时间:2023-03-21 17:05:20
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为了满足对煤矿安全生产各个环节快速、全面的监测,平台将各类安全监控系统和生产过程控制系统等多个异构子系统的数据,通过统一的采集模块,经分析后存储到平台数据仓库中,并依据生产中的各类实际业务逻辑需要,由表示层向用户展现各类信息。平台整体架构由3大模块组成,分别是数据采集、数据分析存储以及Web终端模块。
1.1采集模块
采集模块的主要功能是将各类异构子系统的数据统一采集到一起,为后期的各类业务分析与展示提供数据基础。针对瓦斯监控系统、人员定位系统、电力监控系统等各种安全生产监控系统,平台通过标准的数据协议进行数据适配,兼容不同厂家不同版本的此类系统,提供一致的数据采集方式,生成协议规定的标准格式。而对于生产过程控制相关的各类子系统,如主胶带监控系统、生产用水系统和压风机监测系统等,平台通过提供统一的OPC适配模块,实现数据的采集。这种分系统适配的方法,为平台开发实现带来了明显的好处,那就是特殊系统提供专有的数据适配模块,如安全监控类子系统;对其它较相似的子系统使用通用的适配模块,如各类生产过程子系统,非常方便后续子系统的接入,增加了对异构系统融合的扩展性,提高了子系统的接入速度,降低了接入成本和维护代价。
1.2分析存储模块
将各类子系统按照相关协议,生成格式化的数据文件,由采集模块通过统一的传输协议和传输网络,上传到解析服务器,由数据分析与存储模块,将各类数据经过分析后,写入到数据库服务器中。由于所有数据都遵循标准的协议约定,因此,数据解析和数据写入相对独立,处理流程相对简单,处理速度也比较快。
1.3Web终端
Web终端分为3个部分,分别分为数据处理层,业务逻辑实现层和表示展现层。数据处理层是根据业务逻辑层的要求,向平台数据服务器请求各种类型的数据,并以数据集的形式返回给业务逻辑层,业务逻辑层将获得的数据进行一定的逻辑分析后,再由表示层根据用户的要求,以合理的组织方式予以展现。对于用户的某些反馈所产生的数据,也最终通过数据处理层而存入数据库中。Web终端基于.NETFramework和ASP.NETMVC实现,并以重庆研究院自主研发的通用的Web框架Cqccri.Web.Framework为基础,支持插件的开发模式和自动的菜单处理与权限控制技术,方便快速地展开各种业务的实现。各子系统业务模块插件以寄宿的方式,运行于基础框架之上。基础框架还提供了统一的消息传递机制、异常处理、报表模板、日志记录查询等,满足平台的开发需要,提供报表、曲线、柱图等各类展现方式。平台的Web终端还提供了基于SVG的动态矢量图形技术,模拟矿井实际生产环境和生产过程流程,与实时数据相结合,将相关子系统数据实时准确地展现在模拟生产环境图上,提供直观全面的实时监管。
2平台功能模块
系统主要功能模块包括安全监控类系统和生产过程控制类系统2大模块,并添加了集成报警与管理模块,组成了平台的主要功能与特点。
2.1安全监控功能模块
安全监控功能模块包括了瓦斯监控、人员定位和电力监控3个主要的监控类子系统,提供包括实时数据展示、历史报警查询与统计、井下员分布、人员考勤、人员下井记录和变电站电压电流实时监控等功能,并提供报表统计和曲线柱图等多种展示样式。
2.2生产过程功能模块
生产过程功能模块包括生产过程控制类子系统的功能,提供了这些主要设备的运行参数与运转状态,它与安全监控功能模块类似,提供实时数据与历史报警查询,并提供报表和图表等多种展示方式。
2.3集成报警与管理功能模块
集成报警与管理功能模块,是平台重要的组成部分,它充分利用了移动互联网与智能终端相结合,提供诸如手机短信、手机简报和手机视频等多种展示方式,并利用基于SVG的动态模拟图形,在各种智能终端上提供友好直观的生产过程和生产环境的实时模拟数据显示。考虑到实际的操作需要和用户体验的友好性,并充分利用移动终端与电脑终端的不同特点,平台提供基于PC端的后台管理功能,管理员可以方便的进行用户权限管理与分配、简报模板编辑、手机短信人员分组管理和报警条件编辑。
3平台特点
1)通过面向移动互联网的煤矿安全监测平台,可以随时随地通过移动终端了解煤矿生产重要数据,这是区别于以往电脑终端监控的一个创新,各级领导和管理人员可以更方便地查看各类关键信息,保证重要监管监测信息的及时传递,为快速处理各类事故和下达各种决策提供支持。
2)其次,平台以B/S模式为移动终端提供访问服务,实现了一次部署,跨平台访问,全面兼容An-roid、IOS、WindowsPhone等多个移动操作系统,不仅省去了开发与维护不同平台App的费用,也降低了软件频繁升级,给用户带来的各类麻烦。
3)平台提供了重要生产场所的实时视频监控,可以通过智能手机实时浏览视频信息和录像回放。在移动终端实现生产现场的模拟图形显示,在行业中也是一次新的尝试。
4)平台实现了各个不同的异构系统关键数据的快速整合;在Web开发上,充分利用MVC技术,实现基于插件的开发模式,快速完成不同子系统的功能集成。
5)利用智能终端实现对煤矿安全生产的监管,这也是对监管模式的一次创新与尝试。
4结论
移动互联网的端到端管理模型建立时需要综合考虑以下5方面的因素:第一,技术层面要考虑到TCP/IP、3GPP等领域的规范;第二,管理层面要依托CEM(客户体验管理)的规范框架,构建CEI-QoEScore-KQI-KPI的4层指标架构体系;第三,数据结构层面需要采用PSPU(PerServicePerUser),即每用户每业务的颗粒度;第四,指标体系层面需要把传统的以网元为统计单元的KPI与以用户为统计单元的上层指标进行关联汇聚和分析,并做到“四可”,即可评、可视、可管控、可闭环;第五,客户体验层面需要考虑到影响用户感知的“端-管-云”三段关键路径。移动互联网分层管理模型根据建模背景中的5方面因素,在参考TMF的CEM指标体系架构、UMTS承载分层结构、TCP/IP架构等成熟模型的基础之上。
2.移动互联网分层管理模
2.1设计说明图1所示的横向三层结构的关系是:管道性能是业务质量的基础,业务质量是客户体验的关键因素,客户体验衡量管道性能和业务质量的最终表现。图1所示的纵向三段,涵盖了影响用户感知的“端”(终端)、“管”(网络)、“云”(应用SP)三个关键要素。
2.2管道性能层管道性能层包括以下三个子层级。
(1)资源层
网络是由网元相互连接而成,网络性能是建立在网元健康、可用的基础上。对于移动互联网来讲,除了物理网元,空中接口也是性能的重要基础,重点关注覆盖、干扰、容量、组网结构等指标。模型将网元与空中接口放在一起,称为资源层。
(2)接入层
提供把网元接入到网络的承载服务,包括以下指标:接入性:接入时延、接入成功率等;保持性:链路中断概率等;完整性:误块率、误帧率、吞吐率、重传率等;移动性:同频切换成功率、异频切换成功率等;状态迁移性能:终端在各种状态间迁移的成功率等。(3)互联层:在相互连接的网络基础上,提供从终端到终端或终端到应用服务器的端到端承载。互联层是将影响用户感知的问题评估和分析的对象缩小到管道承载的那一段,也称为端到端承载,包括以下关注指标:接入性:接入成功率、寻呼成功率、接入时延等;保持性:中断概率;完整性:重传率、吞吐率、语音质量等。
2.3业务质量层业务质量层包括以下两个子层级。
(1)业务层
KQI可以分为以下几类。业务接入:语音业务接入成功率、视频播放启动时延大于XXs的比例等。业务使用:网页完整加载成功率、网页下载速率、视频质差出现频度等。业务释放:语音业务挂断成功率。上述分类参考TMFGB923a的建议。业务KQI对应的应该是用户可以感知到的质量要素,并使用用户可以理解的非技术性用语定义。有些业务的释放过程对用户不可见,如网页浏览,这种情况下可以不设计这个类别的KQI。
(2)应用层
在业务质量层基础上对各类APP进行专项建模分析,相关KQI指标参考应用层具体内容。
2.4客户体验层
用户层的指标来自用户调查或行为统计,与直接来自网络的KPI/KQI有本质差异。这些指标是综合性的外部因素,作用于复杂的、个性化的心理过程所产生的结果。这使得面向用户层指标的管理需要考虑的因素更多、更复杂。典型的用户层指标优化服务包含建模过程,将这些主观指标和可优化的KQI/KPI建立起关联。识别出影响这些主观指标的KQI/KPI后,并通过主观指标的监测通过学习方式来识别出相关性。客户体验层的相关指标包括客户满意度、投诉率、离网率、净推荐值NPS、CEI、QoEScore。
2.5“端-管-云”
对于影响用户感知的“端”和“云”的问题,需要从两个维度进行分析:第一,基于业务层KQI的定界错误码进行识别;第二,通过三比法则(同比、环比、周边对比)根据数据特征进行问题粗定界。依托华为SmartCare解决方案,当前上海联通已具备自动粗定界的能力,自动粗定界能力的关键要素是对KQI数学特征的学习并固化到故障树中,形成机器自动判决机制。模型的应用上海联通从2013年9月开始对该模型进行实践应用,并将KQI指标纳入2014年考核指标中。基于对该模型的实施管控,截至2014年9月30日,共发现476次影响用户感知的网络事件、网络隐性故障或性能类问题,通过网管中心管控流程,共计关闭其中454单问题,关单率为95.3%。绝大部分的网络事件,通常没有网管告警,且用户投诉还没有升级到网管中心。通过对该模型近一年的应用,2014年上半年每万用户移网本地投诉率从2013年同期的10.99降为6.80,降幅为38.2%。
3.结束语