无线公网通信监控系统的应用研究

孔玉琪

【摘要】 物联网（Internet of Things，缩写IOT）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。近年来，无线移动终端（俗称行业终端）在电力、交通、环保、物流等领域广泛应用，行业信息化得到了大力的发展。南方电网公司宽带互联网接入、电量集抄、配网自动化、作业表单、办公电话等电网业务使用了大量的公网通信资源，未来随着智能电网发展，公网通信资源应用规模将进一步扩大。随着公网通信资源应用规模的扩大，电网公司对规模庞大的公网通信资源维护管理缺少有效的平台支撑，存在各种问题。

【关键字】 物联网 无线移动终端 公网通信资源

一、引言

无线公网通信监控系统旨在实现南网公网资源的可视化管理，以南网公网资源管理存在的问题为依据，定制开发系统各大功能模块，通过指标统计具体化、SIM卡管理流程化及故障告警类别化的三大核心功能，实现管理制度化、制度流程化、流程表单化、表单电子化的专业化管理模式。

二、现状分析

公网通信资源管理对象主要是三大运营商的无线通信卡。随着无线通信的迅速发展，无线通信卡早已广泛应用于南网多种业务：计量自动化终端、配网自动化终端、自助服务终端、作业表单PDA终端、电压监测终端、快速复电终端等。

然而，通信技术日新月异，应用业务也越来越多，仅仅依靠EXCEL表、OAK邮箱、各类业务子应用系统以及三大运营商来进行公网通信资源的卡台账、工作流程、流量监控的粗放式管理是远远不够的。

2.1无线公网通信现状

广州供电局各业务终端通过无线上网卡与移动运营商进行数据交互，但对于终端的通信资源的管理及移动数据通信状态的监控还是一片空白，终端的使用部门和维护部门无法实时、准确地了解到终端设备的无线通信状态，终端掉线、网络不通及使用的流量过大而导致的欠费问题长期困扰着使用部门和终端厂家。

如图1所示，计量自动化终端设备与电力系统的主站通信网络图：计量终端通过GPRS与基站BSS通信，发送GPRS信号，在SGSN处完成GPRS附着，建立起GPRS PDP 会话信息，完成GPRS网络通信链路建立的过程。当附着成功之后，电力终端设备开始与电力系统的主站传输数据无线公网。

整个过程涉及到移动基站à移动无线公网GPRS核心网à计费BOSS，对于电力系统，GPRS无线公网是一个网络通信黑盒子，无法确切的了解到电力数据在无线公网传输过程中所出现的问题，无法及时的定位无线公网传输过程的故障点，对于电力终端的关键环节以及GPRS网络状态，目前也没有比较好的手段合理、高效、及时的进行监测。（图 1）

2.2面临的问题

在终端通信状态监测方面，前期在南方电网多个供电局已做过深入的调研，对需求已有比较深入详细的了解。根据反馈的结果，目前终端厂家反应的电力终端使用过程中的问题主要集中在以下几点。

1、终端所用的电话卡数据异常，导致终端到主站之间的数据链接无法建立；

2、终端数据流量超过套餐额度，导致停机或通信费用异常增加；

3、由于网络原因导致终端无法发起数据链接时无法及时告警及得到相应处理。

对终端通信资源管理，需要一套适合电力行业的管理规范，同时也需要搭建一套完整的管理平台系统。

三、系统软件结构

系统结构分为三层：数据采集层、数据适配层、数据展现层。

1、数据采集层的主要功能是将采集到的原始流量生成信令和数据话单，并将话单上传至数据适配层。

2、数据适配层的主要功能是将接收到的话单进行数据格式转换，转换后再进行统计，最后将统计的结果保存在数据库中。

3、数据展现层由：拓扑监控、指标统计、资源管理、故障工单、个人桌面以及系统管理等模块组成。

3.1拓扑监控

拓扑监控模块包括：告警管理、信令告警、并网状态告警、运行状态超流量告警以及运行状态无流量告警等功能。

告警管理功能是呈现所有告警的详细列表，提供用户灵活查询告警信息。

信令告警、并网状态告警、运行状态告警的呈现是将产生告警的终端以地图方式由粗到细分层次的展现。首先呈现的是广东省地图，当某个地市存在告警时，地图上会以红色闪烁方式提示。点击某个地市即可进入该地市详细行政区域地图，告警终端将按照区域呈现闪烁提示。最后，点击行政区域地图板直接进入详细的GIS地图，GIS地图将每个终端的具体经纬度坐标呈现在GIS地图上。

3.2资源管理

资源管理模块包括：卡台账管理、卡资源管理、卡缴费清单、业务主站管理以及卡状态检测管理等功能。

卡台账管理是系统的核心功能，是呈现卡的所有信息，其中包括卡基础信息和卡状态信息。提供基于地市、区域、业务类型、部门、状态进行组合查询，并对单张卡可进行流量统计及GIS地图定位。

3.3指标统计

指标统计模块包括：全省流量统计、区域流量统计、卡平均流量统计、非正常业务流量统计、卡增减趋势统计、信令成功率统计、业务流量占比统计、已领卡在线率统计及已投运卡在线率统计。

3.4故障工单

故障工单模块包括：故障单管理，现阶段故障工单仅限于在本系统内不同用户之间进行工单流转，工单流程包括工单发起、工单处理以及工单归档。新建工单内容主要包括：工单名称、故障严重程度、故障类型、时间、联系人、故障描述等信息。

3.5个人桌面

个人桌面模块包括：我的主页、待办事项、工單统计、修改密码以及个人信息。

我的主页功能是根据用户的需求设定在登入首界面中显示的具体图形报表。

待办事项功能是对故障工单待提交、待处理和待归档的操作界面。

工单统计功能是记录本用户已处理的工单数量以及处理所有工单所花费的时间。

修改密码功能是对本用户的登入密码进行修改。个人信息功能是修改本用户的登入名称、用户名称、联系电话和邮箱等信息。

四、结束语

无线公网通信监控系统是多功能公网通信资源管理系统，以推进管理制度化、制度流程化、流程表单化、表单信息化为核心原则，通过指标统计具体化、SIM卡管理流程化及故障告警类别化的三大核心功能，实现了对公网通信资源“统一管理、综合监控、集中呈现”的系统管理。系统以智能化、信息化、一体化为目标，通过流量智能过滤、GPRS隧道协议解码、分布式数据处理、虚拟化负载均衡等多种专业技术，突破业务专网的分隔，实现全路径跨多业务专网的完整“端到端”管理。

参 考 文 献

[1] 刘云浩 编. 物联网导论. 北京： 科学出版社. 2010-12：4.ISBN 9787030292537 （简体中文）.

[2]于宝明 金明 主编.物联网技术与应用2011.08