探討電信局動力系統(tǒng)集中監(jiān)控的研究及其實現(xiàn)
2012年09月21日 17:43$artinfo.Reprint點擊量:1253
根據(jù)郵電部門對企業(yè)人員提出零增長的具體要求,為改革電源維護方式,完善通信電源及機房空調(diào)的維護管理體制,提高自動化程度,確保安全供電及通信局(站)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠,對集中電源、機房空調(diào)進行集中監(jiān)控己勢在必行。本文針對無錫電信局(立的電源、機房空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)及實施方法,如何實現(xiàn)低投入、高產(chǎn)出,達到動力設(shè)備元人或少人值守的目的進行研究。
1監(jiān)控對象
在確定監(jiān)控內(nèi)容時,堅持"可要可不要的監(jiān)控項目堅決不要"的原則,力求精簡,提高系統(tǒng)可靠性。監(jiān)控量以遙測、遙信為主,遙控為輔。在確定市局或縣局監(jiān)控量時,包括主回路交流電壓、交流電流、重要開關(guān)狀態(tài)、蓄電池電壓、油機啟動、電池電壓、油機油位、主要機房環(huán)境參數(shù)、各種智能設(shè)備等內(nèi)容;在確定支局監(jiān)控量時,包括智能設(shè)備、機房環(huán)境參數(shù)以及蓄電池的檢測電壓等內(nèi)容。另外,考慮到設(shè)備擴容的需要,數(shù)據(jù)采集及控制器在配置上應(yīng)留有一定的冗余量。
2系統(tǒng)的實現(xiàn)
2.1規(guī)劃設(shè)計原則
2.1.1減少硬件壞節(jié),提高可靠性,降低硬件費用
通信電源及空調(diào)設(shè)備是電信網(wǎng)絡(luò)的心臟,保持可靠、穩(wěn)定和運行非常重要。集中監(jiān)控系統(tǒng)是職守人員與設(shè)備運行狀態(tài)的中間媒介,其可靠性不能低于被監(jiān)控設(shè)備。必須以本地網(wǎng)的觀念進行總體規(guī)劃,進行細致的現(xiàn)場調(diào)查,選取可靠的硬件設(shè)備,采用優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),減少硬件的中間環(huán)節(jié),如協(xié)議轉(zhuǎn)換器、通信規(guī)程轉(zhuǎn)換器等,減少故障的可能性,提高硬件的可靠性,降低了成本。在傳輸方面采用可靠的通信方式(或采用備用措施),以減少因傳輸出現(xiàn)故障而中斷監(jiān)控的棋率。
2.1.2提高軟件性能,增強實用性
簡潔良好的硬件必須配以功能強大的軟件,才能體現(xiàn)出整個系統(tǒng)的良好性能,同時軟件必須有較好的實用性。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計階段,要根據(jù)維護使用的需要,提出具體要求,并在設(shè)計中有所體現(xiàn);在系統(tǒng)人機界面方面,應(yīng)做到簡單友好,并提供合乎值班、維護和管理工作需要的功能;系統(tǒng)應(yīng)有良好的可擴充性。
2.2系統(tǒng)方案本方案針對元錫電信局而定。
2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
•監(jiān)控中心SC是本地網(wǎng)監(jiān)控管理中心。采用Peer-Peer方式,使用開放式軟件HUB平臺。配備有2臺PC機,用于連接大屏幕,2臺工作站,完成對監(jiān)控的日常維護操作;1臺高配置服務(wù)器,用于存儲歷史,另外,配備有l(wèi)臺打印機,用于故障告警的自動打印。它們通過HUB互連,構(gòu)成一個星型局域網(wǎng)。
•監(jiān)控站SS均設(shè)在按行政區(qū)域劃分的縣局或市內(nèi)各主要分局,負責本轄區(qū)內(nèi)各局站的監(jiān)控及故障的指揮調(diào)度工作。監(jiān)控站配備有1臺監(jiān)控節(jié)點PC機、l臺工程師站及l(fā)臺打印機。監(jiān)控節(jié)點機完成與各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備SU(包括直接與智能設(shè)備通信及與非智能設(shè)備采集器通信)及與監(jiān)控中心SC的通信任務(wù),工程師站完成日常維護工作,打印機完成資料的打印工作。它們通過HUB互連,構(gòu)成一個星型局域網(wǎng)?! ?br />
•監(jiān)控單元SU是各通信局(站)監(jiān)控數(shù)據(jù)采集處理中心,配置有工業(yè)控制PC機,SU通過RS485總線與各種監(jiān)控模塊相連。
•監(jiān)控模塊SM用于完成各種數(shù)據(jù)的采集和上傳工作,與上述三級不同的是,SC、SS、SU均為管理級,而監(jiān)控模塊SM是數(shù)據(jù)采集級。對于智能設(shè)備,監(jiān)控模塊就是智能設(shè)備自備的監(jiān)控模塊,完成各種參數(shù)的采集和上傳工作,對于非智能設(shè)備,通過監(jiān)控模塊完成對各種電量與非電量的采集和上傳工作。
2.2.2傳輸方式
監(jiān)控單元(SU)與智能設(shè)備的接口為RS485/422、RS232,監(jiān)控單元與非智能設(shè)備通過監(jiān)控模塊(SM)連接,采用CAN總線,監(jiān)控模塊具有數(shù)字1/0、模擬1/0、計數(shù)輸入接口分別與非智能監(jiān)控設(shè)備的相回3監(jiān)控單元(SU)結(jié)構(gòu)圖應(yīng)接口連接。SM與SU之間,采用現(xiàn)場總線連接,如智能設(shè)備可采用RS232點對點的通信方式。
監(jiān)控單元(SU)與監(jiān)控站(SS)之間以及監(jiān)控站(SS)與監(jiān)控中心(SC)之間的連接目前可采用的傳輸手段較多,有El線路、DDN、PSTN等。使用TCP/IP協(xié)議進行通信,可根據(jù)實際的通信條件和要求來具體選擇。但為了保證安全,應(yīng)采用主、備用兩種傳輸方式,并能自動切換。根據(jù)電信部門的網(wǎng)絡(luò)實際情況,認為zui方便的是利用現(xiàn)有的97網(wǎng),可達到資源共享、節(jié)省投資的目的。電源系統(tǒng)可作為子系統(tǒng)接人97網(wǎng),97網(wǎng)的主傳輸通道為El,備用通道為DDN。各支局的路由器(如CISC02501),各縣局SS通過網(wǎng)卡接人縣局路由器(如CISC02514),電源監(jiān)控中心可單獨設(shè)置局域網(wǎng)與97網(wǎng)連接。
97網(wǎng)未覆蓋到的地區(qū),可在SC與SS兩端各增加一個2M時隙分插復(fù)用器,在SS端El中抽出一個時隙用于傳送通信電源集中監(jiān)控數(shù)據(jù),在SC端將El中含有通信電源監(jiān)控信息的時隙抽出,從而完成監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送工作。為了節(jié)省投資,也可采用PSTN傳輸,在兩端分別安裝一臺Modem,采用撥號方式,不過此種方式不穩(wěn)定,一般僅用于支局到縣局的傳輸。
在確定網(wǎng)絡(luò)傳輸方式時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件選擇,并充分考慮傳輸路由器的備份,對97網(wǎng)覆蓋到的局(站),可優(yōu)先選擇97網(wǎng),97網(wǎng)未覆蓋到的局(站),可采用諸如El抽時隙、DDN等方式,并以PSTN撥號方式作為備份傳輸手段,也可利用SDH(PDH)勤務(wù)通道進行傳輸。
2.2.3系統(tǒng)硬件
硬件選擇遵循可靠實用的原則,監(jiān)控中心與監(jiān)控站使用高性能服務(wù)器和計算機組成網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)控內(nèi)容顯示、存儲等后臺處理;通信局(站)中的監(jiān)控單元(SU)由性能穩(wěn)定的工控機來擔當;監(jiān)控模塊(SM)根據(jù)被監(jiān)控對象來配備,被監(jiān)控對象可分為帶通信接口的智能設(shè)備和不帶通信接口的非智能設(shè)備,智能設(shè)備可根據(jù)設(shè)備廠家提供的接口協(xié)議通過RS485與RS232數(shù)據(jù)線來接人,如僑興電源、海洛斯空調(diào)等。非智能設(shè)備則使用前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備來實現(xiàn)監(jiān)控,如Y02整流器、電池組等。而環(huán)境監(jiān)控參數(shù)可設(shè)置傳感器及智能門禁來實現(xiàn)監(jiān)控。
2.2.4系統(tǒng)軟件
監(jiān)控中心(SC)和監(jiān)控站(S凹的計算機系統(tǒng)軟件采用上通用的系統(tǒng):操作系統(tǒng)采用WINDOWSNT,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用SYBASE,網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議采用TCP/IP,程序設(shè)計語言采用Delphi4。0等。由于采用了zui近的軟件模塊化及組態(tài)化設(shè)計,減少了軟件BUG,提高了系統(tǒng)的可信性,同時便于系統(tǒng)功能的擴充及更新。監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能模塊結(jié)構(gòu)如圖4所示,軟件模塊結(jié)構(gòu)。
主程序流程:
?。?)數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的核心,通信、操作、設(shè)置、監(jiān)控、備份、模塊都是圍繞著數(shù)據(jù)庫展開。利用數(shù)據(jù)庫的器/客戶模式,把各模塊之間分開,可以達到安全可靠的目的。
(2)通信控制模塊把數(shù)據(jù)分解、翻譯、寫人數(shù)據(jù)庫。首先,把各端局數(shù)據(jù)采集上來后,存人相應(yīng)數(shù)組單元內(nèi),同時利用線程調(diào)用各端局的設(shè)備種類數(shù)量及各種設(shè)備數(shù)據(jù)翻譯的模塊程序,把翻譯好的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫,每一種設(shè)備就相當于一個模塊,把它的翻譯程序也看作一個模塊(子程)重復(fù)調(diào)用。每個端局也看作一個模塊,其中同類設(shè)備為子模塊。
?。?)軟件操作模塊只與數(shù)據(jù)庫有,顯示各端局的狀態(tài)。各種設(shè)備的參數(shù)及時顯示出各種報警量,并且可以通過這個程序操作監(jiān)控設(shè)備,利用采集數(shù)據(jù)的逆向傳輸把控制信號傳輸給監(jiān)控設(shè)備。
?。?)監(jiān)控模塊可以監(jiān)視整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)并作出判斷。對數(shù)據(jù)庫、通信、操作軟件的監(jiān)控可以使系統(tǒng)平穩(wěn)的運行,一旦出現(xiàn)問題也能夠作出提示,寫人日志以便以后解決。
?。?)系統(tǒng)設(shè)備模塊主要設(shè)置各種設(shè)備信息及端局信息建立一個完整的系統(tǒng)。
(6)數(shù)據(jù)庫備份模塊的作用是把在系統(tǒng)運行中,對各種重要設(shè)備的參數(shù)進行保留,以便作圖、分析、查找事故原因等,除此之外,當主服務(wù)器出現(xiàn)故障時,利用設(shè)備可以恢復(fù)服務(wù)器,系統(tǒng)在出現(xiàn)意外狀況后也能正常運行。
?。?)報警處理模塊的作用是顯示報警,發(fā)出聲光報警,以提醒值班人員進行處理。
3系統(tǒng)效益分析
此效益分析依據(jù)元錫電信局電源空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)實際運行情況來進行。該系統(tǒng)工程投資500多萬元,對60多個通信局(站)實施監(jiān)控,每個監(jiān)控點投資平均6萬元左右,監(jiān)控內(nèi)容包括電源、空調(diào)、電池、環(huán)境等,除5大匯接局實行看護式維護外,其它局(站)采用白天一個或機房人員兼職值班,晚上無人值守。動力設(shè)備科現(xiàn)有職工80余人,而按照傳統(tǒng)維護體制下,若按每個局配置4名電力機務(wù)員,全局空調(diào)維護人員25名測算,全局須260名電力機務(wù)員,節(jié)省人員180名。按人均2萬元年收入來算,一年節(jié)省費用360萬元,一年半收回工程投資。
4結(jié)束語
建設(shè)通信電源和機房空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng),是電信維護體制的需要,也是通信電源技術(shù)發(fā)展的需要。實施電源空調(diào)集中監(jiān)控不僅可以節(jié)省維護成本,而且能及時、準確地掌握網(wǎng)上所有動力設(shè)備的運行情況,提高了供電質(zhì)量,確保安全供電?!赌暇煷髮W(xué)報》
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