傅 杰

（中國移動通信集團(tuán)福建有限公司網(wǎng)管中心，福建 福州 350108）

0 引 言

近年來，通信行業(yè)動力電源設(shè)備運(yùn)行維護(hù)目標(biāo)已經(jīng)逐步從單純的“設(shè)備運(yùn)維”轉(zhuǎn)型為“效益運(yùn)營”。如何實現(xiàn)動環(huán)設(shè)備精細(xì)化管理、提升維護(hù)效率、優(yōu)化運(yùn)營效能以及支撐業(yè)務(wù)發(fā)展，已經(jīng)成為新基建背景下動環(huán)運(yùn)維的新方向[1]。通過對電源設(shè)備實時運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行趨勢分析，使其運(yùn)行于最優(yōu)狀態(tài)，已經(jīng)成為動環(huán)運(yùn)維提質(zhì)增效的必然途徑。

隨著動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)集中化程度不斷提高，動環(huán)監(jiān)控遙測性能數(shù)據(jù)量大幅增加，其采樣周期較長、無法兼顧效率與完整性、底層動環(huán)監(jiān)控單元（Field Supervision Unit，F(xiàn)SU）性能不足等問題日益凸顯，導(dǎo)致大量動環(huán)監(jiān)控數(shù)據(jù)無法及時、完整地上傳至網(wǎng)管平臺，限制了動環(huán)運(yùn)營的進(jìn)一步發(fā)展[2]。為了解決這一問題，本文將介紹一種采用數(shù)據(jù)訂閱功能建立的動環(huán)監(jiān)控接口模式。采用此模式，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)既滿足對全量設(shè)備的運(yùn)行趨勢分析，也能滿足實時監(jiān)控管理的需要。

1 傳統(tǒng)動環(huán)監(jiān)控遙測接口

1.1 傳統(tǒng)移動通信動環(huán)遙測數(shù)據(jù)接口

傳統(tǒng)的移動通信動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)采用C接口作為集中監(jiān)控中心（Central Supervision Center，CSC）與第三方網(wǎng)管系統(tǒng)之間的標(biāo)準(zhǔn)化接口。C接口具備兩種遙測數(shù)據(jù)傳輸模式，分別是全量定時采集與“一問一答”單點采集模式。采用定時采集模式時，監(jiān)控系統(tǒng)對全網(wǎng)全量數(shù)據(jù)進(jìn)行輪詢，上傳周期標(biāo)準(zhǔn)為4 h，無法滿足實際運(yùn)維設(shè)備響應(yīng)速度的需要[3]。采用單點采集模式時，可以對用戶選定的單臺設(shè)備進(jìn)行快速數(shù)據(jù)采集，自設(shè)備側(cè)上送至移動集團(tuán)統(tǒng)一平臺呈現(xiàn)，時延不應(yīng)超過30 s。但此模式僅針對單臺選定設(shè)備生效，無法同時管理全網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的C接口遙測數(shù)據(jù)流程如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)的C接口遙測數(shù)據(jù)流程

1.2 改良的動環(huán)遙測接口

為了提升可用性，自2017年起，筆者對全量輪詢采集模型進(jìn)行分級分類管理。對于直流電壓、電流、溫度等直接影響業(yè)務(wù)的遙測數(shù)據(jù)，均要求以5～15 min的采樣周期上傳；對于次要的或變化較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，例如電源模塊數(shù)量等，則以日粒度上傳。通過此方式改良了傳統(tǒng)的遙測接口，上傳數(shù)據(jù)量減少83%，采樣周期由4 h縮短為5～15 min，為實現(xiàn)性能監(jiān)控奠定堅實基礎(chǔ)。改良的動環(huán)遙測采樣周期如表1所示。

表1 改良的動環(huán)遙測采樣周期

2 基于訂閱功能的接口實現(xiàn)方式

隨著“雙碳戰(zhàn)略”的提出，提質(zhì)增效成為動環(huán)運(yùn)營轉(zhuǎn)型的新目標(biāo)，改良接口的15 min采樣周期無法為空調(diào)人工智能（Artificial Intelligence，AI）節(jié)能、蓄電池組自動放電等精細(xì)化工作提供安全可靠的運(yùn)行環(huán)境。傳統(tǒng)的遙測數(shù)據(jù)單點采集模式更適用于已發(fā)生故障告警或已預(yù)約的場景，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)劣化、遙測信號丟失等無故障信號場景缺乏管控能力[4]。為了解決此問題，筆者開始采用數(shù)據(jù)訂閱功能，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的高速、全量上傳。

數(shù)據(jù)訂閱功能是由第三方網(wǎng)管系統(tǒng)與動環(huán)監(jiān)控CSC提前約定數(shù)據(jù)的內(nèi)容、范圍、格式，而不關(guān)注數(shù)據(jù)的傳輸方式。只要數(shù)據(jù)發(fā)生變化，即可上傳至第三方網(wǎng)管，以此實現(xiàn)對數(shù)據(jù)內(nèi)容的快速響應(yīng)。選擇可支撐高吞吐量的Kafka接口，取代原有C接口，以此優(yōu)化海量數(shù)據(jù)傳輸能力，并支持分布式部署，確保系統(tǒng)高效、可靠、易擴(kuò)展。

新增FSU變動上報規(guī)則，F(xiàn)SU判斷監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)生變動即觸發(fā)信號存儲動作，并向CSC上報監(jiān)控點信息。采用此方式，可以壓縮上報數(shù)據(jù)規(guī)模，減少數(shù)據(jù)處理量。為了確保重要性能數(shù)據(jù)的完整性，在CSC上同步開發(fā)了FSU狀態(tài)稽核與重啟功能。通過確認(rèn)心跳包、CPU占用率、內(nèi)存占用率以及硬盤占用率等參數(shù)，確保FSU工作處于正常狀態(tài)。利用改良數(shù)據(jù)接口對訂閱數(shù)據(jù)進(jìn)行稽核，避免特殊場景下（如大面積停電、災(zāi)害性天氣等）單次大量數(shù)據(jù)推送可能導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失問題[5]。

基于訂閱模式的實時數(shù)據(jù)流程如圖2所示。

圖2 基于訂閱模式的實時數(shù)據(jù)流程

遙測數(shù)據(jù)通過Kafka接口直接推送至第三方網(wǎng)管，去除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)流程中緩存服務(wù)器Redis、C接口對接這兩個環(huán)節(jié)，極大地提升了推送效率，實測全網(wǎng)全量數(shù)據(jù)上報周期不超過20 s。此外，采用訂閱模式可以根據(jù)協(xié)議自由選擇訂閱范圍，加上CSC改造后的自動數(shù)據(jù)稽核功能，不但滿足了運(yùn)營轉(zhuǎn)型的精細(xì)化管控需求，而且確保了對全網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行的實時監(jiān)控要求。

3 應(yīng)用案例簡介

根據(jù)《通信電源、空調(diào)維護(hù)管理規(guī)定》要求，每年需要消耗大量的時間和人力完成在網(wǎng)蓄電池組的放電測試和數(shù)據(jù)稽核與分析工作?；诒疚奶岢龅倪b測數(shù)據(jù)接口，可以建立蓄電池自動放電測試與稽核工具。

首先，通過預(yù)設(shè)的放電計劃，選擇目標(biāo)站點電源與電池。在測試監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常后，遠(yuǎn)程遙調(diào)浮充電壓至48 V，依靠負(fù)載自動放電。其次，放電過程中，依靠遙測數(shù)據(jù)的快速上傳實時計算電池放出電量，并嚴(yán)密監(jiān)控蓄電池組放電測試過程，避免突發(fā)停電或電池突然衰減，影響站點安全運(yùn)行。同時，依靠遙測數(shù)據(jù)抓取標(biāo)準(zhǔn)放電作業(yè)時的蓄電池組電壓變化情況進(jìn)行自動分析，快速給出測試結(jié)論。最后，放電結(jié)束后，調(diào)整開關(guān)電源輸出至均充電壓，并驗證蓄電池組已處于正常充電狀態(tài)。嚴(yán)密監(jiān)視電池充電過程電壓與環(huán)境溫度變化，直至電池充滿后，調(diào)整開關(guān)電源輸出至浮充電壓，至此蓄電池組測試完畢。匯聚機(jī)房遠(yuǎn)程放電作業(yè)報告如圖3所示。

圖3 匯聚機(jī)房遠(yuǎn)程放電作業(yè)報告

此系統(tǒng)上線6個月以來，應(yīng)用效果良好，累計完成5 170組蓄電池遠(yuǎn)程放電作業(yè)，發(fā)現(xiàn)644組蓄電池容量問題，為確保蓄電池應(yīng)急供電可靠性發(fā)揮了重要作用，大幅提升了全網(wǎng)動力運(yùn)維效率和設(shè)備用電安全。

4 結(jié) 論

基于訂閱的動環(huán)監(jiān)控遙測量采集模式為通信行業(yè)動環(huán)監(jiān)控接口提供了一個新的實現(xiàn)方案，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)C接口協(xié)議無法兼顧全量數(shù)據(jù)與實時性的缺點，使動力運(yùn)維人員可以實時獲取機(jī)房動力設(shè)備運(yùn)行狀況，及時調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并對高負(fù)荷動力設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容調(diào)整，提升動力運(yùn)維工作效率。隨著遙測數(shù)據(jù)的不斷深化使用與研究，可以應(yīng)用訂閱模式逐步滿足數(shù)據(jù)中心冷凍水AI調(diào)優(yōu)、機(jī)房空調(diào)節(jié)能、削峰填谷智能儲電等精細(xì)化管理需求，未來訂閱模式將進(jìn)一步推動動環(huán)專業(yè)完成運(yùn)營管理轉(zhuǎn)型，支撐業(yè)務(wù)發(fā)展。