中央塔节传中心综合网管系统的设计与实现

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2024年4月24日发(作者：)

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ｌ　Ｗｉｒｅｌｅ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ　

中央塔节传中心综合网管　

系统的设计与实现　

◎周凤龙中央广播电视塔　

３中央塔负２层节传中心机房的电力设备（包括电源、　

摘要：近年来，担负广播电视节目传输任务的节传中心　

进行了大规模技术改造，使用的设备一般具备网络接口，　

为综合网管开发提供了基础条件。综合网管在广播电视　

配电柜、ｕＰｓ、稳压器等）　

４中央塔１　６层节传中心机房的节传设备　电力设备　

５各节传中心机房的环境参数ｆ温湿度等）：　

６与中央塔节传中心的ＳＤＨ网络配套的分散在远端ＳＤＨ　

站点的电源设备。　

节目传输中开发与应用，为广播电视节目传输的安全提　

供了保证手段。　

综合网管系统的实现设备监控的主要技术难度在于：　

关键训：智能　综合网管服务器　节目传输　

１监控对象复杂。从监控范围中可以看到　需要监控的　

设备类型多达十几种．通讯方式也不尽相同　有串口（包括　

ＲＳ２３２　ＲＳ４８５等）的、有网口（包括ＴＣＰ、ＳＮＭＰ、Ｓｏｃｋｅｔ等）　

０弓ｆ言　

中央塔节传中心担负着中央及地方广播电视台站的多种　

视音频节目的编码　交换、传输、备份业务等任务　节传设　

的，还有Ｃ结点类型的（需要通过ＰＬＣ控制）．也有需要从专　

用系统读取数据的。　

２监控对象数量庞大。监控范围中提到各种设备总量统　

各种类多、数量大　站点分散．日常维护与传输保障工作对　

业务人员的技术要求高，技术人员工作负荷重：　

对中央塔节传中心及放置在远离中心的相关单位的节传　

设备、电力设备、环境参数等对象进行统一智能监控　使中　

央塔节传中心负责的节传业务具有更加高效、可靠的保障能　

力　并为中央塔节传中心业务的全面信息化打下坚实的基础。　

统一智能的监控系统，就是按照全面、智能、安全、可靠、　

计达到３００以上　对网管系统建设目标中提及的即时、高效　

等要求是个不小的考验。　

３智能监控与管理。复杂与数量庞大的监控设备，在网　

管系统中应能够方便地管理与定位，这需要网管系统的建设　

应充分考虑中央塔节传中心业务的特征进行针对性地设计。　

２功能目标　

考虑到网管监控的主要技术难度和中央塔节传中心的实　

际需求，确定网管系统建设的具体功能目标。　

即时、高效等原则设计与建设广播电视节目综合网管系统。　

１监控范围　

网管系统需要监控的对象有中央塔节传中心所有广播电　

视节目的传输设备以及传输配套的电力设备和环境参数。　

这些设备和参数包括：　

１　中央塔节传中心的传输设备包括广播传输设备　电视　

１图形化设备监控　

系统通过图形界面表现监控范围中提到所有设备和环境　

参数．直观反映各监控对象的运行状态。　

设备监控通过设备分组对设备进行图形化监控。设备和　

设备组的图形化．可以方便地表现故障设备的物理特性．包　

节目传输设备、ＳＤＨ光传输网络设备、ＳＤＨ微波传输设备等　

２中央塔负２层节传中心机房的节传设备（包括各种编　

码器、复用器、切换器、音频分配器、音频合成器、音频适　

配器等）　

括设备、设备所属机箱、设备所属机柜等对象的位置、说明等。　

系统的监控设备数量庞大，监控系统应通过图形化功能　

为故障设备提供友好的定位功能。在设备出现故障时．技术　

人员通过监控系统提供的信息能够快速到达故障设备的位置，　

１１０广播与电视技术　２０１０年第１２期　

礤鬣无线覆盖　

ＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｖｅｒａｇｅ　

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障告警和故障定位。　

４．分布式监控　

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通过客户端／服务器模　

式构建系统．用户可以通过　

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多台终端同时实时监控。　

５统一网管　

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管理客　

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监控服务器　

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通过统一的网管平台．　

用户可以在一套图形化界面　

中实现系统的各种监控功能，　

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包括设备监控　业务监控、　

历史数据查询等。　

６．数据管理　

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（　蚪逻辑　）　

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提供详细的数据日志和管理功能．并提供数据的报　

表统计功能，以帮助分析系统运行性能。　

７安全可靠　

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通过用户权限管理　系统数据备份等功能使网管系　

目　ｌ　Ｉ露霸——一　—糊　－－　．４￣ｉ１　

统的安全性得到保障。　

８系统配置　

系统的监控对象和监控功能应可以进行灵活配置．以　

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对故障设备加以处理及维护。　

监控设备的导航通过设备树实现．通过设备分组将有关　

系的设备进行分类．并对分类设备进行图形化管理．使设备　

定位具有针对性。　

适应节传业务调整时所需的设备调整。　

３系统开发　

网管系统是一个软件平台　它的设计与实现应充分体现　

现代科技文明，尤其是计算机技术的先进成果。　

网管系统采用Ｃ／Ｓ结构．通过多层架构实现分布式访问．　

应用服务层能够为第三方提供各种数据访问接口．结合客户　

端的模块化设计方案　系统可以从界面到服务充分适应未来　

的扩展需求。　

２．业务监控　

业务监控需要实现对广播电视节目的状态监控。　

广播节目包括中央７Ｏ路广播业务．通过统一的广播节　

目监测界面表现广播节目的综合状态。点击广播节目的图形．　

可以查看广播节目的设备链路图形　当广播节目出现告警或　

故障时．监测界面可以通过图形闪烁及声音提示直观显示告　

警节目。　

广播节目对象要从接收、切换，合成、分配、编码复用、　

到状态监测等各个环节的设备状态参数中抽象出综合的虚拟　

属性和状态。　

其业务链路的图形化能够表现广播节目使用的主／备传　

输设备。　

３．快速响应　

１．网管系统设计特点　

１）易用性　

系统充分考虑网管操作人员的技术水平和操作习惯．提　

供简洁、美观的全中文图形化界面．并通过最优化设计使每　

一

个操作步骤都简单、可靠　易用．从而大大提高操作人员　

的心理接受能力．减少学习培训时间并提高网管操作效率。　

２）先进性　

系统采用先进的技术框架（．ＮｅｔＦｒａｍｅＷｏｒｋ）和界面技术，　

结合多层结构设计．保证系统先进的整体功能和性能。　

３）统一性　

不再需要用不同的网管系统去管理不同的设备。网管系　

由于监控对象数量庞大，系统能够快速、自动的实现故　

统能以统一的平台管理整个系统　使大量功能集成在单一操　

２０１０年第１２期　广播与电视技术　１ｌ１　

无线覆盖　器　

Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ　

作界面下。　

４）模块化　

串口、Ｃ接点、ＴＣＰ、ＳＮＭＰ的监控设备，在用户界面上都以　

相同的方式进行访问和管理．操作统一。　

系统完全按模块化方式设计．可以在实现基本功能的情　

况下．实现系统新功能的轻松扩展。　

５）高性能　

（４）用户界面——设计简洁、美观的全中文界面，充分　

考虑操作人员的业务习惯．提高易用性。　

（５）执行功能——通过编辑工具．用户可以自定义各监　

控对象的功能。在图形化界面中．监控对象可以通过右键点　

系统的设备通讯与数据采集服务全部采用多线程技术．　

充分利用当前硬件条件的高性能优势．并通过完善的数据优　

化策略保证网管系统高效　实时的监测性能。　

击调用需要执行的功能。　

（６）日志记录——系统数据库记录了完整的设备属性变　

化日志、系统操作日志、事件臼志，用户可对这些日志按各　

种条件进行查询、打印或导出。　

（７）定制报表——功能强大的报表设计、查询和打印工具。　

（８）故障定位——系统可以在第一时间把界面切换到包　

含告警或故障监控对象的界面或视图。在实时事件中，用户　

２．网管系统的设计与开发内容　

１）网络结构　

图１中计算机和通讯设备使用以太网结构。网管系统的　

网络环境为专用监控网络．不与外界发生物理连接。　

通讯设备是与计算机与监控设备通讯的桥梁．以串口服　

务器为主。对Ｃ结点类型的监控设备．通常还需要布置ＰＬＣ｛可　

编辑逻辑控制器）与设备通讯。　

可以双击事件条目，即可查询事件相关监控对象在临近时间　

的数据变化。　

（９）主要性能如表１所示。　

２）软件架构　

本系统的监控功能业务对象和对象之间的关系模型较为　

复杂．客户端与服务器之间的操控与消息事件要保持状态同　

步和数据同步。多层架构设计才能保证清晰实现这样复杂的　

业务模型．如图２所示。　

３）软件组成　

可支持设备种类　

视图　

无服剃，可由ＤＤＫ进行扩展或专ｒ丁开发　

３２位真彩色，反走样，平滑无级缩放　

视图动画　

实时加亮、闪烁，信号路径计算、显示时问＜１ｓ　

最快＜５００ｍｓ，最慢数卜秒，可根据不同优先级自　

行设置　

＜１ｓ　

属性查询速度　

（１）数据库——存储系统运行所需及产生的各种数据．　

以及系统运行中产生的大量数据。　

（２）ｓｅｒｖｅｒ——数据采集与消息服务器。它通过多线程方　

事件响应速度　

每台数据采集器　

可控设备数　

串口殴备最多２００台，网口设备暂时无限制　

无限制　

日志记录条数　

式对所有设备的状态参数进行实时监测，并根据管理工作站　

的控制和管理操作向设备发送查询或控制命令　同时为客户　

端的各种组件服务提供事件和数据响应。　

（３）ｃｏｎ的ｕｒａｔｏｒ——客户端软件，实现系统配置　报表　

５）运行环境　

网管系统可以运行于ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｉｎｄｏｗｓＮＴ／２ＯＯＯ／ＸＰ操作　

系统下，使用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据库。　

设计、用户管理、数据维护等高级管理操作。　

（４）Ｅｘｐｌ０ｒｅｒ——客户端软件，通过易于操作的全中文图　

形化界面实现所有监控功能。　

４）功能特性　

（１）ｃ／ｓ结构——系统完全按ｃ／ｓ分布式结构设计，可　

网管系统的最经济布署可以仅由一台计算机机构成．即　

所有组件布署在一台计算机上。当系统的监控任务比较繁重　

时．应该为服务器配置单独的计算机，这样监控客户端的图　

形化效果对主机资源的占用不会影响监控服务的性能。　

根据性能或管理的需求任意配置采集服务器　数据服务器和　

客户端的数量、安装位置．最小系统可由一台监控主机ｆ安　

装所有服务器和客户端软件）即可实现。　

（２）实时性能——采集服务器按多线程方式进行设备数　

据访问　可使设备参数或状态的改变以最快的速度反映到监　

控客户端。　

（３）全面监控——各种控制接口如Ｒｓ２３２／Ｒｓ４２２／Ｒｓ４８５　

４系统硬件结构　

组成网管系统的硬件结构见图３。　

如图３所示．机房中节传设备和动力设备依据通讯方式　

分别通过串口服务器和可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）（用于Ｃ结　

点接口设备）访问；温湿度、开关、压力等环境参数都通过　

ＰＬＣ接出其数模信号，通过串口服务器传递到系统的数据采　

集服务器。　

１１２广播与电视技术　２０１０年第１２期　

系统设计的每层结构之间的业务功能调用通过接口　

实现。各种业务功能在服务层使用服务管理器管理，通　

过配置文件进行动态加载，使系统的业务功能具有极好　

的可扩展性。在某一层面的业务逻辑中．系统设计为模　

块化的实现方式，组件与业务功能清晰地匹配，在进行　

扩展时可以最大限度地减少新业务模块对原有系统在可　

靠性方面的影响。　

对第三方产品与系统．网管系统设计有可配置的接　

口管理器　通过开发相应的接口组件，轻松实现业务交　

互，最大程度地解决了既有系统在业务发展进程中的限　

制与瓶颈问题。　

４．高效性　

网管系统在所有业务环节针对业务性质对数据和业　

务逻辑都进行了优化，保障了监测界面监测数据的实时　

性，系统时延（指从数据推送至代理计算机到页面刷新）　

所有网管设备．包括计算机　通讯设备以及组网设备的　

选型在满足功能要求、性能要求的基础上．重点考虑这些设　

备的高可靠性要求：在满足以上要求后．再通过适度的冗余　

为系统提供一定的可扩展性。　

不超过２秒：　

１）数据采集使用多线程技术，多个采集服务可以并行；　

２）数据采集后进行分发与封装　通过相应的监测业务服　

务器对数据进行时效过滤．保证最新的数据变化能够最快送出：　

３）核心服务采用消息机制．对故障信息能够在第一时间　

通知相关的服务器，包括界面服务：　

中央塔节传中心网管系统需要监控的设备数量较大　同　

时还需承载业务监控，因而网管系统计算机选用三台以上主　

机．包括１台Ｐｃ服务器和２台Ｐｃ工作站。Ｐｃ服务器用于承　

４）界面服务中，通过告警对象管理系统对所有告警对象　

提供直观导航ｊ同时，使用可配置的告警声音提示存在未处　

理的告警事件或对象；　

５）图形化界面提供的图形闪烁功能可以突出显示故障监　

测对象．配合故障导航系统．能够轻松实现故障定位，使用　

户能够直观　快捷地进行故障分析与排除。　

５数据安全与可靠性　

网管系统具有运行库和日志数据的备份与恢复工具．可　

以轻松备份与恢复系统的日志数据或运行数据。　

载数据库和监控服务组件：２台Ｐｃ工作站用于运行监控和管　

理客户端。　

为保证系统日后的改造和扩展不必在控制接口上过多重　

复投入，系统在为监控设备选择控制接口的时候将预留一定　

的冗余接口。　

为保证系统网管设备的可靠性．为所有设备选型选用一　

定的备品、备件。　

５系统特点　

１实用性与可操作性　

运行数据的全集备份和恢复功能　使网管系统在发生硬　

件或操作系统级的灾难事故时．可以更快地重建系统。　

网管系统的人机界面简洁、美观．所有监控操作与相关　

功能都进行了优化设计．使各种功能的使用步骤简便快捷，　

大大减轻了使用者在关键业务操作上的心理压力和业务压力．　

减少了掌握系统所需的培训时间。　

２．开放性与先进性　

６结束语　

中央塔节传中心综合网管系统开发历时七个月．整个网　

管系统使用了较新的技术　对节传中心的业务层和设备层进　

行了较全面的研究和探索．综合网管系统的使用，在节传中　

心总控制室内．实现对分散放置的设备及大量的广播电视传　

输业务进行了全面的管理。圆　

网管系统的系统结构采用先进的分布式软件多层架构，使　

用先进的开发技术和产品　保证了系统先进的整体功能和性能。　

３兼容性与可扩展性　

２０１０年第１２期　广播与电视技术　１ｌ３　

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