時間：2022-03-05 07:33:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇監控軟件，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
常見的電腦監控軟件主要有一下三種：火絨安全、中科安企電腦監控管理軟件、影子系統。
1、火絨安全：安全軟件中的一股清流，重點是沒有什么廣告、關鍵功能不多不少真真好，沒有煩人的廣告，還有不斷的彈窗。對于一般的公司辦公的安全防護是綽綽有余的。
2、中科安企電腦監控管理軟件：使用本軟件的好處就是不用深夜回去，在家里也可以遠程連接公司的電腦進行遠程操作了，工作結束后還可以遠程關機重啟等，在家里工作也方便舒心。
3、影子系統。啟用影子系統后當電腦重啟后所有瀏覽痕跡都被清除，對個人隱私保護教好。
（來源：文章屋網 ）
論文摘要:目前我國電信網中的通信設備種類繁多,結構龐大,功能復雜。為實現高容錯、高可靠性,電信運營企業網絡資源管理多采用分布式系統實現。在多臺服務器參與實際工作時,由主監控器將處理業務分解為相應的處理進程,按一定的調度策略分散到各個服務器上以達到負載均衡。即使處理信息業務量不斷增加,也只需通過任務調度增加服務器的臺數或升級服務器來解決。
引言
電信網是一個極其復雜的系統,結構龐大,功能復雜;分系統、子系統縱橫交錯,相互藕合[1]。由于任務使命的特殊性,對系統(包括每個子系統)的可靠性要求極高,因此高可靠性是對電信網運行的基本要求。目前我國電信網中使用的通信設備種類繁多,電信運營企業網絡資源管理工作成為電信運營商提高網絡運營效率、提供網絡互聯、接入服務以及端到端綜合服務能力、實現全網集約化經營的重要手段。網絡資源管理系統是一套位于電信企業后臺的運行支撐系統。雖然已經開通運行的局不少,但要做到先進、實用、規范、符合電信管理網(TMN)建設的要求,還需要不斷的完善與發展[2]。
1 系統構成
整個監控系統劃分成三層,包括:集中監控中心CSC(Central Supervision Center)、區域監控中心LSC(LocalSupervision Center)以及各基站的現場監控單元FSU(Field Supervision Center)[3, 5]。三層系統結構如圖1所示。
集中監控中心CSC負責對多個區域監控中心LSC的集中管理,它接收LSC傳來的實時信息、報警信息和視頻信息、顯示監控畫面和視頻內容、處理所有的報警信息、發送管理人員的控制命令給LSC、記錄報警事件。在CSC可以看到各LSC的所有實時信息,完成各種控制任務。CSC和LSC之間通過TCP/IP連接,傳輸與具體連接的網絡類型無關[4]。
區域監控中心LSC由監控主機、智能模塊、協議轉換模塊、信號處理模塊、多設備驅動卡、視頻處理卡及智能設備等組成。監控主機與智能設備之間通過RS485/232或網絡連接,采用主從方式通過各種通訊協議相互通訊,取得各設備的實時數據。LSC將所有的實時數據上傳給CSC,由CSC統一對所有事件作出響應。
監控單元FSU連接各種電源,空調等智能或非智能設備以及各種環境量的采集器。FSU對監控對象進行數據采集,接收監控對象的的告警數據,通過接口把這些數據上行傳送給LSC。監控單元通過接口接收LSC下行傳送過來的控制命令,把這些控制命令發送至受控設備及環境量采集器,對受控設備及環境量采集器直接進行控制。基本的FSU構成如圖2所示。
2 監控軟件調度結構
為實現高容錯、高可靠性,電信運營企業網絡資源管理多采用分布式系統實現。在分布式系統中,任務調度算法按照調度程序的結構或調度程序所收集調度信息的范圍,網絡監控軟件分為集中式調度算法和分布式調度算法[6]。
集中式調度算法系統中有一個負責調度的主機負責搜集系統負載信息。它維護著一個任務分配表,并且根據系統負載狀況來分配任務。其它的主機都是計算主機,計算主機只負責接收任務,如圖3所示。
這種策略的優點是:調度主機擁有全局信息,易于進行決策并保持負載平衡,易于跟蹤執行情況。算法比較容易實現,適用于結點數目比較少的網絡環境,在總線型網絡上有比較好的性能[7]。
分布式調度算法是根據局部范圍內的一些結點主機的負載信息來進行負載平衡調度操作,不再有一個集中的調度主機,每個主機只與一部分主機通信。按負載平衡調度的啟動者來劃分,這類調度策略主要有發送者驅動策略,接收者驅動策略和混合驅動策略,如圖4所示。
分布式的調度算法的主要優點是可擴放性好,適合結點數較多的大規模并行分布系統。主要缺點是算法復雜,難于實現沒有全局信息,難于跟蹤程序運行。鑒于系統的多樣性和復雜性,選用哪種調度方法取決于實際需要的不同考慮。一般而言,在結點較少的情況下(如16個結點),集中式調度不會造成通信瓶頸,且實現算法簡單、可靠。本系統中,選用集中式調度策略實現進程調度。
系統的設計開發軟件采用C#.NET實現,系統的運行平臺為W indows 2000/2003服務器版。
3 網絡監控平臺
網絡監控平臺是監控系統的底層通信部分,在后臺運行,主要處理網絡信息交互,具體包括網絡監控線程、信息解析線程及網絡下發線程。各部分的具體流程如下:
如圖5所示,網絡監控線程監控網絡的運行情況。網絡數據解析主要是分析網絡數據,是否滿足通信幀協議要求,判斷接收數據的有效性,若有效則將接收數據錄入緩存區。
如圖6所示,信息解析完成網絡數據的幀結構解析,并根據具體內容分別錄入后臺數據庫。針對告警信息,觸發告警處理線程,有新數據錄入,根據具體內容觸發消息處理機制,告知服務監控平臺進行數據刷新。如圖7所示,展示了主窗口監控頁面。
4 服務監控平臺
服務監控平臺主要是便于維護人員對站點進行在實時監控,具體包括告警監控、站點設置、查詢等內容。通過人機界面設置和查詢,底層通過消息機制與網絡監控平臺通信,下發查詢、設置指令,接收告警及回傳信息。
消息傳送線程由兩部分組成,分別是消息發送部分,消息接受部分,如圖8所示。主要是完成服務監控平臺和網絡監控平臺間的信息交互,交互信息包括告警信息,查詢和設置信息等。
如圖9所示,展示了站點設置與查詢界面。
5 結論
網絡監控軟件集安全監控、動力環境監控、圖像監控、節能控制等功能為一體的高集成度產品。具有穩定性好,集成度更高,功能強大等特點,滿足不同用戶的接口要求。支持在線軟件升級功能。滿足多種智能設備監控程序的內置,可以直接掛接多個智能設備,實現基于網絡的智能設備的監控。
參考文獻:
[1] 中國移動機房動力環境監控系統技術規范.中國移動GF006. 1-2001(1. 0版)[Z].
[2] 中國移動機房動力環境監控系統測試規范.中國移動GF006. 2-2001(1. 0版)[Z].
[3] 中國移動通信動力及環境集中監控系統技術規范.中國移動GF006-2000[Z].
[4] 通信局(站)電源系統總技術要求.XT005-95[Z].
[5] 劉金琨.智能控制[M].北京:電子工業出版社出版,2003.
關鍵詞：SOA；面向服務；監控軟件；高速公路
中圖分類號：U412.36+6文獻標識碼： A 文章編號：
引 言
2010年底，我國高速公路通車里程達到7.4萬公里。“十二五”期間，高速公路里程將接近11萬公里。基礎設施和運輸裝備規模的不斷擴大、應急救援和公眾信息服務等需求對高速公路監控系統提出了更高的要求，而作為監控系統核心的監控軟件也面臨著很大挑戰。傳統的軟件架構將許多應用程序功能混合在一起，這種結構已不能很好地適應業務和接口多變、靈活配置這一要求，如何更好地設計出松耦合、模塊化的架構是監控軟件面臨的一個重要問題，面向服務的體系結構（Service-Oriented Architecture，SOA）為解決這一問題提供了途徑。
SOA概述
關于SOA的定義目前尚未有統一的說法，各組織及公司都有自己的理解。SOA倡導一種理念——不同技術不同平臺開發出來的系統組件能夠快速地、自由地組合起來，以滿足用戶的需要，而這些組件彼此之間又是獨立的，每個組件能在不依賴于其他組件的條件下完成一定的功能。
SOA系統具有以下特點：
松耦合——各個組件間不存在相互依賴關系，彼此獨立、共存；
模塊化——可重用，能夠在原有系統的基礎上按需添加或刪除組件，構建出新的系統；
以業務流程為核心——圍繞用戶的業務流程構建IT系統，幫助用戶快速響應復雜多變的業務需求，這是 SOA 成功實施的關鍵；
跨平臺——各種技術及平臺下開發出來的組件能被其他技術及平臺識別和理解。
SOA架構中有三種角色：
服務提供者：自己的服務，并且對服務請求進行響應。
服務注冊中心：注冊已經的服務，對其進行分類，并提供搜索服務。
服務請求者：利用服務中心查找所需要的服務，然后使用該服務。
對SOA的需求
就軟件的一般性規律而言，SOA對比傳統軟件架構有其優勢。
傳統的架構：軟件包是被編寫為獨立的（self-contained）軟件，即在一個完整的軟件包中將許多應用程序功能整合在一起，實現整合功能的代碼通常與功能本身的代碼混合在一起，即“單一應用程序”結構。更改一部分代碼將對使用該代碼的其他代碼產生影響，造成系統的復雜性，并增加維護系統的成本。而且還使重新使用應用程序功能變得較困難，因為這些功能不是為了重新使用而打的包。因此，這種架構是一種緊耦合、難重用的架構。軟件之間的通信如下圖所示：
SOA：旨在將單個應用程序功能彼此分開，以便這些功能可以單獨用作單個的應用程序功能或組件。它將應用程序的不同功能單元（稱為服務）通過服務之間定義良好的接口和契約聯系起來，這些服務可以用于在企業內部創建各種其他的應用程序，構建在各種這樣的系統中的服務可以用統一和通用的方式進行交互。如有需要，可對外向合作伙伴公開，以便用于合作伙伴的應用程序。SOA是一種松耦合、易重用的架構。服務之間的架構如下圖所示：
基于SOA的高速公路監控軟件設計
對高速公路監控軟件而言，其核心任務是實現交通數據的利用，包括采集、處理、存儲、挖掘、傳輸、共享、等，除了一般軟件的特點，監控軟件通常還具備下列特點：
業務流程多變：日常管理及應急指揮的流程非常復雜，無法在系統開通短期內達到比較完善的地步，需要長時間持續改進。即便在業務流程比較穩定后，出于管理的需要也有可能改變業務流程，監控軟件需要適應這種多變的業務流程。
外部接口眾多：對內需要與各個路段分中心、隧道管理所進行數據、視頻和控制指令的交互，對外需要與公安、消防、廣播電臺等眾多接口協調，同時要交通信息給大眾。并且時有新的接口接入系統，需要一套行之有效的技術進行統一調度和管理。
子系統及監控設備眾多：需要與眾多的子系統及監控設備通信，每個子系統都有自己獨特的屬性。對于某個子系統，不同設備廠商提供的接口屬性雖然類似，但通信協議完全不同。監控軟件應能實現與不同系統、不同廠商設備的通信，但對用戶屏蔽這種差別。
多種運行模式并存：通常情況下，監控系統存在著多種運行模式：現場手動、區域控制、遠程遙控等，這意味著監控軟件需要具備在不同模式下按需重新組合使用不同服務的能力。
對比監控軟件的特點與SOA的特點可知，采用基于面向服務的SOA架構設計、開發軟件符合當前高速公路監控軟件的發展需求。
針對高速公路監控軟件的這些特點，對其進行如下概要設計。
3.1應用軟件架構
應用軟件架構設計示例如下圖所示：
3.2展示層
展示層軟件以地理信息系統（GIS）平臺為基礎，采用分層、分級的方式為用戶提供統一風格的交互界面，以實現對路網的監控管理和應急救援。
展示層軟件的實時監控數據來自服務層的服務總線，視頻數據來自服務層的視頻服務。展示層軟件把用戶的控制指令、調度信息等發送到服務總線上，由服務總線對其進行統一管理，調用對應的服務把指令發送到指定的目的地。
展示層軟件包含以下功能：
聯網監控：實現對所轄路段（隧道）交通流信息的實時監視，宏觀把握所轄路網的交通狀況；實現對所轄路段（隧道）設備運行狀態、故障、報警等信息的實時監視，強化對路段分中心監控工作的監控和管理；實現對所轄路段（隧道）關鍵設備的控制和信息的，滿足對路網交通狀況的統一調度管理。
視頻監控：實現對所轄路段（隧道）所有視頻圖像的實時瀏覽、控制功能，對關鍵點視頻圖像的定點或輪循監視、監控，以及對歷史視頻的調閱。
應急救援：應急預案庫中的應急預案、應急資源、應急知識以及典型案例數據的建設和維護；預警及接處警管理；輔助決策；應急事件的會商及處置；預案的日常演練與事后評估。
綜合管理：實現各所轄路段上傳數據的分析和報表工作，宏觀分析路段交通狀況，為預案制定、組織架構制定及調整給出數據支持；管理系統人員、權限、參數等，為展示層軟件提供統一的用戶管理。
出行服務：以網站查詢的方式為大眾提供多方路網信息、交通流狀態信息等動態信息，以及為其提供路線查詢、圖片下載等相關服務。
3.3服務層
3.3.1 服務總線
服務總線是整個系統處理的核心。服務總線上匯集了所有服務采集并經過加工的數據，提供給展示層軟件和共享軟件進行應用；同時，服務總線接收展示層軟件發送的控制指令、調度信息等，經解析后調用對應的服務把指令發送到指定的目的地。服務總線支持動態的數據訂閱和服務注冊功能。
3.3.2工作流引擎
論文摘要:目前我國電信網中的通信設備種類繁多,結構龐大,功能復雜。為實現高容錯、高可靠性,電信運營企業網絡資源管理多采用分布式系統實現。在多臺服務器參與實際工作時,由主監控器將處理業務分解為相應的處理進程,按一定的調度策略分散到各個服務器上以達到負載均衡。即使處理信息業務量不斷增加,也只需通過任務調度增加服務器的臺數或升級服務器來解決。
引言
電信網是一個極其復雜的系統,結構龐大,功能復雜;分系統、子系統縱橫交錯,相互藕合[1]。由于任務使命的特殊性,對系統(包括每個子系統)的可靠性要求極高,因此高可靠性是對電信網運行的基本要求。目前我國電信網中使用的通信設備種類繁多,電信運營企業網絡資源管理工作成為電信運營商提高網絡運營效率、提供網絡互聯、接入服務以及端到端綜合服務能力、實現全網集約化經營的重要手段。網絡資源管理系統是一套位于電信企業后臺的運行支撐系統。雖然已經開通運行的局不少,但要做到先進、實用、規范、符合電信管理網(TMN)建設的要求,還需要不斷的完善與發展[2]。
1系統構成
整個監控系統劃分成三層,包括:集中監控中心CSC(CentralSupervisionCenter)、區域監控中心LSC(LocalSupervisionCenter)以及各基站的現場監控單元FSU(FieldSupervisionCenter)[3,5]。三層系統結構如圖1所示。
集中監控中心CSC負責對多個區域監控中心LSC的集中管理,它接收LSC傳來的實時信息、報警信息和視頻信息、顯示監控畫面和視頻內容、處理所有的報警信息、發送管理人員的控制命令給LSC、記錄報警事件。在CSC可以看到各LSC的所有實時信息,完成各種控制任務。CSC和LSC之間通過TCP/IP連接,傳輸與具體連接的網絡類型無關[4]。
區域監控中心LSC由監控主機、智能模塊、協議轉換模塊、信號處理模塊、多設備驅動卡、視頻處理卡及智能設備等組成。監控主機與智能設備之間通過RS485/232或網絡連接,采用主從方式通過各種通訊協議相互通訊,取得各設備的實時數據。LSC將所有的實時數據上傳給CSC,由CSC統一對所有事件作出響應。
監控單元FSU連接各種電源,空調等智能或非智能設備以及各種環境量的采集器。FSU對監控對象進行數據采集,接收監控對象的的告警數據,通過接口把這些數據上行傳送給LSC。監控單元通過接口接收LSC下行傳送過來的控制命令,把這些控制命令發送至受控設備及環境量采集器,對受控設備及環境量采集器直接進行控制。基本的FSU構成如圖2所示。
2監控軟件調度結構
為實現高容錯、高可靠性,電信運營企業網絡資源管理多采用分布式系統實現。在分布式系統中,任務調度算法按照調度程序的結構或調度程序所收集調度信息的范圍,網絡監控軟件分為集中式調度算法和分布式調度算法[6]。
集中式調度算法系統中有一個負責調度的主機負責搜集系統負載信息。它維護著一個任務分配表,并且根據系統負載狀況來分配任務。其它的主機都是計算主機,計算主機只負責接收任務,如圖3所示。
這種策略的優點是:調度主機擁有全局信息,易于進行決策并保持負載平衡,易于跟蹤執行情況。算法比較容易實現,適用于結點數目比較少的網絡環境,在總線型網絡上有比較好的性能[7]。
分布式調度算法是根據局部范圍內的一些結點主機的負載信息來進行負載平衡調度操作,不再有一個集中的調度主機,每個主機只與一部分主機通信。按負載平衡調度的啟動者來劃分,這類調度策略主要有發送者驅動策略,接收者驅動策略和混合驅動策略,如圖4所示。
分布式的調度算法的主要優點是可擴放性好,適合結點數較多的大規模并行分布系統。主要缺點是算法復雜,難于實現沒有全局信息,難于跟蹤程序運行。鑒于系統的多樣性和復雜性,選用哪種調度方法取決于實際需要的不同考慮。一般而言,在結點較少的情況下(如16個結點),集中式調度不會造成通信瓶頸,且實現算法簡單、可靠。本系統中,選用集中式調度策略實現進程調度。
系統的設計開發軟件采用C#.NET實現,系統的運行平臺為Windows2000/2003服務器版。
3網絡監控平臺
網絡監控平臺是監控系統的底層通信部分,在后臺運行,主要處理網絡信息交互,具體包括網絡監控線程、信息解析線程及網絡下發線程。各部分的具體流程如下:
如圖5所示,網絡監控線程監控網絡的運行情況。網絡數據解析主要是分析網絡數據,是否滿足通信幀協議要求,判斷接收數據的有效性,若有效則將接收數據錄入緩存區。
如圖6所示,信息解析完成網絡數據的幀結構解析,并根據具體內容分別錄入后臺數據庫。針對告警信息,觸發告警處理線程,有新數據錄入,根據具體內容觸發消息處理機制,告知服務監控平臺進行數據刷新。如圖7所示,展示了主窗口監控頁面。
4服務監控平臺
服務監控平臺主要是便于維護人員對站點進行在實時監控,具體包括告警監控、站點設置、查詢等內容。通過人機界面設置和查詢,底層通過消息機制與網絡監控平臺通信,下發查詢、設置指令,接收告警及回傳信息。
消息傳送線程由兩部分組成,分別是消息發送部分,消息接受部分,如圖8所示。主要是完成服務監控平臺和網絡監控平臺間的信息交互,交互信息包括告警信息,查詢和設置信息等。
如圖9所示,展示了站點設置與查詢界面。
5結論
網絡監控軟件集安全監控、動力環境監控、圖像監控、節能控制等功能為一體的高集成度產品。具有穩定性好,集成度更高,功能強大等特點,滿足不同用戶的接口要求。支持在線軟件升級功能。滿足多種智能設備監控程序的內置,可以直接掛接多個智能設備,實現基于網絡的智能設備的監控。
參考文獻:
[1]中國移動機房動力環境監控系統技術規范.中國移動GF006.1-2001(1.0版)[Z].
[2]中國移動機房動力環境監控系統測試規范.中國移動GF006.2-2001(1.0版)[Z].
[3]中國移動通信動力及環境集中監控系統技術規范.中國移動GF006-2000[Z].
[4]通信局(站)電源系統總技術要求.XT005-95[Z].
[5]劉金琨.智能控制[M].北京:電子工業出版社出版,2003.
[關鍵詞] Zabbix；集群；應用
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 077
[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）03- 0139- 01
1 引 言
地震處理并行集群系統，主要是由高性能IO節點、管理節點、計算節點、高速網絡及光纖存儲、集群存儲等集成起來的并行機系統。隨著地震生產任務的逐年增加，服務器節點數量也隨之增多，而整個處理系統長期以來缺乏一個實時監控工具，因沒有故障監控和故障定位功能，給故障診斷造成困難。
其實作為集群系統運維工程師所關心的是日常工作的主要內容，通過哪些手段可以保證服務器的正常運行。比如：檢查服務器性能、連接數量、DB的相關情況等等。因此通過研究開發集群監控軟件，對系統管理人員，能做到發現問題、預知問題、及時處理問題，對于提高系統管理和維護效率，有著非常重要的意義。
2 Zabbix集群監控軟件的主要功能及特點
Zabbix是一個企業級的開源分布式監控解決方案，具備常見的商業監控軟件所具備的功能。可監控系統運行性能的技術指標，包括CPU利用率、內存的使用、磁盤的使用、網絡的狀況、端口的監視、日志的監視等，支持自動發現網絡設備和服務器，支持分布式，能集中展示、管理分布式的監控點，擴展性強，Server提供通用接口，可以自己開發完善各類監控，依照監控系統長期收集的各項綜合信息，及用戶實際應用的反饋信息，弄清系統瓶頸真正所在，為系統運行環境的優化提供寶貴的資料。其意義在于讓系統步入一個良性的循h軌道，實現集群的負載平衡，提高整體運行效率，所以集群監控軟件在生產中具有非常重要的作用。
3 Zabbix集群監控軟件的優劣勢
3.1 優點
（1）開源，無軟件成本投入；（2）Server對設備性能要求低；（3）支持設備多；（4）支持分布式集中管理；（5）開放式接口，擴展性強。
3.2 缺點
（1）全英文，界面不友好；（2）無廠家支持，出現問題解決比較麻煩。
4 Zabbix配置使用及安裝部署
4.1 配置使用過程
通過本地瀏覽器訪問http：//ServerIP/zabbix來開始配置和使用Zabbix。
使用Zabbix進行監控之前，要理解Zabbix監控的流程。
4.2 一次完整的監控流程簡單描述
Host Groups（設備組）->Hosts（設備）->Applications（監控項組）->Items（監控項）->Triggers（觸發器）->Actions（告警動作）->Medias（告警方式）->User Groups（用戶組）->Users（用戶）
4.3 安裝部署
Server：mgt2
客戶端：node001-node240
Zabbix監控實例如圖1所示。
5 結 語
開發的Zabbix監控系統已經部署到HP、IBM集群的偏移節點，并實現對偏移作業實時連續監控，通過直觀的監控信息，可及時發現問題，并為系統性能優化提供有效幫助，提高了系統管理和維護水平。
主要參考文獻
過去幾年，隨著云計算技術的不斷發展，對于云平臺監控的需求越來越迫切. 作為云計算數據中心的運維人員，需要隨時關注服務器的性能指標，避免服務器性能降低甚至當機的風險.。通過云平臺資源的特點，可以知道云平臺監控的主要難點集中在被監控的資源的多樣性、動態性及規模巨大這幾個方面:
1) 資源的多樣性—云平臺上的資源是多種多樣的，從操作系統上分，包括 windows，linux，unix 等不同的操作平臺; 從系統架構上分，包括如 cpu、內存、硬盤等底層的硬件; 還包括如 mysql 數據庫、apache 等各種應用程序和服務. 如何將這些復雜的資源進行抽象分類，從而簡化監控任務，是云平臺監控的一個重大挑戰.
2) 資源的動態性—云平臺上的資源不是固定不變的，云平臺的節點可以動態的增加或減少，云平臺上的應用及服務也可以動態的安裝或卸載. 如何讓云平臺監控動態適應云平臺變化，是云平臺監控一個重大挑戰.
3) 資源的規模巨大—云平臺往往包括成千上萬計算節點，而每個節點上運行著各種應用軟件和服務，造成云平臺資源規模巨大，這就給監控系統帶來很大的負擔，同時影響云平臺的性能. 如何提供一種對云平臺影響較小，且監控效率較高的系統，是云平臺監控的一個重大挑戰.單一的監控軟件往往無法滿足云平臺被監控資源的動態性、多樣性以及資源規模巨大的需求. 為全面監控云平臺資源，往往需要安裝多種監控軟件，在查詢時需頻繁切換不同軟件，不利于實時監控，同時增加了運維人員的工作量. 文獻[2]提出一種基于 Ganglia 與 MDS 結合的網格監控體系研究，但該體系不具備可擴展接口，當現有軟件需要升級或需要增加新的監控軟件時，只能通過手工修改代碼來完成. 針對上述問題，提出一種可擴展集成化云平臺監控機制，可以靈活集成多種監控軟件，以滿足對云平臺資源的監控需求，并有效減輕運維人員的工作壓力，提高工作效率.
2 相關工作
隨著云平臺的發展，人們越來越關注云平臺上資源的運行和使用情況，以滿足云平臺監控使用者及時掌握云平臺的運行狀態，因此，對云平臺監控的研究也逐漸發展起來. 下面從學術界和工業界兩方面討論云平臺監控的相關工作.學術研究方面，在云計算技術發展之前，集群技術以其高性價比、易于擴充與易于裁減等諸多優點已經成為高性能計算常見的解決方案，對集群監控的研究也逐漸受到研究人員的重視. 隨后對網格計算的研究，研究人員針對于網格環境中的監控問題做了大量的研究工作，. 集成化云平臺監控機制針對在云平臺監控中遇到的被監控的資源的動態性、多樣性及規模巨大等難題，提出了一種可擴展集成化云平臺監控機制，下面將從監控系統框架、監控模型和監控軟件集成方法三個方面進行介紹.
3. 1 監控系統框架
我們提出一種可擴展集成化云平臺監控體制，可以在云平臺監控系統的底層動態的增加監控軟件，以適應云平臺資源的多樣性和動態性的特點，這些操作對于使用者來說是透明的. 圖 1 是監控系統框架圖，將從云平臺資源、監控數據的提取及存儲、監控服務這三個方面介紹系統的框架.
3. 1. 1 云平臺資源根據云平臺資源的特點，可以知道云平臺被監控節點具有多樣性，根據不同的劃分方法對被監控節點進行分類，具體分類如下:
1) 操作系統不同—根據操作系統的不同分類可以將監控節點分為 window 系統監控節點和類 linux 系統監控節點.2) 應用和服務不同—由于被監控節點上運行著不同的應用程序及服務，如對 mysql 數據庫、apache 等應用服務以及hadoop 分布式框架進行監控，不同的監控軟件對于服務和程序的支持不同.
3. 1. 2 監控數據的提取及存儲首先對監控數據的完整性進行定義: 監控數據的完整性是指對監控軟件的數據進行即時保存，并保證對所有的監控數據進行準確保存，而不淘汰任何老數據.一般情況下，監控軟件會將監控數據存放在監控服務端的 RRD 數據庫中，RRD 數據庫最大的特點是以循環格式來存儲數據，在持續插入新數據的過程中不斷淘汰老數據，因此RRD 文件大小保持在一定的范圍內. 這樣不利于監控數據的完整保存，所以需要采用一定的方法將監控數據存儲到可保證數據完整性的數據庫( 如 mysql，mongodb 等) 中，并進行持久存儲.
1) 讀取特定端口取數據—被監控的節點將監控數據通過特定的端口傳輸到服務節點，按照一定的時間間隔去讀該端口并獲取 xml 數據，然后利用解析工具取得監控數據，最終存入可保證數據完整性的數據庫.2) 通過腳本轉存數據—對于不易通過端口獲取數據的監控軟件，則需要通過執行 python 或 shell 腳本將監控數據從RRD 數據庫轉存到可保證數據完整性的數據庫中，相比于上一種方法，這種轉存方式效率較低，實時性較差.
3. 1. 3 監控服務在介紹監控服務之前首先要明確監控服務的使用者，使用者定義如下:
監控服務的使用者主要包括運維人員以及最終使用者.運維人員是需持續關注云平臺資源的使用情況，并根據監控數據進行作業調度，任務遷移等操作的相關人員，另外運維人員還負責添加監控軟件，并進行相應配置. 最終使用者是指需要查看云平臺資源的狀態，以及需要關注特定資源使用情況的相關人員.基于監控數據完整性保存模塊，云平臺監控系統提供了配置引擎、查詢引擎、統計引擎和報警引擎四種功能引擎，并向上提供相應的功能接口.1) 配置引擎: 當現有的監控系統無法滿足著云平臺資源的監控需求時，則可部署新的滿足條件的監控軟件，并通過配置引擎建立或修改監控軟件指標集與監控類屬性集間的映射關系.2) 查詢引擎: 系統默認向用戶提供給定時間段的查詢;另外系統還提供用戶自己定義時間段，監控系統通過一定的算法實現在這個時間段內的監控狀態查詢.3) 統計引擎: 系統向用戶提供了監控集群以及自定義子監控集群整體負載的統計.4) 報警引擎: 系統向用戶提供系統設定閾值的報警，也提供用戶自定義指標的監控報警.
3. 2 監控模型
定義 1. 監控模型. 可擴展集成化的云平臺監控模型可以定義為一個三元組: MM = ( MC，MS，MR) ，其中:1) MC 表示監控類，監控類可定義為一個二元組: MC =( ON，OP) ，其中:( a) ON 表示監控類的名稱( b) OP 表示監控類的屬性集2) MS 表示監控軟件，監控軟件可定義為一個二元組:MS = ( SN，SV) ，其中:( a) SN 表示監控軟件的名稱( b) SV 表示軟件監控的指標集3) MR 表示映射關系，定義如下:
設 mc 是集合 MC 中一個監控類，對于p1 ∈mc. OP，ms∈MS，v∈ms. SV，mr∈MR，滿足 mr( p1) = v，且對于p2∈mc. OP，p1≠p2，滿足 mr( p2) ≠v.定義 2. 監控對象 MO = ( ON，OP，OV，OT，MN) ，其中:
( a) ON 表示監控類的名稱( b) OP 表示監控類的屬性集( c) OV 表示監控對象的屬性值( d) MT 表示取得監控數據的時間( e) MN 表示監控數據屬于哪個節點定義 3. 監控類實例化. 設 mc 為集合 MC 中一個監控類，mo 為集合 MO 中一個監控對象，對于p1∈mc. OP，p2∈mo. OP，且 p1 = p2，對于p3∈mo. OP，p4∈mc. OP，且 p3= p4，則可稱 mo 是 mc 的實例化，記為 mo≤mmc.定理1. 如果某個監控類的屬性與某監控軟件的指標之間存在映射關系，且一個監控對象是這個監控類的實例化，則這個監控對象的屬性與該監控軟件的指標之間存在映射關系.證明: 設 mc 為集合 MC 中一個監控類，mo 為集合 MO 中一個監控對象，根據定義 3，mo≤mmc，對于 p1 ∈ mo. OP，p2∈mc. OP，則 p1 = p2，又根據定義1，v∈ms. SV，ms∈MS，滿足 mr( p2) = v，所以 mr( p1) = v; 又根據定義 3，p3∈mo. OP，且 p1≠p3，p4 ∈mc. OP，則 p3 = p4，p1 ≠p4 ，p2 ≠p4. 根據定義 1，mr( p4) ≠v，所以 mr( p3) ≠v.通過定義抽象的監控類以及監控類和監控對象之間的實例化關系，使運維人員只需對監控類屬性和監控軟件指標之間的映射關系進行配置，不需要配置每個監控對象屬性與監控軟件指標之間的映射關系. 定義了監控類實例化后，可以根據實例化關系自動生成監控對象與監控軟件之間的映射關系，大大減少了運維人員的工作量，也保證了映射關系的準確性.
3. 3 監控軟件集成方法
對于云平臺來說，決不能假設它是一成不變的，對于云平臺資源的動態變化或資源出現故障的情況，需要云平臺能及時采取措施，做到對高層用戶透明或者盡可能減少用戶的損失. 當現有的監控系統無法滿足云平臺資源的動態增加而產生有些監控指標監控不到的時候，則需要考慮集成新的監控軟件，結合使用多種監控軟件對云平臺資源進行監控.添加新的監控軟件時，首先將要增加的軟件注冊并部署到云平臺，在軟件集合 MS 中增加 ms. 通過配置引擎建立或修改監控類屬性集 OP 與 ms 指標集 SV 間的映射關系 mr. 對于原監控軟件監控不到，而新增加的軟件可提供的指標項，直接增加新的軟件的指標項; 對于原軟件與新軟件都可提供的指標項，可以從監控數據的實時性和準確性等角度綜合考慮是否要調整原有的映射關系. 映射關系確定后，可推導得到監控對象的屬性與監控軟件指標集里的元素形成的一對一映射關系. 監控數據提取模塊將根據新的映射關系提取監控數據，完成監控軟件的集成. 監控數據存放在保證監控數據完整性的存儲模塊，用來向上層提供業務服務.
通過上述對集成化的云平臺監控機制的論述可表明，該機制的創新性主要體現在可以靈活的增加、刪除多種監控軟件，運維人員只需對監控類屬性和監控軟件指標之間的映射關系進行配置，繼而根據監控對象的實例化關系自動生成監控對象與監控軟件之間的映射關系，提高了監控軟件接入效率，也保證了映射關系的準確性. 該機制還可將監控數據提取到可保證數據完整性的數據庫中進行持久存儲，以及封裝成相應的接口，以方便運維人員更好的對云平臺進行監控管理.
4 實驗及分析
4. 1 實驗環境設置
為了驗證這種可擴展集成化的云平臺監控機制是否適應云平臺的資源的多樣性、動態性及規模巨大的特點，我們搭建了一個云平臺監控實驗系統.該實驗選擇 4 臺服務器組成小型集群，其中一臺 win-dow s server 08 的服務器，三臺 centos 5. 7 的服務器，軟件采用Ganglia-3. 1. 7，Cacti-0. 8. 8a. 硬件環境均為 2G 內存，20G 硬盤. 一臺 centos 的服務器作為監控頭結點，剩余三臺服務器作為實驗系統的節點. 通過數據完整性提取方法將監控數據存到 mysql 數據庫中，并向使用者提供業務服務，實驗系統物理部署如圖 3 所示，其中.1) 節點 a: w indow s 服務器，開啟了 snmp 服務.2) 節點 b: Linux 服務器，開啟了 snmp 服務，且部署了 hadoop 分布式框架.3) 節點 c: Linux 服務器，開啟了 snmp 服務，且安裝了 mysql 數據庫服務.
4. 2 實驗結果與分析
實驗環境配置完成后，需要節點 b 上的 hadoop 框架進行監控，而 Cacti 對 hadoop 的指標監控不完整，所以需要集成 Ganglia 這款新的監控軟件，通過實驗系統提供的配置引擎，并遵循監控軟件的集成方法，將 Ganglia 集成到實驗系統并進行實驗.對 Ganglia 和 Cacti 共同監控的節點 b 進行實驗，每隔 5分鐘記錄一次數據，并于實驗開始 15 分鐘后執行計算任務以增加負載和內存使用，35 分鐘后結束任務，50 分鐘后結束實驗. 其中，系統真實值是調用 linux 的系統命令 uptime、free 得到的.圖4，圖5 和圖6 是從監控的實時性，準確性方面進行對比的. 圖4 和圖5 中的縱坐標表示1 分鐘和 15 分鐘的平均負載，單位是個. 圖6中的縱坐標是空閑內存的容量，單位是KB. 從實驗結果可以看出，云平臺監控系統的監控數值與系統真實值更為接近，說明云平臺監控系統的實時性和準確性較高.同時，我們還對監控指標的完整性進行了比較，在監控指標的完整性方面，云平臺監控系統比 Ganglia、Cacti 單獨監控的指標更完整，從而保證了監控指標的完整性.通過以上的比較，可以發現搭建的云平臺監控實驗系統在實時性、準確性及監控指標完整性方面要優于 Ganglia 或Cacti 單獨監控，該云平臺監控系統可以在一定程度上適應云平臺資源規模巨大，動態性和多樣性方面的特點.
5 結 語
【關鍵詞】光纜故障檢測 冗余光纖通信質量監測 故障預警
光纖具有信息容量大、傳輸距離遠、抗干擾能力強、成本低等很有優點，是現代網絡通信的重要連接介質，應用越來越廣泛。但是在光纖的日常使用中，常常會遇到各種建設施工或者其它外力導致光纜被挖斷拉斷破損、光纖年久老化、光纖彎曲過大、連接點斷裂等等事件的發生，導致光纜不能正常使用，進而影響業務的正常運行。本文研究的系統通過實時監測多根冗余光纖的光衰情況，采用歸一化、平均濾波等算法分析數據，有效的監測光纖的通信質量。采用數據庫來存儲分析光衰數據，實現光纖故障前的預警功能，同時也為故障后的案件分析提供有效的數據。系統監控軟件采用可視化數據圖形界面，便于操作者對光纖通信質量的了解。
1 系統結構
系統結構如圖1所示，整個系統的硬件由嵌入式設備和監控計算機組成，尾纖盒為光纜的末端接口一般都已經連接好了。
嵌入式設備由信號采集模塊和控制處理模塊構成。信號采集模塊負責發射控制模塊送過來的調制信號和接收光纖返回的光信號并進行信號調理后送回控制處理模塊進行信號處理。控制處理模塊由數據處理、控制電路、顯示電路、輸入電路、通信接口電路等五大部分構成。數據處理負責處理接收的光纖衰減信號和測試信號及計算機監控軟件交互的控制信號，完成光纖通信質量的初步監測。控制電路用于控制各個信號采集模塊的信號采集及整機的在線自檢。顯示電路完成顯示設備的運行情況和光纖的實時監測的狀態以及操作菜單。輸入電路用戶采集用戶的操作控制信號。接口電路負責各個信號采集模塊和控制處理模塊之間的通信連接及嵌入式設備和監控計算機之間的通信連接。
計算機用于安裝監控軟件，通過監控軟件能夠更好的完成數據分析處理和可視化數據等等功能。監控軟件由功能模塊組成。
2 光衰檢測
光衰檢測由光發射電路和光接收電路兩大部分組成，如圖2所示。
在光發射電路中，驅動放大器用于放大控制處理模塊送過來的檢測信號，放到后送到激光發射頭進行發射。為了提高發射光功率的穩定度，電路增加了溫度補償和自動光功率控制。
光接收電路用于采集發射電路送出去的檢測信號。首先由光敏接收頭把光信號轉換成電信號，然后由前置低噪聲放大器對采集的微弱信號進行初步放大，再由帶AGC功能的驅動放大電路對信號進行進一步放大。最后通過A/D轉換變成數字信號送控制處理模塊進行處理。
通過發射不同功率的光信號，在接收端就能接收到不能功率的光信號。然后通過輸入與輸出之間的傳遞函數就能算出光纖的衰減值。
3 冗余光纖通信質量監測
系統共有兩個等級的質量監測功能，第一個是嵌入式設備可以對冗余光纖通信質量進行初級監測，第二個是計算機監控軟件對冗余光纖通信質量進行高級監測。
嵌入式設備的初級監測不斷的采集光衰信號，通過滑動濾波器進行濾波。連續取N個采樣值看成一個循環序列，隊列的長度固定為N，每次采樣到一個數據放入隊尾，并且扔掉原來隊首的一個數據（先進先出原則），濾波器每次輸出的數據總是當前隊列中的N個數據的算數平均值。該算法對周期性干擾有良好的抑制作用平滑度高。系統通過監測光衰產生如下表1所示的告警結果。
計算機監控軟件采集分析當前與存儲的歷史數據，除了能夠完成嵌入式設備的所有初級監測功能外，還提供了高級的故障預警功能，能提前預判冗余光纖可能會出現的故障問題。原理是，監控計算機在初次采集該冗余光纖時會歸一化采集數據，每次采集的有效數據都會存儲起來。在分析采集到的光衰時，會從存儲的數據庫中提取歷史數據，從而可以判斷該冗余光纖的實時光衰變化、一天的光衰變化、一個月甚至幾年的光衰變化。通過分析數值的變化，當光衰值慢慢變大，到達一定的臨界值時就會觸發光纖老化預警或是光纖彎曲過大預警或是部分光纖被挖斷預警，進而可以提醒光纖維護人員在光纖通信故障之前早做準備，使故障處于可控范圍，避免發生大問題。同時，監控軟件還提供數據可視化界面，讓維護工作人員對所管轄的光纖通信質量有個直觀的了解。
4 硬件設計
系統的嵌入式設備需要做硬件設計。為了使該系統能夠廣泛應用于各種通信機房，嵌入式設備采用標準的19寸1U機殼。采用AC/DC雙電源功能。顯示模塊采用LED1602液晶顯示屏。控制處理模塊采用MC9S12XDG128CAL處理為核心部件。信號采集模塊采用熱插拔模塊設計，一個模塊含有8個光端口，用戶可以根據冗余光纖的容量自行選擇模塊數量。嵌入式設備和計算機監控設備采用RJ45網絡接口，方便多臺設備組網監控。
5 軟件設計
系統軟件包含嵌入式設備軟件設計和監控軟件設計。嵌入式軟件通過下載到嵌入式設備的程序存儲芯片里，完成嵌入式設備的正常運行。嵌入式軟件結構圖如圖3所示。設備開機時進行初始化，完成各個模塊的初始化配置。初始化通過之后進行在線自檢，自檢通過后對注冊的模塊進行數據采集和數據監測，如有異常都交異常告警程序塊處理，最后回到在線自檢，不斷循環之前的步驟。計算機監控軟件結構如圖1系統結構中監控軟件所示。在監控軟件中，主要是對數據進行高級分析處理。包括故障預警、數據可視化、當某根光纖出問題時能自動識別并提示最優通信質量光纖芯、數據存儲與查詢等等，同時為了使系統更能安全穩定運行，監控軟件增設了用戶權限管理和數據庫備份等功能。
6 結語
由于光纖網絡自身的優勢明顯、越來越多的重要部門都采用光纖冗余網絡，冗余光纖網絡維護變得越來越重要。尤其是當光纖通過基建開發的地段時，非常容易遭到外力破壞，給業務部門的安全穩定運行帶來很大壓力。本文所研究的系統能夠提供一套低成本高性能的監控工具，為冗余光纖維護工作帶來了很大的便捷性，提高了冗余光纖的運行保障能力。
參考文獻
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關鍵詞：LNG氣化站；遠程監控；S7-200；WinCC；STEP-7
中圖分類號：TP271 文獻標志碼：A
Research and Design of LNG gasification station Monitoring System Based on WinCC
Abstract： In order to meet the requirements of industrial applications LNG gasification station， overcome domestic LNG gasification station monitoring system construction problems， the LNG gasification station monitoring system based on WinCC configuration software has been designed. The modular design of the electrical structure， divided into high and low pressure areas， remote site control room and high-risk areas， while using a variety of explosion-proof and safety measures， the maximum extent possible to increase the control functions on the basis of the cost of the monitoring control system. Experiments show that the indicators of the LNG gasification station monitoring systems meet the requirements of industrial applications， with security， stability， low cost and strong scalability characteristics.
Keywords：LNG gasification station Remote monitoring S7-200 WinCC STEP-7
0 引言
經過數十年引進、研究開發工業站控系統，國內仍然采用國外成套設備。雖然這些設備具有較高可靠性，但對于中小型氣化站而言存在運行復雜及價格較高的缺點，直接導致整個系統建設成本較高[2]。
針對我國LNG產業快速發展現狀，提出了一套基于WinCC組態軟件的LNG氣化站監控系統。該設計使用西門子WinCC組態上位機監控軟件，采用西門子S7-200PLC作為控制器，西門子S7-200的數字量模塊和模擬量模塊作為系統擴展模塊，增加系統的兼容性。使用WinCC遠程監控組態功能在系統網絡上實現LNG氣化站的遠程監控。現場設備均選用通用的本安型儀表，系統搭建過程中采用隔離安全刪和浪涌保護器保證系統的安全性。該系統具有安全、穩定、低成本以及擴展性強的特點，有效地解決了國內中小型LNG氣化站建設技術問題和成本問題[1]。
1 LNG氣化站工藝流程
由圖1 LNG氣化站工藝流程可知，氣化站主要有以下幾個部分：LNG槽車、卸車增壓器、空溫氣化器、BOG（閃蒸氣）熱處理、LNG儲罐、儲罐增壓器、調壓、計量、EAG加熱安全泄放等。
LNG通過槽車運送到供氣城市的LNG氣化站，經過現場的卸車增壓器對槽車進行升壓，使得槽車和LNG氣化站現場的儲罐之間產生相應的壓力差，利用壓力差將槽車中的LNG卸載進入LNG氣化站現場的儲罐中。設計采用空溫氣化器對進行氣化，氣化能力為用氣方高峰時流量的1.3～1.5倍，氣化站采用五臺空溫氣化器，氣化干路可以通過調節閥控制三臺空溫氣化器的工作情況，當環境溫度較低時，空溫氣化器不能滿足氣化要求，需要二次熱處理，以保證整個供應系統的正常運行，二次加熱器采用水浴式加熱器。其余兩臺分別對BOG和EAG進行升溫處理[3-4]。
將系統的測控點進行匯總，各類信號如表1所示。
2 系統電氣結構設計方案
設計采用冗余結構對LNG氣化站進行監視控制，系統物理結構分為兩個部分，工業現場和遠端控制室，其結構示意圖如圖2所示。
此外，針對LNG工業對現場的安全性要求較高，系統采用多種安全措施：
①將現場與控制室隔離，同時滿足將低壓區和高壓區、危險區和安全區隔離；
②現場布線采用高質量的防爆接線管及防爆盒連接；
③各種儀表采用本安型儀表，系統采用安全柵和浪涌保護器雙重保護方式；
④現場分區域安裝甲烷探測器，實時監測甲烷濃度，擁有及時有效的現場安全風險監測。
3 系統通信設計
3.1 監控軟件與流量計Modbus通信設計
監控軟件與流量計的Modbus通信通過串口直接連接實現[7]，能讀取流量計當前狀態下的時間、溫度、壓力、瞬時流量、累積流量等信息。監控軟件的串口通信流程如圖3所示。MSComm控件初始化后，監控軟件需要對流量計發送幀中的CRC、地址以及功能碼一一進行驗證確定，然后提取流量計信息進行相關數據處理。
3.2 系統遠程控制通信設計
設計采用WinCC的WebNavigator選件實現系統遠程監控功能，Web客戶機使用IE來訪問Web 服務器，瀏覽、操作現場過程畫面。遠程系統結構如圖4所示。
4 軟件設計
4.1 PLC控制器程序設計
系統設計使用STEP-7對PLC進行編程控制，其流程如圖5所示。
系統上電進行硬件初始化，隨后采集并分析處理現場數據。系統控制分為卸車和氣化兩個過程。卸車過程中，判斷現場儲罐壓力和液位變化，從而控制進口閥門的狀態，防止儲罐壓力和液位超過安全值。氣化過程中，確定調節閥的工作狀態，并控制儲罐出口閥門和加熱爐的工作狀態[6]。
4.2 監控軟件設計
LNG氣化站監控系統通過WinCC組態軟件組態相關功能界面完成系統的相關功能。監控軟件的功能如圖6所示。
5 試驗結果
將系統加載到現場進行調試，調試內容包括：現場工藝流程現場/遠程顯示控制、數據曲線顯示、數據歸檔、報警系統以及報表系統等等，現場調試如圖7所示。
由試驗可知，LNG氣化站監控系統能順利完成氣化站現場/遠程顯示控制以及將系統采集到的現場數據曲線顯示、報警系統設置、報表顯示等功能。將監控軟件獲取的現場壓力變送器信號數據列入表格，如表2所示。
從表2可以看出，試驗中監控軟件采集壓力變送器的壓力值個別數據有0.01MPa的浮動，可能是因為PLC采樣誤差或壓力變送器傳輸數據不穩定造成，但大部分數據和壓力變送器顯示的壓力值相符，系統監控軟件4～20mA模擬量數據采集功能符合系統設計要求。
6 結束語
通過調查分析當今LNG工業現場的需求，在充分收集整理了國內外LNG氣化站監控系統相關技術資料的基礎上，系統的掌握了國內外LNG氣化站監控技術的研究和發展現狀。根據我國LNG產業發展現狀和LNG氣化站監控系統設計要求，設計了一套低成本，監控功能豐富的LNG氣化站監控系統。很大程度上地解決了國內中小型LNG氣化站建設技術問題和成本問題，具有較高的實際應用價值。
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關鍵詞：ETC；設備監控；綜合評估
中圖分類號：U412文獻標識碼： A
為了應對上海市高速公路路網交通量不斷增長而造成的收費站擁堵問題，在路政各有關部門的大力推廣和建設下，本市高速公路電子不停車收費系統已累計建成開通ETC車道264根，實現了本市高速公路路網全覆蓋的目標，從而有效緩解了收費站道口擁堵的問題。
上海市ETC系統自2008年底開通運行至今，相關系統設備在運行過程中得到了不斷的調整和改進，同時結合ETC車道完善工程等項目的實施，本市ETC系統的整體架構、技術標準及各項功能已趨于完善，整個系統的運行情況也趨于穩定。目前，上海市ETC系統經過三期完善工程的改造，通過在車道兩側增加3對光幕光電設備并配合7根車輛檢測線圈，有效解決了初期ETC車道運行過程中存在的跟車感應及旁道干擾兩大問題。
隨著ETC系統功能的不斷完善，相關車道設備的數量也不斷增加，這就對ETC系統設備的日常維護和檢修工作提出了更高的要求。原有在MTC收費車道上適用的人工巡檢和排查故障等傳統維護手段已難以滿足ETC車道日常維護工作的要求，而目前ETC車道設備日常維護檢修工作中存在的問題困難可歸納為以下幾點：
1、ETC車道無人值守、設備故障難以及時發現；
2、ETC車道設備數量多、人工巡檢耗時長、效果差；
3、ETC故障排查步驟繁瑣、調試修復時間長；
4、ETC故障存在多設備綜合故障因素，維修難度高。
針對以上問題困難，結合ETC系統設備特點，全面構建ETC設備實時監控及綜合運行評估系統將有效解決ETC系統巡檢及故障排查困難等相關問題，從而進一步提高ETC系統的運行穩定性。
一、系統要求
ETC設備監控及綜合評估系統的構建，主要通過以下幾方面的目標要求進行。
1、逐級監控、全面部署
系統分別通過在收費車道級別、收費站級別、收費分中心級別三個層面部署監控系統軟件，根據不同級別的設備運行特點，結合收費監控員及設備維護技術人員的日常工作內容、逐級差異化部署、按需配置監控軟件功能，實現全面高效部署。
2、實時傳輸、分級存儲
系統監控軟件實時采集設備運行關鍵數據，實時上傳顯示，使ETC設備運行狀態實時體現。同時對于監控軟件采集的設備運行狀態數據分級存儲、分類歸納，保證數據的存儲安全性、分布合理性和調閱高效性。
3、定期分析、評估匯總
對于采集的設備運行數據，根據設備維護周期標準，定期由系統按需生成統計報表、數據圖表等，設備維護人員根據分析報表及圖表開展綜合性評估工作，提出合理性、預防性缺陷整改措施并落實，有效提高ETC系統的整體運行穩定性。
二、系統總體架構
ETC設備監控及綜合評估系統框圖，如下圖1：
（圖1）ETC設備監控及綜合評估系統框圖
通過收費車道級別、收費站級別、收費分中心級別三個層面的監控系統軟件的部署，全面評估逐級監控ETC系統的運行情況。
收費車道級別監控軟件：主要負責車道工控機、設備等硬件設備運行情況監測以及操作系統、車道收費、數據庫等軟件的運行、通信情況的數據采集和上傳，該級別監控軟件由于需要占用收費車道系統資源，因此其只負責數據的采集和上傳，并不具備數據存儲和分析功能，從而將監控軟件對車道運行的影響降到最低。
收費站級別監控軟件：主要負責車道級別上傳數據的接收和存儲，配合監控軟件界面實時顯示各收費車道的運行情況，同時提供故障報警、記錄功能，使收費站監控人員實時掌握ETC車道運行現狀，及時發現設備故障并采取應急響應措施。
收費分中心監控軟件：主要負責分析評估各收費站上傳的車道運行情況匯總數據，通過軟件界面實時顯示站級ETC系統設備的總體運行情況，使分中心監控人員對整個路段的ETC系統運行情況有整體概覽，并依據路段ETC車道正常運行比例、故障率評估路段ETC系統整體運行水平。
收費站及分中心級別監控軟件可以通過配置專用的監控服務器用于存儲分析監控數據，也可以在原有收費票務工作站及服務器上加裝監控軟件實現相同功能，從而進一步提高了ETC監控系統的適用性和經濟性。
三、系統功能
ETC設備監控和綜合評估系統的功能主要由設備基本信息采集、實時運行情況監控、累計運行情況統計三大部分組成，以下就這三大部分的功能進行介紹：
1、設備基本信息采集
硬件信息采集：包括車道工控機CPU型號主頻、內存容量、硬盤容量、主板型號等。
軟件信息采集：包括操作系統版本、收費軟件版本、數據庫版本、殺毒軟件及病毒庫版本、系統補丁服務情況、IP地址等。
2、實時運行情況監控
硬件運行情況：車道工控機相關的包括CPU占用率、內存占用率、硬盤容量使用情況、工控機溫度等。車道外部設備相關的包括感應天線的功率、車輛檢測線圈的電感量、欄桿機抬落桿情況、紅外線光幕校對情況、通行信號燈顯示情況、車道信息屏提示及交易信息顯示情況等。
軟件運行情況：包括數據庫運行狀態情況（容量、使用空間）、數據庫費率更新情況（通行費率、員工表、黑名單）、通信程序運行情況（收費流水上傳情況、異常流水情況）等。
3、累計運行情況統計：包括工控機開機累計運行時間、硬盤累計使用時間、欄桿機累計抬落桿次數、信息屏像素管累計通電時間等。
通過以上ETC系統設備硬件、軟件各方面信息狀態數據的采集，配合定制相應級別監控軟件界面和功能，從而使收費監控人員及設備維護人員能夠按需全面掌握ETC系統的實施運行狀態、歷史運行記錄、設備故障情況等信息。
四、系統的應用
ETC設備監控和綜合評估系統在全面數據采集的基礎上，通過數據的匯總分類顯示、系統評估，使得ETC設備日常巡檢、設備檢修工作的效果得到了明顯的提高。
1、設備自動巡檢
相較于人工現場巡檢的工作方式，ETC設備監控系統達到了全方位的設備巡檢效果，從原先人工單一時間點的數據采集轉變成了系統自動全時段的巡檢數據采集，使設備巡檢效果得到了顯著的提高，使巡檢數據更加充分完整，同時節約了人力物力，真正達到了事半功倍的效果。
2、設備故障報警
ETC設備監控系統實時反應每根ETC車道運行情況，能夠及時發現設備運行過程中的故障缺陷并進行預警。使收費站監控人員能夠第一時間發現車道故障并采取應急響應措施，避免了因ETC車道無人值守造成的故障發現維修不及時的問題。
3、設備故障原因分析判斷
設備檢修人員在接到故障報修后，可以通過調閱相關ETC車道的運行日志以及故障報警信息，對故障原因及故障設備進行分析判斷，從而做好維修方案的制定和維修備品備件的準備工作，進一步提高故障維修的效率。
4、綜合故障分析及調試
ETC系統由于自動識別檢測車輛功能需要，相關檢測設備數量較多，各設備之間關聯性也更加密切，因此ETC系統設備故障常為多設備問題綜合故障，對于一般人工調試檢修造成很大困難。通過ETC設備監控系統對各設備部件運行情況的分別監控，可以有效節省人工檢修、故障分析及調試的時間，提高故障修復的速度。
5、設備現狀分析及綜合評估
通過對ETC設備監控系統采集的各項數據進行綜合評估分析，由系統自動生成設備故障率、設備完好率統計表、不同設備故障比例圖表等統計信息，可以使ETC設備日常維護保養工作更加有針對性的開展，同時還可以根據評估信息實施預防性、周期性缺陷整改工作以及設備專項整治改造工程，從而進一步提高ETC系統的運行穩定性。
隨著ETC收費系統的不斷發展建設，其收費快捷、通行便利、節能環保的優點日益凸顯且為人們所青睞，使其必然成為未來高速公路收費方式的發展趨勢，可以預見MTC人工收費方式將逐步被ETC自動收費方式所取代。在ETC系統技術已經日漸成熟完善的今天，進一步做好ETC設備日常巡檢及故障檢修工作，確保ETC系統穩定運行、不斷提升ETC服務水平是ETC持續發展的重要基礎。而ETC設備監控及綜合評估系統的應用也將成為實現ETC服務水平整體提升的一項重要措施。
參考文獻：
[1]黃慰忠，陳洪.上海高速公路電子不停車收費(ETC)系統介紹[J].上海公路.2009(1)
關鍵詞：H3C；網絡設備；監控
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)13-3052-03
Construction of Network Equipment Monitoring System Based on H3C
ZHAO Li-chun,LIANG Yi-ping,LIN Yue,LIANG Jian
(The Affiliated Ruikang Hospital of Guangxi Traditional Chinese Medical College,Nanning 530011,China)
Abstract: The construction of information systems can not be separated from the network equipment, network equipment, performance, security, fault monitoring is very important. Effective network equipment monitoring is important to reduce network failures, improve equipment utilization. H3C equipment, for example, discuss the structure of the monitor of network equipment.
Key words: H3C; network equipment; monitor
隨著信息技術的發展,數據規模和網絡規模均在不斷地擴大,在給各單位的電子業務工作開展帶來便利的同時也隨之帶來安全和管理問題。建設信息系統離不開網絡設備，對網絡設備進行性能、安全、故障等方面的監控是非常重要的[1]。行之有效的網絡設備監控對降低網絡故障，提高設備利用率有重要意義。H3C的網絡設備品種齊全,價格適中,性能可靠,配置方便,在我國行業市場具有較高的占有率.本文以H3C設備為例，對網絡設備監控的搭建過程的關鍵問題和技術進行討論.
1基于H3C的網絡設備監控系統的拓撲設計
要對H3C的網絡設備的運行狀況,流量,故障等情況進行監控,就必須選取網絡中重要的位置安裝搭建起監控服務器,并在監控服務器上安裝相應的軟件和硬件設備[2]。網絡監控服務器的安裝位置是比較重要的，最好安裝在網絡流量比較大的位置，最好和數據服務器同一網段，以方便監測數據并輪詢H3C的網絡設備。在單位局域網中，常見的網絡設備是交換機，H3C的網絡設備基本上支持SNMP的管理，為構建網絡監控系統打下了基礎。
圖1網絡監控系統示意圖
如圖1所示，這是某大型醫療單位的骨干網絡示意圖，網絡設備監控服務器應在重要的位置。在本文的設計中，網絡監控服務器和核心交換機進行連接。網管工作站可以不和核心交換機直連，可以通過樓層交換機訪問到監控服務器，從而查詢有關網絡設備的運行狀況。例如端口流量，端口UP或Down的情況等。
2基于H3C的網絡設備監控系統的安裝與配置
由于網管人員不可能太仔細對網絡設備進行監控，這就必須通過網絡設備監控服務器將網絡設備的運行狀況進行記錄，這樣，當網絡管理人員需要對有關設備的運行狀況進行查詢時，只要登錄到監控服務器，查詢有關數據就可以了。因此，從理論上就必須在網絡設備監控服務器上安裝相應的操作系統，數據庫系統和監控軟件。
在本文的設計中，根據網絡監控理論上的要求和華三官方的相關文檔記述，在網絡設備監控服務上安裝的是Windows Server 2003，為了安全性和可靠性，最好是帶SP2的。數據庫是為了記錄并保存網絡設備運行狀況，在本文的設計中，安裝的是SQL Server 2005[2]。網管工作站需要通過WEB的方式來訪問監控服務器，因此還必須在監控服務上安裝IIS6。
雖然安裝Windows Server 2003和SQL Server 2005對硬件的要求并不高，但由于網絡設備監控服務器需要24小時不間斷地運行，才能有效地對網絡設備的運行狀況進行記錄。因此最好選取專業的服務器，在本文設計中選取部門級的服務器就夠了。網管工作站主要用于查詢數據，對硬件要求不高，一般的PC足夠了。
在大型網絡中，為了有效對網絡進行管理，避免網絡風暴，通常在交換上配置了VLAN。VLAN之間通常是隔離的[4]。為了使網絡監控服務器能有效地對網絡中的交換機和路由器等設備進行監控，需要在各交換機上配置好VLAN。VLAN 1是每臺交換機上的默認具有的VLAN，因此推薦將網絡監控服務器連接在配置了VLAN 1的端口上。例如在本文的設計中。網絡設備監控服務連接在核心交換機的三十六號口，在配置交換機時就需要將三十六號口加入到VLAN 1中。網管工作站也是一樣需要連接到對應樓層交換機VLAN 1上，這樣以便于互訪。當然，網絡設備監控服務器的IP地址也應該與網管工作站IP地址屬同一個網段。
為了對網絡中的設備進行識別和監控，必須對網絡設備設置IP址，通常IP地址是VLAN 1所規劃網段的。例如，將191.168.21.0/24這個網段分配給VLAN 1。
H3C的網絡設備缺省時并不開啟SNMP協議，需要技術人員在配置交換機或路由器等網絡設備時進行開啟。以下是相關的配置命令及解釋：
system-view//進入系統視圖
[H3C] snmp-agent//啟用SNMP
[H3C] snmp-agent sys-info version all//讓設備支持能支持的所有版本SNMP協議
[H3C] snmp-agent community read public//設置讀數據團體名為public
H3C] snmp-agent trap enable standard authentication //允許發陷入報文
[H3C] snmp-agent trap enable standard coldstart//允許發冷啟動消息到監控服務器
[H3C] snmp-agent trap enable standard linkup//允許發端口UP的消息到監控服務器
[H3C] snmp-agent trap enable standard linkdown //允許發端口DOWN的消息到監控服務器
監控軟件是選擇是至關重要的,監控軟件的作用是輪詢被監控的設備[5],并記錄相關信息保存在數據庫中,也接受被監控網絡設備發來的陷入信息,也記錄在數據庫中.。以便于網絡管理工作站進行查詢。在本文的設計中，采用的是H3C的局域網能網絡設備監控軟件。安裝完畢之后，設置好IIS，在網管工作站上打開IE，輸入監控服務器的IP址及端口，便可打開，例如,191.168.21.2: 8080/。圖2是登錄到監控服務器所看到的圖形管理界面。由于該軟件需要JAVA插件支持，如果網管工作站沒有安裝，會跳出下載提示框。
圖2 WEB圖形界面的網絡設備監控軟件
3總結與展望
對于中、大型的網絡系統，及時了解網絡設備狀況，網絡運行狀態是非常重要的，這對于網絡故障的排除提供了便利，對網絡優化提供了依據。在本文的設計中，以H3C網絡設備為例，分析并討論網絡設備監控系統軟硬件的安裝和配置，具有積極的意義。
如果想具有更靈活的管理手段，也可自主開發出服務器端的監控軟件。例如使用MRTG來對網絡設備的進行基于SNMP的管理。如果采用MRTG組件的方法，可以結合.NET等開發工具來開發出服務器端的網絡設備監控軟件。
參考文獻：
[1]李維.醫院網絡監控軟件部署方案探討[J].醫學信息,2009(7):1138-1140.
[2]劉桂峰,陶漪.網絡服務運行狀態監控技術研究[J].計算機與現代化,2011(2):131-134.
[3]劉宏,張曉云.SQL SERVER 2005數據庫應用技術[M].北京:機械工業出版社,2011:5-21.
為了準確反映評測結果，我們把家長最關心的六項功能，分成時間控制、軟件限制、游戲控制、反黃功能、家長監控和反破壞能力共六個模塊，分別進行對比。孰優孰劣，一看便知。
時間控制
家長一般會給孩子一定的電腦使用時間，而家長不在時，就會擔心孩子過于沉迷，耽誤了學業。因而能不能有效控制孩子使用電腦的時間，是衡量工具是否稱職的一個重要因素。這雖然是個籠統的限制功能，卻是一般家長最關心的。比方說，我們聽到家長們說的最多的就是“今天只能玩X個小時電腦”之類的話。
在參評的四款軟件中，“阿達好爸爸控制助手”、“健康上網專家”、“展翅鳥家長控制軟件”三款都提供了上網時間限制功能。其中“展翅鳥家長控制軟件”和“健康上網專家”能夠設置每周允許上網的時間段和每天允許的使用時間，一旦到達指定時間，電腦將無法使用，設置簡單而且靈活，任何人都能輕易上手。“阿達好爸爸控制助手”具有同樣功能，遺憾的是界面不夠人性，操作也略顯復雜。另一款工具“e貓反黃監控軟件”則沒有提供時間限制功能。在第一輪對比中，“健康上網專家”與“展翅鳥家長控制軟件”的表現略高一籌（如圖1）。
游戲控制
要說游戲最吸引的對象，恐怕非孩子莫屬了，這同時也是最讓家長頭疼的事。那么在參評的四款工具中，誰能更好地控制孩子的游戲癮呢？我們來看一下。
在這一輪評測中，我們發現“健康上網專家”和“展翅鳥家長控制軟件”兩款工具單獨提供了游戲控制功能，既可以指定小孩能玩的游戲，也可以限制游戲時間。特別是“展翅鳥家長控制軟件”，能夠自動判斷游戲和程序，我們只需設定好時間段，軟件就能自動檢測游戲，到時間后將其關閉，省去了家長添加游戲的操作，非常貼心，家長也可以自行添加游戲程序。“健康上網專家”也具有自動檢測功能，但實際控制效果上看，表現略遜一籌，有些游戲無法檢測到。“e貓反黃監控軟件”和“阿達好爸爸控制助手”沒有提供游戲控制功能，使用這兩款軟件的話，必須指定禁用的程序。該輪對比，“展翅鳥家長控制軟件”以絕對優勢勝出（如圖2）。
軟件限制
在一臺電腦上，安裝的軟件不計其數，有些軟件不想讓孩子使用，擔心破壞自己的文件。這就需要使用軟件限制功能來限制了。
“健康上網專家”、“阿達好爸爸控制助手”以及“e貓反黃監控軟件”提供有軟件限制功能，大家可以把軟件添加進來，避免孩子使用。“展翅鳥家長控制軟件”無此功能，但有兩個方面需要注意，一是它提供了聊天軟件限制功能，二是在游戲控制中，也可以添加指定的軟件，在一定程度上彌補了這方面的缺陷，因為游戲和一般軟件實際上也沒有太多區別。倒是它的聊天軟件限制功能雖然看似有些不足，但的確能讓家長省不少力。這輪評測，各方勢均力敵（如圖3）。
家長監控
即便有了工具輔助，家長也希望能時時關注孩子的行為。最好的方法當然是查看孩子的上網記錄。這四款工具提供的記錄能讓家長滿意嗎？
使用發現，“健康上網專家”、“展翅鳥家長控制軟件”、“e貓反黃監控軟件”可以實時截圖，而且默認以全屏幕狀態保存，清晰度也令人滿意。尤其是“展翅鳥家長控制軟件”，還可以設置保存的天數，避免過多的資源消耗。“阿達好爸爸控制助手”是通過記錄上網日記幫助家長了解孩子的使用過程，相對來說，不如其它軟件直觀。可以說，“展翅鳥家長控制軟件”是這一輪對比中的佼佼者（如圖4）。
反黃瀏覽
如果說，無休止的游戲和使用軟件，影響到的是孩子的學習成績的話，那么網絡上無處不在的不良內容，則會對孩子產生心理上的傷害。能不能有效阻止黃色內容，對家長控制類軟件來說，是另一個至關重要的功能。這四款軟件對不良內容的實際攔截效果怎樣呢？我們隨機挑選出了五組敏感關鍵字和五組，對它們的反黃能力進行檢測。為公平起見，所有參測軟件的智能判斷級別，均被重新設定為“中級”。
在這一輪評測中，“展翅鳥家長控制軟件”表現突出，成功攔截了所有的不良網址和關鍵詞。“e貓反黃監控軟件”表現同樣不俗，但略遜于“展翅鳥家長控制軟件”。而“阿達好爸爸控制助手”、“健康上網專家”則不算理想，經常出現漏網之魚。本輪表現，“展翅鳥家長控制軟件”最強，“e貓反黃監控軟件”居次。
反破壞能力
除了上述功能，軟件的反破壞能力同樣不可忽視。因為如果孩子關閉軟件，再強的能力也施展不了。
在這一環節，參評的每款工具都有不俗的表現，最基本的密碼保護功能，可以防止沒有正確密碼退出軟件的現象。值得一提的是，“展翅鳥家長控制軟件”還具有進程隱藏功能，在任務管理器找不到進程，終止也就無從談起了。另外，“健康上網專家”等三款工具的防卸載功能也很突出，但相比“展翅鳥家長控制軟件”，表現則略顯不足。
關鍵詞：石蠟成型機，串行通信，單片機，VisualBasic
本系統的目標是:通過相關軟件、硬件的設計,實現由主機(上位機)通過單片機(下位機)通訊實現對石蠟車間現場石蠟成型機工作狀態的監控。即利用主機的監控軟件與單片機進行通信,以實現對石蠟成型機的監控功能。本系統應具備如下功能:
(1) 界面設計清晰,功能齊全，實時準確的顯示石蠟成型機所有參數及狀態
(2) 上位機與下位機能進行可靠、實時的通信。
(3) 查詢歷史記錄功能
1軟硬件的選取及上下位機間通信協議的定義
基于上述目標與功能,要實現本系統,首先要解決以下幾個問題:
1.1 上位機與單片機之間通信方式的選取
串行通信使用一條數據線，將數據一位一位地依次傳輸，處理的數據電壓只有一個準位,因此不容易漏失數據。串行通信端口(RS-232)是每部計算機上的必要配備,它不僅實用簡單,而且價格便宜。。因此本系統采用RS-232串行通信方式用于上、下位機間的通信。
1.2 監控軟件開發平臺的選取
VisualBasic（VB）是一種可視化的、面向對象和采用事件驅動方式的結構化高級程序設計語言，可用于開發Windows環境下的各類應用程序。它簡單易學、效率高，可以高效、快速地開發Windows環境下功能強大、圖形界面豐富的應用軟件系統。所以，本系統采用VB作為監控軟件平臺。
1.3 單片機型號以及芯片的選取
MSP430系列單片機是美國德州儀器(TI)1996年開始推向市場的一種16位具有精簡指令集的、超低功耗的混合信號處理器(Mixed SignalProcessor)。由于它具有極低的功耗、豐富的片內外設和方便靈活的開發手段，已成為眾多單片機系列中一顆耀眼的新星。本系統采用MSP430單片機。
1.4 上位機與單片機之間的通信協議
Modbus 協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡（例如以太網）和其它設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。本系統采用Modbus通訊協議進行通訊，采用16位CRC校驗以保證數據傳輸的準確性。
通信參數設置
