AIS岸基网络系统故障检测与分析课件.ppt

1、内容提要内容提要AIS岸基系统应用情况及运行现状岸基系统应用情况及运行现状 AIS故障的统计分析故障的统计分析 AIS故障检测及取得的经验故障检测及取得的经验 AIS岸基系统故障类别岸基系统故障类别 AIS岸基系统故障的成因岸基系统故障的成因 AIS故障的对策故障的对策前言前言v中国海事局自2003-2009年底，经过渤海湾、珠江口、长江口、琼州海峡AIS岸基系统工程和北方海区、东海海区、南海海区AIS一期、二期、三期岸基网络系统工程和后期的补点建设，在全国沿海共建设完成89个AIS岸站，一个国家AIS管理维护中心、3个海区AIS管理维护中心，18个辖区AIS管理维护中心，标志着全国沿海海区A

2、IS岸基系统网络建成，AIS信号基本覆盖全国海区沿海水域，重点港口、航道已实现多重覆盖。 AIS岸基系统应用情况及运行现状岸基系统应用情况及运行现状 v一、应用概况 据不完全统计，自2004-2009年系统投入使用后，全国各省、市搜救中心成功的组织了海上搜救6000多起，仅2009年就1400多起；设置虚拟航标800多座次，特别是沉船位置及时地设置虚拟航标，显示在船舶的电子海图上，避免了因沉船造成的次生搁浅或碰撞事故的发生；海事调查8000多起，为海事诉讼提供技术服务20多起，涉及外轮案件最多。AIS岸基系统应用情况及运行现状岸基系统应用情况及运行现状 v由于IMO规定了300总吨以上的国际航

3、行的船舶、500总吨以上的货船及所有客轮、危险品船、油轮等必须安装AIS船用设备，因此，基本上在中国海区所有船舶碰撞、搁浅、进入海产养殖区的搜救和事故调查，均使用该系统的数据进行检索和分析；制作船舶流量轨迹统计图10000多张，用于各省、市海事主管部门、大专院校、航运公司、海洋石油等单位进行航路规划、评估、调整，海上工程建设的规划方案的制定、海上石油平台的建设等；AIS岸基系统应用情况及运行现状岸基系统应用情况及运行现状 v 二、运行现状 AIS岸基系统搭建了海上船舶AIS动、静态数据的收发、存储、延伸服务的一个管理平台，建立了各项管理制度，如各海区有AIS系统运行管理实施细则、值班规则等，数

4、据的存储、备份都按照有关规定有序的开展。 目前，按照部海事局的要求，全国三个海区AIS管理维护中心均建立了AIS岸基系统应急抢修预案，实行24小时监控管理并提供实时的数据服务，处理系统日常的运行监控、故障排除、技术支持和技术服务等工作，几年来，系统运行基本满足要求，但仍存在一些管理层次上不够清晰、巡检检查不够规范、考核指标不够明确、软件功能及网络运行结构不够统一等问题。然而AIS岸基系统故障将对VTS中心海上交通组织、搜救及航海保障带来一定得影响。AIS岸基系统故障类别岸基系统故障类别 故障的分类，可以从AIS岸基系统故障统计中概括为以下几个方面：v 1、基站故障。包括R40岸站，基站的附属设

5、备（VHF天线，GPS天线，基站电源及相关线缆等）的故障。 v 2、服务器故障。包括海区中心及各辖区的NMR-500,NMR-800，DataLog及应用推广系统等服务器的故障。v 3、网络设备故障。包括路由器、交换机、光端机、协议转换器、数字微波装置的故障。v 4、链路故障。含AIS专网和海事网，包括基站到辖区中心，辖区中心到海区中心的各条省（市）内和长途链路的故障。 v 5、雷击造成的故障。v 6、其他因素。包括巡检，设备改造升级，设备维修、链路测试等。AIS岸基系统故障的成因岸基系统故障的成因v一个庞大的AIS岸基系统，涉及到设备自身、网络运营商、用户网络（海事网）、无线电收发设备、数据

6、存储与服务等很多环节，产生的故障是多种多样的，原因也不尽相同，归结起来不外乎来自于管理和技术上的原因，在管理上包括网络运营商、AIS中心和海事网信息的管理部门等单位，在技术上有来自于管理软件、应用软件及通信技术上环节上；另外涉及有光缆被盗割的、因施工被损坏的、电信机房停电、路由调整存在问题等现象，还有海事网受病毒攻击及辖区AIS中心、基站或网络运营商机房停电等现象。归纳起来可分为内部原因和外部原因两类。故障分类故障分类内部原因内部原因外部原因外部原因服务器故障应用程序停止响应供电中断系统程序崩溃（死机）供电异常服务器无法加电雷击导致的重启或损坏服务器自检失败无法进入操作系统系统内操作异常磁盘使

7、用容量超限服务器组件损坏其他其他故障分类故障分类内部原因内部原因外部原因外部原因网络设备故障路由器故障供电中断交换机故障供电异常防火墙故障雷击导致的重启或损坏网闸故障协议转换器故障光端机故障微波设备故障设备之间信号线中断其他其他故障分类故障分类内部原因内部原因外部原因外部原因基站故障GPS卫星丢失供电中断信噪比超标供电异常驻波比超标雷击导致的重启或损坏船舶数量异常基站受到干扰时隙占用异常主备台接受状态不一致天线损坏其他其他故障分类故障分类内部原因内部原因外部原因外部原因链路故障运营商停电光缆电缆断裂误码误帧超标其他不明原因的链路中断其他其他因素巡检设备改造更新设备维修链路测试其他AIS岸基系统

8、故障的成因岸基系统故障的成因v笔者建议，为了规范笔者建议，为了规范AIS中心故障记录，建中心故障记录，建立故障的类型分类纪录的统一的标准，避立故障的类型分类纪录的统一的标准，避免描述不清，表意混淆的问题，为故障预免描述不清，表意混淆的问题，为故障预防和故障分析提供准确的高置信度的资料，防和故障分析提供准确的高置信度的资料，可参考此表制定可参考此表制定AIS岸基系统故障记录分类岸基系统故障记录分类规范。规范。 AIS故障检测及取得的经验故障检测及取得的经验vAIS岸基系统的检测包括正常的系统指标检测和故障检测，对于AIS基站，目前的检测手段有：天线驻波比测试、使用PSS软件进行系统数据收发检测，

9、UPS电源检测，链路通信数据包检测等，针对AIS中心系统的检测包括：数据库检测、软件运行监测、通信链路数据包检测和操作系统、UPS电源网络安全通信设备端口检测等。因此建立一整套科学的检测方法对于确保AIS岸基系统正常运行是非常必要的，据了解，到目前为止还没有非常完整的系统检测规范，为了快速查找故障原因，有些单位相应的建立了检测要求，如：北方海区AIS中心制订了AIS网络故障快速检测指南，在实际的运行管理工作中也发挥了关键的作用。链路故障排查，可以参照以下步骤：AIS故障检测及取得的经验故障检测及取得的经验v1、检测： 第一步.右键点击告警设备查看故障原因查看链路监控软件显示的故障状态，若为GP

10、S卫星丢失等非设备故障，不需要处理。否则继续查找故障原因。 第二步 查看相应基站所在区域得船舶信号是否丢失，如果船舶信号接收正常，则为监控链路的NMR-1000服务器异常，否则链路确实发生实质性中断。AIS故障检测及取得的经验故障检测及取得的经验 第三步 排查链路中断的具体位置。根据网络拓扑图，按照数据流方向，逐节点ping，找出故障点。 第四步 若重启故障点网络设备依然无效，对故障点网络进行打环测试。若测试结果出现误码，则为链路问题，否则就很可能是设备故障。 第五步 若为链路故障，协调服务提供商，对链路进行分段打环测试，寻找原因、排除故障。 第六步 若联合测试认不能确定故障点，可与网络运营商

11、协商跳接一个端口，争取在最短的时间内使故障恢复正常。AIS故障检测及取得的经验故障检测及取得的经验v2、经验：v（1）、NMR-1000服务器的网络监控程序工作时间过久可能发生崩溃，重启软件程序即可解决问题。v（2）、排查故障时首先检查故障点的链路接口是否接触良好，统计表明，有很大一部分的故障源于接头接触不好。v（3）、在AIS巡检时对设备进行清理能有效减少故障的发生概率。v（4）、定期重启软件，定期进行系统维护，有效降低故障频率AIS故障的统计分析故障的统计分析vAIS岸基系统建成投入使用后，其监控、管理、维护和服务工作是确保AIS正常运行重要的环节，故障统计分析是评估系统管理和运行的基础资

12、料，从中找出规律，防微杜渐。在此，仅以北方海区2009年AIS岸基系统故障统计为例，进行分析。AIS故障的统计分析故障的统计分析v2009年全年北方海区AIS岸基网络系统共发生故障231次，总共持续时间941小时27分钟.其中第一季度23次，持续时间65小时58分钟；第二季度50次，持续时间147小时38分钟；第三季度81次，持续时间291小时03分钟，第四季度79次，持续时间436小时48分钟。208023次66小时50次148小时81次291小时79次437小时q2009年北方海区AIS系统故障概览季度第一季度故障次数第一季度故障时间第二季度故障次数第二季度故障时间第三季度故障次数第三季度

13、故障时间第四季度故障次数第四季度故障时间4060100200300400持续时间/小时故障次数2009年北方海区AIS岸基网络系统季度故障统计9 90 08 80 07 70 06 60 050504 40 03 30 02 20 01 10 00 0故障类型设备设备故障故障链链路故障路故障不不详详 季度第一季度第二季度第三季度第四季度AIS故障的统计分析故障的统计分析v 可以看到一季度故障低，但实际情况并不是偏低，而是由于机构未落实，管理制度不健全，人员兼职等人为因素造成，有些故障没有记录到位。第四季度的故障次数与上一季度基本持平。从图上看，已经开始规范记录，这时北方海区AIS中心已经搬迁至

14、天津海事局办公大楼，有专人管理。这些故障基本上反应的是实际运行情况。造成这种状况的原因，刨除季度与偶发因素外，很大程度上与AIS中心加强对故障的排查记录工作有关，使一些以往易被忽视的小故障，小隐患得到了及时妥善的处置和翔实完备的记录，有力的保障了AIS岸基系统的正常运行，并为事后的分析总结提供了第一手资料。其中，第三季度，北方海区AIS中心与营口辖区AIS中心等地的链路出现了持续的误帧与误码，造成同期链路故障有较大幅度的上升，原因是由天津至营口的新建链路运行不稳定造成，后与网通协调解决后，第四季度链路故障高发的状况有了显著的改观。由于第四季度出现的一些故障成因比较复杂，有的甚至自动恢复，原因难

15、以定位，这对于故障的分析与预防工作带来了一些困扰，在以后的工作中还要加强故障的实时监控与分析工作，尽量查明事故原因，对于确实无法做出准确判断的，也因详细记录故障的产生、排除过程及具体表现，为故障分析提供了依据。v第二季度AIS故障原因分析停电40%30%20%10%网通故障 设备重启巡检维护其他AIS故障的统计分析故障的统计分析v例如：在第二季度的故障统计中，停电引起的故障依然高发，紧随其后的就是网通的原因造成的AIS网络的中断，由于和网通协商过程中涉及诸多中间环节，故障处置效率低下，如何建立于通信服务运营商的沟通协作，建立统一高效的应急处置机制，应作为下阶段AIS故障控制工作的重点。 AIS

16、故障的统计分析故障的统计分析v2010年第一季度，北方海区的链路故障时间为189小时26分钟，故障计数61次。可以看到，随着对链路检测工作的加强和故障排除经验的丰富，单次故障的持续时间呈大幅缩短的趋势，其结果是整个系统运行正常率的稳步提升。v从今年下半年开始，北方海区新引入了故障记录软件，实现对AIS岸基系统的故障全方位的监控和完备的数据库管理，全部的数据记录都将存储在服务器上，更加安全可靠，并支持远程访问管理，该软件的投入使用，必将进一步完善北方海区的AIS故障监测体系。AIS故障的统计分析故障的统计分析v 另外设备老化情况不容忽视，目前AIS内网所用的部分服务器已接近使用年限，以海区AIS

17、中心的NMR服务器组为例，该批次IBM X系列服务器购置于2005年，经过了6年超过30万小时的不间断运行，其各项核心组件的稳定性都出现了明显的下降，出现故障的几率明显提高。在2009年的12月，AIS中心的NMR服务器组总共重启了4次，其中3次为承载的服务失去响应，一次为网卡失效，与此相对比的新购置的国家中心服务器在同一时间段没有一次重启。除此之外，随着AIS网络建设的稳步推进和船舶数量的快速增加，NMR服务器组需要处理的数据量日益庞大，负荷也越来越重，其中尤以DATALOG服务器为甚：目前该服务器内存使用量一直维持在2.7GB左右（总共3GB），硬盘使用时常超限，甚至该服务器上的SQL数据

18、库时不时的会因数据积压出现崩溃与出错的情况。 AIS故障的统计分析故障的统计分析v与此相类似的还有海事网的船舶流量统计服务器，其硬盘也已全部占满，目前只能采用外挂移动硬盘作为临时的解决方案。自然这种牺牲数据存储可靠性和存储性能的做法并非长久之计，要从源头上解决问题，就必须更换老旧的服务器，消除数据处理瓶颈，提升存储系统容量，改善整个系统运行的可靠性与稳定性，只有这样才能使AIS岸基网络系统的硬件水平和设备性能与其日益提升的重要性相适应，以更好的服务于数字化航海保障体系与海上交通管理的大局。AIS故障的对策故障的对策v1、按照质量管理体系要求，建立AIS岸基系统质量管理体系，加强值班管理，加大巡

19、检力度，不留故障隐患，备齐备品备件。v2、规范故障统计和排查流程，完善应急反应预案，加大人员培训力度，提升服务质量。v3、建立与网络运营商、AIS岸基系统服务商良好的应急协调机制，统一和完善包括网络运营商、AIS岸基系统服务商在内的应急反应方案。v4、尽快完善AIS专门的管理机构，明确目标责任制，建成国家、海区、辖区AIS中心和基站为单位的管理维护链，分工明确、责任到人 。v5、统一和完善网络安全系统、防止病毒攻击；统一值班守则和保密规则。 结论结论 v众所周知，AIS岸基系统在海上交通管理等诸多方面发挥了重要作用，中国海事局远东IALA-NET AIS数据中心的建立，实现了和世界上提供本国AIS数据的国家沿岸船舶数据的共享，规范管理尤为重要。针对其显现的故障，通过分析、比较和研究，提出一些列解决方法和应对措施，不管是管理上的还是技术上的，对于AIS岸基系统运行管理机制的建立和完善都是十分必要的。我们相信，中国沿海AIS岸基系统将按照质量管理体系要求，进一步完善制度，提升技术和管理水平，形成全方位的管理体系，使其作用最大化，为海上安全提供良好的服务。谢谢谢谢大家大家