综合监控系统维护需求

1、综合监控系统引言地铁自动化监控的对象一般包括环境与机电设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统 (FAS)、电力监控系统(PSCADA)、屏蔽门/安全门(PSD/APG)、闭路电视(CCTV)、门禁 (ACS)、自动售检票(AFC)、广播系统(PAS)、乘客信息系统(PIS)、无线通讯系统(RAD)、 信号系统(SIG).初期的地铁自动化往往是以上分立系统的简单互联，每个系统有各自系统的监控软件，操作 员操作不同系统时需要到不同的工作站上操作,操作效率很低，不能满足突发情况下的快速 反应及实现各个系统之间的资源共享.随着计算机、网络、自动化技术的发展，地铁自动化水平不断提高,国内的地铁监控系统

2、 逐渐从以往的分立的、专有的自动化小系统发展为使用统一软件架构的综合监控系统 综合监控系统国内多称之为主控系统(MCS),港铁称之为自动化集成系统(AIS)，使用统一的 软件平台集成上述各个系统，使用人员能用统一的平台来监控地铁各个子系统的运行，便于 统一管理，资源(信息)共享，简化了操作的复杂和繁琐程度，从而大大提高的工作效率. 虽然目前国内地铁开始使用综合监控系统，使用人员工作的方便性有了很大提升，但整个系 统的维护方式并未发生很大的变化，加之地铁项目一般分布较广，国内一条线一般分布在 1030公里范围，综合监控系统设备多,工作站一般有100300台，网络和相关设备也较多，设 备的相同维护

3、需求多这就造成维护人员工作量巨大，重复性工作比例大.由于维护中重复性的工作极多，考虑到地铁运营中安全性特点，决定了很多维护只能在夜间 进行，导致维护人员维护效率的进一步降低，因此寻求一种快速、高效的维护方法具有十分 重要的现实意义.综合监控系统的维护需求综合监控系统是一个逐步完善的系统,随着对监控对象的认识的不断增强(如前期为节约成 本，变频使用量较少，而运管过程为节约成本逐步做变频改造)，运营模式的变化(由单线路的管 理转变为多线路的管理;运营过程中单一的站点变为换乘站)，都会修改相关的软件以实现变 化后的需求.现代的综合监控系统往往设计有软件验证平台、培训平台等而经过软件验证平台测试的软

4、件往往要转化成生产用软件.培训平台往往和生产用软件一致，只是加了很多对现场实际设 备的执行能力，多了仿真功能,因此维护中软件的更新的任务占用相当大的比重，同时为了防 止错误，需要保留历史版本以便出错时及时复原.一条线路包含有数量巨大的工作站、服务器、打印机、网络交换机等设备;工作站和服务器, 不仅综合监控软件需要升级，为了保证系统的安全，操作系统也要及时打补丁，相关软件也有 一定的升级需求;WINDOWS应用中很多应用由于和系统紧密结合，许多数据存储和设置需 要修改系统的注册表;为了提供系统的安全性,往往需要修改IE及其它程序选项，微软系统中 这些大部分是通过注册表实现的.大型的监控系统最重要

5、的是网络的运行状况，提供一个简单，可靠不需要复杂网络知识的快 速诊断和检查平台就显得尤为重要，也便于维护工程师快速发现和解决问题.理想状况下自动化监控系统网络和INTENET及OA系统网络隔离以保证安全性，一般不装 杀毒软件，但从制度上很难保证使用人员滥用计算机设备，维护工程师也很难保证在维护过 程中不传播病毒.因此现代的综合监控系统一般都设计安装防病毒软件，但由于和INTENET 隔绝，造成病毒库难以快速升级，同时存在隔绝系统难以感染病毒的思维，对防病毒不重视，造 成为节省成本使用单机版防毒软件,即使安装也很少升级，往往是系统染毒后大规模爆发才 心血来潮杀毒，但由于是24小时运行的系统，而大

6、部分的病毒是通过网络传播造成难以整体 杀毒.因此要提高整体维护的水平和效率，就要改变原来分散维护为集中管理和维护，大量使用 自动工具来实现人工的、手动的、繁琐的、重复性工作.2.1从一个简单的单机维护的例子看目前维护工程的工作量及繁琐程度一个大型的监控系统需要多台计算机协调工作，不论是软件自身还是维护人员的维护过程， 而为了保障安全性就要建立用户帐号.目前大多数综合监控系统未按照这个思维来配置系统, 还是以单机单系统的方式使用.为了能达到资源共享的目的需要在每台机器上使用相同的帐 号，这样就需要在每台计算机上为同一个目的建立相同的帐号而用户的角色往往不同，最少 需要有一般使用人员和管理员两个帐

7、号.假如需要变更帐号需要的工作量简单计算如下：100台*2分钟=200分钟=3小时一个维护工程师半天的满负荷工作量上述计算机数量为一般线路的综合监控系统的计算机数量一般一个站综合监控系统有38 台计算机设备取平均5台共20个车站的规模.上述修改密码的时间为单个维护时间.以上只是一个很简单的例子，而这个例子还没算到场维护需要的时间（从维护工程师办公室 到维护设备的时间），而现实中的维护场景又有多少是这么短时间的呢?设想一下HMI画面修 改后软件的重新发布.从以上分析可知，即使是很简单的维护也要做大量重复性、繁琐耗时的工作，以上面例子而 言结果就造成了用户密码从来就不修改,设定简单密码（因为是公用

8、，太复杂很多人记不住），给 系统就造成很大的安全隐患.集中维护平台架构更新服务器安装企业版杀毒软件管理软件，通过配置的连接INTENET的网络更新病毒库,按设定的策略 更新客户端病毒库和安全策略.安装WINDOWS更新服务，通过配置的连接INTENET的网络系统补丁，按设定的策略,工作 站和服务器更新系统.维护服务器安装为域控制器，管理整个系统的计算机和用户帐号;充当DNS服务器;同步域内时间;维护 所需的电子文档的存储;软件发布的历史版本及新发布版本的存储.维护工作站：安全策略的定义，软件发布策略的定义，软件的推模式发布平台，系统软件的修改工作站.综合监控系统软件维护方案综合监控系统软件最核

9、心的部分是综合监控软件本身同时会从综合监控软件本身衍生出培 训平台，同时为了降低系统风险，软件修改不能直接修改正在运行的系统，修改后需要验证测 试，因此建立专门的验证测试平台.由此最少需要有综合监控软件、培训平台软件、软件测 试平台测试软件等3个版本的软件.综合监控系统最常见的维护场景：l修改数据组态l修改监控画面l修改系统参数，如IO服务器组态、报警组态、历史曲线组态等综合监控系统往往会存在冗余的实时服务器来采集各系统的状态数据，通过实时数据接口发 送控制指令;存在一对冗余的历史服务器来保存历史曲线、报警记录等历史数据；存在一对 冗余的报警服务器来处理报警数据.大型的综合监控软件由于软件极其

10、复杂，出于成本的考虑软件测试平台不可能模拟出全部的 场景来测试这样许多功能只能在真实系统中测试为了避免对整个造成影响，需要由维护工 程师手动把修改后的软件部署到小范围的规模测试测试完毕后也可以手动部署整个系统. 推模式下的软件更新推(push)模式是一种基于客户器/服务器机制、由服务器主动将信息送到客户器的技术在推 (push)模式应用中，服务器把信息送给客户器之前，并没有明显的客户请求.推模式的优点：推模式事务由服务器发起，可以人为控制推的对象.推模式可以让信息主动、快速地寻找用户/客户器，信息的主动性和实时性比较好.推模式的缺点：精确性差不能保证能把信息送到客户器，如果客户端不在线，需要人

11、工重复发布工作过程：定制各个计算机的发布策略(是否需要发布、发布的细节).发布，根据需要远程重启系统运行验证.拉模式下的软件更新拉(pull)模式与推模式相反,是由客户机主动发起.服务器把自己所拥有的信息放在指定位置, 客户器向指定地址发送请求，把自己需要的资源”拉”回来.拉模式的优点：不仅可以准确获取自己需要的资源，还可以及时把客户端的状态反馈给服务器.拉模式的缺点：实时性不够好，客户机需要不断检测是否需要升级.检测频度高，对整个系统有影响，因此一般 会降低检测频率，就造成升级时难以立即生效,造成实时性不够好.工作过程程序自动检测是否有新版本.如有新版本则自动下载更新.按启动策略重启系统.使

12、用windwos域实现集中管理两台维护服务器安装为域控制，通过使用域能实现帐号、资源、安全性在维护工作中的集中 维护、批量维护、自动化维护.同时两台服务器也作为系统的DNS服务器，使用有规则的名称而不是难以记忆的IP地址.通过使用活动目录为网络管理人员、用户提供了访问目录服务的能从而达到了简化管理任 务、加强网络安全性.通过在单一位置管理用户、组、网络资源以及分发软件和管理桌面系统配置显著的降低维 护人员的管理强度.提供对WINDOWS帐号、客户、服务器和应用程序进行单一位置管理消除了冗余管理任 务.针对用户所担当的角色自动向其分发软件，以减少或消除维护人员为软件安装和配置而安排 的多次行程.

13、安全地将管理功能分派到组织机构的所有层次上.通过使网络资源容易被定位、配置和使用来简化对文件和打印服务的管理和使用通过提供的目录服务，能快速找到访问的资源.通过智能镜像技术能方便的更改用户的桌面和配置使用户数据、应用程序、个人配置重现 与网络中的任意一台计算机.通过使用组策略可以实现基于注册表的安全和配置、定制计算机、域、网络的安全设置可 集中管理应用程序的安装、更新、卸载;通过开关机、用户登录注销脚本实现大量的复杂、 繁琐的自动化维护任务.最终实现自定义用户的工作环境状态并且确保定义的策略得以实施.维护资源集中存储在综合监控系统中一般会配置维护工程师站，和工作站配置相同或略好，维护工程师站故

14、障 时将造成维护资料的丢失;维护工程师一般使用笔记本等移动维护终端,工作时很难把更新 的软件放置在一个集中的位置;大量的分布的维护终端造成维护资料的分散存储，当真正需 要使用时难以分辨维护记录和历史版本，经常会造成维护事故.通过冗余的维护服务器解决了硬件的可靠性，较好的硬件配置能存储整个系统海量的资料、 文档、历史版本资料，也提供了冗余的软件分发位置，软件发布时可均衡使用两台服务器，降 低对一台服务器的负荷.网络管理网络提供了信息共享和互访的平台,其重要性就如一个地方的道路，各种网络设备、服务器、 工作站运转正常与否决定了地铁综合监控系统稳定性和可靠性.对网络系统本身及系统中各 种设备的监控显

15、得尤为重要.大型的地铁综合监控系统一般会采用专用的网络管理平台，但由于网络管理软件一般费用较 高，并且多数只对自家的设备支持较好，需要专业的网络知识才能使用,而最终用户往往是对 网络知识了解甚少的人，如果能提供一种对普通用户友好，简单明了的状态监控就能及时发现和解决问题.SNMP （Simple Network Management Protoco l简单网络管理协议）的目的就是简化大型网 络中设备的管理和数据的获取.对判断故障最简单和有效的信息是网络端口是否正常、网络、计算机等设备是否正常运行、 运行的时间数据等，能快速获取这些最基本的信息往往能快速解决故障因为信息简单，非专 业人员也能迅速

16、发现问题，使用人员自己或通知网络管理人员及时快速解决问题.大部分的网络设备、打印机都内置SNMP协议，安装有WINDOWS操作系统的计算机可选 择安装SNMP协议，这样几乎所有的网络设备和计算机都能通过SNMP协议获取信息.病毒及安全防护地铁作为高密度运行和高效的交通工具,其正常、高效的运行极大的依赖于自动化设备，而 自动化设备中起关键作用的是运行的服务器和计算机计算机感染病毒后会对系统的运行产 生极大的威胁.计算机病毒几乎无孔不入，整个社会也几乎到了谈毒色变的程度，计算机病毒主要有以下危 害：l对计算机数据信息直接破坏l占用磁盘空间，损坏硬盘l抢占系统资源，影响系统运行速度l造成死机、瘫痪l给使用者造成严重的心理压力常规的系统设计虽然考虑到病毒防护，考虑到安全性综合监控系统和OA系统及INERNET 网络会相对独立，加之综合监控系统的维护人员侧重于自动化设备维护，对大规模的网络系 统的病毒防护知识及能力较低，因此无论是招标文件还是维护人员本身对问题的重视程度不 够，表现为安装单机版的杀毒软件.综合监控系统虽然