河北微波系統(tǒng)智慧運(yùn)維平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

梁宸瑜 白蕓

【摘要】為響應(yīng)國(guó)家智慧廣電建設(shè)號(hào)召，河北省廣播電視微波總站以河北微波現(xiàn)有網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)變思路，結(jié)合自身需求，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了河北微波系統(tǒng)智慧運(yùn)維平臺(tái)，將多網(wǎng)管融合以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管綜合管理、網(wǎng)管數(shù)據(jù)可視化、微波鏈路性能分析等功能。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)管理；智慧運(yùn)維；數(shù)據(jù)可視化；性能分析

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.09.017

智慧廣電建設(shè)已納入國(guó)家發(fā)展規(guī)劃，宏觀政策日益健全。智慧廣電建設(shè)是“十四五”時(shí)期廣電科技發(fā)展的中心任務(wù)，目標(biāo)高遠(yuǎn)，任務(wù)繁重。新一輪智慧廣電建設(shè)正持續(xù)向前推進(jìn)，對(duì)廣電技術(shù)體系的創(chuàng)新與重構(gòu)意義重大。

河北省廣播電視微波總站創(chuàng)新開(kāi)發(fā)河北微波系統(tǒng)智慧運(yùn)維平臺(tái)，該項(xiàng)目以提高臺(tái)站智慧化程度、提升運(yùn)維能力為目的，通過(guò)對(duì)核心微波傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析，對(duì)機(jī)房動(dòng)力環(huán)境、復(fù)用系統(tǒng)的運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化展示，全面實(shí)現(xiàn)微波電路智慧化運(yùn)維。微波系統(tǒng)的智慧化運(yùn)維，不僅提高了日常運(yùn)維工作的效率，而且對(duì)于總站制定后續(xù)發(fā)展的整體規(guī)劃部署具有重大意義。

1. 平臺(tái)開(kāi)發(fā)目的

平臺(tái)前端搭配可視化展示頁(yè)面，直觀全網(wǎng)展示數(shù)據(jù)，快速交互，通過(guò)可視化大屏數(shù)據(jù)信息，快速掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

在首頁(yè)地圖上分級(jí)顯示總局干線站、省干線站和分支微波站的實(shí)時(shí)狀態(tài)，按站點(diǎn)整合各類設(shè)備告警信息。在地圖上能直接打開(kāi)故障站點(diǎn)，可集中顯示該站點(diǎn)實(shí)時(shí)狀態(tài)，如微波設(shè)備實(shí)時(shí)收發(fā)信電平，機(jī)房溫濕度、煙感狀態(tài)，機(jī)房視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)。微波性能KPI數(shù)據(jù)和歷史告警可分類統(tǒng)計(jì)查詢，以圖表方式展示。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析能夠預(yù)測(cè)微波、復(fù)用、天線等設(shè)備的趨勢(shì)狀態(tài)，使運(yùn)維人員能提前處理可能發(fā)生的故障，降低故障發(fā)生率。

2. 平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

微波系統(tǒng)智慧運(yùn)維平臺(tái)采用分層結(jié)構(gòu)（如圖1所示）：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)展示層。

2.1 數(shù)據(jù)采集層

通過(guò)北向接口、FTP、HTTP等接口從各自獨(dú)立的網(wǎng)管系統(tǒng)獲取設(shè)備的配置數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)，并遙控油機(jī)等設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

2.2 數(shù)據(jù)處理層

對(duì)獲取到的設(shè)備配置數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式化、一致性檢查、分類等預(yù)處理并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，推送實(shí)時(shí)告警和性能數(shù)據(jù)到前端WEB頁(yè)面、大屏等顯示，生成各種統(tǒng)計(jì)圖表，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、分析、預(yù)測(cè)趨勢(shì)。

2.3 數(shù)據(jù)展示層

通過(guò)web頁(yè)面、智慧大屏和移動(dòng)APP等方式展示設(shè)備告警和性能數(shù)據(jù)，通過(guò)聲光等方式通知值班和維護(hù)人員，查詢歷史統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。

3. 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造

河北微波網(wǎng)絡(luò)中，現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)包括：微波網(wǎng)管，用于管理總局干線、省內(nèi)干線和支線微波設(shè)備；復(fù)用網(wǎng)管，用于管理上下業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)和端口；動(dòng)力環(huán)境網(wǎng)管，用于采集機(jī)房動(dòng)力電源指標(biāo)、溫濕度、煙感等；視頻監(jiān)控網(wǎng)管，便于無(wú)人值守站管理。

3.1 重新部署系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

復(fù)用設(shè)備由設(shè)備網(wǎng)口直連網(wǎng)管一體機(jī)，新增一臺(tái)二層交換機(jī)，連接復(fù)用設(shè)備和網(wǎng)管一體機(jī)電腦。

由于微波網(wǎng)管、復(fù)用網(wǎng)管和電源網(wǎng)管的服務(wù)器都有各自的IP段，為了不影響現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行，在不改動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)管的IP地址的前提下，新增一臺(tái)三層交換機(jī)，把微波系統(tǒng)智慧運(yùn)維平臺(tái)服務(wù)器、微波網(wǎng)管服務(wù)器、復(fù)用網(wǎng)管服務(wù)器和電源網(wǎng)管服務(wù)器都接到三層交換機(jī)上，在三層交換機(jī)上配置路由打通到各個(gè)服務(wù)器的IP路由。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)圖如圖2所示。

3.2 復(fù)用設(shè)備增設(shè)路由

復(fù)用網(wǎng)管中的首站是網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，復(fù)用網(wǎng)管服務(wù)器通過(guò)首站復(fù)用設(shè)備的NMS口連接所有網(wǎng)元。首站復(fù)用設(shè)備的NMS口IP地址192.168.21.1，其他遠(yuǎn)端站的復(fù)用設(shè)備網(wǎng)元通過(guò)帶內(nèi)通道和IP地址（192.168.120.x）連接到首站復(fù)用設(shè)備的帶內(nèi)地址192.168.120.1，以實(shí)現(xiàn)和網(wǎng)管通信。

由于復(fù)用設(shè)備的現(xiàn)有版本不支持北向接口，只能提供設(shè)備MIB文件，所以要重新開(kāi)發(fā)發(fā)現(xiàn)所有網(wǎng)元并解析網(wǎng)元告警的方法。因此，綜合網(wǎng)管服務(wù)器必須能直接和復(fù)用設(shè)備網(wǎng)元通信，并且復(fù)用設(shè)備網(wǎng)元產(chǎn)生告警后不僅要上報(bào)給復(fù)用網(wǎng)管，也要上報(bào)給綜合網(wǎng)管服務(wù)器。在咨詢了相關(guān)專家后，建議在首站的復(fù)用設(shè)備里增加一條靜態(tài)路由用于和綜合網(wǎng)管服務(wù)器打通路由，即需要在每個(gè)復(fù)用設(shè)備里添加綜合網(wǎng)管服務(wù)器的IP地址用于發(fā)送SNMP Trap給綜合網(wǎng)管服務(wù)器。

因此復(fù)用設(shè)備里要做如下配置：首站復(fù)用設(shè)備添加靜態(tài)路由，所有復(fù)用設(shè)備網(wǎng)元都要進(jìn)行SNMP Trap Receiver設(shè)置，添加一個(gè)接收SNMP Trap的服務(wù)器地址。

4. 最終效果展示

微波系統(tǒng)智慧運(yùn)維平臺(tái)主體功能均已實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化展示，可直觀讀取各設(shè)備數(shù)據(jù)。而數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，使快速掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)成為可能。綜合網(wǎng)管系統(tǒng)主頁(yè)如圖3所示。

在地圖上實(shí)現(xiàn)了分級(jí)顯示總局干線站、省干線站和分支微波站的實(shí)時(shí)狀態(tài)，可按站點(diǎn)整合設(shè)備告警信息。實(shí)時(shí)告警和歷史告警可按分類以多種形式顯示，以告警顏色區(qū)分告警級(jí)別。實(shí)時(shí)告警會(huì)配合聲光電警報(bào)通知值班人員。微波鏈路性能KPI數(shù)據(jù)可分類統(tǒng)計(jì)并以圖表方式展示。

5. 結(jié)束語(yǔ)

河北微波系統(tǒng)智慧運(yùn)維平臺(tái)的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著河北省廣播電視微波總站的運(yùn)維工作已由數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)型。智慧廣電建設(shè)一直在向前推進(jìn)，在初步嘗試取得成功的前提下，更要搶占新一輪發(fā)展制高點(diǎn)，繼續(xù)鞏固壯大意識(shí)形態(tài)陣地，完善“智慧”運(yùn)維工作。

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