基于J2EE的通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

鄭世華

摘要：通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)的主要采用B/S架構，并吸收了J2EE在技術方面的能力優(yōu)勢，整合了告警監(jiān)控數據的采集、監(jiān)聽、監(jiān)控和缺陷故障等功能模塊，并創(chuàng)建了設備維護管理的綜合平臺。本系統(tǒng)包括了設備信息、告警數據監(jiān)聽、設備告警監(jiān)控、缺陷信息、系統(tǒng)設置這六大功能，在各個功能模塊中都能得到充分體現(xiàn)，且性能良好，能夠滿足對通信設備的告警監(jiān)控需求，具有良好的實際應用前景。

關鍵詞：告警監(jiān)控;數據采集;故障處理;J2EE技術

1引言

隨著科技和工業(yè)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代的企業(yè)工程系統(tǒng)越來越復雜，其生產自動化程度也越來越高。通信設備告警監(jiān)控系統(tǒng)的應用主體單位是某些通信企業(yè)的維護部門，這些企業(yè)引進了眾多通信設備，且多為科技含量高、總價高的設備，因此提出了更加嚴格的通信設備告警監(jiān)控需求[1]。通過建設通信設備告警監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了通信設備告警監(jiān)控系統(tǒng)的信息化、網絡化，既提高了告警監(jiān)控的整體運行效率，并且還讓企業(yè)當中的所有通信設備，實現(xiàn)更加靈活、有效的互通，增強了不同部門之間的溝通和協(xié)調。

2J2EE技術概述

與傳統(tǒng)的開發(fā)技術構架相比較，企業(yè)級分布式應用平臺（java 2 platform enterprise edition，J2EE）具有其自身的突出特點，它自身便包括了大量的組件，這些組件可以為開發(fā)工作提供便捷的條件，可以簡化系統(tǒng)的開發(fā)和部署程序，更重要的是，其具有傳統(tǒng)開發(fā)技術框架所不具備的可移植性，再用價值更高，安全性也很強。J2EE采取的是三層構架模式，數據訪問層、服務中間層以及應用表現(xiàn)層相對獨立，對于系統(tǒng)的管理者和使用者，都更友善，操作技術難度低，可以廣泛的推廣、應用。Enterprise JavaBean是J2EE最核心和重要的部分，它是一套重量級的企業(yè)應用開發(fā)框架，可以解決企業(yè)在系統(tǒng)面向服務開發(fā)中的難題。

從J2EE的業(yè)務層來看，其業(yè)務邏輯的實現(xiàn)，便主要依靠的是Enterprise JavaBean，因此業(yè)務層的運行也是在Enterprise JavaBean應用服務器中;在應用表現(xiàn)層上，其不僅能夠支持java程序的運行，同時還能夠為Web客戶端、Cob客戶端和其他一些小型應用程序提供運行環(huán)境;至于數據訪問層，其能夠和各種類型的數據庫建立起數據訪問通道，至于數據訪問層和業(yè)務層之間的互動，主要通過SQL（結構化查詢語言，Structured Query Language）以及JDBC（Java數據庫連接，Java Database Connectivity）來實現(xiàn)。

3通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)需求分析

3.1系統(tǒng)需求概述

此通信設備告警監(jiān)控信息管理系統(tǒng)，對通信設備告警監(jiān)控業(yè)務所需的各類信息需求，進行了全面的整合，并且可以為管理者，提供設備管理方面的方案和輔助。從而真正實現(xiàn)了對通信設備的網絡化、信息化管理，一方面這可以更加集中、更加高效的進行通信設備告警，另一方面其還能夠為不同崗位、不同部門之間的通信，創(chuàng)造和提供更穩(wěn)定、安全的條件。而且該系統(tǒng)可以對通信設備執(zhí)行各種所需的管理操作，如查詢、登記和借用等等，功能完善。

3.2系統(tǒng)功能需求分析

根據通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)的實際情況，具體深入到各個通信設備告警監(jiān)控管理信息現(xiàn)場對現(xiàn)有業(yè)務流程進行操作，對系統(tǒng)的功能需求有了直觀的了解，借此進行了分析，提出了系統(tǒng)的主要功能需求，包括了如下功能。

（1）系統(tǒng)可以對通信設備的基本信息進行設置，設備信息設置主要包括計量單位、設備使用單位、設備來源和設備的現(xiàn)狀信息進行分析，完成設備資料基礎信息的編輯。

（2）對通信設備信息進行編輯、編碼、增加、刪除和修改操作來完成設備信息的設置。只有登記了的設備才能夠將設備信息錄入系統(tǒng)，從而對設備進行管理。

（3）系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對局部區(qū)域內各通信節(jié)點的設備工作狀況進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理，能夠為用戶在第一時間提供告警信息并通知處理系統(tǒng)故障，能夠提供機房值班員交接班功能。

（4）網管值班員不但能夠對系統(tǒng)的所有通信節(jié)點、機房進行監(jiān)管，而且能夠對系統(tǒng)有關共性設置進行管理，并能完成告警信息的存儲、處理和發(fā)送，以及查詢機房值班員交接班時對設備告警的處理情況。

（5）可以查看通信設備的類別、設備登記信息、設備所處的運行狀態(tài)、以及設備所處機房位置。

（6）對通信設備進行盤點，主要是用于保證企業(yè)通信設備的顯示狀態(tài)同通信設備的實際情況相統(tǒng)一，從而保證企業(yè)通信設備沒有流失。

（7）應當具備設備告警數據采集的功能，可以實時采集被監(jiān)測設備的各類告警信息，并送給數據處理模塊進行告警信息的處理和存儲。同時對采集的告警監(jiān)控數據進行均值與極值計算等處理，并以文件的方式存儲數據。

（8）由于設備在使用過程中或多或少會存在一些缺陷，因此有必要對故障信息進行定位。設備的維護管理者填寫相應的故障信息，對故障發(fā)現(xiàn)人員，審核人員、審核日期、故障日期、送修日期、送修人員、預修日期進行編輯。

（9）對出現(xiàn)問題的通信設備進行包括故障定位、設備缺陷、故障校驗、缺陷查詢等功能。然后記錄設備概況信息，包括設備名稱、規(guī)格、出廠編號、部門、使用人員、設備、品牌、詳細配置、設備狀態(tài)、故障現(xiàn)象、故障原因及處理信息等，其中，發(fā)現(xiàn)人員、審核人員、審核日期設備名稱、設備編號、故障日期、送修日期等信息不能為空。

（10）實施通信設備的告警監(jiān)控，這部分的具體功能需求，包括提供告警圖片、告警統(tǒng)計、歷史告警以及實時告警等信息，并且還能夠自行通過對告警信息的分析，判斷是否需要采取相關操作。在系統(tǒng)中存在異常的時候，如設備環(huán)路故障、設備網絡中斷，或是網絡中出現(xiàn)了廣播風暴，系統(tǒng)都可以通過自主分析、判斷，決定是否觸發(fā)設備環(huán)路、網絡中斷以及廣播風暴的信息開關。并且系統(tǒng)還能夠根據需求，對底層的報錯信息進行查詢、打印，便于作出更準確的故障評估。

（11）系統(tǒng)還要求完成設備信息和告警信息的報表生成功能，報表菜單包括告警報表、設備報表、維護配件報表，端口利用率和性能報表，每一大類報表又包含數種不同的統(tǒng)計或分析報表。如設備報表包括設備周期保養(yǎng)維護報表，在庫設備狀態(tài)報表，報廢設備表報等多種企業(yè)日常設備管理所必需的報表統(tǒng)計管理。

（12）對于出現(xiàn)故障的通信設備，可以完成維修設備的登記，然后采集待修設備的信息，對于出庫進行維修的設備，可以在系統(tǒng)中對其進行對應的維修出庫操作，這樣一來設備的狀態(tài)就會變?yōu)榫S修狀態(tài)，維修完成后，在系統(tǒng)中錄入維修結果，是正常還是待報廢，確定結果后，設備的狀態(tài)再次作出自動更新。

3.3系統(tǒng)用戶用例分析

通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)的用戶角色主要分為系統(tǒng)管理員、設備維護管理員、機房設備監(jiān)控員、部門領導。

用例分析是結合系統(tǒng)的功能和性能，對系統(tǒng)的使用者操作情況進行分析。經過長期的實踐，選取用例圖結合案例分析的方式最為簡潔。用例圖中包含的元素有參與者、系統(tǒng)功能，通過簡單的線性連接表達用戶及功能用例之間的聯(lián)系。

（1）系統(tǒng)管理員用例系統(tǒng)管理員是節(jié)點配置，用戶管理，系統(tǒng)維護，告警狀態(tài)顯示，告警參數設置，告警規(guī)則設置，實時監(jiān)測，告警事件查詢，告警事件統(tǒng)計，值班日志查詢。

（2）設備維護管理員

維護管理員主要負責整個通信設備的技術維護，包括機房設備的軟硬件系統(tǒng)更新，維護管理員的日常工作包括查詢待維修、已經維修的設備信息、檢測機房中的網絡設備拓撲狀況，對客戶端或者服務器故障等問題及時上報預警信息。

（3）機房設備監(jiān)控員

機房設備監(jiān)控員可以對設備存放機房的各項環(huán)境參數進行實時監(jiān)控，如紅外線掃描、控臺運行狀態(tài)、UPS（不間斷電源）電源狀態(tài)，以及環(huán)境的溫度、濕度等等，如果出現(xiàn)了異常的數據信息，可以自動采集、整理關鍵的信息，發(fā)送給管理人員，便于管理人員有針對性的處理問題，降低設備安全、故障問題的發(fā)生率。

（4）部門領導

部門主要進行部門組織機構管理、人事管理和設備信息查看，同時還可以新建班次，并為員工排班。

4通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)的設計

4.1系統(tǒng)架構設計

在實際的系統(tǒng)構架設計中，重點需要考慮如何將J2EE與JQuery、JSP（Java服務器頁面，JavaServerPages）合理的結合起來，發(fā)揮出他們的共同優(yōu)勢。該系統(tǒng)在整體上的構架設計規(guī)劃參見圖1。

可以非常清楚的看到，系統(tǒng)構架采用了典型的三層構架，分為了數據層、應用層和表示層。這種構架的好處在于不同的層次具有其自身的獨立性，在具體的開發(fā)、設計中，只需要照顧到本層功能需求的實現(xiàn)，并預留好與其它層的溝通、互動接口，這些接口通過服務器和JDBC、java Mail進行連接，最終便可以將三層組合起來，形成一個完整的系統(tǒng)，具備完整的應用功能。

4.2系統(tǒng)功能模塊結構設計

經過較為嚴密的通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)的需求分析，確定了該系統(tǒng)應當具有以下幾個功能模塊：包括設備信息管理、告警數據采集、設備告警監(jiān)控、告警數據監(jiān)聽、缺陷故障管理、系統(tǒng)設置管理六大功能模塊。系統(tǒng)總體功能的結構如圖2所示。

系統(tǒng)需要實現(xiàn)的主要功能目標是，用戶通過可以與網絡連通的個人電腦或終端，進入通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)界面，輸入已經被授權的用戶信息登陸系統(tǒng)并進行各項操作，同時系統(tǒng)還要求能對用戶行為進行記錄，可以備份還原系統(tǒng)的數據。另一方面，本系統(tǒng)也需要制定嚴密的安全控制策略，為用戶分配靈活的操作權限。在保證整體功能完善的基礎上，為了通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)的各個模塊之間的相互獨立性，對各個功能的分工做了細分，下面將分不同的模塊進行介紹。

4.3系統(tǒng)功能模塊設計

4.3.1設備信息管理模塊

設備信息管理功能是對所有設備信息進行統(tǒng)一管理，包含設備信息修改、設備注冊、設備綁定、庫位設置、設備標簽、設備條碼和設備信息查看等功能?？梢圆榭丛O備的預約信息和庫存信息數據，根據設備名稱、設備型號、設備序列號、設備識別碼、終身代碼、機房名稱、設備編號、設備類型、設備狀態(tài)、在庫狀態(tài)、綁定狀態(tài)、注冊時間起、注冊時間止、設備廠商進行查詢。該設備信息管理的模塊圖如圖3所示。

對于該模塊功能的設計思路，可以簡單的用其操作流程圖來體現(xiàn)。當系統(tǒng)管理員對設備進行操作的信息管理時，系統(tǒng)會要求用戶登錄驗證，此時需輸入賬號、密碼等驗證信息，如果用戶登錄信息和系統(tǒng)已被保存信息匹配，則進入設備信息管理的主頁面;然后，選擇進行設備信息修改、設備注冊、設備綁定、庫位設置、發(fā)標簽、發(fā)條碼和設備信息查看的功能。最后，如果用戶在管理界面成功進行了某項操作后，系統(tǒng)就會調用數據庫，并根據不同的用戶需求調用數據庫內的信息，完成對設備信息管理信息進行增刪改的操作，并顯示結果，最后對顯示的結果信息進行驗證。

設備信息管理模塊的具體操作流程圖如圖4所示。

4.3.2告警數據采集模塊

告警數據采集主要是采集設備的異常報警信息。系統(tǒng)通過引入基于嵌入式技術的告警數據采集器，使系統(tǒng)實時獲得通信設備的告警信息，便于不同用戶根據告警內容采取相應的處理措施，告警數據采集應用程序主要包括4個模塊，分別是數據采集模塊、數據處理模塊、數據診斷模塊和數據通信模塊。

告警數據采集的模塊框圖如圖5所示。

在告警數據采集的模塊中，各個子功能模塊發(fā)揮著不同的作用，下面將分別進行簡要敘述。

（1）數據采集模塊

數據采集模塊負責實時采集被監(jiān)測設備的各類告警信息，并發(fā)送給數據處理模塊進行告警信息的處理和存儲。

（2）數據處理模塊

數據處理模塊負責對采集的數據進行均值與極值計算等處理，并以文件的方式存儲數據。

（3）數據診斷模塊

數據診斷模塊負責根據預先設定的規(guī)則對系統(tǒng)運行期間的數據不斷的進行測試分析，并將測試分析的設備告警信息實時上傳給告警監(jiān)控管理系統(tǒng)上位PC機，以便跟蹤診斷校準，保證系統(tǒng)的可靠性。

（4）數據通信模塊

數據通信模塊負責通過被監(jiān)測設備的各類串口與系統(tǒng)上位PC機通信，實現(xiàn)實時告警數據傳輸、上報，提供給告警監(jiān)控管理系統(tǒng)調用。然后系統(tǒng)會在后臺調用相關的數據，并根據用戶的操作顯示對應的結果。

告警數據采集的具體操作流程圖如圖6所示。

4.3.3告警數據監(jiān)聽模塊

告警數據監(jiān)聽包括了告警監(jiān)聽數據存儲和告警監(jiān)聽數據發(fā)送兩個部分。告警數據監(jiān)聽以用戶數據報協(xié)議（user data protocol，UDP）端口偵聽的方式提供與通信設備告警數據采集器的接口，對偵聽到的設備告警信息寫入告警數據庫表，完成告警信息的接收、存儲、發(fā)送。告警數據監(jiān)聽的應用服務器工作有兩個：（1）偵聽消息隊列，收到相關告警信息，通過JMS消息機制推送給客戶端前端，實時顯示告警信息，（2）存儲告警，將告警信息存入到數據庫告警日志表中，以配合客戶前端的數據統(tǒng)計操作。告警數據監(jiān)聽程序的具體操作流程圖如圖7所示。

4.3.4設備告警監(jiān)控模塊

在該模塊中，分別包括了若干的子模塊，如告警圖片、告警統(tǒng)計、歷史告警以及實時告警等，它們分別能夠提供對應的告警信息。服務器故障、網絡異常，是系統(tǒng)監(jiān)控的主要內容，如設備環(huán)路故障、設備網絡中斷，或是網絡中出現(xiàn)了廣播風暴，在監(jiān)控到這些異常情況后，其能夠進一步作出判斷，執(zhí)行預先設定的命令，觸動對應的信息開關。并且其還可能對最底層的錯誤信息進行查詢、打印，這對于故障的準確、快速評估來說，具有重要作用。除了通信設備之外，如果是表示層或是服務器出現(xiàn)了異常，系統(tǒng)同樣可以采集異常信息，提供分析報表。例如，在表示層的客戶端出現(xiàn)連接中斷的時候，或是服務器重啟的時候，便會出發(fā)與連接中斷、服務器重啟對應的信息開關。

4.3.5缺陷故障管理模塊

缺陷故障管理模塊主要包括故障定位、缺陷故障、故障校驗、缺陷查詢等功能。然后記錄設備概況信息，包括設備名稱、規(guī)格、出廠編號、部門、使用人員、設備、品牌、詳細配置、設備狀態(tài)、故障現(xiàn)象、故障原因及處理信息等，其中，發(fā)現(xiàn)人員、審核人員、審核日期設備名稱、設備編號、故障日期、送修日期等信息不能為空，并且系統(tǒng)會針對用戶錄入的設備故障信息進行校驗，校驗成功即可將設備故障信息錄入到系統(tǒng)中，否則，系統(tǒng)將會提示用戶輸入相對應正確的信息。

系統(tǒng)用戶錄入通信設備缺陷故障信息，如圖所示，首先，用戶需要填寫缺陷發(fā)現(xiàn)人員、審核人員、審核日期、缺陷設備名稱、設備所屬部門、缺陷描述、詳細配置、其中發(fā)現(xiàn)人員、審核人員、設備名稱、設備編號、缺陷描述均不能為空，為了不符合輸入的信息錄入到后臺數據庫，需要針對數據部分進行判斷，才能將缺陷故障登記信息錄入到后臺數據庫中。

4.3.6系統(tǒng)設置管理模塊

通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)中，設置管理模塊主要負責完成對系統(tǒng)的設置與維護工作，如對用戶的系統(tǒng)權限進行配置，對用戶進行編輯，對所有的用戶操作進行記錄并保存為歷史數據。從具體的功能實現(xiàn)角度出發(fā)來講，該模塊一共包括了密碼設置、用戶管理、模塊管理和業(yè)務控制資料修改等子模塊，通過這些具體的管理功能模塊，管理人員便可以對系統(tǒng)進行設置與維護。如在用戶管理中，可以對用戶的權限進行分配，在業(yè)務控制中，可以對各種監(jiān)控業(yè)務信息進行查詢、刪除、修改、添加等操作。

5結語

本文對通信設備告警監(jiān)控管理的過程進行分析，為了方便、高效、穩(wěn)定的覆蓋各項告警監(jiān)控業(yè)務，完成設備信息管理、告警數據采集、設備告警監(jiān)控、缺陷故障管理、告警數據監(jiān)聽和系統(tǒng)設置管理的功能，以及對通信設備日常管理維護人員進行管理的實際應用過程。通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)按照軟件工程的方法和原理，其基礎是對系統(tǒng)的充分調研，接著還詳細地分析其關鍵業(yè)務，做出了精密的設計和完善實現(xiàn)過程。通信設備告警監(jiān)控管理系統(tǒng)主要針對J2EE技術對通訊設備監(jiān)控告警管理系統(tǒng)開發(fā)過程中所使用的關鍵性技術進行探究。結合企業(yè)的管理思路和用戶的使用習慣，引導分析出此類企業(yè)的相關功能性需求，再通過合理的劃分，將這些需求設計成一個個功能明確的模塊，從而設計出能夠完美優(yōu)化通訊設備告警監(jiān)控管理的系統(tǒng)。

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