宁波监测一体化平台建设思考

宁波监测一体化平台建设思考
作者：陈荣梅
来源：《上海信息化》 2017年第8期
陈荣梅
频谱资源是构建全球信息技术、科技创新和经济发展优势的关键战略资源。

随着无线电技
术应用不断发展、无线网络日益增多、台站数量大幅增长，无线电用频设备数量呈指数级上升。

时至今日，电磁频谱空间日益复杂，无线电干扰现象日趋严重，特别是手机屏蔽器、卫星干扰器、“伪基站”、“黑广播”的违法生产、销售和擅自使用，严重干扰公众通信，甚至威胁到
国家和人民生命财产安全。

完善的无线电智能监测系统和强大的数据分析处理能力是无线电管理科学化、精细化发展
的基础。

宁波无线电监测一体化平台的建设，为无线电管理的智能化、科学化、精细化发展，
以及后续平台的动态扩展建设提供了思路。

宁波监测一体化平台建设
宁波早在2015年就已建成市级无线电管理指挥中心，形成了覆盖宁波主要城区、港区46
个监测站点的无线电监测网络。

该网络在宁渡市空中电波秩序监控、纠正违章、排除干扰、监
控电磁环境等无线电管理工作中发挥了重要作用。

然而由于建设时期不同、技术局限、建设目的不同，该监测网络系统涉及多个厂家、多个
系统且相互之间不能兼容，导致数据无法共享、设备难以协作，工作依赖人工。

而不同厂商监
测站间不能联网，不利于信号的交叉定位和查找，无法发挥现有监测设备的最大优势。

《国家无线电管理“十二五”规划》明确提出要建立无线电管理信息系统一体化平台。

而
无线电管理平台一体化的最大建设难点就是无线电监测网络一体化。

2016年，宁波市率先探索
无线电监测一体化（联网）平台建设，打破监测信息“孤岛”，实现了所有监测站点互联互通、统一控制，实现了信息共享，提升了监测工作效率，为无线电智能化、精细化管理打下了坚实
的技术设施基础。

宁渡无线电监测一体化（联网）平台分期建设，逐步完善。

2016年完成了第一期建设，即
搭建无线电监测一体化平台整体框架，实现现有监测站点的互联互通，并能够与浙江无线电一
体化管理云平台无缝融合，
监测一体化平台特点
该平台除具备原有监测系统的监测、数据统计分析等常规功能外，还支持原子服务协议，
实现了上层业务流程、业务应用与底层监测设备的解耦。

且统一采集数据格式，实现不同厂商
设备监测联网，并能不断演进完善，按需扩展所需功能模块，为将来大数据分析和智能化监测
提供技术基础。

首先，支持原子服务协议。

宁渡市依照《超短波监测管理服务接口规范》（原子服务）的
技术要求，在行业内率先使用“原子服务”进行多厂商联网。

从修改后台软件入手，维持各无
线电监测设备的原有接口标准，通过调用厂商底层驱动，对外封装成标准统一的无线电监测基
本服务（原子服务），从而实现监测设备与监测平台互联互通。

原子服务实现了上层业务流程、业务应用与底层监测设备的解耦，为无线电管理一体化平台提供了良好的数据基础。

其次，监测站点联网。

在同一平台中一键批量设置任务，实现不同类型设备统一控制，即
联合监测。

采集不同站点、不同功能的数据，并在同一平台显示，即综合监测。

监测站点联网
可以实现多类型设备联动，快速定位信号，还可以与移动监测车联网，将移动监测车视为临时
指挥中心。

最后，按需扩展，不断演进。

该平台使用云技术，易扩展，设备易替换，可提高资源复用率，避免传统IT烟囱式发展、资源利用率低的问题，能够有效实现节能减排。

同时能灵活应对业务和IT需要，缩短新业务系统部署周期。

云平台一次规划，按需部署，可以规避投资风险。

IT资源能够方便地根据需要扩展，适应部署新业务系统的需要，为日后加入频率业务、台站业
务的其他无线电业务模块提供支持。

监测一体化平台架构
宁波无线电监测一体化（联网）平台分3层4大部分：
MaaS（监测即服务）层：负责采集各站点的数据。

早期站点、设备和专用设备不支持原子
服务，系统提供RMTP、RMCP或其他专用接口接入；新站点和设备采用原子服务，将来能够为平台提供监测设备“即插即用”的扩展能力。

IaaS/PaaS（基础设施即服务／平台即服务）层：将IT基础设施能力（如服务器、存储、
计算能力等）形成虚拟化资源池，根据业务需要以服务的形式提供这些资源；通过分析处理，
将无线电管理的核心数据平台作为服务提供给用户。

SaaS（软件即服务）层：承载各类无线电管理业务系统，目前已建成无线电监测系统应用
模块，未来可扩展台站审批业务模块、无线电管理应用等模块，并提供各业务系统的移动终端
接入能力，根据承载业务需要不断进行扩展。

监测一体化平台后续建设思考
宁波无线电监测一体化平台的建成，使各监测站点互联互通，实现了无线电监测的跨越式
发展，对无线电管理的智能化发展具有里程碑意义。

监测一体化平台采用云计算、大数据处理
和SOA( Service-OrientedArchitecture，面向服务的架构)等商业化成熟可靠技术，保障了系
统平台的技术先进性和可靠性，并具有一定前瞻性，符合《国家无线电管理“十三五”规划》
提出的“坚持适度超前”原则，确保了技术的适用性
面向未来，宁波将充分利用一体化平台技术特点，完善监测手段，扩展监测功能；挖掘数据，发挥监测数据潜在价值；促进监测数据与台站数据、检测数据、地理信息系统的深度融合，支撑多维决策分析，整体提升无线电管理的科学化、精细化水平。

智能化监测实现科学化管理
监测联网只是智能化监测的第一步，要真正实现监测自动化、智能化、精细化，仍需完善
监测一体化平台，扩展监测功能，实现内部功能的智能互联，如在执行信号自动搜索与截获任
务时发现可疑信号，可智能化启动信号自动交会功能来分析信号位置，得出全面的可疑信号监
测结果。

监测人员可通过移动终端（如手机、平板电脑等），控制监测网内各监测设备，查询
监测数据。

自动化监测结果可以引导下达任务，如出车（船）逼近查找信号。

监测结果也可以
应用在异常信号报警功能、电磁态势显示功能上。

自动化监测的结果存入监测数据库后，其他
业务系统如频谱资源划分、台站管理系统可以通过访问监测数据库读取相应数据、指导频谱划分，为科学规划频谱提供数据支撑。

智能化监测应实现三大目标。

一是监测资源的网格化管理。

监测资源网格化管理指的是在无线电监测网中将无线电监测
资源和频率资源、台站、业务等作为管理对象，划分成若干网格单元。

网格化管理将监测网覆
盖区域划分成若干网格，当某网格内监测设备发现异常信号后，系统通过资源调度自动匹配能
对其进行覆盖的监测站，利用监测终端对此信号进行测量、测向、定位。

同样，在重大事件保
障等活动中，用户可设置关注特定网格区域的空间电磁环境状况，系统自主按照选择条件调度
监测资源完成保障任务。

网格区域的划分根据各业务频段的不同，可以进行相应调整，从而达
到对区域内该类信号的精细化管理。

二是信号的自动搜索与截获。

如利用宽带接收机对感兴趣频段进行快速搜索，对超过门限
的信号，与台站数据库、监测数据库等相关数据库信号参数进行对比，包括频率、电平、带宽等，来筛选出非法信号、异常信号。

三是信号自动交会定位。

根据信号搜索截获的数据或举报信息，设定目标信号频率和大致
区域，系统会根据各固定站地理信息智能化选择多台固定站进行监测测向，对各监测设备监测
数据进行解调、比对，明确是否为目标信号，再筛选监测信号强度和测向精度较高的2至4个
固定站进行长时段监测测向，结合数据库中的地理信息，计算目标信号所在位置。

定位结果以
分布概率的形式标示在地图上，最终结果保存到监测数据库供用户查询。

数据挖掘发挥潜在价值
宁波监测一体化平台PaaS层具备大数据存储和大数据分析的条件，下一步应深化数据挖掘能力，以充分利用这些数据来获取人们所需的价值。

无线电管理的数据种类多，且随着经济社
会的发展，可以预见台站、设备、检测、地理信息数据会越来越多，同时监测数据也会随着时
间的推移而不断增多。

宁波地区II座监测站15分钟内产生的数据数量都是千兆字节量级，无
线电监测已经积累了海量数据，这些数据还在不断地疾速增加。

众所周知，频谱资源是稀缺资源，是实现信息化的重要载体，但频谱资源使用具有利用率
不均衡、业务分布不合理的特点，加上长期的资源行政分配方式，导致频谱资源未被最优化利用。

若能对频谱资源的利用进行客观有效的评价分析，无疑为频谱精细化管理提供了数据支持。

从这一角度来说，海量数据中蕴含巨大价值。

根据大数据“4V”特征，即多样性(variety)、体量(volume)、速度( velocity)和价值(value)，无线电管理数据符合大数据特征。

通过完善的监测系统与大数据结合，可以全面掌控频谱资源使用和演变动态，并实现多域
的统计和深度分析，主动获取频谱态势。

而且，随着监测“粒度”细，数据挖掘深，可以实现
频谱管理的精细化。

同时，台站管理功能也将得到进一步强化。

利用监测辅助台站管理，可实
现对在用频率和发射设备的远程监控，分析监测检测结果，掌控台站工作状态，提升台站监管
的时效性和覆盖率。

此外，通过将手机、基站等无线电数据进行收集和分析，可实现对人流、
电磁波环境等情况的实时了解。

这不仅可让无线电管理更加精细，还可为公安、交通等部门提
供数据，让其知道某一区域人口密集程度、车辆量等信息。

数据的深度挖掘可以为业务使用者
提供电磁环境态势，为公众和企业提供电磁环境数据，推进电磁环境定期发布能力，实现数据
共享，发挥无线电管理行业优势，为国防建设、社会发展作贡献。

多系统数据融合辅助决策
监测一体化平台的特点是“基础平台+应用模块”，平台已建立全时全域监测数据库，对监测数据统一存储、统一管理。

若加入台站、频率、检测、地理信息、干扰投诉、行政执法等系
统应用模块，通过融合监测数据、频率台站数据、地理信息数据，结合频域、空间域、时间域
的多维分析，可生成频率资源应用指数、无线电业务频率应用指数等分析指标，能为无线电管
理科学决策提供技术支撑。

如可模拟新增监测站点，结合地理信息系统和无线电台站分布信息，模拟进行信号监测。

根据模拟监测数据和数据库地理信息，智能化生成监测站新建方案，为监测站点的新建提供位置、设备等相关数据，提高设站合理性和无线电管理工作效率，降低建设成本。