通信電源集中監(jiān)控系統的現狀與發(fā)展
通信電源通常被稱為通信系統的心臟，其工作不正常，將會造成通信系統故障，甚至導致整個系統癱瘓。因此，為了保證整個通信系統的暢通，通信電源監(jiān)控系統應運而生。通信電源監(jiān)控系統是對分布的通信電源設備和機房空調能進行遙測、遙信和遙控，能實時監(jiān)視和顯示其運行參數，能自動監(jiān)測和處理系統內各種故障的設備。采用通信電源集中監(jiān)控系統具有以下優(yōu)點:
?。?）提高了對通信電源設備的維護管理水平；
?。?）提高了通信電源供電質量，使供電系統具有更高的可靠性和經濟性；
?。?）充分發(fā)揮了計算機技術優(yōu)勢，使電源設備管理向自動化、智能化方向發(fā)展；
?。?）實現了通信電源設備少人、無人值守和集中維護；
?。?）提高了維護效率，降低了維護成本。
1 通信電源集中監(jiān)控系統的現狀
90年代初通信電源監(jiān)控研制在我國剛剛起步，經過十多年努力，無論在技術上，還是在系統實施的規(guī)模上都有了很大的發(fā)展。郵電部已頒布了《通信電源和空調集中監(jiān)控系統技術要求》，并于97年4月1日起施行。目前國內外許多通信行業(yè)的廠商相繼推出了各種監(jiān)控系統。如深圳華為通信股份有限公司的PSMS動力設備及環(huán)境集中監(jiān)控系統、中興公司的ZXM10動力設備及環(huán)境集中監(jiān)控系統、香港豐聯企業(yè)有限公司的聯訊—2000通信電源和空調設備集中監(jiān)控系統、ERICSSON公司的Energy Master系統中的電源監(jiān)控子系統等等。
1.1 通信電源集中監(jiān)控系統的體系結構
根據通信電源集中維護、統一管理的基本模式，監(jiān)控系統在結構上是一個多級的分布式計算機監(jiān)控網絡，一般可分為三級，即監(jiān)控中心（SC—Supervision Center）、監(jiān)控站（SS—Supervision Station）、監(jiān)控單元（SU—Supervision Unit）。
其中監(jiān)控中心和監(jiān)控站中監(jiān)控主機為PC機，監(jiān)控單元通常由單片機構成。監(jiān)控系統中的監(jiān)控中心和監(jiān)控站人員可以通過本地中心監(jiān)控主機，監(jiān)視其監(jiān)控范圍內的所有被監(jiān)控對象的工作狀態(tài)、運行參數。同時監(jiān)控系統還提供生成規(guī)定的各種統計資料、圖表等功能。系統各組成部分的主要功能如下：
(1) 監(jiān)控單元的功能
設備監(jiān)控單元直接與被控設備相連，主要完成以下功能：
① 周期性的實時采集被監(jiān)控設備的運行參數與工作狀態(tài)，并對其進行諸如存儲、顯示等方面的處理，并實時主動的向監(jiān)控站發(fā)送被監(jiān)控對象的狀態(tài)；
② 隨時接收和執(zhí)行上一級計算機下達的對被控設備的控制命令；
?、?接受上一級下達的配置信息，刷新配置文件；
?、?具有一定的報表統計功能，并能定時或按要求上傳給監(jiān)控站。
(2) 監(jiān)控站的功能
監(jiān)控站是監(jiān)控系統中數據采集和數據處理的關鍵計算機。它向下與各設備監(jiān)控單元相連，通過串行通信接口接收各設備監(jiān)控單元傳送的數據，進行處理后向上一級傳送。其主要功能有：
① 時監(jiān)視轄區(qū)內各監(jiān)控單元的工作狀態(tài)，同時與監(jiān)控中心通信，實時的向監(jiān)控中心轉發(fā)告警信息，并接收來自各監(jiān)控單元的故障信息；
② 置各監(jiān)控單元的參數如告警門限制、告警等級等等；
?、?實時顯示監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數據和告警信息；
④ 具有統計功能，能生成所需的各種統計報表及曲線，如告警統計報表、設備運行參數曲線等等。
(3) 監(jiān)控中心的功能
監(jiān)控中心是監(jiān)控系統中最高一級計算機。它除具有監(jiān)控站的功能以外，還應具有實時監(jiān)視各監(jiān)控站的工作狀態(tài)并根據需要顯示或打印監(jiān)控站的數據和告警信息的功能。
1.2 通信電源集中監(jiān)控系統的不足
通信電源監(jiān)控系統發(fā)展到目前，已呈現百花齊放、百家爭鳴的局面，各廠商推出的系統都逐步成熟，且各具特色。但縱觀現有的一些監(jiān)控系統，主要存在以下兩方面問題：一是對通信電源自身的特色和要求考慮不足，加之現今的許多監(jiān)控技術主要是引進工業(yè)計算機控制技術和變電站監(jiān)控技術，無論從硬件還是軟件上都不完全適合于通信電源集中監(jiān)控系統的特點。通信電源系統有著其自身的特點和要求，例如電源設備品種多、型號多，但數量并不多；監(jiān)控對象檔次差別大，有智能設備也有非智能設備；監(jiān)控內容要求有別，“三遙”應以遙測、遙信為主，遙控為輔，可以不設置遙調；二是系統功能有待進一步完善。主要是：自定義報表功能、故障閉環(huán)處理功能、告警信息的精簡和處理以及關于系統組態(tài)能力和輔助分析功能等方面。
2 通信電源集中監(jiān)控系統的改進及發(fā)展趨勢
2.1 通信電源集中監(jiān)控系統的改進
（1）進一步提高實時性
實時性是衡量通信電源監(jiān)控系統的一個最重要的性能指標，它包括兩個方面，一個是系統對監(jiān)控對象的各種狀態(tài)的響應速度，另一個是操作人員發(fā)出控制指令時，被監(jiān)控設備的操作被執(zhí)行的速度。用于監(jiān)控單元的計算機必須具有較強的實時性，在順序執(zhí)行各種采集、控制操作時速度要快、反應時間要盡可能短，同時對不同優(yōu)先級的操作應具有高度的綜合判優(yōu)能力。
（2）進一步提高可靠性
監(jiān)控系統作為設備監(jiān)控單元，直接對生產設備的運轉情況進行監(jiān)督控制，本身必須具有極高的可靠性，否則輕者產生誤測、誤報，嚴重時就會造成直接的經濟損失。高可靠性指標要求從開始設計系統起，就充分考慮硬件結構的合理性、器件的生產工藝和提前老化等問題，努力提高平均無故障時間（MTBF）。
?。?）進一步提高可擴充性和可維護性
由于通信電源產品更新換代快，因此每套監(jiān)控系統所監(jiān)控設備的規(guī)模、制式都是隨時變化的，這就要求監(jiān)控系統能夠適應不同制式的設備，其容量也應便于擴充。同時設計時應盡量采用模塊化結構，且單元部件的一致性要好，軟硬件應具備必要的自檢功能，從而保障平均故障修復時間盡可能短，且修復后運行狀態(tài)和精度不受影響。
（4）進一步提高開放性
開放性即系統與系統之間互連的能力。這主要表現在以下幾個方面：首先，作為通信系統的供電設備，應具有納入電信網管系統的能力；其次，各種監(jiān)控系統之間應具有互連的能力；同時，應能兼容多種智能電源設備的通信協議。
?。?）進一步提高操作界面的友好性
操作人員是監(jiān)控系統的重要組成部分，設備的維護、故障的排除都是由操作人員完成，因此監(jiān)控系統的人機界面必須簡單易學、便于操作，各種顯示必須簡單明了。
2.2 通信電源監(jiān)控系統的發(fā)展趨勢
?。?）監(jiān)控系統應向高智能化方向發(fā)展
目前監(jiān)控系統所具有的功能已基本能夠滿足維護的需要，但在數據統計、數據分析、專家?guī)斓雀咧悄芑矫娌]有得到很好的發(fā)展。這些高智能的性能對發(fā)展監(jiān)控技術，提高供電質量，實現電源設備的少人、無人值守有著重要的意義。因此利用專家系統、模糊理論、神經網絡等智能分析和控制方法，模擬和代替人的思維器官進行智能分析和控制是通信電源監(jiān)控系統未來發(fā)展的方向。
（2）監(jiān)控系統的協議應向規(guī)范化和統一化的方向發(fā)展
通信電源監(jiān)控系統所監(jiān)控的設備繁多，如交直流配電屏、柴油機組、整流設備、蓄電池組，同時還包括空調、環(huán)境溫度、濕度等等。這些產品大多來自于不同的生產廠家，產品的性能和結構也不盡相同。要將這些迥異的產品互連起來，就必須耗費大量的人力物力來處理通信協議，從而增加了額外的投資。因此必須建立統一的規(guī)范，使不同廠家的通信電源及空調設備都遵循同樣的通信協議。
（3）監(jiān)控系統應向現場總線方式發(fā)展
目前的監(jiān)控系統大多為分布式控制系統（DCS），它僅僅建立在計算機通信協議的基礎上，無法延伸到現場智能設備。且DCS多為模數混合系統，滿足不了數據通信對全數字化的要求。同時又采用獨家封閉式的通信協議，為一些開發(fā)商專有，給用戶系統集成和應用帶來許多問題。而現場總線是90年代初興起的一種先進的工業(yè)控制技術，它在計算機和現場設備之間架起一座通信橋梁，將傳統的DCS三層網絡結構簡化為計算機和現場設備二層網絡結構，并將計算機和現場設備都視為網絡上的節(jié)點?，F場總線是全數字化、雙向、多點的通信系統，具有開放性、全分布性、可互操作性等許多優(yōu)點。因此未來的通信電源監(jiān)控系統應定位于現場總線技術。
3 結束語
網絡技術、通信技術、計算機控制技術的快速發(fā)展，為通信電源監(jiān)控系統進一步發(fā)展和完善提供了條件；新技術、新工藝及高質量的器件在通信電源設備的生產制造中廣泛的應用，為監(jiān)控系統的可靠性及自動化程度的提高奠定了堅實的物質基礎；相應的監(jiān)控系統標準、規(guī)范在過去的幾年里相繼出臺，并得到進一步的修改和完善，為通信電源監(jiān)控系統的改進、研制指明了方向；因此，通信電源監(jiān)控系統必將呈現出一個新的面貌。
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