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通信电源集中监控软件体系结构的探讨（戴尔晗、梅杓春）
通信电源集中监控，是通信建设的一个重要方面；其体系结构关系到整个监控系统的实时
性，安全性和可靠性。软件体系结构主要包括：软件成分的划分、描述，成分之间的交互关系，
以及系统的软件结构等。在考虑系统实际条件的基础上，遵循成功的体系结构范型或借鉴现有
系统的体系结构来构造新系统的方法，是设计的重要形式。
一个完善的通信电源集中监控系统，应具备可靠性、实时性和可扩充性。而可靠性、实时
性和可扩充性从根本上来说，不仅取决于硬件体系结构，更多的取决于系统软件体系结构。常
用的通信电源监控系统体系结构分以下三种：
（1）采集机与监控机合二为一模式：
（2）采集权与监控机分布模式：
（3）采集机与监控机Web连接模式。
本文在分析比较了上述三种常用的通信电源集中监控软件体系结构的基础上，提出了一种
全新的集中监控软件体系结构，本软件体系结构已经在一些电信局的集中监控系统中得到了应
用。
一、当前常用的电源监控系统软件作系结构
一般的通信电源集中监控系统的硬件结构，由各类传感器、数据采集模块、数据采集机、
通信线路，以及监控机等组成。传感器一方面与被监控设备相连接，将电压、电流、温度、湿
度等模拟量采集，并转换成数据采集／控制机易于处理的直流电压、电流；另一方面与数据采
集模块相连接，将转换后的直流电压、电流送入数据采集模块，以便完成A／D转换。数据采集
机接受从采集模块送来的数据并储存。监控机可将采集来的数据显示，并提供接口供操作人员
对被监控设备进行控制。
通信电源集中监控系统的软件体系结构，关系到硬件体系能否充分发挥作用，真正满足实
时监控的需要。目前常用的电源监控软件体系结构如下所述：
1．采集机与监控机合二为一模式
此种模式为采集机与监控机合二为一模式，其特点是同一台计算机具备两种功能；它既完
成对采集模块的数据采集，又给用户提供人机操作界面。采集机在完成数据采集后，可将数据
存入硬盘或内存，监控机将采集来的数据从硬盘或内存中读出，通过输出设备将结果显示给用
户。一般而言，此种模式仅用于一个较小的集中监控系统，若采集数据较多，监控的实时性将
大大降低。针对一个较小的赛中监控系统，由于数据的存储公一台计算机上完成，可以做到实
时性较高，但此种模式不符合远程监控的需求。
2．采集机与监控机分布模式
一方面，电信系统的通信电源监控系统监控的范围大，设备分布在整个城市；另一方面，
设备种类多，包含空调、高低压设备、电池组、油机等不同设备，且每一个种类中又包含不同
厂家制造的多种不同类型设备。若集中监控系统中被监控的设备较多，需采集的数据量较大，
仍旧采用模式一，系统的实时性将降低。
为解决此难题，一般按分布系统的要求，在功能上进行分布。监控机通常采用Visual
Basic，
DELPHI进行编程。监控机一方面定时向采集机发出命令，获得采集机中的实时数据：另一方面
为操作人员提供友好的人机界面，人机界面由编程完成。在该系统中，通信线路上仅传送数据，
因而实时性较高，但由于集中监控系统的不断扩充性，需经常重新编写、编译源程序以达到系
统扩充的需求。这对一个普通的操作人员来说较个方便。
3．采集机与监控机Web连接模式
利用力进的Web技术，监控机直接与Internet连接，米集机在接入Internet之前与一个Web
Server连接，再通过Web Server接入Internet。通过Internet在采集机与监控机之间建立物理
连接。
当远端的监控机发出数据请求时，首先通过Internet向Web Server发出数据请求，Web
Server接受到请求后向采集机发出数据请求，采集机按要求向Web Server传送相关数据；Web
Server接受到数据后，由Web Server对数据进行重组生成html文件发送给监控机。监控机接受
到数据后，将数据输出到输出设备，也可通过监控机对被监控的设备进行控制等操作。在该模
式下，采集机提供数据，WebServer完成数据解释与重组，监控机完成显示。
Web技术在集中监控中的运用，提高了集中监控的先进性，但同时也带来了一些问题。
为了提供较好的人机操作界面，不可避免的需要使用图形。Web Server发给监控机的文件，
不仅要包含html文件，还需包含图形文件。从而使网络传输的时间延长，影响了集中监控系统
的实时性。
必须为每一被监控设备编写一个html文件和CGI程序，系统扩充时，若扩充设备属已有设
备类型，Server上需编写 html文件；著扩充设备不属已有设各类型，Server上需编写html文
件和CGI程序，从而影响系统的扩充性。
“Web Server在完成数据的重组，也浪费了CPU时间，影响集中监控系统的实时性。
即使将来Internet向高速宽带网发展，计算机的速度需会大大提高，但上述的情况仍然存
在。对于一个实时性要求不高的监控系统可以采用此种模式。
二、新模式
透过分析上述几种软件体系结构后俄们发现其在功能上的分布，仍不能达到大型监控系统
在实时性上的需求，从而影响监控系统的安全性。作者根据通信电源监控系统的特点，在实践
中提出了集中监控体系结构的新模式。新模式的思想主要是满足分布式计算环境中的监控Server
仅完成数据的采集、存储和发送，对数据的解释则由监控机完成。该体系继承了模式三可通过
远程访问、html文件容易编写等特点，以及继承了模式二实时性的高等优点。
监控 Server上述行了一个基于TCP/IP协议的Server程序：该Server程序接收来自监控机的
请求，从采集机中收集数据后，仅将数据发送给监控机。内监控机上运行了一个例览器，该浏
览器由VisualC++编程完成。通过该浏览器从本机调入一个由标记性语言编写的文件，该文件
提供数据来源和显示格式等信息。监控机根据数据来源，可向不同的监控Server发出数据请求：
当监控机接收到来白Server的数据后，会根据标记性语言编写的文件中提供显示相式，而浏览
器则完成数据的解释与重组，并输出到输出设备上，从而完成一次数据的采集。
该模式一厂，采集机提供数据；监控Server完成数据的传送；监控机完成数据的解释、重
组与显示，使系统的分布更能满足远程监控的需求。
在监控机上编写如下标记性程序，该程序由浏览器解释广执行。
监控机后台运计一个浏览器程序，该程序对以上程序解释执行。浏览器程序分析标记性程
序前两行，得到监控Server的IP地址（202.119.1.1），模块序号（10）及需要得到的数据项数
（2），从而生成一个数据请求命令包。浏览器程序，将数据请求命令包发送给监控Server，监
控Server提取信息10、2后，从采集机中取出设备序号为10的两个数据项，生成响应包并发送给
监控机，监控机接受到数据后执行第4到12行程序，将文字图形与数据重组，最终将数据、文字
与图形显示在监控机上供操作人员查询。程序的第三行表示数据每5秒钟更新一次，因此监控机
必须每5秒钟与监控Server通信一次以取得最新数据。
以上述的软件体系结构应用于集中监控系统，监控系统将具有以下特点：
（1）采用TCP/IP协议，方便远程监控；
（2）满足分布式系统的要求，按照远程监控的需求，使分布更加合理：
（3）不需写大量的CGI程序，便于系统扩充；
（4）数据与图形的重组在监控机上完成，提高了Server的效率：
（5）通信线路上传输的数据仅包含数据，提高了通信线路的使用效率，提高了监控系统的
实时性，增强了系统的安全性：
（6）采用标记性语言，软件体系结构是开放的，用户编写容易。
三、结束语
综上所述，采集机与监控机合二为一模式，适合小型监控系统；采集机与监控机分布模式，
适合中型监控系统，但其软件系统不开放，不利于系统的扩充；采集机与监控机Web连接模式，
适合大型监控系统，但其只不过是新技术在集中监控领域的应用，没有根据监控系统本身的特
点，因此也不能满足监控系统的实时性需求。新模式在满足监控系统实时性的基础上，其本身
的软件体系结构是开放的，因此适用于通信系统中各种大中小型的电源监控系统。
摘自《中国电信建设》
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