地铁专用通信集中告警管理系统的建设

2014-06-21傅剑虹

城市轨道交通研究 2014年8期

傅剑虹

（上海贝尔软件有限公司，201206，上海∥工程师）

地铁专用通信集中告警管理（ALM）系统与通信专业各子系统（含传输系统、无线通信系统、公务电话系统、专用电话系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、电源系统、乘客信息系统）通过局域网连接，采用统一的标准接口与各子系统交换状态、故障及控制信息，并反映到告警设备上。通过网络平台，允许有访问权限的维护人员远程登录ALM系统，以便维护人员快速准确地处理各系统的设备故障。

ALM系统一般提供信息汇总、保存、分类、显示、查询、输出、告警、安全管理等功能，实现了信息的集成和展示。然而，随着各城市地铁网络化进程的加速，地铁运营方对信息共享、业务流程的要求进一步提高，传统的ALM系统已无法帮助运营维护人员进行快速、高效的设备维修与管理，其数据传输实时性、故障定位精确性以及与上层管理系统的耦合度已远远落后于其它监控系统。因此，ALM系统需重新定位，分析地铁网络化运营的需求，建立标准化的设备状态监测模型，为维修管理业务全流程提供更多有效的数据及辅助决策信息。

1 ALM系统定位

传统的ALM系统存在管理不统一、标准不一致、信息不及时、缺乏决策支撑等问题，仅从技术上实现了各系统数据的整合与展示，但与网络化统筹的管理体制不匹配。主要体现在：信息的采集和获取局限于单点、线或面的概念，缺乏基础信息的整合，缺乏统一的处理和分析，相关部门信息共享不畅；无法对运营指挥和网络化综合管理、维修、调配提供有力的信息支撑和保障；无法适应网络化综合维护、管理、检测及信息和指令的上传下达，工作效率低。

ALM系统的定位应是：服务于在线设备的维修支持与管理，介于自动化监控系统与上层管理系统（信息系统）之间。ALM系统应建立标准化的基础信息及模型库，并将业务需求作为需求分析的重点，帮助运维人员及时掌握网络各设施设备的使用状态及安全信息，同时对各种监测信息进行分析判断，并提供预警、告警信息，确保运营的可靠与安全。

2 ALM系统基础建设

ALM系统平台基础数据的统一定义是整个系统的基础。通过对设备树、数据分类、数据库体系、告警体系等的统一定义，形成各个应用系统共有的基础数据，减少各应用模块及线路间的接口，有效提高维保系统的整体性能和数据共享。因此，应进行设备基础信息库、标准设备状态监测模型及上层管理系统接口这3大基础建设。

2.1 设备基础信息库

与ALM系统接口的子系统包括各种不同的设备。ALM系统监控的基本对象是设备，大多数的需求都是结合设备的监控、管理和维护提出的。因此，应建立基于ALM系统的设备管理功能，以支持通信系统的建设和运营维护，同时为地铁设备管理提供支持。

基于ALM系统的设备管理，其主要管理对象为通信系统设备信息，因此应为设备管理功能体系建立标准的设备信息显示模型、完整的基于ALM系统的设备信息库和用于设备信息管理的接口。

设备信息库是ALM系统建设和运行的基础，所有的设备信息显示模型均通过设备信息库生成。在系统调试阶段，大量设备信息由各子系统承包商提供，而ALM系统承包商将这些信息整理并归档于设备信息库。设备信息库存储于历史数据库中。

设备信息库是基于ALM系统多个基础表而建立的，包括站点表、子系统表、设备类型表、告警分级表等。由于ALM系统站点众多，每个站点的子系统众多，设备信息库是一个数据量非常庞大的表格，因此，必须建立合理的基础信息体系，这样才能保证数据录入和检索的完整和高效。同时，需采用海量实时性能较高的历史数据库产品，以支撑数据基础体系的建立。

设备信息库是一个完整的信息中心，包括了所有专业／子系统的设备信息，因此ALM系统的建设和维护需要众多专业／子系统的人员支持。为了便于每个专业／子系统人员对本专业的设备信息进行管理，必须建立一个通用的接口，使各专业／子系统人员不必直接面对数据量庞大的设备信息库，而是通过接口进行本专业的数据录入和检索。设备信息管理接口是人机界面的一部分，是系统维护人员的工具之一。该接口往往被运营人员所忽视，由此会导致设备信息管理的杂乱无章。

2.2 标准设备状态监测模型

2.2.1 设备状态判断

不同的设备具有自身的专业特点。ALM系统需要针对每一类设备进行告警分级、维修方式设定，以形成标准的设备状态监测模型体系，然后通过高性能的软件数据处理功能实现对设备维修信息的快速处置。

一般将设备的状态分为维持服务、暂停服务和中断服务，根据该设备的状态判断其是否完全具备维持运营的能力。

1）维持服务：指设备虽然存在导致服务能力下降的故障，但仍然可以继续向乘客提供服务，如某个摄像头无法获取图像而乘客并不能感受到。

2）暂停服务：指设备的故障导致无法满足乘客需求，但乘客可以选择其它设备代替或故障可以短时恢复。如站台某个PIS（乘客信息系统）显示单元无法开启。

3）中断服务：指设备的故障导致无法满足乘客需求，进而导致某个运营服务能力完全失去。如站台广播失效需人工喊话。

ALM系统需根据设备实时信息自动判断告警级别并采用不同的方式提供推送或辅助决策，由运营维护人员根据建议处理。可能的处理方式有：忽略，不做处理；记录维修相关信息，在运营后维修；需更换备品备件；紧急抢修。

2.2.2 数据处理方式

现场采集的设备状态数据非常多，应对这些数据进行过滤、筛选、加工处理，以获得维修决策的基础数据。根据不同的管理需求，有不同的数据处理模型，如告警设置、趋势分析等。

1）告警设置：包括限值告警、区间告警、统计告警、百分比变化告警等。

2）设备趋势分析：是以定量、可视的形式对设备状态进行管理，包括检查设备的状态是否处于控制界限之内，观察设备状态的变化倾向或状况，预测设备状态发展到危险水平的时间，早期发现设备异常并进行预维修或定修。可采用单值趋势分析、正态分布趋势分析、公式或统计方法趋势分析等技术。

2.3 决策支持

通过采集设备的现场状态数据和基于历史数据的分析，ALM系统可对维修决策提供支撑。按照设备、系统、网络等不同维度对数据进行统计分析，对指标体系进行梳理，形成通信系统设备的评价体系；通过仪表、图形、趋势分析等形式，构建地铁运营维护平台的管理“驾驶舱”。

3 ALM系统与维修业务的结合

典型的设备维修业务流程如图1所示。

ALM系统主要在故障报告、报修、数据分析环节中起关键作用。ALM系统在整个维修管理业务流程中的作用如图2所示。

图1 典型的设备维修业务流程

4 结语

ALM系统应随着地铁管理水平的提升而不断发展，提高其集成水平和数据整合分析能力，实时掌握地铁通信系统运转的安全状态，为网络设备维护子系统提供信息支持，为设备维护计划制定等提供直接依据，为应急联动抢修提供及时信息。实现应急方案的制定化确保从网络层面快速有效应对相关突发事件。此外，ALM系统的应用功能要能够为执行层、管理层、决策层等不同层面用户提供全面的应用功能。