道路機(jī)電設(shè)施動(dòng)態(tài)運(yùn)維管理系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)

劉 洋 肖 遙

（中交世通資產(chǎn)管理（北京）有限公司， 北京 100024；重慶中交渝武高速公路有限公司， 重慶 401520）

目前，較多地區(qū)的道路機(jī)電設(shè)施運(yùn)維管理都是以區(qū)域集中型設(shè)備管理體系為主，也就是將路段監(jiān)控中心作為現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)層，區(qū)域提供綜合技術(shù)作為管理層的設(shè)備管理體系[1]。但是該管理體系效果存在一些問(wèn)題，如何使機(jī)電設(shè)施實(shí)現(xiàn)更加高效、可靠的管理，還需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

1 道路機(jī)電設(shè)施運(yùn)維動(dòng)態(tài)管理概述

雖然區(qū)域集中型設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的模式在機(jī)電設(shè)施投入應(yīng)用的初期效果良好，但是運(yùn)營(yíng)管理范圍逐漸擴(kuò)張、機(jī)電運(yùn)營(yíng)年限增長(zhǎng)、機(jī)電工程缺陷責(zé)任期結(jié)束，整體運(yùn)行維護(hù)管理需要極為龐大的資源維持，以此使維護(hù)成本提升，整體運(yùn)維工作的效率降低等問(wèn)題發(fā)生[2]。道路機(jī)電資產(chǎn)可以根據(jù)系統(tǒng)劃分為：監(jiān)控、收費(fèi)、供配電、通信、輔助管理、隧道機(jī)電六個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)資產(chǎn)的使用年限、獨(dú)立使用性、資產(chǎn)價(jià)格來(lái)進(jìn)行固定資產(chǎn)分類(lèi)。

收費(fèi)系統(tǒng)中，主要包含有出入口車(chē)道設(shè)備、收費(fèi)站設(shè)備軟件等；監(jiān)控則是車(chē)輛檢測(cè)器、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等；通信系統(tǒng)則包含有光電纜線(xiàn)路、通信管道等；供配電系統(tǒng)則主要是外場(chǎng)設(shè)備電力電纜、低壓配電設(shè)備等；隧道機(jī)電系統(tǒng)則主要有隧道車(chē)輛檢測(cè)器、隧道閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等。機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備是整體道路運(yùn)營(yíng)管理中的重要工具，對(duì)于整體道路運(yùn)維管理提供保障就需要保證電力設(shè)備的使用、管理、養(yǎng)護(hù)、維修幾個(gè)方面。隨著現(xiàn)代道路系統(tǒng)的不斷完善，利用龐大的機(jī)電系統(tǒng)來(lái)整體道路運(yùn)維管理十分必要，為此就需要結(jié)合工作實(shí)際，展開(kāi)動(dòng)態(tài)化的管理活動(dòng)，從而提升整體道路管理效率及效果。

2 道路機(jī)電設(shè)施動(dòng)態(tài)運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

道路機(jī)電設(shè)施動(dòng)態(tài)運(yùn)行維護(hù)管理進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要先整合傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)施運(yùn)維管理系統(tǒng)資產(chǎn)管理、養(yǎng)護(hù)流程等管理職能，同時(shí)要能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以此使異常故障發(fā)生的情況下，能夠及時(shí)將源頭鎖定。將故障鎖定后，能夠經(jīng)過(guò)自動(dòng)報(bào)警功能將故障信息發(fā)送至搶修人員與管理人員，以此使故障的發(fā)現(xiàn)、定位和維修等流程效率提升，且為后續(xù)開(kāi)展設(shè)備升級(jí)、設(shè)備預(yù)養(yǎng)護(hù)等提供可靠的保障。

具體而言，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)以下管理功能：機(jī)電設(shè)施資產(chǎn)管理，主要含有IP地址、備品備件、設(shè)備的管理項(xiàng)目；機(jī)電設(shè)施動(dòng)態(tài)管理，主演含有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、操作軟件、主機(jī)、機(jī)房環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)報(bào)警包含有電子郵件、彈出窗口、手機(jī)信息、語(yǔ)音提示等；機(jī)電設(shè)施故障報(bào)修，是指故障的發(fā)現(xiàn)、派單、處理、修復(fù)過(guò)程的記錄；系統(tǒng)管理，是指登錄、日志管理與參數(shù)設(shè)置功能。

在整體系統(tǒng)中，最為核心的就是將各個(gè)功能進(jìn)行整合，將其分成各個(gè)子系統(tǒng)，總體組成機(jī)電設(shè)施動(dòng)態(tài)運(yùn)維管理系統(tǒng)，通過(guò)各項(xiàng)子系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)整體機(jī)電設(shè)施的動(dòng)態(tài)管理。

3 道路機(jī)電設(shè)施動(dòng)態(tài)運(yùn)維管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在現(xiàn)階段中，機(jī)電設(shè)施實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)運(yùn)維管理是較為依賴(lài)于軟件的，同時(shí)會(huì)對(duì)界面進(jìn)行漢化，比如Nagios、zabbix、openfalcon等，相對(duì)來(lái)說(shuō)，Nagios這一款軟件在適用性上更為良好。Nagios軟件是免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視工具，具有加強(qiáng)的靈性，同時(shí)功能強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Unix、Linux、Windows住家狀態(tài)的監(jiān)控，并且可進(jìn)行路由器、交換機(jī)、打印機(jī)等參數(shù)設(shè)置，服務(wù)狀態(tài)或者系統(tǒng)存在異常的情況，系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間以發(fā)送郵件、短信方式告知管理人員，狀態(tài)恢復(fù)后則會(huì)有相應(yīng)的郵件、短信告知。

3.1 基礎(chǔ)功能

本文以Nagios軟件為例，對(duì)整體功能進(jìn)行分析。該軟件本身可以分成插件和核心兩個(gè)組成，監(jiān)控任務(wù)主要是由插件實(shí)現(xiàn)，插件是可以自行編寫(xiě)的，因此具有較高的靈活性，該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：對(duì)遠(yuǎn)程主機(jī)過(guò)程本地主機(jī)資源進(jìn)行監(jiān)控，比如內(nèi)存、磁盤(pán)和進(jìn)程等；對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源進(jìn)行監(jiān)視，比如FIP、PING、HTTP、POP3等；用戶(hù)可自行編寫(xiě)插件，進(jìn)而用自己的插件提供服務(wù)；預(yù)前進(jìn)行時(shí)間處理流程的定義，在服務(wù)器或者主機(jī)的狀態(tài)出現(xiàn)故障，可自動(dòng)運(yùn)行指定程序；可運(yùn)用web界面對(duì)各個(gè)服務(wù)器或者主機(jī)在運(yùn)行中的狀態(tài)；在監(jiān)控的目標(biāo)發(fā)生故障時(shí)，能夠使用短信或者郵件的方式來(lái)通知有關(guān)人等

通過(guò)部分插件、監(jiān)測(cè)腳本的自定義華，用戶(hù)可以針對(duì)特定程序展開(kāi)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)于監(jiān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行分層，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的層次化。該軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)信息的統(tǒng)計(jì)，是通過(guò)和其他程序的結(jié)合提供動(dòng)態(tài)化的統(tǒng)計(jì)圖表。該軟件的一大特點(diǎn)是日志管理功能十分強(qiáng)大，能夠進(jìn)行詳實(shí)的記錄與回卷。此外，對(duì)于整體架構(gòu)拓展、服務(wù)器數(shù)量增加，也能夠達(dá)成監(jiān)測(cè)區(qū)域拓展。

3.2 監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)

Nagios系統(tǒng)一般由主程序Nagios與一個(gè)插件程序Nagiosplugins、四個(gè)可選附件ADDON構(gòu)成，分別為NPPE、NDOUtils、NSClient++、NSCA。該軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能是通過(guò)插件完成的，所以Nagios與Nagiosplugins在動(dòng)態(tài)化道路運(yùn)維管理中是必須的。ADDON中的四個(gè)可選，NRPE可以通過(guò)遠(yuǎn)程Unix/Linux主機(jī)中執(zhí)行腳本插件，來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程主機(jī)資源監(jiān)控；NSCA則是可以將監(jiān)控信息發(fā)送至系統(tǒng)服務(wù)器；NSClient++則是將各個(gè)event產(chǎn)生的信息與系統(tǒng)配置信息存入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理和檢索。四個(gè)可選附件中，NSClient++與NPPE是在客戶(hù)端中工作，NDOUtils則是在服務(wù)器端作業(yè)，NSCA則是在客戶(hù)端與服務(wù)器端中同時(shí)安裝。此外，snmp協(xié)議可以達(dá)成Windows、linux/unix服務(wù)、打印機(jī)、交換機(jī)等監(jiān)控。

在打開(kāi)Nagios之后，系統(tǒng)會(huì)以周期階段自動(dòng)進(jìn)行插件調(diào)用，以此進(jìn)行服務(wù)器狀態(tài)的檢測(cè)，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行隊(duì)列維持，所有插件返還狀態(tài)信息會(huì)進(jìn)入到隊(duì)列中，系統(tǒng)讀取信息是先從隊(duì)首開(kāi)始的，讀取、處理完成之后，會(huì)通過(guò)web將狀態(tài)結(jié)果顯示出來(lái)。Nagios系統(tǒng)針對(duì)返還信息可以識(shí)別四種，即正常狀態(tài)，顯示為綠色、ok；警告狀態(tài)，顯示為綠色、WARNING；嚴(yán)重錯(cuò)誤狀態(tài)，顯示為紅色、CRITICAL；未知錯(cuò)誤狀態(tài)，顯示為深黃色、UNKNOWN。Nagios系統(tǒng)會(huì)通過(guò)返還數(shù)據(jù)信息，對(duì)監(jiān)控目標(biāo)的狀態(tài)進(jìn)行判斷，進(jìn)而使用web界面進(jìn)行展示。

3.3 報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)

利用Nagios系統(tǒng)，有三種途徑可實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能：首先是web途徑，也就是通過(guò)瀏覽器進(jìn)行監(jiān)控目標(biāo)查看，根據(jù)頁(yè)面顯示存在圖標(biāo)差異，明確問(wèn)題的主要類(lèi)型；其次是通過(guò)郵件進(jìn)行報(bào)警。在故障發(fā)生的情況下，達(dá)到設(shè)置的重試次數(shù)、探測(cè)間隔時(shí)間的情況下，系統(tǒng)會(huì)向有關(guān)人員自動(dòng)發(fā)送郵件，明確問(wèn)題及其狀況；最后是手機(jī)短信途徑。故障在發(fā)生時(shí)，通過(guò)短信進(jìn)行報(bào)送，在非工作時(shí)間中該途徑發(fā)揮的效果更好，能夠及時(shí)、有效的進(jìn)行通知。一般而言，可以三種方式同時(shí)使用，在工作時(shí)間來(lái)通過(guò)瀏覽器進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，郵件針對(duì)不能實(shí)時(shí)進(jìn)行設(shè)備監(jiān)測(cè)界面觀看的管理人員，而手機(jī)短信則補(bǔ)充了非工作時(shí)間系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題無(wú)法及時(shí)報(bào)警的缺漏，形成互補(bǔ)的報(bào)警系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代道路系統(tǒng)整體規(guī)模越來(lái)越大，機(jī)電設(shè)備越來(lái)越多樣化，如何進(jìn)行高效的道路系統(tǒng)管理，維護(hù)道路機(jī)電設(shè)備運(yùn)用，成為現(xiàn)代道路運(yùn)維管理中的重要問(wèn)題。通過(guò)道路系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備動(dòng)態(tài)運(yùn)維管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與管理，同時(shí)也能夠?yàn)檎w道路系統(tǒng)管理提供臂助，