探究智能化通信監(jiān)控管理系統(tǒng)

陳展

【摘要】 我國通信事業(yè)的飛速發(fā)展，通信局的數(shù)量也在慢慢地增加，通信監(jiān)控管理工作變得越來越重要和繁重。傳統(tǒng)的通信監(jiān)控管理模式已很難滿足通信現(xiàn)代化建設(shè)的需要，因此，智能化的通信監(jiān)控管理系統(tǒng)非常重要。本文主要闡述了通信監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和智能化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用以及智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)的作用。

【關(guān)鍵詞】 智能化 通信監(jiān)控 管理系統(tǒng)

一、通信監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示。其中監(jiān)控中心和監(jiān)控站中監(jiān)控主機(jī)為IBM-PC機(jī)，監(jiān)控單元通常由單片機(jī)構(gòu)成。監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控中心和監(jiān)控站人員可以通過本地中心監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)視其監(jiān)控范圍內(nèi)的所有被監(jiān)控對象的工作狀態(tài)、運行參數(shù)。同時監(jiān)控系統(tǒng)還提供生成規(guī)定的各種統(tǒng)計資料、圖表等。系統(tǒng)各組成部分的主要功能如下：

監(jiān)視各監(jiān)控站的工作狀態(tài)并根據(jù)需要顯示或打印監(jiān)控站的數(shù)據(jù)和告警信息的功能。

二、智能化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和控制采用分布式的智能控制模塊（控制前端）實現(xiàn)，這是我們智能化控制平臺的最重要的技術(shù)特點。把測控功能分解到多個控制模塊，智能前移，真正實現(xiàn)分散控制集中操作。智能控制模塊是我們專門研制的具有較高智能的現(xiàn)場控制設(shè)備，滿足在惡劣條件下多而分散的模擬量信號（如溫度、濕度壓力、電阻、電壓、電流、應(yīng)變等多種物理量）和數(shù)字量信號（如開關(guān)狀態(tài)采集和控制、測頻計數(shù)、脈沖輸出等）的連續(xù)高精度測量和控制。具有測控精度高、抗干擾能力強(qiáng)、通訊速率快、傳輸距離遠(yuǎn)、智能化程度高、使用簡單靈活、安裝維護(hù)方便等一系列優(yōu)點，特別適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的設(shè)備控制，具有非常高的性價比。控制模塊可編程組態(tài)，可以滿足一般設(shè)備的閉環(huán)控制。對于多個設(shè)備我們通過區(qū)域控制器實現(xiàn)局部范圍內(nèi)多個設(shè)備的協(xié)調(diào)控制。對于全局性的綜合控制如設(shè)施內(nèi)部的溫濕度控制，另外這些控制因素和設(shè)備分布廣，這時由系統(tǒng)控制中心采用多因子的控制計算方案實現(xiàn)設(shè)施內(nèi)外的大范圍的全局綜合控制，通過多個設(shè)備的協(xié)調(diào)動作達(dá)到降低能耗的目標(biāo)。

（2）分布式智能控制模塊（控制前端）在智能化控制平臺中承擔(dān)了重要的工作，不僅完成現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，而且是各種控制指令的現(xiàn)場輸出控制裝置，是智能化控制平臺的眼睛和手，另外還具有較高的智能。智能控制模塊以嵌入式微控制器為主體， 將計算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)、控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可以完成多種物理量的精確測量轉(zhuǎn)換、自校準(zhǔn)自診斷等多種功能，而且可編程組態(tài)，具有很高的智能。所謂編程組態(tài)是指：把工程中常用的運算功能和控制功能設(shè)計成通用的執(zhí)行指令或運算函數(shù)，在工程應(yīng)用中把這些指令按照工程需要進(jìn)行合理的選擇“裝配”即可完成各種運算和控制任務(wù)。我們把用戶“裝配”的多個指令的組合稱為用戶組態(tài)程序，用戶組態(tài)程序以設(shè)定的時間反復(fù)運行即實現(xiàn)了對被控對象連續(xù)不間斷的控制。通過簡單的編程組態(tài)一個控制模塊可以實現(xiàn)多種物理量的測量和控制，并且可以在脫離主機(jī)的情況下獨立運行用戶組態(tài)程序獨立完成設(shè)定的測控任務(wù)。

（3）可編程組態(tài)的智能控制模塊與現(xiàn)場總線相結(jié)合，提供了卓越的系統(tǒng)性能。借助現(xiàn)場總線多個智能控制模塊共享現(xiàn)場測控數(shù)據(jù)能組成更大范圍的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)功能更強(qiáng)的大范圍的協(xié)調(diào)控制。這不僅可以節(jié)省投資而且可以為整個智能化系統(tǒng)實現(xiàn)智能前移和功能分散。智能化控制系統(tǒng)根據(jù)被控對象的規(guī)模和功能要求選擇不同功能的模塊，通過編程組態(tài)可以在很短的時間內(nèi)實現(xiàn)對被控對象的自動控制。

（4）采用獨特的“電氣隔離”技術(shù)和平衡差動傳輸技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)上的各個控制模塊工作在“全隔離”“全浮空”現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)上，單個模塊的故障不會影響整個現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的安全，具有很高的可靠性。通過現(xiàn)場總線多個控制模塊共享數(shù)據(jù)，多個模塊并行工作，測控效率高。同時采用無線通訊技術(shù)，能夠更加方便智能化控制系統(tǒng)的安裝，實現(xiàn)更大范圍和更低成本。

智能網(wǎng)絡(luò)接口模塊：接口類型：隔離的RS-232或RS-485；通訊協(xié)議：通訊協(xié)議可編程組態(tài)，從而可適用于不同的智能設(shè)備。應(yīng)用場合：對于帶232/485口的智能設(shè)備，采用智能網(wǎng)絡(luò)接口模塊作為智能設(shè)備與我們現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換接口，這樣智能設(shè)備可以直接集成到現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，非常經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)智能設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。通過智能網(wǎng)絡(luò)接口模塊能夠方便而且經(jīng)濟(jì)地把很多自帶控制器的自動設(shè)備接入我們的智能化控制平臺實現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)測和控制，用于帶獨立控制器的農(nóng)業(yè)設(shè)施和設(shè)備遠(yuǎn)程測控，如產(chǎn)品自動包裝機(jī)，自動裝盆機(jī)，自動播種機(jī)等。區(qū)域控制器：在縱向分層橫向分區(qū)的分布式設(shè)施農(nóng)業(yè)智能化控制平臺中有著重要的應(yīng)用，對一個大規(guī)模的智能化控制系統(tǒng)利用區(qū)域控制器能夠?qū)崿F(xiàn)按照控制工藝的相關(guān)程度或者控制區(qū)域的地理位置進(jìn)行分區(qū)。把一個大的控制系統(tǒng)劃分為多個相對獨立的區(qū)域，能夠大大提高控制的效率和系統(tǒng)的可靠性，同時也降低了系統(tǒng)維護(hù)的復(fù)雜程度。區(qū)域控制器一般作為分布式控制系統(tǒng)的現(xiàn)場級控制器；在大型工程中可作為區(qū)域監(jiān)控主機(jī)，采用液晶觸摸屏作為人機(jī)界面；也可以作為現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)之間的通信網(wǎng)關(guān)。在區(qū)域控制級采用無線通訊技術(shù)可以方便實現(xiàn)更廣范圍的系統(tǒng)監(jiān)控。

三、智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)的作用

智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)作為提高維護(hù)質(zhì)量的手段，一方面根據(jù)大量的儲存信息而提出的合理的優(yōu)化的運行建議，并能對運行設(shè)備進(jìn)行提前維護(hù)和保護(hù)。從而讓運行設(shè)備一直處于平穩(wěn)的狀態(tài)。

另一方面，系統(tǒng)在發(fā)生多個告警時，能夠分析出主要告警；還能對歷史故障的信息進(jìn)行統(tǒng)計和記錄，及時的通知維護(hù)人員新的故障的產(chǎn)生，對于故障還能提前分析出可能出現(xiàn)的原因以及對策，從而對維護(hù)人員提供更多的方便和信息。智能監(jiān)控管理的故障處理流程如圖2所示：

監(jiān)控管理系統(tǒng)的投資雖大，但如果我們能做到利用系統(tǒng)智能控制合理的節(jié)約能源，幾年以后 ，我們獲得的效益將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過投資。上海局曾做過統(tǒng)計，監(jiān)控管理系統(tǒng)如能夠根據(jù)冬夏、晝夜的溫差及時準(zhǔn)確調(diào)節(jié)空調(diào)制冷狀態(tài)，僅空調(diào)優(yōu)化運行一項，一年就能節(jié)約幾百萬度電，節(jié)約電費上百萬元。

四、結(jié)語

總之，智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)在現(xiàn)在通信事業(yè)發(fā)展中的地位是非常重要的，雖然說，智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)不可能完全取代人的作用，但是，對于日常的維護(hù)和管理工作那是相當(dāng)重要的，很多的地方要比人要完成的更好、更全面、更細(xì)致。在今后的發(fā)展中，不管它遇到什么樣的問題，都會在我們努力的研究和探討下發(fā)展的更為迅速，也為我們的工作帶來更大的效益。