四川電信基于物聯(lián)網(wǎng)動環(huán)監(jiān)控創(chuàng)新項目匯報

基于物聯(lián)網(wǎng)動環(huán)監(jiān)創(chuàng)新匯報打造基于物聯(lián)網(wǎng)的動環(huán)監(jiān)控創(chuàng)新探索之路

動環(huán)監(jiān)控現(xiàn)狀存在問題物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)+動環(huán)監(jiān)控發(fā)展趨勢設(shè)計理念項目實施情況及成效1432現(xiàn)狀分析設(shè)計理念解決方案項目實施及成效基于物聯(lián)網(wǎng)動環(huán)監(jiān)控創(chuàng)新整體解決方案系統(tǒng)的創(chuàng)新點1：現(xiàn)狀分析-動環(huán)監(jiān)控現(xiàn)狀

系統(tǒng)組網(wǎng)現(xiàn)有動環(huán)集中監(jiān)控系統(tǒng)由省級集中監(jiān)控中心（PSC）、地市區(qū)域監(jiān)控中心（LSC）和現(xiàn)場監(jiān)控單元（FSU）3層架構(gòu)組成監(jiān)控接入：固網(wǎng)動環(huán)：98年開始陸續(xù)建設(shè)，監(jiān)控局點約4983個基站動環(huán)：09年開始建設(shè)，監(jiān)控基站近萬個動環(huán)廠家省級平臺：四方，通過C接口與其他平臺相連地市固網(wǎng)動環(huán)：14個地市使用艾默生監(jiān)控、7個地市使用中達監(jiān)控地市C網(wǎng)動環(huán)：12個地市四方、9個地市中興艾默生監(jiān)控平臺四方監(jiān)控平臺中興監(jiān)控平臺中達監(jiān)控平臺PSC四方監(jiān)控省級平臺SUSMSUSUSUSUSUSMSMSMSMPSC-省動環(huán)監(jiān)控平臺LSC-地市監(jiān)控中心SU-現(xiàn)場采集單元SMCCCCBBBBBBAAAAAA……1：動環(huán)監(jiān)控現(xiàn)狀-存在的問題

不適應(yīng)集約化、扁平化管理。廠家多、平臺多，每個地市有2個平臺，軟硬件缺乏統(tǒng)一標準，互不兼容，不便于統(tǒng)一管理維護，效率低，造成設(shè)備及資源浪費故障率高、可靠性差?，F(xiàn)場采集設(shè)備元器件老化嚴重，部分運行15年以上（遠超更換周期），智能化低、故障多，誤告警多，急需改造更新施工、維護復(fù)雜?，F(xiàn)場采集信號線多，呈蜘蛛網(wǎng)狀，改造難度大；系統(tǒng)調(diào)試、網(wǎng)元接入由廠家實施，配置復(fù)雜，施工難度大，效率低投資、維護成本高。新建、擴容、改造均只能在本地廠家平臺實施，受制于廠家，投資、維護成本高2：設(shè)計理念-物聯(lián)網(wǎng)、云、互聯(lián)網(wǎng)+的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步成熟，應(yīng)用廣泛，如智能家居、環(huán)境監(jiān)控、智能消防等ZigBee是在IEEE802.15.4標準基礎(chǔ)上建立的一種無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。主要有低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲、低復(fù)雜度、快速、可靠、安全等特點，與wifi、藍牙相比同等誤碼率情況下信噪比要求更低。數(shù)據(jù)傳輸速率一般為250kbps，最高可達1-2MbpsWIFI:用于監(jiān)控攝像頭的圖像傳送無線技術(shù)協(xié)議/編碼介質(zhì)特點RF2262315M超便宜，設(shè)備多，距離較長，抗干擾差1527433M

2.4GBluetooth藍牙4.0/ble2.4G低功耗，通信距離短WiFi

2.5G/5G通信距離短ZigBee

2.4G自組網(wǎng)，距離遠，功耗較低，價格高幾種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)比較：2：設(shè)計理念-物聯(lián)網(wǎng)、云、互聯(lián)網(wǎng)+的發(fā)展云：高可伸縮性。隨著局站和監(jiān)控設(shè)備數(shù)量的增長動態(tài)分配資源，能夠更加合理的使用資源池高安全可靠性。使用數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，比使用本地計算機更加可靠。嚴格的IP，端口訪問限制，保障數(shù)據(jù)和應(yīng)用的安全低成本。和物理服務(wù)器相比，云資源明顯降低采購，部署，維護的成本?；ヂ?lián)網(wǎng)＋：立足于通信行業(yè)，打造高標準產(chǎn)品；產(chǎn)品成型后將面向全行業(yè)推廣逐步向電力、金融等政企行業(yè)推廣2：設(shè)計理念-發(fā)展趨勢

動環(huán)監(jiān)控發(fā)展趨勢：更規(guī)范化、更智能化、更大眾化將是動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的主要方向規(guī)范化：采用統(tǒng)一的接口和協(xié)議，使其標準化，提高軟硬件的通用性，提高系統(tǒng)的擴展性智能化：運用物聯(lián)網(wǎng)、云、互聯(lián)網(wǎng)+等理念，保持技術(shù)的先進性、智能化及接入設(shè)備的自適應(yīng)大眾化：Web瀏覽，分權(quán)分域，集中配置，操作維護簡單2：設(shè)計理念-總體思路

動力及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對全省各機房和基站電源、蓄電池、空調(diào)、油機等動力設(shè)備以及煙感、水浸、門磁等環(huán)境量的遠程監(jiān)視、控制和管理隨著集約化維護的推進，建立統(tǒng)一的、高可靠性、高穩(wěn)定性的、開放的、便于統(tǒng)一管理的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，為一線維護提供更強的支撐手段尤為重要總體思路：運用物聯(lián)網(wǎng)、云、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)，打造一個基于IP的可供不同廠家硬件接入的開放動環(huán)監(jiān)控平臺，以適應(yīng)集約化維護及智能網(wǎng)管應(yīng)用的推進

該平臺未來要滿足全省機房動環(huán)監(jiān)控的接入，自適應(yīng)強機房現(xiàn)場采集要實現(xiàn)接口統(tǒng)一，采集器、傳感器等硬件通用，兼容性、擴展性強3：解決方案-整體解決方案基于物聯(lián)網(wǎng)動環(huán)監(jiān)控整體解決方案：采用二級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：全省1個監(jiān)控平臺，由省級監(jiān)控平臺SC、機房現(xiàn)場監(jiān)控采集單元SU組成二級架構(gòu)傳輸網(wǎng)絡(luò)：充分利用機房現(xiàn)有傳輸資源，機房通過PON上城域網(wǎng)，市到省采用CN2組網(wǎng)，安全可靠現(xiàn)場監(jiān)控采集單元SU：采用智能路由器替代原廠家采集單元SU，實現(xiàn)動環(huán)網(wǎng)元的接入、數(shù)據(jù)采集、告警接收等，并通過北向接口上傳省級平臺SC動環(huán)網(wǎng)元的接入：溫濕度、煙感等環(huán)境采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入，動力設(shè)備采用有線接入（通過232、485轉(zhuǎn)IP接入SU)3：解決方案-系統(tǒng)架構(gòu)

該系統(tǒng)由前端各類傳感器、監(jiān)控采集主機和后臺監(jiān)控管理軟件平臺三部分構(gòu)成。B接口B接口A接口A接口3：解決方案-平臺軟件架構(gòu)根據(jù)動環(huán)監(jiān)控建設(shè)總體思路，以“統(tǒng)一規(guī)劃、集中管控”為原則，構(gòu)建由云計算IaaS層、PaaS層、SaaS層組成的動環(huán)監(jiān)控平臺總體架構(gòu)。一平臺一中心兩支撐：動環(huán)監(jiān)控云服務(wù)平臺、大數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)支撐及基礎(chǔ)服務(wù)平臺SOA開放性的平臺架構(gòu)：快速對接第三方成熟應(yīng)用平臺能力開放：打通電信能力開放平臺為企業(yè)提供應(yīng)用服務(wù)豐富外部接口：電信能力平臺無縫對接。采用多層次立體安全措施3：解決方案-與智能網(wǎng)管接口

現(xiàn)場監(jiān)控采集數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用能耗溫度濕度開放協(xié)議庫電信智能網(wǎng)管

ZigBeeWifi藍牙告警采集監(jiān)控模塊基于開放接口構(gòu)建，具備自主學(xué)習(xí)、動態(tài)添加、靈活配置和適配的能力?！苿油ㄐ?G/4G采集監(jiān)控模塊采集監(jiān)控模塊采集監(jiān)控模塊動環(huán)監(jiān)控平臺現(xiàn)場采集監(jiān)控網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)層服務(wù)告警管理設(shè)備管理安全管理配置管理3：解決方案-現(xiàn)場采集單元SU

架多少智能路由器SU實現(xiàn)方式：采用通用路由器+智能路由軟件（APP）的方式實現(xiàn)，在路由器本身通信基礎(chǔ)上，利用路由器自身支持刷機特性，定制linux

版(OpenWrt)APP，采用底層驅(qū)動，屏蔽設(shè)備差異，實現(xiàn)所有動環(huán)網(wǎng)元接入；凡支持刷機功能的路由器均能使用，目前網(wǎng)件、TP-LINK、D-LINK等品牌的路由器已通過測試實現(xiàn)功能：完成動環(huán)網(wǎng)元數(shù)據(jù)采集、協(xié)議解析、標準數(shù)據(jù)格式上傳；IP接口（目前有4口、8口的接口）南北向接口：北向接口采用標準B接口；南向接口：有線采用RS232、485轉(zhuǎn)IP方式接入（目前有單口、4口、8口轉(zhuǎn)換模塊），無線采用WIFI或IP方式接入A接口B接口制定四川電信動環(huán)B接口技術(shù)規(guī)范（參照部分標準修改）取消廠家私有接口協(xié)議，融合B/C接口，定義為標準B接口統(tǒng)一接口方式：通過Socket和FTP方式互聯(lián)統(tǒng)一接口報文協(xié)議：消息協(xié)議采用XML格式定義報文格式，定義報文類型：包括SC注冊登出、SC請求SU數(shù)據(jù)、SC上報告警信息等。統(tǒng)一編碼規(guī)范：SUID編碼、設(shè)備ID編碼、監(jiān)控點編碼、局站名稱等3：解決方案-B接口技術(shù)規(guī)范類型一級節(jié)點二級節(jié)點定義請求報文RequestPK_Type報文類型Info報文內(nèi)容響應(yīng)報文ResponsePK_Type報文類型Info報文內(nèi)容報文類型報文動作數(shù)據(jù)流方向類型名稱類型代號備注SC注冊登出注冊SC—>SULOGIN101詳見附錄表5注冊響應(yīng)SC<—SULOGIN_ACK102登出SC—>SULOGOUT103登出響應(yīng)SC<—SULOGOUT_ACK104SC請求SU數(shù)據(jù)請求監(jiān)控點數(shù)據(jù)SC—>SUGET_DATA401詳見附錄表6請求監(jiān)控點數(shù)據(jù)響應(yīng)SC<—SUGET_DATA_ACK402SU上報告警信息實時告警發(fā)送SC<—SUSEND_ALARM501詳見附錄表7實時告警發(fā)送確認SC—>SUSEND_ALARM_ACK5023：解決方案-無線接入物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)系統(tǒng)圖：無線接入方式：無線傳感器通過設(shè)置網(wǎng)關(guān)地址和波段接入指定網(wǎng)關(guān)頻段433M、470M、2.5G無線煙感無障礙傳輸距100~200米；其他傳感器無障礙傳輸距離1000米網(wǎng)關(guān)經(jīng)由WiFi名接入采集器3：解決方案-物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)要求技術(shù)要求：采用Zigbee協(xié)議無線組網(wǎng)；規(guī)范系統(tǒng)的安全性：無線數(shù)據(jù)須加密（AES\xor），有完整性檢查，有防止重放攻擊（時間戳、序號等機制、合法性認證可靠性：具有很強的動態(tài)性，具有心跳機制，抗干擾能力強于wifi，藍牙開放性：設(shè)備總量不受硬件端口數(shù)量限制，支持不同廠商設(shè)備互聯(lián)互通性能：規(guī)范了煙霧、溫濕度、水浸等6種無線傳感器技術(shù)要求，如后備時間3年、有電池預(yù)警、安裝維護方便性等要求3：解決方案-系統(tǒng)主要創(chuàng)新點（1）運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)機房環(huán)境的無線接入，安裝維護方便，極大提高動環(huán)監(jiān)控采集效率。（2）利用通用路由器+智能應(yīng)用軟件（APP)的創(chuàng)新方式,實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)傳感器及動力設(shè)備的開放接入、數(shù)據(jù)采集、控制，打破原動環(huán)監(jiān)控廠家使用專用采集設(shè)備的壟斷，SU及傳感器均變專用為通用，降低廠家的依賴。

（3）平臺開放、接口統(tǒng)一（標準B接口），其管理的物聯(lián)網(wǎng)傳感器、動力設(shè)備庫和路由器設(shè)備庫可無限動態(tài)擴充，不受限于某個品牌或設(shè)備，利于集采，新建、擴容、維護方便4、項目實施及成效-實施情況第一階段：15年7月-9月，完成實驗環(huán)境搭建測試；9-12月，完成1個機房試點測試第二階段：16年1月-3月，正式實施成都棕樹局（綜合機樓）和619局（接入網(wǎng)）2個點的監(jiān)控建設(shè)2月完成現(xiàn)場采集的安裝、調(diào)試、試運行3月完成平臺部署；傳輸網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)規(guī)劃

4月完成系統(tǒng)初驗。系統(tǒng)的可靠性、安全性及系統(tǒng)功能、性能等通過初步驗收，正式投入生產(chǎn)第三階段：對系統(tǒng)存在的問題進一步優(yōu)化、完善陸續(xù)啟動市州不同機房樣板點建設(shè)。

后期，動環(huán)的新建、改建、擴建均接入該系統(tǒng)，原動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)停建，規(guī)劃3年左右時間完成新老系統(tǒng)的平滑遷移。4、項目實施及成效-實施情況

棕樹局站監(jiān)控量619局站監(jiān)控量棕樹機房動環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控量序號產(chǎn)品名稱數(shù)量單位產(chǎn)品廠商及型號1開關(guān)電源監(jiān)控傳感設(shè)備3個有人科技RS-232轉(zhuǎn)RJ452電池組監(jiān)控傳感設(shè)備2個浙江創(chuàng)力MPLD-RT3空調(diào)監(jiān)控設(shè)備1個有人科技RS-232轉(zhuǎn)RJ454無線煙感39個品牌senyth，型號SWSN-H-YG5無線溫濕度計9個品牌senyth，型號SWSN-H16無線水浸6個品牌senyth，型號SWSN-H-SJ總計

60

619綜合機房動環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控量序號產(chǎn)品名稱數(shù)量單位產(chǎn)品廠商及型號1UPS監(jiān)控傳感設(shè)備2個有人科技RS-232轉(zhuǎn)RJ452開關(guān)電源監(jiān)控傳感設(shè)備1個有人科技RS-232轉(zhuǎn)RJ453空調(diào)監(jiān)控設(shè)備2個有人科技RS-232轉(zhuǎn)RJ454無線煙感2個品牌senyth，型號SWSN-H-YG5無線溫濕度計1個品牌senyth，型號SWSN-H16無線水浸2個品牌senyth，型號SWSN-H-SJ7水浸檢測線2條定制8電池組監(jiān)控傳感設(shè)備2套總計

14

4、項目實施及成效-實施情況現(xiàn)場采集箱體、無線傳感器4、項目實施及成效-成效1投資成本下降。平臺全省1個，平臺少、扁平化；現(xiàn)場采集投資成本較原動環(huán)監(jiān)控采集同比下降約35%（主要體現(xiàn)在采集器SU和安裝調(diào)試費的下降），如傳感器等硬件今后集采，可進一步降低成本棕樹1、2樓機房設(shè)備清單-物聯(lián)網(wǎng)動環(huán)價格序號產(chǎn)品名稱數(shù)量單位品牌單價合計1無線路由器2臺

網(wǎng)件3206402數(shù)據(jù)網(wǎng)管4套盛億92036803RS-232轉(zhuǎn)RJ453個有人科技2276814電池采集器1個浙江創(chuàng)力260026005無線煙感27個盛億460124206無線溫濕度計3個盛億46013807無線水浸2個盛億4839668光貓2

4609設(shè)備小計

2236710設(shè)備輔材4%

89411工程服務(wù)費6%

1342總價24603上海中達公司棕樹機房1、2樓動環(huán)項目設(shè)備價格序號設(shè)備名稱品牌單位數(shù)量單價小計1室內(nèi)溫濕度傳感器中達電通個372021602水浸監(jiān)測器中達電通個24008003鐵門磁豪恩個2604光電煙感探測器豪恩個27720194405多功能一體化采集器中達電通臺2260052006多功能一體化采集器中達電通臺2260052007電池采集器中達電通臺126002600小計一：以上主設(shè)備總價

302007設(shè)備輔材5%

15108工程服務(wù)費12%

3624

總價：

35334與中達監(jiān)控比較投資對比：4、項目實施及成效-成效2

易操作、易維護、維保成本低以導(dǎo)航式、選擇式方式配置，操作簡單、方便；無需現(xiàn)場配置，設(shè)備自動注冊、設(shè)備解析驅(qū)動包自