翔浩XH200电信传输机房集中监控系统
传输机房集中监控系统用于对各电信公司的传输机房内部各种网络传输设备的告警信息及周边环境进行集中监控。传输机房内设备种类繁多，而且数量较大。目前大多数传输机房使用的集中告警指示系统只能知道机房内产生告警但无法了解确切的具体的告警设备和安装设备，需要人工查找，时效性很差，给故障的排除和设备维护带来了极大的不便。同时由于目前使用的集中告警指示系统只限于本地，外部人员无法知道，不利于实现机房的无人值守。另一方面，某些设备的生产厂家已经提供了对其本身产品的监控系统，但由于厂家的不同，各种监控系统自成体系，不仅不利于集中维护和管理，而且每套系统都需要为其提供独立和或者复用的数据传输通道，对传输资源本身也存在一定的浪费。同时，就对机房的实施监控的过程而言，不仅需要实时监控各种设备的运行情况，还需要实时地监控现场的各种环境数据，如温度、湿度、水浸以及现场的视频图像、声音和非法进入情况。
系统功能
本监控系统通过建立于监控中心和各端局（包括分局机房、远端模块等）之间的TCP/IP传输网络，实现以下功能：
1.实时监控各个端局每个机架(机框)上的运行情况，对设备产生的告警信息及时传送到监控中心。
2.实时取得机房的环境数据，包括温度、湿度、水浸情况、动力数据等，及时发觉并排除异常情况。
3.在机房安装门禁控制系统和各种安全防范告警设备（如烟感、红外探测、门磁、窗磁等），发生非法入侵时能及时在本地报警并将告警信号传送到监控中心。
4.在机房安装电视摄像镜头，在监控中心可以实时监控到机房的图像和声音，并可以根据需要定时录像或联动录像。
5.所有的告警信息和现场数据信息都有详细记录，能随时根据需要查询和统计。
系统构成
系统由端局设备、监控中心设备和网络传输设备构成。
端局设备安装于传输机房，端局设备包括告警信号采集机，数字信号采集器，视频服务器，门禁控制系统、各种安防告警设备等，可根据实际监控的需要进行组合。其中告警信号采集机用于采集各传输机架上安装的设备的告警信号（开关量）；数字信号采集机用于采集现场的各种数据信号，包括传输设备、动力能提供的数据，温度、湿度等数据；视频服务器用于将现场的声音和视频信号经过数据压缩后通过TCP/IP进行传输和监控中心对摄像镜头的远程控制（转动、伸缩等）；门禁控制设备包括门禁控制器和电磁门锁等，控制机房的人员出入；安防告警设备用于探测非法侵入以及烟感火警等；
监控中心设备主要包括集中监控软件和电脑硬件设备。集中监控软件用于监控和管理各端局的设备信息，告警信息，音视频的监控、录音录像,远程管理机房的出入人员权限和记录。
网络传输设备根据实际情况决定，以建立监控中心和各端局之间的TCP/IP连接为目的，保证数据传输的畅通和稳定。
以下为系统结构图：
（点击放大）
系统设备介绍
以下介绍系统使用的主要设备，这些设备安装于传输机房，监控中心的设备以普通微机、服务器、硬盘阵列箱、打印机等为主，不再介绍。
1.告警信号采集机
告警信号采集机为本公司自行研制产品。
采集机为标准19’机箱插卡式结构，高度6U，安装于传输机房指定的位置。根据实际应用的需要，按每块采集板50路告警采集的能力配置，每台告警采集机最多可采集400个告警信号采集端，每个采集端连接一个机架的告警信号发生源。
当产生告警时，直接通过与监控中心的网络连接，将告警信号的端口号上传至监控中心，由监控中心进行集中处理。同时在告警采集机面板上安装有一个长时间背光式液晶显示屏，同步显示机房的告警信息（包括告警端口号及所在的机架机框位置），并立即发出告警声响，便于在现场有人值班的情况下及时找到告警源，及时排除或报告故障。当液晶显示板显示的内容数量超过显示板允许显示的范围时，可通过采集机上安装的按钮上下翻页显示。面板上提供截铃按钮，可以关闭发生告警时产生的告警声响，这种情况主要为非紧急的告警产生时保证机房的安静而设置，同时也可以保证可以及时听到其他告警信号发生时采集机新产生的的告警声。按下按钮可以关闭铃声，液晶板显示内容不变。关闭告警铃声功能可由监控中心的监控系统软件进行远程控制。用于显示的设备信息由监控中心远程更新。一旦设备故障排除或设备自动恢复正常，采集端同时将告警恢复的信息上传至监控中心，并关闭告警显示牌的显示信息和告警声。
告警信号采集机提供三个外部数据接口，10M/100M以太网接口，DTMF接口，RS485接口，可根据实际的传输条件进行选择。通过以太网传输时需要为采集机指定IP地址、子网掩码、网关等信息，通过DTMF传输时需要为采集机指定对端的电话号码，通过RS485传输时需要为采集机指定本机的地址及对端设备的地址。
2.数字信号采集器
数字信号采集器为本公司自行研制产品。
数字信号采集器为标准19’机箱结构，高度1U，安装于传输机房指定的位置。采集器提供一个RS232接口，一个RS485接口和一个10/100M以太网接口。通过更改采集器的地址，可以实现设备的级联。
该设备主要用于采集机房内的设备中通过RS232或RS485输出的数据信息，例如温度、湿度、水位、动力等，并将这些数据通过TCP/IP透明地传送到监控中心。当监控中心收到异常数据时可以反向传送告警信号到该采集器，并使采集器告警声，告警声可以通过采集器上的截铃开关关闭，也可以远程关闭。
采集器使用时需要为其指定IP地址、子网掩码、网关等信息。
3.视频服务器
视频服务器为本公司自行研制产品,分为h.263和MPEG-4两个型号。
翔浩网络视频服务器将现场通过摄像机和麦克风取得的音视频信号按照G.723.1（音频）和H.263或MPEG-4（视频）协议规范通过数据压缩后，利用TCP/IP网络协议传送到监控中心，供监控中心实时监控和录像。同时，视频服务器还可传送四路模拟开关量输入和两路模拟开关量输出，用来连接和控制现场的安防设备，如红外探测器、烟雾探测器等，还提供一个RS232/RS485接口，用于控制云台和接收其它环境传感器的数据。
翔浩网络视频服务器可连接四路视频信号，监控端通过线路切换方式监视其中任意一路图像。
下图表示翔浩视频服务器接口示意图：
RS232/485接口 集成了两个串口，RS232用于配置视频服务器的设备参数，包括视频服务器网络IP地址，端口
号，密码，设备标识字等，RS485用于数据传输及云台控制。
视频输入接口 共四个，可以连接四个摄像机，监控端可以切换到其中任意一路进行监控。
TV OUT 用于视频服务器在本地收看对方的图像。
TCP/IP接口 实际上就是一个普通的以太网接口，可以使用带RJ45的普通网线连接到HUB或者网络交换机。
I/O输入接口 共四路，可以接驳四个开关量信号，主要用于现场的告警探测设备。
I/O输出接口 共两路，主要用于控制现场的设备开关，如铃声、灯光、警报等。
声音接口 集成了声音的输入和输出两个接口，可以和监控端进行对话，也可以在监控端监听现场声音。
电源接口 视频服务器使用12V直流电源，为了为现场的某些设备取电方便，视频服务器还提供一个12V直
流电源的输出接口。
翔浩视频服务器使用时需要为其指定IP地址、子网掩码、网关等信息。 有关翔浩视频服务器的详细性能，请参照该设备的专门介绍资料。
4.门禁控制系统
门禁控制为本公司代理的深圳杰成电子有限公司产品。主要用于对重要场所的人员出入进行管理和控制，同时兼有考勤系统的功能。
门禁系统包括门禁控制器和电磁门锁等设备。门禁控制器为一体化控制设备，即可以通过读卡验证控制门的开关，也可以直接通过控制器上的按键输入密码控制门的开关。每个门禁控制器可以控制一到两扇门的开关，当门打开后一定时间内会自动关闭，防止其他人员的闯入。每次进出门的信息都会通过RS485或者以太网口传送到安装于本地的考勤系统软件或者直接传送到监控中心的集中监控系统，由监控中心统一处理。
通过考勤系统软件可以设定每个卡号的使用者及可出入机房的时间范围。
在网络中断的情况下门禁控制器还可以存储5000条考勤记录，便于在网络恢复后上传至考勤系统或者监控中心。
结合视频服务器，监控中心还可以实现对现场人员进出门时进行联动录像，便于事后查询出入人员的现场录像。
5.安防告警设备
安防告警设备是本系统的辅助设备，通过安装于现场的主动红外探测器、被动红外探测器、门磁、窗磁、烟感探测器等各种设备，可以及时发现外人非法侵入，及时发现火警等紧急事件。
安防告警设备基本上为开关量接口，可以通过告警信号采集即或者视频服务器上提供的I/O接口将告警信号及时传送到监控中心，并可以及时启动联动录像，记录现场发生的情况。
系统软件功能
监控系统软件安装于监控中心系统主机。
系统软件功能包括：系统管理（系统用户管理、机房管理、设备管理）、告警信息监控和管理、设备故障信息管理、环境数据监控和管理、视频图像监控和管理、考勤管理等。
下图为系统数据流程图：
其中考勤系统相对独立，也可以安装于机房现场。
1.系统管理
包括用户管理、机房管理和设备管理。
通过用户管理，系统管理员可以设置用户登录名、用户姓名、密码、权限等内容。
机房管理用于定义某一传输机房极其内部设备的所有信息，具体包括：
a. 传输机房归属电信局（分公司）的相关信息：局名称、所在位置等。
b. 传输机房的相关信息：机房名称、机房地图、比例尺、告警信号采集机IP地址、数据信号采集机IP地址、网络标示等。
c. 传输机房内机架的相关信息：机架类型、机架位置、机架名称、告警号、机框号、设备名、系统名称、说明。
d.传输机房内摄像机的相关信息：摄像机位置、视频服务器IP地址、云台解码器类型、安防设备连接情况等。
机房信息管理采用图形化操作界面，通过输入传输机房的背景地图后可以方便地增加或者修改各个机房内部设备，并可对各个设备的属性进行编辑，使操作变得轻松、直观。
设备管理包括设备统计（对所有机房或者指定机房进行统计，获得可打印的报表，内容包括设备名称、设备总数量、在用设备数量、未用设备数量等统计信息）和设备查询（按照分局进行查询，得到可打印报表，报表中列出该分局设备机型、机架、机框、设备名称等信息）。
2.告警信息监控和管理
告警信息监控和管理完成的功能包括：
接收并确认报警信息并存入数据库，显示报警信息，如需要联动录像及时启动所在机房的视频录像过程；
查询和统计报警记录，打印报警信息；
记录报警的处理情况，并作为历史数据存放便于事后分析和查询。
集中监控系统主界面为监控中心管辖范围内的地图，一旦某个机房产生告警，机房所在位置及用闪烁的红灯显示告警的出现，并同时发出告警声。如图：
点击告警的机房位置（红灯），即可直接进入机房的平面图，在该图中明确显示出发生告警的设备的机架位置，如图：
系统可以设定误报警策略，用户可以设定一个时间，在该时间内发生取消报警事件，则认为本次报警为例常报警或误报警；在该时间之外，无论是否发生取消报警事件，本次报警为有效报警，且根据是否有取消报警事件，在地图上反映为红灯和黄灯。
为了使告警系统的显示更加直观，系统使用四种颜色的闪灯表示各个设备的状态，各个闪灯的含义及优先次序如下：灰灯（灰灯表示从监控系统到被监控的机房发生网络中断，其优先级最高这是因为数据链路畅通是本系统正常工作的必要条件）,红灯（收到报警信号，未收到取消报警信号，该设备尚未处理）,黄灯（收到报警信号，收到取消报警信号，但该设备未作处理）-〉绿灯（该分局所有报警设备工作正常）。
机房设备分布图上，每个灯表示对应位置的机架上所有报警设备的状态统计。如果该机架上某个或某几个报警设备发生报警，则用红灯表示；如果该机架上没有任何设备发生报警，则用绿灯表示；如果该机架上某个或某几个报警设备发生报警，且这些报警设备在一定时间内都取消了告警，则不在地图上作特别处理，仅将报警事件存入数据库；如果该机架上某个或某几个报警设备发生报警，且有设备在一定时间内未取消报警，而在该时间段之后取消报警，则用黄灯表示。
作为系统的辅助功能：左键单击分局分布图上机架对应的标识（三种灯或小圆环），可以看到该机架上的所有设备(点击小圆环会显示该光纤设备对应光纤的走向和芯数)。
使用地图缩放功能，可以按照200%比例放大分局机房设备分布图。
为方便操作，系统提供了分局分布图的打印。用户可以通过“地图控制”选项的“机房分布图”按钮访问此功能。在弹出的窗口内，可以看到被打印地图的预览，并且可以选择是否高亮显示告警，可以选择是否显示机架名称。通过打印该图，可以使得维修人员可以更方便地在现场找到产生告警的设备。
系统可以列出告警历史记录，并且可以对这些告警记录进行查询过滤，使用这些功能，用户可以方便的查询到什么时候哪个机架上的告警设备发生了告警。
3.设备故障信息管理
系统收到告警信息后，应及时对产生告警的设备进行处理，并对处理过程和结果进行记录。告警记录处理情况包括输入记录处理情况、生成设备故障历史记录（不直接在用户界面表示）、查询设备故障历史记录并生成报表。
设备维护人员对报警设备维护后应及时维护报警记录数据，修改好告警记录（包括故障原因等内容）并提交后，由系统自动生成相应的设备故障历史记录。
生成设备故障历史记录生成在系统底层工作，不直接在用户界面表示，设备故障历史记录的来源有两种：设备维护人员填写维护情况（维护人员姓名及故障原因）并提交；设备告警超过误报警设定时间后取消告警，也会被加入设备故障记录。
系统可以列出设备故障历史记录，并且可以对这些记录进行查询过滤。
4.环境数据监控和管理
环境数据监控和管理的操作和功能与告警信息的监控和管理一致，所不同的是环境数据监控不断地取得监控现场的数据信息，当放生异常时（超出指定范围），由系统自行产生告警信号，并进行处理。
5.视频图像监控和管理
视频图像监控系统主要用于对各机房的视频图像的监控和录像，每台监控主机最多可同时监控和录制16路视频图像，组成视频矩阵，如图：
对每一路图像，可以选择各种不同的录像方式，包括手动录像，定时录像和联动录像。
使用手动录像时，只需要点击各图像通道相应的录像按钮即可开始录像：
使用定时录像时，可以通过设定需要录像的时间和日期（或者星期），即可启动系统录像的开始和停止：
使用联动录像时，可以通过设定对视频图像的动态监控范围来触发录像，即设定图像中的某些区域，当这些区域发生变化时就开始录像：
也可以通过机房其他设备产生的告警来驱动系统的录像，这种方式的联动设置在告警监控和管理子系统中完成。
系统可以随时根据视频通道和指定的时间来查询录像记录，并进行播放：
系统技术指标
1.端局部分
a.告警信号采集机
结构方式 19’机架，6U高，插卡式，每卡50路
最大采集数量 8卡400路
外部接口 TCP/IP，DTMF，RS485
告警相应时间 <0.1秒（TCP/IP,RS485）<1秒（DTMF）
本地显示方式 液晶显示屏，12行显示
供电方式 -48V/220V可选
参数配置方式 TCP/IP连接配置
b.数字信号采集器
结构方式 19’机架，1U高，堆叠式
最大采集数量 255个RS485信号，1路R232信号
外部接口 TCP/IP连接
相应时间 <0.1秒
本地显示方式 指示灯
供电方式 -48V/220V可选
参数配置方式 TCP/IP连接
c.视频服务器
结构方式 嵌入式DSP设计，小型机盒
视频通道数 最多4路输入，同时传输1路
音频通道 1路
视频压缩方式 H.263 或MPEG-4可选
音频压缩方式 G.723.1或G.711可选
视频分辨率 352*288
最大帧率 25帧/秒
最小使用带宽 64Kbps
外部接口 RS485，4路I/O输入，2路I/O输出
供电方式 12V
参数配置方式 RS232接口
2.监控中心部分
监控主机 CPU PIV1.4G,硬盘80G，内存256M，17寸显示器
操作系统 Microsoft Windows 2000 Server
数据库 Microsoft SQL Server
最大可监控机房数 64个
最大可监控设备数 每个机房500个
最大可监控视频数 每个主机16路
最大可录像视频数 每个主机16路
最大可监控外部安防探测设备数 不限
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