隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,，電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)中大量采用了遠(yuǎn)端模塊和新的接入技術(shù),。配線分線設(shè)備的總?cè)萘亢团_套數(shù)大量增加,，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營公司出于對其企業(yè)利潤最大化的要求，配線分線設(shè)備的維護(hù)將趨向無人值守,、遠(yuǎn)程自動監(jiān)控和集中管理,。
　　而且，現(xiàn)在電話用戶對電信網(wǎng)絡(luò)的依賴性也愈來愈大,，對電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營公司的服務(wù)質(zhì)量的要求也愈來愈高,。作為電話接入網(wǎng)的重要組成部分，市話電纜的配線,、分線設(shè)備直接連接著用戶,，這些設(shè)備的維護(hù)和管理直接關(guān)系到對用戶的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平,；同時由于這些設(shè)備的低技術(shù)含量和強(qiáng)勞動力的投入,，使得維護(hù)人員的綜合素質(zhì)較低,，管理也較混亂。市話交接箱,，作為主要的分線設(shè)備,，因被各類施工人員頻繁開啟、挪動,，很容易造成通信中斷,。又由于維護(hù)人員能隨意開啟箱門進(jìn)而隨意改動線路而不更新資料，導(dǎo)致交接箱分線資料的不準(zhǔn)確,，布線不規(guī)范,，也容易因箱門鎖閉不嚴(yán)，遭到非法人員的破壞,，導(dǎo)致用戶電話被盜打,、私接電話線等，使市話號線準(zhǔn)確率難于提高,，并成為故障多發(fā)的重要部位,。
　　基于這種情況，電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營公司如何適應(yīng)新的需要,，利用現(xiàn)代技術(shù)和手段來管理市話電纜的配線,、分線設(shè)備，在無人現(xiàn)場值守的情況下,，能迅速發(fā)現(xiàn)和排除故障,，就變得非常必要?；赑STN的市話交接箱集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用能很好地解決上述矛盾,，它能對交接箱的開啟和分線資料進(jìn)行控制和管理，同時也能對交接箱的非法侵入進(jìn)行告警和信號傳遞,。
1 系統(tǒng)工作原理
1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　整個系統(tǒng)采用了客戶/服務(wù)器＋樹型控制的結(jié)構(gòu)形式,。圖1表示出了該集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的組網(wǎng)圖。現(xiàn)將各部分的結(jié)構(gòu)和功能概述如下：客戶端與服務(wù)器端的連接是嚴(yán)格通過服務(wù)器上中央數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的,，摒棄了以往的DDE,、OLE等數(shù)據(jù)傳遞模式，便于提高可靠性,、簡化編程任務(wù),。客戶端與服務(wù)器的交互作用主要表現(xiàn)為兩個方面：一是靜態(tài)數(shù)據(jù)的讀寫操作,；二是動態(tài)數(shù)據(jù)的讀寫操作,。對于動態(tài)數(shù)據(jù)，在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫上建有隨時更新的動態(tài)表，客戶端每隔一定時間去讀數(shù)據(jù)庫,，并判別其狀態(tài)變化情況,。客戶端需要執(zhí)行的遠(yuǎn)程命令(如單箱監(jiān)視,、遠(yuǎn)程開鎖等)采用事先約定的命令操作碼來更改服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫相應(yīng)表的相應(yīng)字段內(nèi)容,，而服務(wù)器則每隔一定時間去查詢(或采用事件觸發(fā)方式檢索)相應(yīng)字段的內(nèi)容；然后與前臺進(jìn)行交互,，來執(zhí)行相應(yīng)動作,。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，把客戶與服務(wù)器端的連接僅局限于數(shù)據(jù)庫,，極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,，而且對于這樣一個實時性并不強(qiáng)的系統(tǒng)來說是足夠的。

　　服務(wù)器端軟件的運(yùn)行環(huán)境是Windows NT Server 4.0,，服務(wù)器端程序采用NT特有的后臺服務(wù)(Services)方式運(yùn)行,。該程序沒有可視界面，隨NT的啟動而自動啟動,，隨NT的終止而自動終止,。對于軟件運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整可以通過控制面板的專屬界面進(jìn)行，從而極大地提高了可靠性,，免除了人為誤操作,，可以實現(xiàn)全天候正常運(yùn)行。
　　客戶機(jī)與服務(wù)器的連接方式,，既可以采用以太局域網(wǎng)進(jìn)行,，也可以采用遠(yuǎn)程電話撥號進(jìn)入服務(wù)器所在局域網(wǎng)。如果條件許可,，也完全可以通過Internet利用瀏覽器與服務(wù)器進(jìn)行交互,。方法其實很簡單，服務(wù)器有自己的DNS和IP地址,，利用CGI或ASP技術(shù)實現(xiàn)對SQL Server 7.0數(shù)據(jù)庫的讀寫操作,，客戶端只是調(diào)用服務(wù)器端的HTML即可。這樣也就可以充分利用網(wǎng)上尋呼,、自動E－MAIL服務(wù)等先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)即時的告警,。而服務(wù)器程序則一直在后臺運(yùn)行，并不斷更新數(shù)據(jù)庫,，且與WEB系統(tǒng)互不干擾,，這也是這種方式的最大優(yōu)點。
　　圖1中的客戶機(jī)由多媒體計算機(jī)和接入設(shè)備組成,，能對一定區(qū)域的各交接箱進(jìn)行全面的監(jiān)視,、控制和維護(hù),，也可以編輯、存儲,、記錄,、查詢和打印相關(guān)資料。每個客戶端的應(yīng)用程序都是相同的,，不同的僅是其服務(wù)范圍和權(quán)限級別。對于處于不同地方的客戶機(jī),，或者對于不同的操作者,，系統(tǒng)可以給予不同的權(quán)限級別。最高級別的客戶機(jī)行使管理員的職責(zé),，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),，負(fù)責(zé)為不同的客戶機(jī)授權(quán)，而且它還能對整個系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)視和維護(hù),；能夠存儲,、記錄、查詢和打印所有資料,。由此可見這種結(jié)構(gòu)對整個系統(tǒng)的構(gòu)建提供了非常大的靈活性,。這樣的一臺客戶機(jī)最多可監(jiān)控256臺遠(yuǎn)程監(jiān)控單元。
　　遠(yuǎn)程監(jiān)控單元是基于單片CPU的微機(jī)小系統(tǒng),，機(jī)中裝有MODEM,，通過PSTN與中央服務(wù)器系統(tǒng)連接。各遠(yuǎn)程監(jiān)控單元安裝在分局,、支局,、模塊局或接入點，能對該交換局所屬的所有交接箱進(jìn)行實時監(jiān)視和控制,，并將各類信息及時上報,。若與之直接相連的交接箱發(fā)生非法開啟，該監(jiān)控單元能即時呼叫負(fù)責(zé)該交接箱的包箱員的BP機(jī)進(jìn)行告警并及時向中央服務(wù)器報告,，由中央服務(wù)器將告警信號傳遞給相應(yīng)的客戶端,。中央服務(wù)器也可以主動控制遠(yuǎn)程監(jiān)控單元的行為，如收集交接箱操作的歷史記錄,，收集包箱員密碼,，遠(yuǎn)程開鎖、單箱監(jiān)視等等,，收集的數(shù)據(jù)將存入該機(jī)的中心數(shù)據(jù)庫內(nèi),。這樣一方面便于集中管理，一方面有利于保護(hù)數(shù)據(jù)的安全,?？蛻舳藢唤酉涞牟僮魇峭ㄟ^中央服務(wù)器控制相應(yīng)遠(yuǎn)程監(jiān)控單元完成的,。一臺大容量遠(yuǎn)程監(jiān)控單元可監(jiān)控多達(dá)256個交接箱。
　　系統(tǒng)的最低級是被監(jiān)控的對象,，也就是各個交接箱,。遠(yuǎn)程監(jiān)控單元直接通過電纜與各交接箱連接，交接箱上裝有電子鎖,，如果發(fā)生異?；蛘呓唤酉渑c遠(yuǎn)程監(jiān)控單元之間的連線被切斷，將會立即產(chǎn)生告警信息,。
　　服務(wù)器與遠(yuǎn)程監(jiān)控單元的連接采用多串口卡連接多個MODEM,。系統(tǒng)服務(wù)程序采用Telephony API建立和管理MODEM連接，利用標(biāo)準(zhǔn)Windows API的文件處理函數(shù)處理數(shù)據(jù)交換,，采用并口I/O和多線程技術(shù)管理通信鏈路,；在服務(wù)器應(yīng)用中至少應(yīng)該包括三個線程：一個作為主線程來管理程序的正常運(yùn)行，另外兩個線程一個用于讀通道,，一個用于寫通道,。它采用事件觸發(fā)方式(中斷方式)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫；當(dāng)沒有事件觸發(fā)時,，使線程處于休眠狀態(tài),，以最大限度地節(jié)省CPU資源，當(dāng)有事件觸發(fā)時再喚醒該線程,。為了增加通用性,，在建立和管理MODEM連接時，必須采用TAPI函數(shù),。其低層通信程序應(yīng)該完成數(shù)據(jù)的打包與解包,、數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收、數(shù)據(jù)有效性的檢驗,、數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾员ＷC,、通信鏈路的接通與關(guān)閉、通信鏈路的故障恢復(fù)等功能,。
　　總之,，該系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用，客戶端和服務(wù)器端的操作實際上都是圍繞著數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的,。中央數(shù)據(jù)庫在各個客戶機(jī)和服務(wù)器之間架起了橋梁,，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.2 系統(tǒng)工作流程
　　交接箱非法開啟告警是該系統(tǒng)最簡單的應(yīng)用,，其信息流如圖3所示,。當(dāng)交接箱發(fā)生非法開啟或者其與遠(yuǎn)程監(jiān)控單元之間的連線被切斷時，發(fā)出告警信息,。遠(yuǎn)程監(jiān)控單元獲得該告警信息后,，摘機(jī)撥打中央服務(wù)器的電話,，獲得應(yīng)答信號后向中央服務(wù)器傳送打包的告警信息。告警信息中包含了發(fā)生告警的交接箱ID和告警代碼以及發(fā)生告警的日期時間,，獲得應(yīng)答信號后掛機(jī)結(jié)束此次信息傳輸過程,。中央服務(wù)器將收到的告警信號存儲在其中央數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)相應(yīng)客戶機(jī)在每個定時時刻(10～60s)查看服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫的告警隊列時,，就會獲得該告警信息,，并以語音或文字方式及時提醒操作人員?？梢?，從告警發(fā)出，到客戶端最后得知告警,，時間延遲不會超過5min,。

　　另外,，中央服務(wù)器還可以逐一呼通各前端遠(yuǎn)程監(jiān)控單元,，進(jìn)行硬件系統(tǒng)測試、校正時鐘,，或令選中的監(jiān)控單元將其存儲的各交接箱操作歷史信息記錄發(fā)送過來做相應(yīng)分析處理并錄入數(shù)據(jù)庫中,。客戶端也可以針對某交接箱執(zhí)行遠(yuǎn)程開鎖或單箱監(jiān)視任務(wù),，如前所述,，這一行為是通過服務(wù)器進(jìn)行的。
2 系統(tǒng)功能
　　該系統(tǒng)可以實現(xiàn)下述功能：
　　·在被監(jiān)控的交接箱上,，配備一至兩把密碼電子鎖,，分別控制前后門，通過包箱員或系統(tǒng)管理員的正確操作,，可控制開啟電子鎖并記錄相應(yīng)信息,。
　　·包箱員在本人維護(hù)的交接箱上接上話機(jī)，撥本人的開箱密碼,，可開啟交接箱的前后門,；通過撥內(nèi)部通話字冠可與系統(tǒng)管理員通話；通過撥市話通話字冠可與普通市話用戶通話,；撥修改密碼字冠和本人的舊密碼和新密碼,，可修改自己的密碼。
　　·管理員可通過客戶機(jī)或系統(tǒng)管理話機(jī),，執(zhí)行遠(yuǎn)程開鎖,。
　　·在交接箱受損、被非法侵入,、箱門長期開啟時,，可由遠(yuǎn)程監(jiān)控單元發(fā)BP機(jī)信號,，通知維護(hù)人員及時處理并予以記錄；可由系統(tǒng)自動呼叫值班電話,，用語音通知值班人員,；也可在客戶機(jī)上發(fā)出聲光告警。
　　·可記錄,、查詢,、打印、匯總每個交接箱的操作歷史,，包括交接箱每次開啟起止時間及操作人員姓名,；非法侵入事件的發(fā)生時間和修復(fù)時間；遠(yuǎn)程開鎖事件的時間以及請求開鎖者的姓名,。
　　·客戶機(jī)可及時顯示所有交接箱的使用狀態(tài),，包括話機(jī)摘/掛機(jī)狀態(tài)、門的開/關(guān)狀態(tài)以及交接箱的告警狀態(tài)等,。
　　·能夠在客戶機(jī)上具體顯示和打印任意一臺交接箱的各項資料,，包括交接箱編號、安裝使用日期,、安裝地點,，累計故障次數(shù)、各維護(hù)人員的姓名,、密碼及其所管轄的交接箱編號,。
3 通信約定與數(shù)據(jù)庫
3.1 通信約定
　　中央服務(wù)器與各遠(yuǎn)程監(jiān)控單元分別安裝有MODEM，中間由PSTN通過撥號連接,。當(dāng)中央服務(wù)器發(fā)起通信時,，它先撥遠(yuǎn)程監(jiān)控單元的電話號碼，遠(yuǎn)程監(jiān)控單元收到振鈴信號后自動應(yīng)答,，進(jìn)入數(shù)據(jù)通信程序,；當(dāng)由遠(yuǎn)程監(jiān)控單元發(fā)起通信時，中央服務(wù)器也要自動應(yīng)答并接收數(shù)據(jù),。當(dāng)發(fā)現(xiàn)通信失步(即所收到的幀中,，其幀頭、幀尾發(fā)生長度失配)或校驗和出錯時,，由接收方回送NAK(06H),。當(dāng)發(fā)送方收到NAK時，先發(fā)送5個連續(xù)的幀頭和幀尾,，然后重發(fā)上組命令,，連續(xù)5次失敗或通信超時，退出聯(lián)機(jī)狀態(tài),，要求重新聯(lián)機(jī),。通信過程中的接收方,，只有在收完并發(fā)出證實信號ACK(15H)后，才能繼續(xù)發(fā)送/接收其他命令,；通信過程中的發(fā)送方,，只有在發(fā)完并收到證實信號后，才能繼續(xù)發(fā)送/接收其他命令,。
　　各控制和傳輸命令采用ASCII碼傳輸,，以幀頭05H，幀尾F5H作一幀數(shù)據(jù)的同步碼,。其數(shù)據(jù)格式如表1所示,。

3.2 數(shù)據(jù)庫
　　數(shù)據(jù)庫主要由下述八張表具體描述系統(tǒng)的信息和其相互之間的關(guān)聯(lián)信息，如表2所示,。表中所列8張表,，前五個為靜態(tài)數(shù)據(jù)表，后三個為動態(tài)數(shù)據(jù)表,，需要隨時進(jìn)行更新,。其中，操作用戶數(shù)據(jù)表用于設(shè)置各客戶機(jī)的操作區(qū)域和權(quán)限級別,。包箱員數(shù)據(jù)表存儲的BP機(jī)號碼用于遠(yuǎn)程監(jiān)控單元自動發(fā)BP機(jī)信息時使用,。交接箱狀態(tài)數(shù)據(jù)表用于不斷更新客戶軟件交接箱狀態(tài)的變化情況,。如果某交接箱產(chǎn)生告警信息,，其告警數(shù)據(jù)也存放在該表中。遠(yuǎn)程命令處理隊列是各客戶端為執(zhí)行遠(yuǎn)程開鎖,、單箱監(jiān)視之類的命令而發(fā)送到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中,，由服務(wù)器軟件按隊列順序排隊執(zhí)行。

　　總之,，遠(yuǎn)程分布式電信交接箱監(jiān)控管理系統(tǒng)監(jiān)控容量大,、組網(wǎng)方便、性能穩(wěn)定,、實施費(fèi)用相對較低,、與其他監(jiān)控系統(tǒng)的兼容性強(qiáng)，可同時監(jiān)控交接箱和配線架,，可將交接箱分線資料實現(xiàn)計算機(jī)管理,。實踐證明，對于交接箱實現(xiàn)無人值守的分布式遠(yuǎn)程集中監(jiān)控非常有效,。