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引言

隨著鐵路建設的發展，尤其是山區鐵路及大量隧道、橋梁的建設，鐵路通信存在著許多弱場強區和覆蓋盲區。直放站成本低、組網靈活、施工周期短，為解決弱場覆蓋發揮了重要作用。目前，鐵路無線通信網絡中使用了不同廠家、類型的直放站，分布區域廣，使用數量大。由于使用直放站的區域大多在偏遠的山區，交通條件差，這就給設備的維護管理帶來了巨大的挑戰，需要投入大量的人力物力對設備進行巡檢維護和管理。因此，使用一套綜合管理系統對不同廠家的直放站設備進行有效管理，不但可以遠程對設備進行監控，而且能夠對直放站的各種故障、歷史數據進行統計分析。這套系統就是直放站綜合網管系統。

1系統設計方案

1.1系統構成

直放站綜合網管系統主要由本地監控單元、通信信道和網管中心三部分組成。監控單元是指安裝在直放站設備內部的監控電路，完成加電初始化與自檢，近端機和遠端機信號的采集、控制、處理和告警，直放站各種參數的本地顯示，與網管中心數據交換等。通信信道是指連接監控單元與網管中心的通信鏈路，完成監控單元與網管中心的物理連接。網管中心是網管系統的核心，接收各個直放站監控單元發回的信號，完成直放站參數配置、數據采集控制、告警信息處理，以及對歷史數據的統計分析。

1.2系統功能

直放站綜合網管系統應具備以下功能：

（1）兼容性好，支持多個廠家、多種類型設備；

（2）系統組網靈活，支持TCP／IP協議；

（3）能對接入到網管中心的每一個直放站設備狀態實時檢測，可遠程設定站點參數并控制直放站工作狀態；

（4）具有完善的告警功能，當設備出現異常時，具備聲、光等多種形式的告警顯示功能；

（5）直放站主動告警準確率達到98%，網管中心接收告警及查詢信息成功率在95%以上；

（6）完善的歷史數據查詢，靈活的數據統計和報表打印；

（7）采用數據庫管理，可以方便地對站點進行管理，還可以對各個站點進行詳細的設置，保證設備數據采集及時、完整；

（8）支持電子地圖，并可由用戶配置管理地圖，方便用戶直觀查找站點；

（9）增加直放站信息及相關基站信息的導入、導出功能，用戶按照系統提供的模板整理數據，能批量管理更新本系統的直放站及其相關基站。

1.3系統軟件結構

本系統采用面向對象程序設計。與傳統的結構化程序設計不同，面向對象的程序設計是將整個軟件看作是一個個離散對象的組合。這種基于對象分解設計使軟件結構更加穩定，通過封裝和繼承方便對象的構造和擴充。系統軟件結構采用C/S機制，以系統對象為基礎，具有顯著的模塊化特征。

2網管系統結構

2.1總體結構

根據現場維護需要，網管系統采取兩級結構設計，分為段級網管中心（一級網管中心）和車間級網管中心（二級網管中心）。段級網管中心提供數據查詢、統計和報表等功能；車間級網管中心對車間管轄的各種類型的直放站進行遠程操作，包括站點設置、接收報警等，并能存儲歷史數據及統計分析數據。

2.2網絡結構

按段、車間建立分布式網絡結構，如圖1。這種網絡結構以車間為單位，每個車間有一套獨立的監控系統，安全可靠性高。各個車間網管系統互不影響、相互獨立，能夠滿足各車間自行維護本地系統、自行管理本地直放站的需求。

2.3通信結構

系統中包含多個物理實體，如直放站、監控終端等。為保證各實體之間可靠通信，將通信協議劃分為三層。由下到上分別為物理層、數據鏈路層、管理層，如圖2所示。

（1）物理層

物理層為整個系統的最底層，主要作用是與各種設備進行通信。設備本身具有監控單元，監控單元均有通信協議，通過物理層即可實現監控數據的收發。收發的數據將傳給數據鏈路層，由數據鏈路層完成數據的存儲。

（2）數據鏈路層

數據鏈路層為整個系統數據交互的核心層，與數據庫之間進行通信，將物理層傳回的數據存入數據庫，在需要調出數據時可靈活調出數據，并傳到管理層。為了適應多個廠家、多種設備，其設計必須能夠支持不同廠家多種協議格式的數據。

（3）管理層

管理層與整個系統的核心數據庫相連，與數據庫之間進行數據交互，具備安全管理、故障管理、配置管理、性能管理等管理功能。

2.4功能模塊

本系統是一個較為龐大的管理系統，由多個模塊組成。具體功能模塊如圖3所示。

（1）系統管理模塊

主要完成用戶和權限設置、設備參數編輯、各種日志的獲取和導出操作、傳輸服務的啟動和關閉、系統測試等。

（2）直放站信息管理模塊

用于直放站設備接入后標識引入的基站站號，可直觀顯示基站－直放站拓撲關系和本地區基站覆蓋分布情況，并對基站信息進行查詢、新增、修改、刪除，對基站的參數信息進行新增、修改、刪除等。

（3）報警管理模塊

實現對報警數據的實時采集和集中監視，輔助運維人員快速發現問題并定位故障，自動生成報警工單，完成對報警信息的處理等。

（4）統計分析模塊

分析下行輸入、輸出和下行駐波的關系，統計各個站點的報警信息，檢查近遠端設備配對情況，分析站點的參數對象是否完整、各種門限是否符合要求等。

（5）數據處理模塊

支持各廠家多種協議格式的數據，方便數據的交互。

2.5電子地圖設計

在直放站網管系統中引入電子地圖，可以精確定位直放站的位置，并與基站的位置相關聯，開發報警的關聯功能。

目前電子地圖的處理工具有多種，本系統選用MapX作為電子地圖的處理工具。它是一個方便快捷、功能強大的ActiveX控件，能支持絕大多數標準的可視化環境，并提供地圖瀏覽工具、編輯工具和用戶自定義工具。

4結束語

本文重點闡述了直放站網管系統實現的功能和實現方式，采用面向對象的設計方法對系統結構、通信模型、功能模塊等進行了設計，并加入了電子地圖處理工具提供直放站的準確定位。由于通信設備的多樣性，要求網管系統實現的功能越來越多，與各種設備的接口更加完善。只有在實際應用中不斷總結完善，才能更好地推動直放站網管系統的使用和發展。