通信電源監(jiān)控系統(tǒng)在電力通信中的應(yīng)用

俞 浩

(泰州供電公司,江蘇泰州225300)

隨著泰州電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，通信系統(tǒng)中電源設(shè)備的數(shù)量和種類越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，維護(hù)工作量也隨之驟增。為了保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須提高電源系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，除了對(duì)電源本身進(jìn)行改進(jìn)、降低故障率外，對(duì)電源系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控也十分必要。泰州供電公司于2000年開(kāi)始對(duì)各個(gè)通信站的電源進(jìn)行監(jiān)控，2002年以南瑞集團(tuán)ECM綜合網(wǎng)管系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立了泰州電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，電源監(jiān)控系統(tǒng)作為該系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泰州地區(qū)通信電源設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了通信電源設(shè)備的維護(hù)管理水平。

1通信電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)多級(jí)分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，一般可分為監(jiān)控中心(SC)、監(jiān)控站(SS)、監(jiān)控單元(SU)。其組成如圖1所示。

圖1通信電源監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

監(jiān)控單元直接與被控設(shè)備相連，負(fù)責(zé)周期性地實(shí)時(shí)采集被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與工作狀態(tài)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)實(shí)時(shí)主動(dòng)地向監(jiān)控站發(fā)送監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，監(jiān)控單元也接收局監(jiān)控中心下達(dá)的監(jiān)控命令。當(dāng)通信發(fā)生中斷時(shí)，監(jiān)控單元能保存主要告警數(shù)據(jù)，在通信恢復(fù)后，具備將通信中斷期間的數(shù)據(jù)上報(bào)的功能。

監(jiān)控站的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵設(shè)備，它向下與各設(shè)備監(jiān)控單元相連，接收各設(shè)備監(jiān)控單元傳送的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后向上一級(jí)傳送。

監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)是監(jiān)控系統(tǒng)中最高一級(jí)的設(shè)備，具有實(shí)時(shí)監(jiān)視各監(jiān)控站的工作狀態(tài)并與監(jiān)控站保持通信的功能，同時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置告警等級(jí)、用戶權(quán)限、監(jiān)控點(diǎn)性能門(mén)限值等參數(shù)[1]。

2泰州地區(qū)通信電源監(jiān)控方式

目前，泰州地區(qū)重要的通信站點(diǎn)有生產(chǎn)調(diào)度大樓通信站 (含泰州微波站)、500 kV泰興變通信站、500 kV鳳城變通信站、泰興微波站、黃橋微波站、興化微波站等，根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的接入方式，這些站點(diǎn)的通信電源監(jiān)控采用以下幾種方式。

2.1監(jiān)控單元通過(guò)RS232接口接入大樓監(jiān)控系統(tǒng)

采用該種接入方式的有泰興微波站靈達(dá)電源、興化微波站靈達(dá)電源、泰興變PRS1500電源等。

（1）泰興和興化微波站。泰興和興化微波站靈達(dá)電源接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖2所示。

圖2泰興和興化微波站電源監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控單元負(fù)責(zé)將交直流監(jiān)控器的數(shù)據(jù)采集并以特定協(xié)議打包；四線MODEM則將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；多串口卡用于擴(kuò)展計(jì)算機(jī)的串口，滿足多個(gè)串口設(shè)備需要；監(jiān)控終端采用普通PC機(jī)，軟件采用靈達(dá)電源的采集軟件。

2個(gè)微波站的電源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)MODEN經(jīng)四線傳輸方式送到監(jiān)控終端PC機(jī)，監(jiān)控終端PC機(jī)對(duì)被監(jiān)控各分站進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、告警和設(shè)備控制、管理；同時(shí)將接收到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)至南瑞通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)議處理機(jī)，協(xié)議處理機(jī)上的fep采集程序?qū)?shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行處理后送至南瑞服務(wù)器。后臺(tái)的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問(wèn)服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場(chǎng)電源設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢，并將所有監(jiān)控項(xiàng)目用圖表顯示出來(lái)。

（2）泰興變PRS1500。其整流電源接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖3所示。

圖3泰興變PRS1500電源監(jiān)控系統(tǒng)

PRS1500監(jiān)控單元負(fù)責(zé)將整流電源的數(shù)據(jù)采集并以特定協(xié)議打包；由于RS232的傳送距離最大為15 m，現(xiàn)場(chǎng)采用長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器 （成對(duì)使用）延長(zhǎng)了RS232接口的傳輸距離；多串口卡用于擴(kuò)展計(jì)算機(jī)的串口，滿足多個(gè)串口設(shè)備需要；監(jiān)控終端采用普通PC機(jī)，軟件采用PRS1500的采集軟件。

泰興變PRS1500整流電源的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器放大延長(zhǎng)，并經(jīng)中興SDH傳輸通道，最終送到監(jiān)控終端PC機(jī)，監(jiān)控終端PC機(jī)對(duì)被監(jiān)控各分站進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、告警和設(shè)備控制、管理；同時(shí)，南瑞協(xié)議處理機(jī)通過(guò)終端服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)監(jiān)控終端收到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并對(duì)監(jiān)聽(tīng)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議破譯，最終將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)往南瑞服務(wù)器。后臺(tái)的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問(wèn)服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場(chǎng)電源設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢，并將所有監(jiān)控項(xiàng)目用圖表顯示出來(lái)。

2.2直接采集數(shù)據(jù)接入

采用該接入方法的有黃橋微波站華為整流電源。其接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖4所示。

圖4黃橋微波站華為整流電源監(jiān)控系統(tǒng)

被監(jiān)控點(diǎn)(三相交流、-48V直流)的電壓模擬量經(jīng)交流電壓變送器或直流電壓變送器轉(zhuǎn)換后送往采集器DQU-K，采集器采集到模擬量數(shù)據(jù)后，將其以數(shù)據(jù)包的形式經(jīng)RS232接口送往終端服務(wù)器（NPort），終端服務(wù)器再將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)2 M通道、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)送至中心站的協(xié)議處理機(jī)，協(xié)議處理機(jī)上的fep采集程序?qū)?shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行處理后再送至南瑞服務(wù)器。后臺(tái)的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問(wèn)服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場(chǎng)電源設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢，并將所有監(jiān)控項(xiàng)目用圖表顯示出來(lái)?？梢?jiàn)，這種接入方式不依賴于被監(jiān)控分站的電源監(jiān)控單元，因而可靠性較高。

2.3多種方式接入大樓監(jiān)控系統(tǒng)

為了提高電源監(jiān)控的可靠性，近兩年來(lái)，泰州地區(qū)新增加的通信站 （如昭陽(yáng)變通信站、生祠變通信站、鳳城變通信站）的電源監(jiān)控均同時(shí)采用上述2種方式接入大樓監(jiān)控系統(tǒng)。生祠變靈達(dá)整流電源接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖5所示。

圖5生祠變靈達(dá)整流電源監(jiān)控系統(tǒng)

生祠變靈達(dá)整流電源的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，一路從監(jiān)控單元送出后，經(jīng)中興SDH+PCM傳輸通道，送到中心站的監(jiān)控終端PC機(jī)，中心站的協(xié)議處理機(jī)通過(guò)終端服務(wù)器可同時(shí)監(jiān)聽(tīng)到監(jiān)控終端收到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并對(duì)監(jiān)聽(tīng)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議破譯，最終將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)往南瑞服務(wù)器；另一路直接采集的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)橋、2M傳輸通道，送到協(xié)議處理機(jī)，協(xié)議處理機(jī)上的fep采集程序?qū)?shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行處理后也送至南瑞服務(wù)器。后臺(tái)的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問(wèn)服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場(chǎng)電源設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢。通信調(diào)度值班人員從客戶端可看到2種電源實(shí)時(shí)信息：一是從監(jiān)控單元送來(lái)的協(xié)議轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。另一是直接采集的電源數(shù)據(jù)，由于2種采集方式的傳輸路徑不同，當(dāng)任一條傳輸通道發(fā)生故障時(shí)，值班人員仍然能實(shí)時(shí)了解遠(yuǎn)端通信電源的運(yùn)行情況，這樣就完善了通信電源的監(jiān)控系統(tǒng)。

2.4幾種監(jiān)控方式的比較

大多數(shù)通信電源的監(jiān)控單元均采用RS232接口，因此RS232的接入方式便于與監(jiān)控單元直接通信，通過(guò)協(xié)議采集的告警信息也比較全面。

直接采集接入法拋開(kāi)了電源監(jiān)控單元，直接通過(guò)變送器采集通信電源的各項(xiàng)信息，即使現(xiàn)場(chǎng)電源出現(xiàn)故障，監(jiān)控中心仍然能查看到現(xiàn)場(chǎng)的電壓、電流信息，因此其可靠性較高。缺點(diǎn)是只能采集電壓、電流等模擬量，對(duì)電源的開(kāi)關(guān)告警信息無(wú)法采集。

多種方式接入監(jiān)控系統(tǒng)綜合了以上2種方式的優(yōu)點(diǎn)，既采集電源監(jiān)控單元送來(lái)的各項(xiàng)信息，又直接采集現(xiàn)場(chǎng)電源的電壓電流信息，因而監(jiān)控效果最佳。目前，泰州地區(qū)新建的通信站點(diǎn)，其電源監(jiān)控均采用該種方式，以500 kV鳳城變?yōu)槔?，?duì)交流屏采用了直采方式進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)整流屏（安默生整流電源）采用了協(xié)議采集和直采2種方式，同時(shí)又使用兩路不同的傳輸通道傳送至監(jiān)控中心，即使其中一路監(jiān)控(或一路傳輸通道)出現(xiàn)故障，監(jiān)控中心仍然能查看到現(xiàn)場(chǎng)電源的部分信息，從而提高了電源監(jiān)控的穩(wěn)定性和可靠性。

3結(jié)束語(yǔ)

該通信電源監(jiān)控系統(tǒng)2002年通過(guò)了江蘇省電力公司組織的實(shí)用化驗(yàn)收，技術(shù)指標(biāo)均滿足要求，該系統(tǒng)的投運(yùn)使得泰州地區(qū)的重要通信站均滿足了無(wú)人值守的條件，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的建立，提高了各個(gè)站點(diǎn)通信電源運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，提高了維護(hù)效益，降低了維護(hù)成本，標(biāo)志著通信電源的維護(hù)和管理從人工看守式的維護(hù)管理模式向計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控的管理模式的轉(zhuǎn)變。

[1]李正家.通信電源技術(shù)手冊(cè)[M].北京：人民郵電出版社，2009.