挑战数字时代——甘肃省高等级公路数字化设备维护

甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司 梁军贤

数字化时代的到来对于维护单位带来了巨大的挑战，从模拟到数字的跨越感觉就是一瞬间发生的事情，数字化设备的大量投入使用，从标清到高清，形形色色的数字化设备如雨后春笋出现在各行各业，问题也应运而来，大量数字设备投入使用后后期的维护如何进行？维护人员应该具备什么样的素质和技术？维护必须配备的测试及调试设备有哪些？本文主要以数字化监控为例，分别对上述三个问题进行阐述。

随着计算机、图像处理、互联网等技术的迅速发展，中国的监控产业在20世纪90年代后期出现了一股新的监测热潮。这一潮流使得20世纪80年代末发展起来的安全监视市场产生了巨大的改变。目前通常指数字监控系统，包括输入、控制、显示和存储四个方面的数字图像的压缩。另外，该系统还可以通过已有的网络技术把实时影像传送给远程监测中心。其中，图像压缩存储技术和网络传输技术是目前数字监测系统发展的一个重要方面。

2000年之后，随着影像技术的不断发展，尤其是MPEG-I、MPEG-II等图形编码芯片的大规模普及，从2000年到现在，数码监视器已经发展到了一个高速发展阶段。从数字视频监控设备，逐渐发展到网络传输、数字硬盘、网络摄像机等设备。同时，我国不断强化监控系统网络化和数字化，数字视频监控系统逐渐替代了传统的模拟视频监控系统，其市场份额也在快速的增加。因此，很多家电、网络及IT企业，不断加大人力、资金和物力，研发数字监控产品，数字监控行业出现了前所未有的繁荣。

自2005年以来，我省高等级公路的监控逐步对数字化产品进行了摸索性的测试和试用。但随着数字化产品在新世纪不断成熟和演变，技术的不断创新，甘肃省高速公路监控系统也进入了数字化时代。甘肃省高等级公路监控系统也在数字化系统应用中不断发展和成熟。

1 数字化监控的发展趋势

伴随着网络传输技术，图像压缩技术和存储技术的发展，数字化监控技术将会向满足人们对图像质量追求的方向发展，高清晰度将是势在必行的发展方向，随着存储设备的容量和成本的不断下降，新的存储技术应运而生。随着MPEG-II等高质量影像标准的应用，高清影像监测系统也将逐渐走向普及。

MPEG-4技术和其他图象压缩标准是网络监视的又一发展方向。将会使网络监控技术得到另一个更快的发展，提供了另一个监控系统的发展空间——网络远程监控系统。

2 数字化监控现状

甘肃省高等级公路数字监控前期测试摸索阶段，采用了不同厂家的设备，导致甘肃省高速公路使用的数字化监控设备品牌较多，使用的存储方式不同，传输方式也存在差异，基本上都采用了标清模式。由于设备的不统一性，导致了维护难度的加大，维护人员要根据不同的厂家的设备，不同的特性，不同的技术，采取适当的措施进行故障排查。

3 数字化监控前提下维护人员应具备的基本技术和素质

针对甘肃省高等级公路监控现状，提出两点维护建议和两个维护人员应具备的具体技术和应掌握的基础知识。

3.1 两点建议

3.1.1 “有备无患”

作为维护人员应该不断的对自己的知识进行增值，始终把握与行业相关的前沿知识，开拓视野，从各方面进行知识积累，使自己能够尽快进入状态，尽量避免知识层面的短缺。这样维护人员才能尽可能快的进入状态，完成维护任务。

3.1.2 “知己知彼，百战不殆” 由于高等级公路采用了不同的数字监控设备，路段维护人员应根据各路段使用的相关设备进行知识积累，特别是要掌握设备采用的传输、存储等方面的技术点，把握住不同设备的共性和特殊性，这样才能有针对性的做好设备的维护工作。

3.2 两个应掌握的基础知识

由于数字化监控是以计算机技术、网络技术、数字存储技术和传输技术为核心，因此作为维护人员应有针对性地进行基础知识积累，以应对数字化监控的维护工作。

（1）网络基础知识：网络是数字化的基础平台，因此网络方面的知识尤为重要，无论是数字监控的数据传输、控制、视频调阅等各方面都是依赖可靠的网络平台进行的。作为维护人员至少应掌握基本的基础知识和故障判断能力。根据数字化涉及到的网络层面，作者认为维护人员至少应掌握路由、TRUNK（中继）、IP/TCP，ICMP、组播等方面的技术和协议，满足数字监控网络方面的维护，并且可以进一步掌握厂家设备的工作原理和模式。

（2）存储技术：传统的以服务器为中心的DAS（Direct Attached Storage）方式，已不能满足用户的需要，越来越多的用户已经从原来的“服务器中心”模式转换为以“数据为中心”的NAS和SAN上。在数字化监控系统中，由于数据量的增大，存储和调阅的频率频繁，也已逐步采用了NAS和SAN结构，因此，作为对这些存储架构的了解是必要的。掌握了这些必要的原理和存储技术后，有利于对厂家存储设备的熟悉和掌握，加快对各类设备的熟悉，进一步掌握必要的维护技能。

4 维护人员必须配备的测试和调试工具

由于各类故障的特殊性，复杂性，仅仅依靠个人经验进行推断和检测具有一定的局限性，因此，作为一个合格的维护人员还应从下面三点着手：（1）必须懂得，并熟悉掌握必要的测试调试工具进行故障判断和排除。（2）熟练使用Windows和Linux自身具备的测试和调试命令，对设备本身和网络故障进行检测，并可以进行远端故障排除。（3）可以使用成熟的第三方网络软件对网络进行检测和控制。

4.1 工具

（1）网络测通仪：网络测试必备法宝，可测试双绞线的连通性和线序，操作十分简便。然而，运用范围却较小。

（2）工程宝：该工具结合了UTP测试、光纤测试、视频输入输出、云台控制测试、音频测试等功能，功能强大，使用简单，稍加培训即可使用，是维护人员维护过程中的综合测试调试工具，建议维护人员熟练掌握和使用。其功能如下：

Video输入/输出1个Video IN BNC独立输入，1个Video OUT BNC驱动输出音频检测，输入一条音频，并对其进行检测。

云台控制系统，具有RS232/RS485的通信接口，具有多种协议和速率。

视频信号产生装置，利用 OUT接口，将 PAL/NTSC多格式的彩色图像条视频检测信号进行传输。

网线试验：对两条或多条网线进行测试，并将其连接次序及网线号码显示在显示屏上。

激光功率测量仪，标准波长为850/1300/1310/1480/ 1550 nm，光学接口为FC/PC。

（3）福禄克（Fluke）DSP100数字电缆分析仪：主要可以进行布线的自动诊断，是多种局域网测试优良工具，可自动识别出网内设备。

（4）OTDR（光时域反射仪）：这款工具相信大家并不陌生，但是真正熟练使用仍是一个主要的问题。该设备的主要功能是对光缆的线路进行检测，并对光路的衰减进行检测，对光缆的退化状况进行科学的分析，并能对故障做出正确的判断。缩短障碍时间，改善网络的服务品质与效能，由被动维修向主动维修转变。因此，这款仪器在以后的数字化维护中还将大量使用，建议大家熟练掌握使用方法，同时也建议采用培训的方式，促进维护人员对该仪器的掌握。

4.2 网络侦测命令和软件

（1）网络侦测命令，这里只是推荐几款主要的网络命令，大家可以从网络上获取资料进行掌握，这些命令可以极大的缩短网络故障的排除历时，对侦测网络节点故障非常有效。

在IP地址和实体地址之间，ARP，ARP命令可以显示和修改转换表格。ARP协议允许主机查找同一物理网络上其他主机的MAC地址。

Ipconfig，呈现现有TCP/IP网络组态。该命令在自动获取IP地址的客户有特殊用途。

Pathping，归属于路径追踪器，此命令在一段时间内将数据包发送到到达最终目标的路径上的每个路由器。可用来判断导致网络问题的路由器或者链接。

Tracert，确定IP数据报访问目标所经过的路由。

Ping，验证与远端计算机的连接。

（2）网络管理软件，现在网络上有好多免费的网管软件，其功能也非常强大，如：聚生网管等，也能为网络的管理与通告提供很大的协助。

5 维护手段建议

由于数字化监控点多面广，但根据数字化的特点之一，依赖网络平台，作者提出远程维护及设备故障诊断的方式。依靠现有的网络平台，维护人员可以及时监控路网中各个节点的状态，同时通过适当的技术可以完成设备的维护和诊断，当然这些依赖一定网络基础知识和对各个厂商设备的熟悉程度。但是这种维护手段具有及时、高效、低成本的优点，作者认为是值得维护单位和维护人员借鉴和思考的。

以设备管理为核心，制定了一套规范的设备故障上报、分析、处置流程，并根据设备故障处理的特点，构建了设备故障处理的知识库和处理库。在发现故障的时候，能够根据故障的特点及时的进行后续的检测，并根据检测的结果，自动地确定故障的部位，并产生相应的处理方案。同时还能对各类设备进行技术数据的查询，便于迅速解决故障，确保设备的正常工作。具体的内容有以下四个方面：

（1）修理机械故障。开展设备故障维修，可实现故障发现、上报以及维修，最终维修的整个过程进行登记、查询、汇总和分析。故障产生的程序将会被录入到设备的历史记录中，并将其记录到设备的故障处理措施库中，并由系统对更多的设备进行评价，提出处理意见。

（2）对设备的操作状态进行监测。设备状态监测是设备的预防性维护工作中的一项重要内容，它包括常规的巡视和维护。依据设备的类别，通过日常巡检、定期维护等方法进行预防性维护，可以及早发现设备的故障，并按设备的维护周期对设备进行各种规格的维护，并能及时发现并处理在使用中的异常现象；对于相同部位反复出现的故障，应根据故障的成因进行针对性的维修，以降低相同的故障次数；同时发现了影响设备品质的主要因素，并提出了改进建议，由被动的追求成果转化为积极的要素。同时，对设备的运行状况进行监测，以改善系统维护效果，最大限度地降低维护成本。确保设备的正常运行。此外，还可以通过移动PDA的网络通讯技术实现与机电一体化的集成。将巡检计划、巡检记录、故障、现场故障等信息及时上传到系统管理系统。

（3）对维护工作进行评估。检修质量评价是对维护人员在设备故障修复、设备完好率、操作技能等方面进行质量管理的一种手段。通过对设备的故障修复率、设备完好率等指标进行考核，并结合维修人员的专业技术能力，按照本单位绩效考核办法，对其工作进行全面评价。对不达标的单位责令整改，实现对维护质量的控制。

（4）综合资料分析。根据设备历史档案，设备的日常维修、备件采购、维修耗材及其他费用的统计、分析，按照月、季、年生成报表，反映设备的综合维修费用情况，从而进行合理的维护预算的分解，控制预算的实施，实现预算的科学合理利用，提高维修保养的品质，减少运行费用。

6 针对性的技术培训

为了更好地的做好数字化维护工作，单靠一两个技术精英完成维护工作是不可能的，所以有效的对维护人员进行培训，扩大维护人员的知识面；提升维护人员对数字化的认识；加深对各厂商设备的了解和掌握；使维护人员掌握网络、存储、应用软件、测试工具等方面的技能和知识，必将行之有效的提高人员应对数字化维护的能力。

装备维修信息化管理是一项要求高技术、关系到公路安全的工作，必须加强对人才队伍的建设。首先，要通过社会招聘、学校招聘等方式，吸纳高素质、高技能、政治素质和思想品德的优秀人才。其次，要健全完善的培训体系，定期组织专门的机电设备和技术竞赛。及时更新和不断丰富在职员工的资讯处理知识，并熟练运用相关的操作技巧。在训练中，应重视理论和实际相结合、相辅相成、提高训练的趣味性和实用性。培训完成后，还要建立相应的培训评估和评估机制，以保证培训的质量和效益，把训练工作做得有模有样。

7 结语

本文以数字化监控的概念、发展趋势作为引入，描述了甘肃省数字化监控的现状，结合实际，有针对性的提出了维护人员应具备的素质和技术能力，应熟练掌握的工具和软件；同时根据数字化监控的特点，提出了完成维护的建议，以及对人员培训的知识点等。由于知识点的不足，难免存在纰漏，望不吝赐教。