的接口接入系統(tǒng)，需要一套行之有效的技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理。
子系統(tǒng)及監(jiān)控設(shè)備眾多：需要與眾多的子系統(tǒng)及監(jiān)控設(shè)備通信，每個(gè)子系統(tǒng)都有自己獨(dú)特的屬性。對(duì)于某個(gè)子系統(tǒng)，不同設(shè)備廠商提供的接口屬性雖然類似，但通信協(xié)議完全不同。監(jiān)控軟件應(yīng)能實(shí)現(xiàn)與不同系統(tǒng)、不同廠商設(shè)備的通信，但對(duì)用戶屏蔽這種差別。
多種運(yùn)行模式并存：通常情況下，監(jiān)控系統(tǒng)存在著多種運(yùn)行模式：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)、區(qū)域控制、遠(yuǎn)程遙控等，這意味著監(jiān)控軟件需要具備在不同模式下按需重新組合使用不同服務(wù)的能力。
對(duì)比監(jiān)控軟件的特點(diǎn)與SOA的特點(diǎn)可知，采用基于面向服務(wù)的SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)、開發(fā)軟件符合當(dāng)前高速公路監(jiān)控軟件的發(fā)展需求。
針對(duì)高速公路監(jiān)控軟件的這些特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行如下概要設(shè)計(jì)。
3.1應(yīng)用軟件架構(gòu)
應(yīng)用軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)示例如下圖所示：
3.2展示層
展示層軟件以地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺(tái)為基礎(chǔ)，采用分層、分級(jí)的方式為用戶提供統(tǒng)一風(fēng)格的交互界面，以實(shí)現(xiàn)對(duì)路網(wǎng)的監(jiān)控管理和應(yīng)急救援。
展示層軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來(lái)自服務(wù)層的服務(wù)總線，視頻數(shù)據(jù)來(lái)自服務(wù)層的視頻服務(wù)。展示層軟件把用戶的控制指令、調(diào)度信息等發(fā)送到服務(wù)總線上，由服務(wù)總線對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理，調(diào)用對(duì)應(yīng)的服務(wù)把指令發(fā)送到指定的目的地。
展示層軟件包含以下功能：
聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄路段（隧道）交通流信息的實(shí)時(shí)監(jiān)視，宏觀把握所轄路網(wǎng)的交通狀況；實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄路段（隧道）設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障、報(bào)警等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)視，強(qiáng)化對(duì)路段分中心監(jiān)控工作的監(jiān)控和管理；實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄路段（隧道）關(guān)鍵設(shè)備的控制和信息的，滿足對(duì)路網(wǎng)交通狀況的統(tǒng)一調(diào)度管理。
視頻監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄路段（隧道）所有視頻圖像的實(shí)時(shí)瀏覽、控制功能，對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)視頻圖像的定點(diǎn)或輪循監(jiān)視、監(jiān)控，以及對(duì)歷史視頻的調(diào)閱。
應(yīng)急救援：應(yīng)急預(yù)案庫(kù)中的應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急資源、應(yīng)急知識(shí)以及典型案例數(shù)據(jù)的建設(shè)和維護(hù)；預(yù)警及接處警管理；輔助決策；應(yīng)急事件的會(huì)商及處置；預(yù)案的日常演練與事后評(píng)估。
綜合管理：實(shí)現(xiàn)各所轄路段上傳數(shù)據(jù)的分析和報(bào)表工作，宏觀分析路段交通狀況，為預(yù)案制定、組織架構(gòu)制定及調(diào)整給出數(shù)據(jù)支持；管理系統(tǒng)人員、權(quán)限、參數(shù)等，為展示層軟件提供統(tǒng)一的用戶管理。
出行服務(wù)：以網(wǎng)站查詢的方式為大眾提供多方路網(wǎng)信息、交通流狀態(tài)信息等動(dòng)態(tài)信息，以及為其提供路線查詢、圖片下載等相關(guān)服務(wù)。
3.3服務(wù)層
3.3.1 服務(wù)總線
服務(wù)總線是整個(gè)系統(tǒng)處理的核心。服務(wù)總線上匯集了所有服務(wù)采集并經(jīng)過(guò)加工的數(shù)據(jù)，提供給展示層軟件和共享軟件進(jìn)行應(yīng)用；同時(shí)，服務(wù)總線接收展示層軟件發(fā)送的控制指令、調(diào)度信息等，經(jīng)解析后調(diào)用對(duì)應(yīng)的服務(wù)把指令發(fā)送到指定的目的地。服務(wù)總線支持動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)訂閱和服務(wù)注冊(cè)功能。
3.3.2工作流引擎
論文摘要:目前我國(guó)電信網(wǎng)中的通信設(shè)備種類繁多,結(jié)構(gòu)龐大,功能復(fù)雜。為實(shí)現(xiàn)高容錯(cuò)、高可靠性,電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源管理多采用分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在多臺(tái)服務(wù)器參與實(shí)際工作時(shí),由主監(jiān)控器將處理業(yè)務(wù)分解為相應(yīng)的處理進(jìn)程,按一定的調(diào)度策略分散到各個(gè)服務(wù)器上以達(dá)到負(fù)載均衡。即使處理信息業(yè)務(wù)量不斷增加,也只需通過(guò)任務(wù)調(diào)度增加服務(wù)器的臺(tái)數(shù)或升級(jí)服務(wù)器來(lái)解決。
引言
電信網(wǎng)是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)龐大,功能復(fù)雜;分系統(tǒng)、子系統(tǒng)縱橫交錯(cuò),相互藕合[1]。由于任務(wù)使命的特殊性,對(duì)系統(tǒng)(包括每個(gè)子系統(tǒng))的可靠性要求極高,因此高可靠性是對(duì)電信網(wǎng)運(yùn)行的基本要求。目前我國(guó)電信網(wǎng)中使用的通信設(shè)備種類繁多,電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源管理工作成為電信運(yùn)營(yíng)商提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率、提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、接入服務(wù)以及端到端綜合服務(wù)能力、實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)集約化經(jīng)營(yíng)的重要手段。網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)是一套位于電信企業(yè)后臺(tái)的運(yùn)行支撐系統(tǒng)。雖然已經(jīng)開通運(yùn)行的局不少,但要做到先進(jìn)、實(shí)用、規(guī)范、符合電信管理網(wǎng)(TMN)建設(shè)的要求,還需要不斷的完善與發(fā)展[2]。
1系統(tǒng)構(gòu)成
整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)劃分成三層,包括:集中監(jiān)控中心CSC(CentralSupervisionCenter)、區(qū)域監(jiān)控中心LSC(LocalSupervisionCenter)以及各基站的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元FSU(FieldSupervisionCenter)[3,5]。三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
集中監(jiān)控中心CSC負(fù)責(zé)對(duì)多個(gè)區(qū)域監(jiān)控中心LSC的集中管理,它接收LSC傳來(lái)的實(shí)時(shí)信息、報(bào)警信息和視頻信息、顯示監(jiān)控畫面和視頻內(nèi)容、處理所有的報(bào)警信息、發(fā)送管理人員的控制命令給LSC、記錄報(bào)警事件。在CSC可以看到各LSC的所有實(shí)時(shí)信息,完成各種控制任務(wù)。CSC和LSC之間通過(guò)TCP/IP連接,傳輸與具體連接的網(wǎng)絡(luò)類型無(wú)關(guān)[4]。
區(qū)域監(jiān)控中心LSC由監(jiān)控主機(jī)、智能模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊、多設(shè)備驅(qū)動(dòng)卡、視頻處理卡及智能設(shè)備等組成。監(jiān)控主機(jī)與智能設(shè)備之間通過(guò)RS485/232或網(wǎng)絡(luò)連接,采用主從方式通過(guò)各種通訊協(xié)議相互通訊,取得各設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。LSC將所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳給CSC,由CSC統(tǒng)一對(duì)所有事件作出響應(yīng)。
監(jiān)控單元FSU連接各種電源,空調(diào)等智能或非智能設(shè)備以及各種環(huán)境量的采集器。FSU對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,接收監(jiān)控對(duì)象的的告警數(shù)據(jù),通過(guò)接口把這些數(shù)據(jù)上行傳送給LSC。監(jiān)控單元通過(guò)接口接收LSC下行傳送過(guò)來(lái)的控制命令,把這些控制命令發(fā)送至受控設(shè)備及環(huán)境量采集器,對(duì)受控設(shè)備及環(huán)境量采集器直接進(jìn)行控制。基本的FSU構(gòu)成如圖2所示。
2監(jiān)控軟件調(diào)度結(jié)構(gòu)
為實(shí)現(xiàn)高容錯(cuò)、高可靠性,電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源管理多采用分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在分布式系統(tǒng)中,任務(wù)調(diào)度算法按照調(diào)度程序的結(jié)構(gòu)或調(diào)度程序所收集調(diào)度信息的范圍,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件分為集中式調(diào)度算法和分布式調(diào)度算法[6]。
集中式調(diào)度算法系統(tǒng)中有一個(gè)負(fù)責(zé)調(diào)度的主機(jī)負(fù)責(zé)搜集系統(tǒng)負(fù)載信息。它維護(hù)著一個(gè)任務(wù)分配表,并且根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載狀況來(lái)分配任務(wù)。其它的主機(jī)都是計(jì)算主機(jī),計(jì)算主機(jī)只負(fù)責(zé)接收任務(wù),如圖3所示。
這種策略的優(yōu)點(diǎn)是:調(diào)度主機(jī)擁有全局信息,易于進(jìn)行決策并保持負(fù)載平衡,易于跟蹤執(zhí)行情況。算法比較容易實(shí)現(xiàn),適用于結(jié)點(diǎn)數(shù)目比較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在總線型網(wǎng)絡(luò)上有比較好的性能[7]。
分布式調(diào)度算法是根據(jù)局部范圍內(nèi)的一些結(jié)點(diǎn)主機(jī)的負(fù)載信息來(lái)進(jìn)行負(fù)載平衡調(diào)度操作,不再有一個(gè)集中的調(diào)度主機(jī),每個(gè)主機(jī)只與一部分主機(jī)通信。按負(fù)載平衡調(diào)度的啟動(dòng)者來(lái)劃分,這類調(diào)度策略主要有發(fā)送者驅(qū)動(dòng)策略,接收者驅(qū)動(dòng)策略和混合驅(qū)動(dòng)策略,如圖4所示。
分布式的調(diào)度算法的主要優(yōu)點(diǎn)是可擴(kuò)放性好,適合結(jié)點(diǎn)數(shù)較多的大規(guī)模并行分布系統(tǒng)。主要缺點(diǎn)是算法復(fù)雜,難于實(shí)現(xiàn)沒(méi)有全局信息,難于跟蹤程序運(yùn)行。鑒于系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性,選用哪種調(diào)度方法取決于實(shí)際需要的不同考慮。一般而言,在結(jié)點(diǎn)較少的情況下(如16個(gè)結(jié)點(diǎn)),集中式調(diào)度不會(huì)造成通信瓶頸,且實(shí)現(xiàn)算法簡(jiǎn)單、可靠。本系統(tǒng)中,選用集中式調(diào)度策略實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)軟件采用C#.NET實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)為Windows2000/2003服務(wù)器版。
3網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)是監(jiān)控系統(tǒng)的底層通信部分,在后臺(tái)運(yùn)行,主要處理網(wǎng)絡(luò)信息交互,具體包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程、信息解析線程及網(wǎng)絡(luò)下發(fā)線程。各部分的具體流程如下:
如圖5所示,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)解析主要是分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),是否滿足通信幀協(xié)議要求,判斷接收數(shù)據(jù)的有效性,若有效則將接收數(shù)據(jù)錄入緩存區(qū)。
如圖6所示,信息解析完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)解析,并根據(jù)具體內(nèi)容分別錄入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)告警信息,觸發(fā)告警處理線程,有新數(shù)據(jù)錄入,根據(jù)具體內(nèi)容觸發(fā)消息處理機(jī)制,告知服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新。如圖7所示,展示了主窗口監(jiān)控頁(yè)面。
4服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)
服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)主要是便于維護(hù)人員對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行在實(shí)時(shí)監(jiān)控,具體包括告警監(jiān)控、站點(diǎn)設(shè)置、查詢等內(nèi)容。通過(guò)人機(jī)界面設(shè)置和查詢,底層通過(guò)消息機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)通信,下發(fā)查詢、設(shè)置指令,接收告警及回傳信息。
消息傳送線程由兩部分組成,分別是消息發(fā)送部分,消息接受部分,如圖8所示。主要是完成服務(wù)監(jiān)控平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)間的信息交互,交互信息包括告警信息,查詢和設(shè)置信息等。
如圖9所示,展示了站點(diǎn)設(shè)置與查詢界面。
5結(jié)論
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件集安全監(jiān)控、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控、圖像監(jiān)控、節(jié)能控制等功能為一體的高集成度產(chǎn)品。具有穩(wěn)定性好,集成度更高,功能強(qiáng)大等特點(diǎn),滿足不同用戶的接口要求。支持在線軟件升級(jí)功能。滿足多種智能設(shè)備監(jiān)控程序的內(nèi)置,可以直接掛接多個(gè)智能設(shè)備,實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備的監(jiān)控。
參考文獻(xiàn):
[1]中國(guó)移動(dòng)機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范.中國(guó)移動(dòng)GF006.1-2001(1.0版)[Z].
[2]中國(guó)移動(dòng)機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試規(guī)范.中國(guó)移動(dòng)GF006.2-2001(1.0版)[Z].
[3]中國(guó)移動(dòng)通信動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范.中國(guó)移動(dòng)GF006-2000[Z].
[4]通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求.XT005-95[Z].
[5]劉金琨.智能控制[M].北京:電子工業(yè)出版社出版,2003.
[關(guān)鍵詞] Zabbix；集群；應(yīng)用
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 077
[中圖分類號(hào)] TP311 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）03- 0139- 01
1 引 言
地震處理并行集群系統(tǒng)，主要是由高性能IO節(jié)點(diǎn)、管理節(jié)點(diǎn)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)、高速網(wǎng)絡(luò)及光纖存儲(chǔ)、集群存儲(chǔ)等集成起來(lái)的并行機(jī)系統(tǒng)。隨著地震生產(chǎn)任務(wù)的逐年增加，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)數(shù)量也隨之增多，而整個(gè)處理系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)缺乏一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控工具，因沒(méi)有故障監(jiān)控和故障定位功能，給故障診斷造成困難。
其實(shí)作為集群系統(tǒng)運(yùn)維工程師所關(guān)心的是日常工作的主要內(nèi)容，通過(guò)哪些手段可以保證服務(wù)器的正常運(yùn)行。比如：檢查服務(wù)器性能、連接數(shù)量、DB的相關(guān)情況等等。因此通過(guò)研究開發(fā)集群監(jiān)控軟件，對(duì)系統(tǒng)管理人員，能做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、預(yù)知問(wèn)題、及時(shí)處理問(wèn)題，對(duì)于提高系統(tǒng)管理和維護(hù)效率，有著非常重要的意義。
2 Zabbix集群監(jiān)控軟件的主要功能及特點(diǎn)
Zabbix是一個(gè)企業(yè)級(jí)的開源分布式監(jiān)控解決方案，具備常見(jiàn)的商業(yè)監(jiān)控軟件所具備的功能。可監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行性能的技術(shù)指標(biāo)，包括CPU利用率、內(nèi)存的使用、磁盤的使用、網(wǎng)絡(luò)的狀況、端口的監(jiān)視、日志的監(jiān)視等，支持自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器，支持分布式，能集中展示、管理分布式的監(jiān)控點(diǎn)，擴(kuò)展性強(qiáng)，Server提供通用接口，可以自己開發(fā)完善各類監(jiān)控，依照監(jiān)控系統(tǒng)長(zhǎng)期收集的各項(xiàng)綜合信息，及用戶實(shí)際應(yīng)用的反饋信息，弄清系統(tǒng)瓶頸真正所在，為系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的優(yōu)化提供寶貴的資料。其意義在于讓系統(tǒng)步入一個(gè)良性的循h(huán)軌道，實(shí)現(xiàn)集群的負(fù)載平衡，提高整體運(yùn)行效率，所以集群監(jiān)控軟件在生產(chǎn)中具有非常重要的作用。
3 Zabbix集群監(jiān)控軟件的優(yōu)劣勢(shì)
3.1 優(yōu)點(diǎn)
（1）開源，無(wú)軟件成本投入；（2）Server對(duì)設(shè)備性能要求低；（3）支持設(shè)備多；（4）支持分布式集中管理；（5）開放式接口，擴(kuò)展性強(qiáng)。
3.2 缺點(diǎn)
（1）全英文，界面不友好；（2）無(wú)廠家支持，出現(xiàn)問(wèn)題解決比較麻煩。
4 Zabbix配置使用及安裝部署
4.1 配置使用過(guò)程
通過(guò)本地瀏覽器訪問(wèn)http：//ServerIP/zabbix來(lái)開始配置和使用Zabbix。
使用Zabbix進(jìn)行監(jiān)控之前，要理解Zabbix監(jiān)控的流程。
4.2 一次完整的監(jiān)控流程簡(jiǎn)單描述
Host Groups（設(shè)備組）->Hosts（設(shè)備）->Applications（監(jiān)控項(xiàng)組）->Items（監(jiān)控項(xiàng)）->Triggers（觸發(fā)器）->Actions（告警動(dòng)作）->Medias（告警方式）->User Groups（用戶組）->Users（用戶）
4.3 安裝部署
Server：mgt2
客戶端：node001-node240
Zabbix監(jiān)控實(shí)例如圖1所示。
5 結(jié) 語(yǔ)
開發(fā)的Zabbix監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)部署到HP、IBM集群的偏移節(jié)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)偏移作業(yè)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)控，通過(guò)直觀的監(jiān)控信息，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并為系統(tǒng)性能優(yōu)化提供有效幫助，提高了系統(tǒng)管理和維護(hù)水平。
主要參考文獻(xiàn)
過(guò)去幾年，隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于云平臺(tái)監(jiān)控的需求越來(lái)越迫切. 作為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維人員，需要隨時(shí)關(guān)注服務(wù)器的性能指標(biāo)，避免服務(wù)器性能降低甚至當(dāng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn).。通過(guò)云平臺(tái)資源的特點(diǎn)，可以知道云平臺(tái)監(jiān)控的主要難點(diǎn)集中在被監(jiān)控的資源的多樣性、動(dòng)態(tài)性及規(guī)模巨大這幾個(gè)方面:
1) 資源的多樣性—云平臺(tái)上的資源是多種多樣的，從操作系統(tǒng)上分，包括 windows，linux，unix 等不同的操作平臺(tái); 從系統(tǒng)架構(gòu)上分，包括如 cpu、內(nèi)存、硬盤等底層的硬件; 還包括如 mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)、apache 等各種應(yīng)用程序和服務(wù). 如何將這些復(fù)雜的資源進(jìn)行抽象分類，從而簡(jiǎn)化監(jiān)控任務(wù)，是云平臺(tái)監(jiān)控的一個(gè)重大挑戰(zhàn).
2) 資源的動(dòng)態(tài)性—云平臺(tái)上的資源不是固定不變的，云平臺(tái)的節(jié)點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)的增加或減少，云平臺(tái)上的應(yīng)用及服務(wù)也可以動(dòng)態(tài)的安裝或卸載. 如何讓云平臺(tái)監(jiān)控動(dòng)態(tài)適應(yīng)云平臺(tái)變化，是云平臺(tái)監(jiān)控一個(gè)重大挑戰(zhàn).
3) 資源的規(guī)模巨大—云平臺(tái)往往包括成千上萬(wàn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行著各種應(yīng)用軟件和服務(wù)，造成云平臺(tái)資源規(guī)模巨大，這就給監(jiān)控系統(tǒng)帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)，同時(shí)影響云平臺(tái)的性能. 如何提供一種對(duì)云平臺(tái)影響較小，且監(jiān)控效率較高的系統(tǒng)，是云平臺(tái)監(jiān)控的一個(gè)重大挑戰(zhàn).單一的監(jiān)控軟件往往無(wú)法滿足云平臺(tái)被監(jiān)控資源的動(dòng)態(tài)性、多樣性以及資源規(guī)模巨大的需求. 為全面監(jiān)控云平臺(tái)資源，往往需要安裝多種監(jiān)控軟件，在查詢時(shí)需頻繁切換不同軟件，不利于實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)增加了運(yùn)維人員的工作量. 文獻(xiàn)[2]提出一種基于 Ganglia 與 MDS 結(jié)合的網(wǎng)格監(jiān)控體系研究，但該體系不具備可擴(kuò)展接口，當(dāng)現(xiàn)有軟件需要升級(jí)或需要增加新的監(jiān)控軟件時(shí)，只能通過(guò)手工修改代碼來(lái)完成. 針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種可擴(kuò)展集成化云平臺(tái)監(jiān)控機(jī)制，可以靈活集成多種監(jiān)控軟件，以滿足對(duì)云平臺(tái)資源的監(jiān)控需求，并有效減輕運(yùn)維人員的工作壓力，提高工作效率.
2 相關(guān)工作
隨著云平臺(tái)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注云平臺(tái)上資源的運(yùn)行和使用情況，以滿足云平臺(tái)監(jiān)控使用者及時(shí)掌握云平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)，因此，對(duì)云平臺(tái)監(jiān)控的研究也逐漸發(fā)展起來(lái). 下面從學(xué)術(shù)界和工業(yè)界兩方面討論云平臺(tái)監(jiān)控的相關(guān)工作.學(xué)術(shù)研究方面，在云計(jì)算技術(shù)發(fā)展之前，集群技術(shù)以其高性價(jià)比、易于擴(kuò)充與易于裁減等諸多優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為高性能計(jì)算常見(jiàn)的解決方案，對(duì)集群監(jiān)控的研究也逐漸受到研究人員的重視. 隨后對(duì)網(wǎng)格計(jì)算的研究，研究人員針對(duì)于網(wǎng)格環(huán)境中的監(jiān)控問(wèn)題做了大量的研究工作，. 集成化云平臺(tái)監(jiān)控機(jī)制針對(duì)在云平臺(tái)監(jiān)控中遇到的被監(jiān)控的資源的動(dòng)態(tài)性、多樣性及規(guī)模巨大等難題，提出了一種可擴(kuò)展集成化云平臺(tái)監(jiān)控機(jī)制，下面將從監(jiān)控系統(tǒng)框架、監(jiān)控模型和監(jiān)控軟件集成方法三個(gè)方面進(jìn)行介紹.
3. 1 監(jiān)控系統(tǒng)框架
我們提出一種可擴(kuò)展集成化云平臺(tái)監(jiān)控體制，可以在云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的底層動(dòng)態(tài)的增加監(jiān)控軟件，以適應(yīng)云平臺(tái)資源的多樣性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，這些操作對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)是透明的. 圖 1 是監(jiān)控系統(tǒng)框架圖，將從云平臺(tái)資源、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的提取及存儲(chǔ)、監(jiān)控服務(wù)這三個(gè)方面介紹系統(tǒng)的框架.
3. 1. 1 云平臺(tái)資源根據(jù)云平臺(tái)資源的特點(diǎn)，可以知道云平臺(tái)被監(jiān)控節(jié)點(diǎn)具有多樣性，根據(jù)不同的劃分方法對(duì)被監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，具體分類如下:
1) 操作系統(tǒng)不同—根據(jù)操作系統(tǒng)的不同分類可以將監(jiān)控節(jié)點(diǎn)分為 window 系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和類 linux 系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn).2) 應(yīng)用和服務(wù)不同—由于被監(jiān)控節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行著不同的應(yīng)用程序及服務(wù)，如對(duì) mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)、apache 等應(yīng)用服務(wù)以及hadoop 分布式框架進(jìn)行監(jiān)控，不同的監(jiān)控軟件對(duì)于服務(wù)和程序的支持不同.
3. 1. 2 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的提取及存儲(chǔ)首先對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的完整性進(jìn)行定義: 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的完整性是指對(duì)監(jiān)控軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)保存，并保證對(duì)所有的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確保存，而不淘汰任何老數(shù)據(jù).一般情況下，監(jiān)控軟件會(huì)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存放在監(jiān)控服務(wù)端的 RRD 數(shù)據(jù)庫(kù)中，RRD 數(shù)據(jù)庫(kù)最大的特點(diǎn)是以循環(huán)格式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在持續(xù)插入新數(shù)據(jù)的過(guò)程中不斷淘汰老數(shù)據(jù)，因此RRD 文件大小保持在一定的范圍內(nèi). 這樣不利于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的完整保存，所以需要采用一定的方法將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到可保證數(shù)據(jù)完整性的數(shù)據(jù)庫(kù)( 如 mysql，mongodb 等) 中，并進(jìn)行持久存儲(chǔ).
1) 讀取特定端口取數(shù)據(jù)—被監(jiān)控的節(jié)點(diǎn)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)特定的端口傳輸?shù)椒?wù)節(jié)點(diǎn)，按照一定的時(shí)間間隔去讀該端口并獲取 xml 數(shù)據(jù)，然后利用解析工具取得監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，最終存入可保證數(shù)據(jù)完整性的數(shù)據(jù)庫(kù).2) 通過(guò)腳本轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)—對(duì)于不易通過(guò)端口獲取數(shù)據(jù)的監(jiān)控軟件，則需要通過(guò)執(zhí)行 python 或 shell 腳本將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)從RRD 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)存到可保證數(shù)據(jù)完整性的數(shù)據(jù)庫(kù)中，相比于上一種方法，這種轉(zhuǎn)存方式效率較低，實(shí)時(shí)性較差.
3. 1. 3 監(jiān)控服務(wù)在介紹監(jiān)控服務(wù)之前首先要明確監(jiān)控服務(wù)的使用者，使用者定義如下:
監(jiān)控服務(wù)的使用者主要包括運(yùn)維人員以及最終使用者.運(yùn)維人員是需持續(xù)關(guān)注云平臺(tái)資源的使用情況，并根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行作業(yè)調(diào)度，任務(wù)遷移等操作的相關(guān)人員，另外運(yùn)維人員還負(fù)責(zé)添加監(jiān)控軟件，并進(jìn)行相應(yīng)配置. 最終使用者是指需要查看云平臺(tái)資源的狀態(tài)，以及需要關(guān)注特定資源使用情況的相關(guān)人員.基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)完整性保存模塊，云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)提供了配置引擎、查詢引擎、統(tǒng)計(jì)引擎和報(bào)警引擎四種功能引擎，并向上提供相應(yīng)的功能接口.1) 配置引擎: 當(dāng)現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法滿足著云平臺(tái)資源的監(jiān)控需求時(shí)，則可部署新的滿足條件的監(jiān)控軟件，并通過(guò)配置引擎建立或修改監(jiān)控軟件指標(biāo)集與監(jiān)控類屬性集間的映射關(guān)系.2) 查詢引擎: 系統(tǒng)默認(rèn)向用戶提供給定時(shí)間段的查詢;另外系統(tǒng)還提供用戶自己定義時(shí)間段，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)一定的算法實(shí)現(xiàn)在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的監(jiān)控狀態(tài)查詢.3) 統(tǒng)計(jì)引擎: 系統(tǒng)向用戶提供了監(jiān)控集群以及自定義子監(jiān)控集群整體負(fù)載的統(tǒng)計(jì).4) 報(bào)警引擎: 系統(tǒng)向用戶提供系統(tǒng)設(shè)定閾值的報(bào)警，也提供用戶自定義指標(biāo)的監(jiān)控報(bào)警.
3. 2 監(jiān)控模型
定義 1. 監(jiān)控模型. 可擴(kuò)展集成化的云平臺(tái)監(jiān)控模型可以定義為一個(gè)三元組: MM = ( MC，MS，MR) ，其中:1) MC 表示監(jiān)控類，監(jiān)控類可定義為一個(gè)二元組: MC =( ON，OP) ，其中:( a) ON 表示監(jiān)控類的名稱( b) OP 表示監(jiān)控類的屬性集2) MS 表示監(jiān)控軟件，監(jiān)控軟件可定義為一個(gè)二元組:MS = ( SN，SV) ，其中:( a) SN 表示監(jiān)控軟件的名稱( b) SV 表示軟件監(jiān)控的指標(biāo)集3) MR 表示映射關(guān)系，定義如下:
設(shè) mc 是集合 MC 中一個(gè)監(jiān)控類，對(duì)于p1 ∈mc. OP，ms∈MS，v∈ms. SV，mr∈MR，滿足 mr( p1) = v，且對(duì)于p2∈mc. OP，p1≠p2，滿足 mr( p2) ≠v.定義 2. 監(jiān)控對(duì)象 MO = ( ON，OP，OV，OT，MN) ，其中:
( a) ON 表示監(jiān)控類的名稱( b) OP 表示監(jiān)控類的屬性集( c) OV 表示監(jiān)控對(duì)象的屬性值( d) MT 表示取得監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的時(shí)間( e) MN 表示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)屬于哪個(gè)節(jié)點(diǎn)定義 3. 監(jiān)控類實(shí)例化. 設(shè) mc 為集合 MC 中一個(gè)監(jiān)控類，mo 為集合 MO 中一個(gè)監(jiān)控對(duì)象，對(duì)于p1∈mc. OP，p2∈mo. OP，且 p1 = p2，對(duì)于p3∈mo. OP，p4∈mc. OP，且 p3= p4，則可稱 mo 是 mc 的實(shí)例化，記為 mo≤mmc.定理1. 如果某個(gè)監(jiān)控類的屬性與某監(jiān)控軟件的指標(biāo)之間存在映射關(guān)系，且一個(gè)監(jiān)控對(duì)象是這個(gè)監(jiān)控類的實(shí)例化，則這個(gè)監(jiān)控對(duì)象的屬性與該監(jiān)控軟件的指標(biāo)之間存在映射關(guān)系.證明: 設(shè) mc 為集合 MC 中一個(gè)監(jiān)控類，mo 為集合 MO 中一個(gè)監(jiān)控對(duì)象，根據(jù)定義 3，mo≤mmc，對(duì)于 p1 ∈ mo. OP，p2∈mc. OP，則 p1 = p2，又根據(jù)定義1，v∈ms. SV，ms∈MS，滿足 mr( p2) = v，所以 mr( p1) = v; 又根據(jù)定義 3，p3∈mo. OP，且 p1≠p3，p4 ∈mc. OP，則 p3 = p4，p1 ≠p4 ，p2 ≠p4. 根據(jù)定義 1，mr( p4) ≠v，所以 mr( p3) ≠v.通過(guò)定義抽象的監(jiān)控類以及監(jiān)控類和監(jiān)控對(duì)象之間的實(shí)例化關(guān)系，使運(yùn)維人員只需對(duì)監(jiān)控類屬性和監(jiān)控軟件指標(biāo)之間的映射關(guān)系進(jìn)行配置，不需要配置每個(gè)監(jiān)控對(duì)象屬性與監(jiān)控軟件指標(biāo)之間的映射關(guān)系. 定義了監(jiān)控類實(shí)例化后，可以根據(jù)實(shí)例化關(guān)系自動(dòng)生成監(jiān)控對(duì)象與監(jiān)控軟件之間的映射關(guān)系，大大減少了運(yùn)維人員的工作量，也保證了映射關(guān)系的準(zhǔn)確性.
3. 3 監(jiān)控軟件集成方法
對(duì)于云平臺(tái)來(lái)說(shuō)，決不能假設(shè)它是一成不變的，對(duì)于云平臺(tái)資源的動(dòng)態(tài)變化或資源出現(xiàn)故障的情況，需要云平臺(tái)能及時(shí)采取措施，做到對(duì)高層用戶透明或者盡可能減少用戶的損失. 當(dāng)現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法滿足云平臺(tái)資源的動(dòng)態(tài)增加而產(chǎn)生有些監(jiān)控指標(biāo)監(jiān)控不到的時(shí)候，則需要考慮集成新的監(jiān)控軟件，結(jié)合使用多種監(jiān)控軟件對(duì)云平臺(tái)資源進(jìn)行監(jiān)控.添加新的監(jiān)控軟件時(shí)，首先將要增加的軟件注冊(cè)并部署到云平臺(tái)，在軟件集合 MS 中增加 ms. 通過(guò)配置引擎建立或修改監(jiān)控類屬性集 OP 與 ms 指標(biāo)集 SV 間的映射關(guān)系 mr. 對(duì)于原監(jiān)控軟件監(jiān)控不到，而新增加的軟件可提供的指標(biāo)項(xiàng)，直接增加新的軟件的指標(biāo)項(xiàng); 對(duì)于原軟件與新軟件都可提供的指標(biāo)項(xiàng)，可以從監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性等角度綜合考慮是否要調(diào)整原有的映射關(guān)系. 映射關(guān)系確定后，可推導(dǎo)得到監(jiān)控對(duì)象的屬性與監(jiān)控軟件指標(biāo)集里的元素形成的一對(duì)一映射關(guān)系. 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取模塊將根據(jù)新的映射關(guān)系提取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，完成監(jiān)控軟件的集成. 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存放在保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)完整性的存儲(chǔ)模塊，用來(lái)向上層提供業(yè)務(wù)服務(wù).
通過(guò)上述對(duì)集成化的云平臺(tái)監(jiān)控機(jī)制的論述可表明，該機(jī)制的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在可以靈活的增加、刪除多種監(jiān)控軟件，運(yùn)維人員只需對(duì)監(jiān)控類屬性和監(jiān)控軟件指標(biāo)之間的映射關(guān)系進(jìn)行配置，繼而根據(jù)監(jiān)控對(duì)象的實(shí)例化關(guān)系自動(dòng)生成監(jiān)控對(duì)象與監(jiān)控軟件之間的映射關(guān)系，提高了監(jiān)控軟件接入效率，也保證了映射關(guān)系的準(zhǔn)確性. 該機(jī)制還可將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提取到可保證數(shù)據(jù)完整性的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行持久存儲(chǔ)，以及封裝成相應(yīng)的接口，以方便運(yùn)維人員更好的對(duì)云平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控管理.
4 實(shí)驗(yàn)及分析
4. 1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置
為了驗(yàn)證這種可擴(kuò)展集成化的云平臺(tái)監(jiān)控機(jī)制是否適應(yīng)云平臺(tái)的資源的多樣性、動(dòng)態(tài)性及規(guī)模巨大的特點(diǎn)，我們搭建了一個(gè)云平臺(tái)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).該實(shí)驗(yàn)選擇 4 臺(tái)服務(wù)器組成小型集群，其中一臺(tái) win-dow s server 08 的服務(wù)器，三臺(tái) centos 5. 7 的服務(wù)器，軟件采用Ganglia-3. 1. 7，Cacti-0. 8. 8a. 硬件環(huán)境均為 2G 內(nèi)存，20G 硬盤. 一臺(tái) centos 的服務(wù)器作為監(jiān)控頭結(jié)點(diǎn)，剩余三臺(tái)服務(wù)器作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn). 通過(guò)數(shù)據(jù)完整性提取方法將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存到 mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)中，并向使用者提供業(yè)務(wù)服務(wù)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)物理部署如圖 3 所示，其中.1) 節(jié)點(diǎn) a: w indow s 服務(wù)器，開啟了 snmp 服務(wù).2) 節(jié)點(diǎn) b: Linux 服務(wù)器，開啟了 snmp 服務(wù)，且部署了 hadoop 分布式框架.3) 節(jié)點(diǎn) c: Linux 服務(wù)器，開啟了 snmp 服務(wù)，且安裝了 mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù).
4. 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置完成后，需要節(jié)點(diǎn) b 上的 hadoop 框架進(jìn)行監(jiān)控，而 Cacti 對(duì) hadoop 的指標(biāo)監(jiān)控不完整，所以需要集成 Ganglia 這款新的監(jiān)控軟件，通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的配置引擎，并遵循監(jiān)控軟件的集成方法，將 Ganglia 集成到實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn).對(duì) Ganglia 和 Cacti 共同監(jiān)控的節(jié)點(diǎn) b 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每隔 5分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，并于實(shí)驗(yàn)開始 15 分鐘后執(zhí)行計(jì)算任務(wù)以增加負(fù)載和內(nèi)存使用，35 分鐘后結(jié)束任務(wù)，50 分鐘后結(jié)束實(shí)驗(yàn). 其中，系統(tǒng)真實(shí)值是調(diào)用 linux 的系統(tǒng)命令 uptime、free 得到的.圖4，圖5 和圖6 是從監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性方面進(jìn)行對(duì)比的. 圖4 和圖5 中的縱坐標(biāo)表示1 分鐘和 15 分鐘的平均負(fù)載，單位是個(gè). 圖6中的縱坐標(biāo)是空閑內(nèi)存的容量，單位是KB. 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)?shù)值與系統(tǒng)真實(shí)值更為接近，說(shuō)明云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性較高.同時(shí)，我們還對(duì)監(jiān)控指標(biāo)的完整性進(jìn)行了比較，在監(jiān)控指標(biāo)的完整性方面，云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)比 Ganglia、Cacti 單獨(dú)監(jiān)控的指標(biāo)更完整，從而保證了監(jiān)控指標(biāo)的完整性.通過(guò)以上的比較，可以發(fā)現(xiàn)搭建的云平臺(tái)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性及監(jiān)控指標(biāo)完整性方面要優(yōu)于 Ganglia 或Cacti 單獨(dú)監(jiān)控，該云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可以在一定程度上適應(yīng)云平臺(tái)資源規(guī)模巨大，動(dòng)態(tài)性和多樣性方面的特點(diǎn).
5 結(jié) 語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】光纜故障檢測(cè) 冗余光纖通信質(zhì)量監(jiān)測(cè) 故障預(yù)警
光纖具有信息容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、成本低等很有優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信的重要連接介質(zhì)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是在光纖的日常使用中，常常會(huì)遇到各種建設(shè)施工或者其它外力導(dǎo)致光纜被挖斷拉斷破損、光纖年久老化、光纖彎曲過(guò)大、連接點(diǎn)斷裂等等事件的發(fā)生，導(dǎo)致光纜不能正常使用，進(jìn)而影響業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。本文研究的系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多根冗余光纖的光衰情況，采用歸一化、平均濾波等算法分析數(shù)據(jù)，有效的監(jiān)測(cè)光纖的通信質(zhì)量。采用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)分析光衰數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)光纖故障前的預(yù)警功能，同時(shí)也為故障后的案件分析提供有效的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用可視化數(shù)據(jù)圖形界面，便于操作者對(duì)光纖通信質(zhì)量的了解。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)的硬件由嵌入式設(shè)備和監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成，尾纖盒為光纜的末端接口一般都已經(jīng)連接好了。
嵌入式設(shè)備由信號(hào)采集模塊和控制處理模塊構(gòu)成。信號(hào)采集模塊負(fù)責(zé)發(fā)射控制模塊送過(guò)來(lái)的調(diào)制信號(hào)和接收光纖返回的光信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后送回控制處理模塊進(jìn)行信號(hào)處理。控制處理模塊由數(shù)據(jù)處理、控制電路、顯示電路、輸入電路、通信接口電路等五大部分構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理負(fù)責(zé)處理接收的光纖衰減信號(hào)和測(cè)試信號(hào)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件交互的控制信號(hào)，完成光纖通信質(zhì)量的初步監(jiān)測(cè)。控制電路用于控制各個(gè)信號(hào)采集模塊的信號(hào)采集及整機(jī)的在線自檢。顯示電路完成顯示設(shè)備的運(yùn)行情況和光纖的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的狀態(tài)以及操作菜單。輸入電路用戶采集用戶的操作控制信號(hào)。接口電路負(fù)責(zé)各個(gè)信號(hào)采集模塊和控制處理模塊之間的通信連接及嵌入式設(shè)備和監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的通信連接。
計(jì)算機(jī)用于安裝監(jiān)控軟件，通過(guò)監(jiān)控軟件能夠更好的完成數(shù)據(jù)分析處理和可視化數(shù)據(jù)等等功能。監(jiān)控軟件由功能模塊組成。
2 光衰檢測(cè)
光衰檢測(cè)由光發(fā)射電路和光接收電路兩大部分組成，如圖2所示。
在光發(fā)射電路中，驅(qū)動(dòng)放大器用于放大控制處理模塊送過(guò)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)，放到后送到激光發(fā)射頭進(jìn)行發(fā)射。為了提高發(fā)射光功率的穩(wěn)定度，電路增加了溫度補(bǔ)償和自動(dòng)光功率控制。
光接收電路用于采集發(fā)射電路送出去的檢測(cè)信號(hào)。首先由光敏接收頭把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后由前置低噪聲放大器對(duì)采集的微弱信號(hào)進(jìn)行初步放大，再由帶AGC功能的驅(qū)動(dòng)放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步放大。最后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)送控制處理模塊進(jìn)行處理。
通過(guò)發(fā)射不同功率的光信號(hào)，在接收端就能接收到不能功率的光信號(hào)。然后通過(guò)輸入與輸出之間的傳遞函數(shù)就能算出光纖的衰減值。
3 冗余光纖通信質(zhì)量監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)共有兩個(gè)等級(jí)的質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能，第一個(gè)是嵌入式設(shè)備可以對(duì)冗余光纖通信質(zhì)量進(jìn)行初級(jí)監(jiān)測(cè)，第二個(gè)是計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件對(duì)冗余光纖通信質(zhì)量進(jìn)行高級(jí)監(jiān)測(cè)。
嵌入式設(shè)備的初級(jí)監(jiān)測(cè)不斷的采集光衰信號(hào)，通過(guò)滑動(dòng)濾波器進(jìn)行濾波。連續(xù)取N個(gè)采樣值看成一個(gè)循環(huán)序列，隊(duì)列的長(zhǎng)度固定為N，每次采樣到一個(gè)數(shù)據(jù)放入隊(duì)尾，并且扔掉原來(lái)隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù)（先進(jìn)先出原則），濾波器每次輸出的數(shù)據(jù)總是當(dāng)前隊(duì)列中的N個(gè)數(shù)據(jù)的算數(shù)平均值。該算法對(duì)周期性干擾有良好的抑制作用平滑度高。系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)光衰產(chǎn)生如下表1所示的告警結(jié)果。
計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件采集分析當(dāng)前與存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)，除了能夠完成嵌入式設(shè)備的所有初級(jí)監(jiān)測(cè)功能外，還提供了高級(jí)的故障預(yù)警功能，能提前預(yù)判冗余光纖可能會(huì)出現(xiàn)的故障問(wèn)題。原理是，監(jiān)控計(jì)算機(jī)在初次采集該冗余光纖時(shí)會(huì)歸一化采集數(shù)據(jù)，每次采集的有效數(shù)據(jù)都會(huì)存儲(chǔ)起來(lái)。在分析采集到的光衰時(shí)，會(huì)從存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中提取歷史數(shù)據(jù)，從而可以判斷該冗余光纖的實(shí)時(shí)光衰變化、一天的光衰變化、一個(gè)月甚至幾年的光衰變化。通過(guò)分析數(shù)值的變化，當(dāng)光衰值慢慢變大，到達(dá)一定的臨界值時(shí)就會(huì)觸發(fā)光纖老化預(yù)警或是光纖彎曲過(guò)大預(yù)警或是部分光纖被挖斷預(yù)警，進(jìn)而可以提醒光纖維護(hù)人員在光纖通信故障之前早做準(zhǔn)備，使故障處于可控范圍，避免發(fā)生大問(wèn)題。同時(shí)，監(jiān)控軟件還提供數(shù)據(jù)可視化界面，讓維護(hù)工作人員對(duì)所管轄的光纖通信質(zhì)量有個(gè)直觀的了解。
4 硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備需要做硬件設(shè)計(jì)。為了使該系統(tǒng)能夠廣泛應(yīng)用于各種通信機(jī)房，嵌入式設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)的19寸1U機(jī)殼。采用AC/DC雙電源功能。顯示模塊采用LED1602液晶顯示屏。控制處理模塊采用MC9S12XDG128CAL處理為核心部件。信號(hào)采集模塊采用熱插拔模塊設(shè)計(jì)，一個(gè)模塊含有8個(gè)光端口，用戶可以根據(jù)冗余光纖的容量自行選擇模塊數(shù)量。嵌入式設(shè)備和計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備采用RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，方便多臺(tái)設(shè)備組網(wǎng)監(jiān)控。
5 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件包含嵌入式設(shè)備軟件設(shè)計(jì)和監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。嵌入式軟件通過(guò)下載到嵌入式設(shè)備的程序存儲(chǔ)芯片里，完成嵌入式設(shè)備的正常運(yùn)行。嵌入式軟件結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。設(shè)備開機(jī)時(shí)進(jìn)行初始化，完成各個(gè)模塊的初始化配置。初始化通過(guò)之后進(jìn)行在線自檢，自檢通過(guò)后對(duì)注冊(cè)的模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，如有異常都交異常告警程序塊處理，最后回到在線自檢，不斷循環(huán)之前的步驟。計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件結(jié)構(gòu)如圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中監(jiān)控軟件所示。在監(jiān)控軟件中，主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高級(jí)分析處理。包括故障預(yù)警、數(shù)據(jù)可視化、當(dāng)某根光纖出問(wèn)題時(shí)能自動(dòng)識(shí)別并提示最優(yōu)通信質(zhì)量光纖芯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢等等，同時(shí)為了使系統(tǒng)更能安全穩(wěn)定運(yùn)行，監(jiān)控軟件增設(shè)了用戶權(quán)限管理和數(shù)據(jù)庫(kù)備份等功能。
6 結(jié)語(yǔ)
由于光纖網(wǎng)絡(luò)自身的優(yōu)勢(shì)明顯、越來(lái)越多的重要部門都采用光纖冗余網(wǎng)絡(luò)，冗余光纖網(wǎng)絡(luò)維護(hù)變得越來(lái)越重要。尤其是當(dāng)光纖通過(guò)基建開發(fā)的地段時(shí)，非常容易遭到外力破壞，給業(yè)務(wù)部門的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)很大壓力。本文所研究的系統(tǒng)能夠提供一套低成本高性能的監(jiān)控工具，為冗余光纖維護(hù)工作帶來(lái)了很大的便捷性，提高了冗余光纖的運(yùn)行保障能力。
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關(guān)鍵詞：LNG氣化站；遠(yuǎn)程監(jiān)控；S7-200；WinCC；STEP-7
中圖分類號(hào)：TP271 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
Research and Design of LNG gasification station Monitoring System Based on WinCC
Abstract： In order to meet the requirements of industrial applications LNG gasification station， overcome domestic LNG gasification station monitoring system construction problems， the LNG gasification station monitoring system based on WinCC configuration software has been designed. The modular design of the electrical structure， divided into high and low pressure areas， remote site control room and high-risk areas， while using a variety of explosion-proof and safety measures， the maximum extent possible to increase the control functions on the basis of the cost of the monitoring control system. Experiments show that the indicators of the LNG gasification station monitoring systems meet the requirements of industrial applications， with security， stability， low cost and strong scalability characteristics.
Keywords：LNG gasification station Remote monitoring S7-200 WinCC STEP-7
0 引言
經(jīng)過(guò)數(shù)十年引進(jìn)、研究開發(fā)工業(yè)站控系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)仍然采用國(guó)外成套設(shè)備。雖然這些設(shè)備具有較高可靠性，但對(duì)于中小型氣化站而言存在運(yùn)行復(fù)雜及價(jià)格較高的缺點(diǎn)，直接導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)成本較高[2]。
針對(duì)我國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展現(xiàn)狀，提出了一套基于WinCC組態(tài)軟件的LNG氣化站監(jiān)控系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)使用西門子WinCC組態(tài)上位機(jī)監(jiān)控軟件，采用西門子S7-200PLC作為控制器，西門子S7-200的數(shù)字量模塊和模擬量模塊作為系統(tǒng)擴(kuò)展模塊，增加系統(tǒng)的兼容性。使用WinCC遠(yuǎn)程監(jiān)控組態(tài)功能在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)LNG氣化站的遠(yuǎn)程監(jiān)控。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均選用通用的本安型儀表，系統(tǒng)搭建過(guò)程中采用隔離安全刪和浪涌保護(hù)器保證系統(tǒng)的安全性。該系統(tǒng)具有安全、穩(wěn)定、低成本以及擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，有效地解決了國(guó)內(nèi)中小型LNG氣化站建設(shè)技術(shù)問(wèn)題和成本問(wèn)題[1]。
1 LNG氣化站工藝流程
由圖1 LNG氣化站工藝流程可知，氣化站主要有以下幾個(gè)部分：LNG槽車、卸車增壓器、空溫氣化器、BOG（閃蒸氣）熱處理、LNG儲(chǔ)罐、儲(chǔ)罐增壓器、調(diào)壓、計(jì)量、EAG加熱安全泄放等。
LNG通過(guò)槽車運(yùn)送到供氣城市的LNG氣化站，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的卸車增壓器對(duì)槽車進(jìn)行升壓，使得槽車和LNG氣化站現(xiàn)場(chǎng)的儲(chǔ)罐之間產(chǎn)生相應(yīng)的壓力差，利用壓力差將槽車中的LNG卸載進(jìn)入LNG氣化站現(xiàn)場(chǎng)的儲(chǔ)罐中。設(shè)計(jì)采用空溫氣化器對(duì)進(jìn)行氣化，氣化能力為用氣方高峰時(shí)流量的1.3～1.5倍，氣化站采用五臺(tái)空溫氣化器，氣化干路可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制三臺(tái)空溫氣化器的工作情況，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，空溫氣化器不能滿足氣化要求，需要二次熱處理，以保證整個(gè)供應(yīng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，二次加熱器采用水浴式加熱器。其余兩臺(tái)分別對(duì)BOG和EAG進(jìn)行升溫處理[3-4]。
將系統(tǒng)的測(cè)控點(diǎn)進(jìn)行匯總，各類信號(hào)如表1所示。
2 系統(tǒng)電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
設(shè)計(jì)采用冗余結(jié)構(gòu)對(duì)LNG氣化站進(jìn)行監(jiān)視控制，系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)部分，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)端控制室，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
此外，針對(duì)LNG工業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全性要求較高，系統(tǒng)采用多種安全措施：
①將現(xiàn)場(chǎng)與控制室隔離，同時(shí)滿足將低壓區(qū)和高壓區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)隔離；
②現(xiàn)場(chǎng)布線采用高質(zhì)量的防爆接線管及防爆盒連接；
③各種儀表采用本安型儀表，系統(tǒng)采用安全柵和浪涌保護(hù)器雙重保護(hù)方式；
④現(xiàn)場(chǎng)分區(qū)域安裝甲烷探測(cè)器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甲烷濃度，擁有及時(shí)有效的現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)。
3 系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)
3.1 監(jiān)控軟件與流量計(jì)Modbus通信設(shè)計(jì)
監(jiān)控軟件與流量計(jì)的Modbus通信通過(guò)串口直接連接實(shí)現(xiàn)[7]，能讀取流量計(jì)當(dāng)前狀態(tài)下的時(shí)間、溫度、壓力、瞬時(shí)流量、累積流量等信息。監(jiān)控軟件的串口通信流程如圖3所示。MSComm控件初始化后，監(jiān)控軟件需要對(duì)流量計(jì)發(fā)送幀中的CRC、地址以及功能碼一一進(jìn)行驗(yàn)證確定，然后提取流量計(jì)信息進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。
3.2 系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制通信設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)采用WinCC的WebNavigator選件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，Web客戶機(jī)使用IE來(lái)訪問(wèn)Web 服務(wù)器，瀏覽、操作現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程畫面。遠(yuǎn)程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。
4 軟件設(shè)計(jì)
4.1 PLC控制器程序設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用STEP-7對(duì)PLC進(jìn)行編程控制，其流程如圖5所示。
系統(tǒng)上電進(jìn)行硬件初始化，隨后采集并分析處理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制分為卸車和氣化兩個(gè)過(guò)程。卸車過(guò)程中，判斷現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐壓力和液位變化，從而控制進(jìn)口閥門的狀態(tài)，防止儲(chǔ)罐壓力和液位超過(guò)安全值。氣化過(guò)程中，確定調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)，并控制儲(chǔ)罐出口閥門和加熱爐的工作狀態(tài)[6]。
4.2 監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
LNG氣化站監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)WinCC組態(tài)軟件組態(tài)相關(guān)功能界面完成系統(tǒng)的相關(guān)功能。監(jiān)控軟件的功能如圖6所示。
5 試驗(yàn)結(jié)果
將系統(tǒng)加載到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試內(nèi)容包括：現(xiàn)場(chǎng)工藝流程現(xiàn)場(chǎng)/遠(yuǎn)程顯示控制、數(shù)據(jù)曲線顯示、數(shù)據(jù)歸檔、報(bào)警系統(tǒng)以及報(bào)表系統(tǒng)等等，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試如圖7所示。
由試驗(yàn)可知，LNG氣化站監(jiān)控系統(tǒng)能順利完成氣化站現(xiàn)場(chǎng)/遠(yuǎn)程顯示控制以及將系統(tǒng)采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)曲線顯示、報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置、報(bào)表顯示等功能。將監(jiān)控軟件獲取的現(xiàn)場(chǎng)壓力變送器信號(hào)數(shù)據(jù)列入表格，如表2所示。
從表2可以看出，試驗(yàn)中監(jiān)控軟件采集壓力變送器的壓力值個(gè)別數(shù)據(jù)有0.01MPa的浮動(dòng)，可能是因?yàn)镻LC采樣誤差或壓力變送器傳輸數(shù)據(jù)不穩(wěn)定造成，但大部分?jǐn)?shù)據(jù)和壓力變送器顯示的壓力值相符，系統(tǒng)監(jiān)控軟件4～20mA模擬量數(shù)據(jù)采集功能符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
6 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)調(diào)查分析當(dāng)今LNG工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求，在充分收集整理了國(guó)內(nèi)外LNG氣化站監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的掌握了國(guó)內(nèi)外LNG氣化站監(jiān)控技術(shù)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)我國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和LNG氣化站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了一套低成本，監(jiān)控功能豐富的LNG氣化站監(jiān)控系統(tǒng)。很大程度上地解決了國(guó)內(nèi)中小型LNG氣化站建設(shè)技術(shù)問(wèn)題和成本問(wèn)題，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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關(guān)鍵詞：ETC；設(shè)備監(jiān)控；綜合評(píng)估
中圖分類號(hào)：U412文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
為了應(yīng)對(duì)上海市高速公路路網(wǎng)交通量不斷增長(zhǎng)而造成的收費(fèi)站擁堵問(wèn)題，在路政各有關(guān)部門的大力推廣和建設(shè)下，本市高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)已累計(jì)建成開通ETC車道264根，實(shí)現(xiàn)了本市高速公路路網(wǎng)全覆蓋的目標(biāo)，從而有效緩解了收費(fèi)站道口擁堵的問(wèn)題。
上海市ETC系統(tǒng)自2008年底開通運(yùn)行至今，相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中得到了不斷的調(diào)整和改進(jìn)，同時(shí)結(jié)合ETC車道完善工程等項(xiàng)目的實(shí)施，本市ETC系統(tǒng)的整體架構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及各項(xiàng)功能已趨于完善，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況也趨于穩(wěn)定。目前，上海市ETC系統(tǒng)經(jīng)過(guò)三期完善工程的改造，通過(guò)在車道兩側(cè)增加3對(duì)光幕光電設(shè)備并配合7根車輛檢測(cè)線圈，有效解決了初期ETC車道運(yùn)行過(guò)程中存在的跟車感應(yīng)及旁道干擾兩大問(wèn)題。
隨著ETC系統(tǒng)功能的不斷完善，相關(guān)車道設(shè)備的數(shù)量也不斷增加，這就對(duì)ETC系統(tǒng)設(shè)備的日常維護(hù)和檢修工作提出了更高的要求。原有在MTC收費(fèi)車道上適用的人工巡檢和排查故障等傳統(tǒng)維護(hù)手段已難以滿足ETC車道日常維護(hù)工作的要求，而目前ETC車道設(shè)備日常維護(hù)檢修工作中存在的問(wèn)題困難可歸納為以下幾點(diǎn)：
1、ETC車道無(wú)人值守、設(shè)備故障難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)；
2、ETC車道設(shè)備數(shù)量多、人工巡檢耗時(shí)長(zhǎng)、效果差；
3、ETC故障排查步驟繁瑣、調(diào)試修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)；
4、ETC故障存在多設(shè)備綜合故障因素，維修難度高。
針對(duì)以上問(wèn)題困難，結(jié)合ETC系統(tǒng)設(shè)備特點(diǎn)，全面構(gòu)建ETC設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控及綜合運(yùn)行評(píng)估系統(tǒng)將有效解決ETC系統(tǒng)巡檢及故障排查困難等相關(guān)問(wèn)題，從而進(jìn)一步提高ETC系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
一、系統(tǒng)要求
ETC設(shè)備監(jiān)控及綜合評(píng)估系統(tǒng)的構(gòu)建，主要通過(guò)以下幾方面的目標(biāo)要求進(jìn)行。
1、逐級(jí)監(jiān)控、全面部署
系統(tǒng)分別通過(guò)在收費(fèi)車道級(jí)別、收費(fèi)站級(jí)別、收費(fèi)分中心級(jí)別三個(gè)層面部署監(jiān)控系統(tǒng)軟件，根據(jù)不同級(jí)別的設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)合收費(fèi)監(jiān)控員及設(shè)備維護(hù)技術(shù)人員的日常工作內(nèi)容、逐級(jí)差異化部署、按需配置監(jiān)控軟件功能，實(shí)現(xiàn)全面高效部署。
2、實(shí)時(shí)傳輸、分級(jí)存儲(chǔ)
系統(tǒng)監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)上傳顯示，使ETC設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)體現(xiàn)。同時(shí)對(duì)于監(jiān)控軟件采集的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)、分類歸納，保證數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安全性、分布合理性和調(diào)閱高效性。
3、定期分析、評(píng)估匯總
對(duì)于采集的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)備維護(hù)周期標(biāo)準(zhǔn)，定期由系統(tǒng)按需生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表、數(shù)據(jù)圖表等，設(shè)備維護(hù)人員根據(jù)分析報(bào)表及圖表開展綜合性評(píng)估工作，提出合理性、預(yù)防性缺陷整改措施并落實(shí)，有效提高ETC系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。
二、系統(tǒng)總體架構(gòu)
ETC設(shè)備監(jiān)控及綜合評(píng)估系統(tǒng)框圖，如下圖1：
（圖1）ETC設(shè)備監(jiān)控及綜合評(píng)估系統(tǒng)框圖
通過(guò)收費(fèi)車道級(jí)別、收費(fèi)站級(jí)別、收費(fèi)分中心級(jí)別三個(gè)層面的監(jiān)控系統(tǒng)軟件的部署，全面評(píng)估逐級(jí)監(jiān)控ETC系統(tǒng)的運(yùn)行情況。
收費(fèi)車道級(jí)別監(jiān)控軟件：主要負(fù)責(zé)車道工控機(jī)、設(shè)備等硬件設(shè)備運(yùn)行情況監(jiān)測(cè)以及操作系統(tǒng)、車道收費(fèi)、數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件的運(yùn)行、通信情況的數(shù)據(jù)采集和上傳，該級(jí)別監(jiān)控軟件由于需要占用收費(fèi)車道系統(tǒng)資源，因此其只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和上傳，并不具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析功能，從而將監(jiān)控軟件對(duì)車道運(yùn)行的影響降到最低。
收費(fèi)站級(jí)別監(jiān)控軟件：主要負(fù)責(zé)車道級(jí)別上傳數(shù)據(jù)的接收和存儲(chǔ)，配合監(jiān)控軟件界面實(shí)時(shí)顯示各收費(fèi)車道的運(yùn)行情況，同時(shí)提供故障報(bào)警、記錄功能，使收費(fèi)站監(jiān)控人員實(shí)時(shí)掌握ETC車道運(yùn)行現(xiàn)狀，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并采取應(yīng)急響應(yīng)措施。
收費(fèi)分中心監(jiān)控軟件：主要負(fù)責(zé)分析評(píng)估各收費(fèi)站上傳的車道運(yùn)行情況匯總數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件界面實(shí)時(shí)顯示站級(jí)ETC系統(tǒng)設(shè)備的總體運(yùn)行情況，使分中心監(jiān)控人員對(duì)整個(gè)路段的ETC系統(tǒng)運(yùn)行情況有整體概覽，并依據(jù)路段ETC車道正常運(yùn)行比例、故障率評(píng)估路段ETC系統(tǒng)整體運(yùn)行水平。
收費(fèi)站及分中心級(jí)別監(jiān)控軟件可以通過(guò)配置專用的監(jiān)控服務(wù)器用于存儲(chǔ)分析監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，也可以在原有收費(fèi)票務(wù)工作站及服務(wù)器上加裝監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)相同功能，從而進(jìn)一步提高了ETC監(jiān)控系統(tǒng)的適用性和經(jīng)濟(jì)性。
三、系統(tǒng)功能
ETC設(shè)備監(jiān)控和綜合評(píng)估系統(tǒng)的功能主要由設(shè)備基本信息采集、實(shí)時(shí)運(yùn)行情況監(jiān)控、累計(jì)運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)三大部分組成，以下就這三大部分的功能進(jìn)行介紹：
1、設(shè)備基本信息采集
硬件信息采集：包括車道工控機(jī)CPU型號(hào)主頻、內(nèi)存容量、硬盤容量、主板型號(hào)等。
軟件信息采集：包括操作系統(tǒng)版本、收費(fèi)軟件版本、數(shù)據(jù)庫(kù)版本、殺毒軟件及病毒庫(kù)版本、系統(tǒng)補(bǔ)丁服務(wù)情況、IP地址等。
2、實(shí)時(shí)運(yùn)行情況監(jiān)控
硬件運(yùn)行情況：車道工控機(jī)相關(guān)的包括CPU占用率、內(nèi)存占用率、硬盤容量使用情況、工控機(jī)溫度等。車道外部設(shè)備相關(guān)的包括感應(yīng)天線的功率、車輛檢測(cè)線圈的電感量、欄桿機(jī)抬落桿情況、紅外線光幕校對(duì)情況、通行信號(hào)燈顯示情況、車道信息屏提示及交易信息顯示情況等。
軟件運(yùn)行情況：包括數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)情況（容量、使用空間）、數(shù)據(jù)庫(kù)費(fèi)率更新情況（通行費(fèi)率、員工表、黑名單）、通信程序運(yùn)行情況（收費(fèi)流水上傳情況、異常流水情況）等。
3、累計(jì)運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)：包括工控機(jī)開機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、硬盤累計(jì)使用時(shí)間、欄桿機(jī)累計(jì)抬落桿次數(shù)、信息屏像素管累計(jì)通電時(shí)間等。
通過(guò)以上ETC系統(tǒng)設(shè)備硬件、軟件各方面信息狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，配合定制相應(yīng)級(jí)別監(jiān)控軟件界面和功能，從而使收費(fèi)監(jiān)控人員及設(shè)備維護(hù)人員能夠按需全面掌握ETC系統(tǒng)的實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)、歷史運(yùn)行記錄、設(shè)備故障情況等信息。
四、系統(tǒng)的應(yīng)用
ETC設(shè)備監(jiān)控和綜合評(píng)估系統(tǒng)在全面數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)據(jù)的匯總分類顯示、系統(tǒng)評(píng)估，使得ETC設(shè)備日常巡檢、設(shè)備檢修工作的效果得到了明顯的提高。
1、設(shè)備自動(dòng)巡檢
相較于人工現(xiàn)場(chǎng)巡檢的工作方式，ETC設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到了全方位的設(shè)備巡檢效果，從原先人工單一時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)變成了系統(tǒng)自動(dòng)全時(shí)段的巡檢數(shù)據(jù)采集，使設(shè)備巡檢效果得到了顯著的提高，使巡檢數(shù)據(jù)更加充分完整，同時(shí)節(jié)約了人力物力，真正達(dá)到了事半功倍的效果。
2、設(shè)備故障報(bào)警
ETC設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)反應(yīng)每根ETC車道運(yùn)行情況，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的故障缺陷并進(jìn)行預(yù)警。使收費(fèi)站監(jiān)控人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)車道故障并采取應(yīng)急響應(yīng)措施，避免了因ETC車道無(wú)人值守造成的故障發(fā)現(xiàn)維修不及時(shí)的問(wèn)題。
3、設(shè)備故障原因分析判斷
設(shè)備檢修人員在接到故障報(bào)修后，可以通過(guò)調(diào)閱相關(guān)ETC車道的運(yùn)行日志以及故障報(bào)警信息，對(duì)故障原因及故障設(shè)備進(jìn)行分析判斷，從而做好維修方案的制定和維修備品備件的準(zhǔn)備工作，進(jìn)一步提高故障維修的效率。
4、綜合故障分析及調(diào)試
ETC系統(tǒng)由于自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)車輛功能需要，相關(guān)檢測(cè)設(shè)備數(shù)量較多，各設(shè)備之間關(guān)聯(lián)性也更加密切，因此ETC系統(tǒng)設(shè)備故障常為多設(shè)備問(wèn)題綜合故障，對(duì)于一般人工調(diào)試檢修造成很大困難。通過(guò)ETC設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各設(shè)備部件運(yùn)行情況的分別監(jiān)控，可以有效節(jié)省人工檢修、故障分析及調(diào)試的時(shí)間，提高故障修復(fù)的速度。
5、設(shè)備現(xiàn)狀分析及綜合評(píng)估
通過(guò)對(duì)ETC設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)估分析，由系統(tǒng)自動(dòng)生成設(shè)備故障率、設(shè)備完好率統(tǒng)計(jì)表、不同設(shè)備故障比例圖表等統(tǒng)計(jì)信息，可以使ETC設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)工作更加有針對(duì)性的開展，同時(shí)還可以根據(jù)評(píng)估信息實(shí)施預(yù)防性、周期性缺陷整改工作以及設(shè)備專項(xiàng)整治改造工程，從而進(jìn)一步提高ETC系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
隨著ETC收費(fèi)系統(tǒng)的不斷發(fā)展建設(shè)，其收費(fèi)快捷、通行便利、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)日益凸顯且為人們所青睞，使其必然成為未來(lái)高速公路收費(fèi)方式的發(fā)展趨勢(shì)，可以預(yù)見(jiàn)MTC人工收費(fèi)方式將逐步被ETC自動(dòng)收費(fèi)方式所取代。在ETC系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)日漸成熟完善的今天，進(jìn)一步做好ETC設(shè)備日常巡檢及故障檢修工作，確保ETC系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、不斷提升ETC服務(wù)水平是ETC持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。而ETC設(shè)備監(jiān)控及綜合評(píng)估系統(tǒng)的應(yīng)用也將成為實(shí)現(xiàn)ETC服務(wù)水平整體提升的一項(xiàng)重要措施。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：H3C；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；監(jiān)控
中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)13-3052-03
Construction of Network Equipment Monitoring System Based on H3C
ZHAO Li-chun,LIANG Yi-ping,LIN Yue,LIANG Jian
(The Affiliated Ruikang Hospital of Guangxi Traditional Chinese Medical College,Nanning 530011,China)
Abstract: The construction of information systems can not be separated from the network equipment, network equipment, performance, security, fault monitoring is very important. Effective network equipment monitoring is important to reduce network failures, improve equipment utilization. H3C equipment, for example, discuss the structure of the monitor of network equipment.
Key words: H3C; network equipment; monitor
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模均在不斷地?cái)U(kuò)大,在給各單位的電子業(yè)務(wù)工作開展帶來(lái)便利的同時(shí)也隨之帶來(lái)安全和管理問(wèn)題。建設(shè)信息系統(tǒng)離不開網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行性能、安全、故障等方面的監(jiān)控是非常重要的[1]。行之有效的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控對(duì)降低網(wǎng)絡(luò)故障，提高設(shè)備利用率有重要意義。H3C的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備品種齊全,價(jià)格適中,性能可靠,配置方便,在我國(guó)行業(yè)市場(chǎng)具有較高的占有率.本文以H3C設(shè)備為例，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控的搭建過(guò)程的關(guān)鍵問(wèn)題和技術(shù)進(jìn)行討論.
1基于H3C的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)
要對(duì)H3C的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀況,流量,故障等情況進(jìn)行監(jiān)控,就必須選取網(wǎng)絡(luò)中重要的位置安裝搭建起監(jiān)控服務(wù)器,并在監(jiān)控服務(wù)器上安裝相應(yīng)的軟件和硬件設(shè)備[2]。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器的安裝位置是比較重要的，最好安裝在網(wǎng)絡(luò)流量比較大的位置，最好和數(shù)據(jù)服務(wù)器同一網(wǎng)段，以方便監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并輪詢H3C的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在單位局域網(wǎng)中，常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是交換機(jī)，H3C的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本上支持SNMP的管理，為構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。
圖1網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖
如圖1所示，這是某大型醫(yī)療單位的骨干網(wǎng)絡(luò)示意圖，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控服務(wù)器應(yīng)在重要的位置。在本文的設(shè)計(jì)中，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器和核心交換機(jī)進(jìn)行連接。網(wǎng)管工作站可以不和核心交換機(jī)直連，可以通過(guò)樓層交換機(jī)訪問(wèn)到監(jiān)控服務(wù)器，從而查詢有關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀況。例如端口流量，端口UP或Down的情況等。
2基于H3C的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與配置
由于網(wǎng)管人員不可能太仔細(xì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，這就必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控服務(wù)器將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行記錄，這樣，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理人員需要對(duì)有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行查詢時(shí)，只要登錄到監(jiān)控服務(wù)器，查詢有關(guān)數(shù)據(jù)就可以了。因此，從理論上就必須在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控服務(wù)器上安裝相應(yīng)的操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和監(jiān)控軟件。
在本文的設(shè)計(jì)中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控理論上的要求和華三官方的相關(guān)文檔記述，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控服務(wù)上安裝的是Windows Server 2003，為了安全性和可靠性，最好是帶SP2的。數(shù)據(jù)庫(kù)是為了記錄并保存網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行狀況，在本文的設(shè)計(jì)中，安裝的是SQL Server 2005[2]。網(wǎng)管工作站需要通過(guò)WEB的方式來(lái)訪問(wèn)監(jiān)控服務(wù)器，因此還必須在監(jiān)控服務(wù)上安裝IIS6。
雖然安裝Windows Server 2003和SQL Server 2005對(duì)硬件的要求并不高，但由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控服務(wù)器需要24小時(shí)不間斷地運(yùn)行，才能有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行記錄。因此最好選取專業(yè)的服務(wù)器，在本文設(shè)計(jì)中選取部門級(jí)的服務(wù)器就夠了。網(wǎng)管工作站主要用于查詢數(shù)據(jù)，對(duì)硬件要求不高，一般的PC足夠了。
在大型網(wǎng)絡(luò)中，為了有效對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，避免網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，通常在交換上配置了VLAN。VLAN之間通常是隔離的[4]。為了使網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器能有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)和路由器等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，需要在各交換機(jī)上配置好VLAN。VLAN 1是每臺(tái)交換機(jī)上的默認(rèn)具有的VLAN，因此推薦將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器連接在配置了VLAN 1的端口上。例如在本文的設(shè)計(jì)中。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控服務(wù)連接在核心交換機(jī)的三十六號(hào)口，在配置交換機(jī)時(shí)就需要將三十六號(hào)口加入到VLAN 1中。網(wǎng)管工作站也是一樣需要連接到對(duì)應(yīng)樓層交換機(jī)VLAN 1上，這樣以便于互訪。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控服務(wù)器的IP地址也應(yīng)該與網(wǎng)管工作站IP地址屬同一個(gè)網(wǎng)段。
為了對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)控，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)置IP址，通常IP地址是VLAN 1所規(guī)劃網(wǎng)段的。例如，將191.168.21.0/24這個(gè)網(wǎng)段分配給VLAN 1。
H3C的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備缺省時(shí)并不開啟SNMP協(xié)議，需要技術(shù)人員在配置交換機(jī)或路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)進(jìn)行開啟。以下是相關(guān)的配置命令及解釋：
system-view//進(jìn)入系統(tǒng)視圖
[H3C] snmp-agent//啟用SNMP
[H3C] snmp-agent sys-info version all//讓設(shè)備支持能支持的所有版本SNMP協(xié)議
[H3C] snmp-agent community read public//設(shè)置讀數(shù)據(jù)團(tuán)體名為public
H3C] snmp-agent trap enable standard authentication //允許發(fā)陷入報(bào)文
[H3C] snmp-agent trap enable standard coldstart//允許發(fā)冷啟動(dòng)消息到監(jiān)控服務(wù)器
[H3C] snmp-agent trap enable standard linkup//允許發(fā)端口UP的消息到監(jiān)控服務(wù)器
[H3C] snmp-agent trap enable standard linkdown //允許發(fā)端口DOWN的消息到監(jiān)控服務(wù)器
監(jiān)控軟件是選擇是至關(guān)重要的,監(jiān)控軟件的作用是輪詢被監(jiān)控的設(shè)備[5],并記錄相關(guān)信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中,也接受被監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)來(lái)的陷入信息,也記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中.。以便于網(wǎng)絡(luò)管理工作站進(jìn)行查詢。在本文的設(shè)計(jì)中，采用的是H3C的局域網(wǎng)能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控軟件。安裝完畢之后，設(shè)置好IIS，在網(wǎng)管工作站上打開IE，輸入監(jiān)控服務(wù)器的IP址及端口，便可打開，例如,191.168.21.2: 8080/。圖2是登錄到監(jiān)控服務(wù)器所看到的圖形管理界面。由于該軟件需要JAVA插件支持，如果網(wǎng)管工作站沒(méi)有安裝，會(huì)跳出下載提示框。
圖2 WEB圖形界面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控軟件
3總結(jié)與展望
對(duì)于中、大型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀況，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)是非常重要的，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障的排除提供了便利，對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了依據(jù)。在本文的設(shè)計(jì)中，以H3C網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例，分析并討論網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件的安裝和配置，具有積極的意義。
如果想具有更靈活的管理手段，也可自主開發(fā)出服務(wù)器端的監(jiān)控軟件。例如使用MRTG來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的進(jìn)行基于SNMP的管理。如果采用MRTG組件的方法，可以結(jié)合.NET等開發(fā)工具來(lái)開發(fā)出服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控軟件。
參考文獻(xiàn)：
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為了準(zhǔn)確反映評(píng)測(cè)結(jié)果，我們把家長(zhǎng)最關(guān)心的六項(xiàng)功能，分成時(shí)間控制、軟件限制、游戲控制、反黃功能、家長(zhǎng)監(jiān)控和反破壞能力共六個(gè)模塊，分別進(jìn)行對(duì)比。孰優(yōu)孰劣，一看便知。
時(shí)間控制
家長(zhǎng)一般會(huì)給孩子一定的電腦使用時(shí)間，而家長(zhǎng)不在時(shí)，就會(huì)擔(dān)心孩子過(guò)于沉迷，耽誤了學(xué)業(yè)。因而能不能有效控制孩子使用電腦的時(shí)間，是衡量工具是否稱職的一個(gè)重要因素。這雖然是個(gè)籠統(tǒng)的限制功能，卻是一般家長(zhǎng)最關(guān)心的。比方說(shuō)，我們聽到家長(zhǎng)們說(shuō)的最多的就是“今天只能玩X個(gè)小時(shí)電腦”之類的話。
在參評(píng)的四款軟件中，“阿達(dá)好爸爸控制助手”、“健康上網(wǎng)專家”、“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”三款都提供了上網(wǎng)時(shí)間限制功能。其中“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”和“健康上網(wǎng)專家”能夠設(shè)置每周允許上網(wǎng)的時(shí)間段和每天允許的使用時(shí)間，一旦到達(dá)指定時(shí)間，電腦將無(wú)法使用，設(shè)置簡(jiǎn)單而且靈活，任何人都能輕易上手。“阿達(dá)好爸爸控制助手”具有同樣功能，遺憾的是界面不夠人性，操作也略顯復(fù)雜。另一款工具“e貓反黃監(jiān)控軟件”則沒(méi)有提供時(shí)間限制功能。在第一輪對(duì)比中，“健康上網(wǎng)專家”與“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”的表現(xiàn)略高一籌（如圖1）。
游戲控制
要說(shuō)游戲最吸引的對(duì)象，恐怕非孩子莫屬了，這同時(shí)也是最讓家長(zhǎng)頭疼的事。那么在參評(píng)的四款工具中，誰(shuí)能更好地控制孩子的游戲癮呢？我們來(lái)看一下。
在這一輪評(píng)測(cè)中，我們發(fā)現(xiàn)“健康上網(wǎng)專家”和“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”兩款工具單獨(dú)提供了游戲控制功能，既可以指定小孩能玩的游戲，也可以限制游戲時(shí)間。特別是“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”，能夠自動(dòng)判斷游戲和程序，我們只需設(shè)定好時(shí)間段，軟件就能自動(dòng)檢測(cè)游戲，到時(shí)間后將其關(guān)閉，省去了家長(zhǎng)添加游戲的操作，非常貼心，家長(zhǎng)也可以自行添加游戲程序。“健康上網(wǎng)專家”也具有自動(dòng)檢測(cè)功能，但實(shí)際控制效果上看，表現(xiàn)略遜一籌，有些游戲無(wú)法檢測(cè)到。“e貓反黃監(jiān)控軟件”和“阿達(dá)好爸爸控制助手”沒(méi)有提供游戲控制功能，使用這兩款軟件的話，必須指定禁用的程序。該輪對(duì)比，“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)勝出（如圖2）。
軟件限制
在一臺(tái)電腦上，安裝的軟件不計(jì)其數(shù)，有些軟件不想讓孩子使用，擔(dān)心破壞自己的文件。這就需要使用軟件限制功能來(lái)限制了。
“健康上網(wǎng)專家”、“阿達(dá)好爸爸控制助手”以及“e貓反黃監(jiān)控軟件”提供有軟件限制功能，大家可以把軟件添加進(jìn)來(lái)，避免孩子使用。“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”無(wú)此功能，但有兩個(gè)方面需要注意，一是它提供了聊天軟件限制功能，二是在游戲控制中，也可以添加指定的軟件，在一定程度上彌補(bǔ)了這方面的缺陷，因?yàn)橛螒蚝鸵话丬浖?shí)際上也沒(méi)有太多區(qū)別。倒是它的聊天軟件限制功能雖然看似有些不足，但的確能讓家長(zhǎng)省不少力。這輪評(píng)測(cè)，各方勢(shì)均力敵（如圖3）。
家長(zhǎng)監(jiān)控
即便有了工具輔助，家長(zhǎng)也希望能時(shí)時(shí)關(guān)注孩子的行為。最好的方法當(dāng)然是查看孩子的上網(wǎng)記錄。這四款工具提供的記錄能讓家長(zhǎng)滿意嗎？
使用發(fā)現(xiàn)，“健康上網(wǎng)專家”、“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”、“e貓反黃監(jiān)控軟件”可以實(shí)時(shí)截圖，而且默認(rèn)以全屏幕狀態(tài)保存，清晰度也令人滿意。尤其是“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”，還可以設(shè)置保存的天數(shù)，避免過(guò)多的資源消耗。“阿達(dá)好爸爸控制助手”是通過(guò)記錄上網(wǎng)日記幫助家長(zhǎng)了解孩子的使用過(guò)程，相對(duì)來(lái)說(shuō)，不如其它軟件直觀。可以說(shuō)，“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”是這一輪對(duì)比中的佼佼者（如圖4）。
反黃瀏覽
如果說(shuō)，無(wú)休止的游戲和使用軟件，影響到的是孩子的學(xué)習(xí)成績(jī)的話，那么網(wǎng)絡(luò)上無(wú)處不在的不良內(nèi)容，則會(huì)對(duì)孩子產(chǎn)生心理上的傷害。能不能有效阻止黃色內(nèi)容，對(duì)家長(zhǎng)控制類軟件來(lái)說(shuō)，是另一個(gè)至關(guān)重要的功能。這四款軟件對(duì)不良內(nèi)容的實(shí)際攔截效果怎樣呢？我們隨機(jī)挑選出了五組敏感關(guān)鍵字和五組，對(duì)它們的反黃能力進(jìn)行檢測(cè)。為公平起見(jiàn)，所有參測(cè)軟件的智能判斷級(jí)別，均被重新設(shè)定為“中級(jí)”。
在這一輪評(píng)測(cè)中，“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”表現(xiàn)突出，成功攔截了所有的不良網(wǎng)址和關(guān)鍵詞。“e貓反黃監(jiān)控軟件”表現(xiàn)同樣不俗，但略遜于“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”。而“阿達(dá)好爸爸控制助手”、“健康上網(wǎng)專家”則不算理想，經(jīng)常出現(xiàn)漏網(wǎng)之魚。本輪表現(xiàn)，“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”最強(qiáng)，“e貓反黃監(jiān)控軟件”居次。
反破壞能力
除了上述功能，軟件的反破壞能力同樣不可忽視。因?yàn)槿绻⒆雨P(guān)閉軟件，再?gòu)?qiáng)的能力也施展不了。
在這一環(huán)節(jié)，參評(píng)的每款工具都有不俗的表現(xiàn)，最基本的密碼保護(hù)功能，可以防止沒(méi)有正確密碼退出軟件的現(xiàn)象。值得一提的是，“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”還具有進(jìn)程隱藏功能，在任務(wù)管理器找不到進(jìn)程，終止也就無(wú)從談起了。另外，“健康上網(wǎng)專家”等三款工具的防卸載功能也很突出，但相比“展翅鳥家長(zhǎng)控制軟件”，表現(xiàn)則略顯不足。
關(guān)鍵詞：石蠟成型機(jī)，串行通信，單片機(jī)，VisualBasic
本系統(tǒng)的目標(biāo)是:通過(guò)相關(guān)軟件、硬件的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)由主機(jī)(上位機(jī))通過(guò)單片機(jī)(下位機(jī))通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)石蠟車間現(xiàn)場(chǎng)石蠟成型機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控。即利用主機(jī)的監(jiān)控軟件與單片機(jī)進(jìn)行通信,以實(shí)現(xiàn)對(duì)石蠟成型機(jī)的監(jiān)控功能。本系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能:
(1) 界面設(shè)計(jì)清晰,功能齊全，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示石蠟成型機(jī)所有參數(shù)及狀態(tài)
(2) 上位機(jī)與下位機(jī)能進(jìn)行可靠、實(shí)時(shí)的通信。
(3) 查詢歷史記錄功能
1軟硬件的選取及上下位機(jī)間通信協(xié)議的定義
基于上述目標(biāo)與功能,要實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng),首先要解決以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.1 上位機(jī)與單片機(jī)之間通信方式的選取
串行通信使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，處理的數(shù)據(jù)電壓只有一個(gè)準(zhǔn)位,因此不容易漏失數(shù)據(jù)。串行通信端口(RS-232)是每部計(jì)算機(jī)上的必要配備,它不僅實(shí)用簡(jiǎn)單,而且價(jià)格便宜。。因此本系統(tǒng)采用RS-232串行通信方式用于上、下位機(jī)間的通信。
1.2 監(jiān)控軟件開發(fā)平臺(tái)的選取
VisualBasic（VB）是一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，可用于開發(fā)Windows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序。它簡(jiǎn)單易學(xué)、效率高，可以高效、快速地開發(fā)Windows環(huán)境下功能強(qiáng)大、圖形界面豐富的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。所以，本系統(tǒng)采用VB作為監(jiān)控軟件平臺(tái)。
1.3 單片機(jī)型號(hào)以及芯片的選取
MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器(TI)1996年開始推向市場(chǎng)的一種16位具有精簡(jiǎn)指令集的、超低功耗的混合信號(hào)處理器(Mixed SignalProcessor)。由于它具有極低的功耗、豐富的片內(nèi)外設(shè)和方便靈活的開發(fā)手段，已成為眾多單片機(jī)系列中一顆耀眼的新星。本系統(tǒng)采用MSP430單片機(jī)。
1.4 上位機(jī)與單片機(jī)之間的通信協(xié)議
Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)采用Modbus通訊協(xié)議進(jìn)行通訊，采用16位CRC校驗(yàn)以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
通信參數(shù)設(shè)置
