普寧市電信分公司動力與環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

［摘要］通信技術(shù)的發(fā)展非常迅速，通信設(shè)備越來越智能化，為了提高設(shè)備的維護(hù)效率，維護(hù)的集中化成為必然。遠(yuǎn)程監(jiān)控是未來發(fā)展的趨勢，通信電源是通信企業(yè)的心臟，是通信暢通的保證，通過安裝動力與環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，有利于提高通信電源的維護(hù)水平，降低維護(hù)成本，為通信的安全和穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的保障。

［關(guān)鍵詞］動力設(shè)備及環(huán)境；集中監(jiān)控；實(shí)用性；可靠性

［作者簡介］張宏鋒，廣東電信普寧分公司動力維護(hù)技術(shù)員，助理工程師，廣東普寧，515300

［中圖分類號］ F623［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1007-7723（2008）09-0048-0002

一、概述

隨著普寧市電信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，作為配套的通信電源設(shè)備的發(fā)展也由舊到新，由非智能到智能，同時(shí)由于舊設(shè)備仍未淘汰，有相當(dāng)一部分已經(jīng)超過規(guī)程使用年限的舊設(shè)備仍在網(wǎng)上使用，需要操作與維護(hù)的設(shè)備種類和數(shù)量大幅度地提高，設(shè)備的技術(shù)含量和復(fù)雜程度也越來越高，相應(yīng)地對通信電源的穩(wěn)定性和可靠性也就提出了更高的要求。然而，按照以往的傳統(tǒng)方式進(jìn)行人工監(jiān)測，由于設(shè)備繁多而且分散，維護(hù)工作相當(dāng)繁瑣。此外，由于電信局實(shí)行集中維護(hù)制度，各支局、營業(yè)處沒有專職的動力技術(shù)維護(hù)人員，且各局點(diǎn)所處地理位置分散，而市局動力維護(hù)人員數(shù)量有限。顯然，上述這種傳統(tǒng)的維護(hù)方式，已經(jīng)遠(yuǎn)不能適應(yīng)普寧通信事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。

隨著電信企業(yè)改革的不斷深入，在電信網(wǎng)的規(guī)模和技術(shù)層次日新月異變化的形勢下，為了提高普寧市通信網(wǎng)的整體維護(hù)質(zhì)量、管理水平，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，電信局提出了對動力設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行集中監(jiān)控管理的要求。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

動力設(shè)備及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是一個規(guī)模較大的監(jiān)控管理系統(tǒng)，它涉及到計(jì)算機(jī)、通信、多媒體、實(shí)時(shí)監(jiān)控、電子地圖等多種技術(shù)，整個系統(tǒng)包括許多不同的設(shè)備。要把這些技術(shù)和設(shè)備有機(jī)地結(jié)合在一起，組成一個完整的系統(tǒng)，以完成規(guī)定的任務(wù)，就必須用系統(tǒng)工程的思想，采用系統(tǒng)集成的方法，對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則有以下八點(diǎn)：

1．實(shí)用性。普寧電信動力集中監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、配置和使用必須與新的電信管理體制相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)集中操作維護(hù)和集中管理，提高電信員工的工作效率，保障通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定。

2．實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和精確性。（1）系統(tǒng)要及時(shí)報(bào)送監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息，及時(shí)將控制臺下發(fā)的命令傳送到遠(yuǎn)端被監(jiān)控的設(shè)備；（2）系統(tǒng)必須準(zhǔn)確無誤地接收并上報(bào)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)及告警信息，必須準(zhǔn)確無誤地將控制臺命令下發(fā)到指定設(shè)備，并使其準(zhǔn)確執(zhí)行該命令；（3）系統(tǒng)所采集到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)之間的誤差大小必須符合行業(yè)規(guī)定的指標(biāo)。

３．可靠性。作為一個實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，一定要保證系統(tǒng)能長期連續(xù)可靠地運(yùn)行。這一點(diǎn)是由下述兩方面來保證的：（1）硬件設(shè)備的可靠性。采用高質(zhì)量的工控機(jī)、傳感器等設(shè)備和器件；傳輸線路可利用我們的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢采用雙備份；（2）軟件的可靠性。采用高可靠性的操作系統(tǒng)、面向?qū)ο蟮木幊谭椒ê彤惓Ｌ幚怼⑷蒎e等技術(shù)。

4．安全性。（1）硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用可靠的電氣隔離，保證系統(tǒng)的軟硬件在任何情況下，均不會影響被監(jiān)控對象運(yùn)行的安全性；（2）軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對系統(tǒng)管理和維護(hù)人員進(jìn)行多級權(quán)限分類以區(qū)分限制各級別人員對系統(tǒng)的訪問和操作能力，保證系統(tǒng)操作的安全性；（3）監(jiān)控系統(tǒng)為用戶對系統(tǒng)所做的管理和維護(hù)操作進(jìn)行跟蹤記錄，為系統(tǒng)日后出現(xiàn)運(yùn)行事故提供輔助分析功能以追究相關(guān)的事故責(zé)任。

5．可維護(hù)性。監(jiān)控系統(tǒng)從以下幾方面來提高自身的可維護(hù)性：（1）從結(jié)構(gòu)上，監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件采用分層的模塊化結(jié)構(gòu)，有利于系統(tǒng)的維護(hù)；（2）從功能上，系統(tǒng)軟件具有自診斷、自恢復(fù)功能，并能運(yùn)用智能分析功能為維護(hù)人員提供可參考的分析結(jié)論和處理建議。系統(tǒng)還具有軟件在線下載與升級功能，使得維護(hù)人員可以通過在中心業(yè)務(wù)臺上的操作完成對各遠(yuǎn)端局站下位機(jī)軟件的升級換代，從而大大降低維護(hù)工作量；（3）從工程施工上，盡量采用結(jié)構(gòu)化的綜合布線系統(tǒng)，線纜的布放和器件的安裝應(yīng)整齊美觀，且應(yīng)有明顯的標(biāo)識，所有線纜和器件應(yīng)有與實(shí)際相符的圖紙和清單備案。

6．?dāng)U充性。（1）硬件方面：硬件配置留有一定的余量并且采用模塊化結(jié)構(gòu)，接口采用插拔式，并采用標(biāo)準(zhǔn)接插件，能夠通過增加少量部件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)容；（2）軟件方面：也采用模塊化軟件結(jié)構(gòu)，開放式組態(tài)功能，可以方便地自行增減監(jiān)控參數(shù)，適應(yīng)今后規(guī)模發(fā)展的需要。

7．開放性。（1）采用國際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP通信協(xié)議；（2）選用具有高度開放性的Windows NT操作系統(tǒng)平臺。（3）選用通用的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL Server；（4）采用標(biāo)準(zhǔn)對外接口，可接入本地網(wǎng)管中心，可與上級監(jiān)控中心互聯(lián)；（5）可監(jiān)控各種類型的非智能設(shè)備、智能設(shè)備，可適應(yīng)不同的傳輸方式。

8．經(jīng)濟(jì)性。在系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)充分考慮和利用現(xiàn)有各種資源（各種設(shè)備、各種系統(tǒng)）在技術(shù)上的兼容性，以減少資源的再投入。

三、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：

1．監(jiān)控功能。能實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行情況并能對設(shè)備進(jìn)行遙控。

2．交互功能。能方便地實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。

3．管理功能。對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、告警、配置、人員以及檔案資料的一系列管理和維護(hù)。

4．智能分析功能。智能地對設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納，不斷優(yōu)化系統(tǒng)性能，提高維護(hù)質(zhì)量，幫助維護(hù)人員提高決策水平。

5．幫助功能。系統(tǒng)能提供系統(tǒng)幫助和在線幫助。

四、系統(tǒng)性能指標(biāo)要求

監(jiān)控系統(tǒng)的性能指標(biāo)應(yīng)能滿足下述基本要求：

1．系統(tǒng)精度。（1）直流電壓測量精度：優(yōu)于0.5%；（2）蓄電池單體電壓測量精度：優(yōu)于5mV；（3）直流電流測量精度：優(yōu)于2%；（4）交流電量測量精度：優(yōu)于2%；（5）非電量測量精度：優(yōu)于5%。

2．系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。（1）告警顯示時(shí)間：不大于8s；（2）開關(guān)狀態(tài)響應(yīng)時(shí)間：不大于8s；（3）控制響應(yīng)時(shí)間：不大于8s。

3．系統(tǒng)準(zhǔn)確性。（1）告警準(zhǔn)確率：100%；（2）開關(guān)狀態(tài)準(zhǔn)確率：100%；（3）控制準(zhǔn)確率：100%。

4．系統(tǒng)可靠性。（1）主要硬件可靠性：MTBF≥150000h；（2）其他硬件可靠性：MTBF≥100000h；（3）系統(tǒng)可靠性：MTBF≥30000h。

五、監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象和內(nèi)容

1.監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象。通信電源是通信網(wǎng)絡(luò)的心臟。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對通信電源也提出了更高的要求。這些要求包括：分散供電、集中管理；保證通信電源系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行；能夠迅速診斷和定位故障；能夠?qū)νㄐ烹娫催\(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和存儲；逐步實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)少人值守或無人值守，等等。所有這些要求都必須通過對電源設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)。

為了保證通信設(shè)備的正常工作，機(jī)房的防塵和溫濕度條件非常重要。從這個意義上講，機(jī)房空調(diào)設(shè)備與電源設(shè)備具有同等重要的地位，必須加強(qiáng)對其維護(hù)和管理。在《電信機(jī)房空調(diào)維護(hù)規(guī)程》第2條中明確規(guī)定，要“逐步實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的集中監(jiān)控和管理，維護(hù)的少人值守或無人值守”。所以，空調(diào)設(shè)備也必須納入到通信電源集中監(jiān)控中來。在機(jī)房環(huán)境條件中，除了溫度、濕度外，機(jī)房的消防、安全防衛(wèi)等也非常重要，尤其是對于無人值守的電源設(shè)備機(jī)房。因此，也必須將它們納入到通信電源集中監(jiān)控中來。此外，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有自我管理功能，也就是說，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對自身進(jìn)行監(jiān)控和管理。

2．監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容。監(jiān)控內(nèi)容是指對監(jiān)控對象所設(shè)置的具體的采控信號量。從數(shù)據(jù)類型上看，這些信號量包括模擬量、數(shù)字量、狀態(tài)量、開關(guān)量等；從信號的流向上看，又包括輸入量和輸出量兩種。由此可以將這些監(jiān)控項(xiàng)目分為遙測、遙信、遙控等幾種類型，稱為“三遙”。

遙測是指通過對設(shè)備或環(huán)境的連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行采集，來遠(yuǎn)程獲取這些數(shù)據(jù)的過程。遙測的對象都是模擬量，包括電壓、電流、功率等各種電量和溫度、壓力、液位等各種非電量。通過傳感器、變送器以及監(jiān)控模塊的一系列變換處理后，轉(zhuǎn)換為非常接近于真實(shí)值的數(shù)字量，交由計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理。

遙信是指通過對現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，來遠(yuǎn)程獲取相應(yīng)的狀態(tài)量的過程。遙信的內(nèi)容一般包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和狀態(tài)告警信息兩種。這些狀態(tài)量的取值通常是幾個離散的值，每個值有一個固定的意義，用以代表設(shè)備或其局部的一種運(yùn)行狀態(tài)。有些狀態(tài)量只有兩種取值，表示某些特定狀態(tài)的有或無、告警或不告警，這種“非真即假”的狀態(tài)量又常常被稱為開關(guān)量。

遙控是指監(jiān)控系統(tǒng)對遠(yuǎn)端設(shè)備發(fā)出特定的指令，來使設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動作的過程。遙控量的值類型通常是開關(guān)量，用以表示“開”、“關(guān)”或“運(yùn)行”、“停機(jī)”等信息，也有采用多值的狀態(tài)量的，使設(shè)備能夠在幾種不同狀態(tài)之間進(jìn)行切換動作。

合理地選擇系統(tǒng)監(jiān)控項(xiàng)目對于建立一個有效而經(jīng)濟(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)是非常重要的。我們在確定監(jiān)控項(xiàng)目時(shí)注意以下幾個原則：（1）設(shè)置足夠的遙測、遙信監(jiān)控點(diǎn)；（2）監(jiān)控項(xiàng)目力求精簡；（3）不同監(jiān)控對象的監(jiān)控項(xiàng)目有簡有繁；（4）監(jiān)控項(xiàng)目應(yīng)以遙測、遙信為主，遙控為輔。

六、方案論證、評估

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，我們采用系統(tǒng)工程的思想方法，從面向?qū)嶋H和面向發(fā)展的角度，全面系統(tǒng)地對動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，認(rèn)真細(xì)致地確定了系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟硬件平臺、系統(tǒng)功能、應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)方案，制定了詳細(xì)的實(shí)施步驟，然后施工安裝及軟硬件調(diào)試。試運(yùn)行期間，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、功能齊全、操作維護(hù)方便，基本達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

總之，普寧電信動力設(shè)備與環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的建成，提高了普寧電信動力維護(hù)的工作效率，提高了電源設(shè)備的供電質(zhì)量，提高了電源設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，提高了電源維護(hù)管理水平。實(shí)施動力環(huán)境集中監(jiān)控，顯然代表了通信電源先進(jìn)的維護(hù)管理技術(shù)和手段的發(fā)展方向，對實(shí)現(xiàn)與通信技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的現(xiàn)代化電源維護(hù)和管理有著重要的意義。