ZigBee在電力通信機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

孫緒龍

摘 要：動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對電力通信機房環(huán)境溫度、蓄電池組、開關電源、門禁等設備的監(jiān)控，是保證機房安全穩(wěn)定運行的重要支撐方式，能夠讓運維人員實時掌握機房環(huán)境各項參數(shù)。本文介紹了ZigBee無線傳感技術在機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，其中機房內部由信息采集節(jié)點、信息匯聚節(jié)點組成，子站與主站之間數(shù)據(jù)采用SDH傳輸設備進行傳送。

關鍵詞：ZigBee;SDH;動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

引言

通信機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對機房有關參數(shù)的實時監(jiān)控，主要包括蓄電池電壓參數(shù)（監(jiān)測蓄電池內阻、電壓）、機房溫濕度參數(shù)（監(jiān)測機房環(huán)境溫度、濕度）、機房煙霧參數(shù)、精密空調相關參數(shù)（監(jiān)測精密空調壓縮機、風機、回風溫度或濕度等）、開關電源相關參數(shù)（監(jiān)測輸入電壓參數(shù)、電流等參數(shù)），通過對以上參數(shù)的實時監(jiān)控，便于維護人員及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，保證通信機房設備的正常運行。

傳統(tǒng)的子站機房監(jiān)控系統(tǒng)大都采用有線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，施工時需要進行線纜的布放，增加施工難度，維護過程中有線線纜增加了故障的排查難度，延緩故障排除時間;子站與主站之間采用點對點的數(shù)據(jù)配置方式，主站SDH設備需要為每個子站開通一個以太網(wǎng)口，造成以太網(wǎng)帶寬資源的浪費。

針對以上問題，子站內部通過ZigBee技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，解決了有線線纜布放繁瑣、故障不易排查的問題;子站與主站之間采用ETREE業(yè)務進行配置，將子站所有的數(shù)據(jù)匯聚到主站SDH以太網(wǎng)板的一個端口，從而提高了以太網(wǎng)板的帶寬利用率。

1、系統(tǒng)整體方案設計

系統(tǒng)主要由子站和主站組成，主站由SDH、服務器以及軟件顯示終端組成，子站由蓄電池信息采集節(jié)點、溫濕度信息采集節(jié)點、煙霧信息采集節(jié)點、開關電源信息采集節(jié)點、精密空調信息采集節(jié)點、ZigBee匯聚節(jié)點、SDH傳輸設備等組成。系統(tǒng)結構圖如圖1所示：

蓄電池信息采集節(jié)點、溫濕度信息采集節(jié)點、煙霧信息采集節(jié)點、開關電源信息采集節(jié)點、精密空調信息采集節(jié)點完成對蓄電池、溫濕度、煙霧、開關電源等信息的采集。然后子站內各個信息采集節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee匯聚節(jié)點，ZigBee匯聚節(jié)點將數(shù)據(jù)匯總后通過SDH傳輸設備發(fā)送給主站SDH，最后主站傳輸設備將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)顯示終端從數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)提取并進行實時顯示。

2、子站內數(shù)據(jù)傳輸方案設計

2.1蓄電池信息采集模塊

蓄電池信息采集模塊由蓄電池監(jiān)測器、電池管理模塊和CC2530采集節(jié)點組成;每個蓄電池的監(jiān)測器通過級聯(lián)方式進行互聯(lián)，所有蓄電池信息匯聚到電池管理模塊，電池管理模塊與CC2530模塊通過RS485接口實現(xiàn)互聯(lián)，CC2530采集節(jié)點將數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送給ZigBee匯聚節(jié)點。

2.2溫濕度信息采集模塊

溫濕度信息采集模塊由溫濕度傳感器ROC-CH-220和CC2530采集模塊組成;溫濕度傳感器監(jiān)測面積為10-20平方米，整個機房共安置4個，CC2530與溫濕度傳感器之間通過RS485接口進行連接。

2.3精密空調信息采集模塊

精密空調自帶智能通訊接口及通訊協(xié)議，CC2530采集節(jié)點通過RS232接口實現(xiàn)與精密空調通訊接口的對接，每臺精密空調配備1個CC2530采集節(jié)點。

2.4煙霧信息采集模塊

煙霧信息采集模塊由威格有線煙霧傳感器和CC2530采集模塊組成，傳感器通過RS232接口與CC2530采集模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。煙霧傳感器的監(jiān)控面積為20㎡，根據(jù)機房面積共使用5個煙感。

2.5開關電源信息采集模塊

開關電源自帶有智能通訊接口，CC2530模塊通過RS485接口實現(xiàn)與開關電源控制模塊的對接，CC2530模塊將開關電源的實時信息發(fā)送給匯聚節(jié)點。

3、站間數(shù)據(jù)傳輸方案設計

主站和子站都配置中興SDH設備，主站與子站之間通過創(chuàng)建ETREE業(yè)務實現(xiàn)信息傳遞，主站為根節(jié)點，子站為葉子節(jié)點。

1、在菜單欄中選擇[業(yè)務→新建→新建EOS以太網(wǎng)ETREE]。

2、設置以太網(wǎng)ETREE的業(yè)務類型、客戶和用戶標簽。

3.、單擊端點頁簽，設置以太網(wǎng)ETREE的端點。

a. 在根節(jié)點后單擊選擇，選擇根節(jié)點網(wǎng)元上的UNI口。

b. 單擊添加，選擇葉節(jié)點網(wǎng)元的端點。

4. 單擊路由頁簽下的添加，添加已新建的以太網(wǎng)業(yè)務的鏈路信息。

4、結束語

本文提出了一種基于Zigbee和SDH技術的通信機房動力環(huán)境系統(tǒng)傳輸監(jiān)測方案，利用了Zigbee無線傳輸技術和SDH傳輸技術，Zigbee技術有效解決了有線線纜布放繁瑣、故障不易排查的問題，而且有利于機房環(huán)境的簡潔美觀;通過在主站與子站之間配置ETREE業(yè)務，改變原有點對點的配置方式，主站節(jié)點只需開通一個物理端口即可，節(jié)約了網(wǎng)絡帶寬。

參考文獻：

[1] 姜瑋; 崔麗珍.ZigBee技術在信息機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[J].信息科技，2015，05：230-231.

[2] 張正江.電力通信機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應用研究[J].數(shù)字通信.2014，41（01）：49-51.