通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展
通信電源通常被稱為通信系統(tǒng)的心臟，其工作不正常，將會造成通信系統(tǒng)故障，甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。因此，為了保證整個通信系統(tǒng)的暢通，通信電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是對分布的通信電源設(shè)備和機(jī)房空調(diào)能進(jìn)行遙測、遙信和遙控，能實(shí)時監(jiān)視和顯示其運(yùn)行參數(shù)，能自動監(jiān)測和處理系統(tǒng)內(nèi)各種故障的設(shè)備。采用通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
?。?）提高了對通信電源設(shè)備的維護(hù)管理水平；
?。?）提高了通信電源供電質(zhì)量，使供電系統(tǒng)具有更高的可靠性和經(jīng)濟(jì)性；
?。?）充分發(fā)揮了計算機(jī)技術(shù)優(yōu)勢，使電源設(shè)備管理向自動化、智能化方向發(fā)展；
?。?）實(shí)現(xiàn)了通信電源設(shè)備少人、無人值守和集中維護(hù)；
?。?）提高了維護(hù)效率，降低了維護(hù)成本。
1 通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀
90年代初通信電源監(jiān)控研制在我國剛剛起步，經(jīng)過十多年努力，無論在技術(shù)上，還是在系統(tǒng)實(shí)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(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》，并于97年4月1日起施行。目前國內(nèi)外許多通信行業(yè)的廠商相繼推出了各種監(jiān)控系統(tǒng)。如深圳華為通信股份有限公司的PSMS動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)、中興公司的ZXM10動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)、香港豐聯(lián)企業(yè)有限公司的聯(lián)訊—2000通信電源和空調(diào)設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)、ERICSSON公司的Energy Master系統(tǒng)中的電源監(jiān)控子系統(tǒng)等等。
1.1 通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)通信電源集中維護(hù)、統(tǒng)一管理的基本模式，監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是一個多級的分布式計算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，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(jī)為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(yùn)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、圖表等功能。系統(tǒng)各組成部分的主要功能如下：
(1) 監(jiān)控單元的功能
設(shè)備監(jiān)控單元直接與被控設(shè)備相連，主要完成以下功能：
① 周期性的實(shí)時采集被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與工作狀態(tài)，并對其進(jìn)行諸如存儲、顯示等方面的處理，并實(shí)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(jī)下達(dá)的對被控設(shè)備的控制命令；
?、?接受上一級下達(dá)的配置信息，刷新配置文件；
?、?具有一定的報表統(tǒng)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(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵計算機(jī)。它向下與各設(shè)備監(jiān)控單元相連，通過串行通信接口接收各設(shè)備監(jiān)控單元傳送的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后向上一級傳送。其主要功能有：
① 時監(jiān)視轄區(qū)內(nèi)各監(jiān)控單元的工作狀態(tài)，同時與監(jiān)控中心通信，實(shí)時的向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)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(shù)如告警門限制、告警等級等等；
③ 實(shí)時顯示監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息；
④ 具有統(tǒng)計功能，能生成所需的各種統(tǒng)計報表及曲線，如告警統(tǒng)計報表、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)曲線等等。
(3) 監(jiān)控中心的功能
監(jiān)控中心是監(jiān)控系統(tǒng)中最高一級計算機(jī)。它除具有監(jiān)控站的功能以外，還應(yīng)具有實(shí)時監(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。
1.2 通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的不足
通信電源監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到目前，已呈現(xiàn)百花齊放、百家爭鳴的局面，各廠商推出的系統(tǒng)都逐步成熟，且各具特色。但縱觀現(xiàn)有的一些監(jiān)控系統(tǒng)，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(xiàn)今的許多監(jiān)控技術(shù)主要是引進(jìn)工業(yè)計算機(jī)控制技術(shù)和變電站監(jiān)控技術(shù)，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(tǒng)的特點(diǎn)。通信電源系統(tǒng)有著其自身的特點(diǎn)和要求，例如電源設(shè)備品種多、型號多，但數(shù)量并不多；監(jiān)控對象檔次差別大，有智能設(shè)備也有非智能設(shè)備；監(jiān)控內(nèi)容要求有別，“三遙”應(yīng)以遙測、遙信為主，遙控為輔，可以不設(shè)置遙調(diào)；二是系統(tǒng)功能有待進(jìn)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(guān)于系統(tǒng)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(tǒng)的改進(jìn)及發(fā)展趨勢
2.1 通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)
（1）進(jìn)一步提高實(shí)時性
實(shí)時性是衡量通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的一個最重要的性能指標(biāo)，它包括兩個方面，一個是系統(tǒng)對監(jiān)控對象的各種狀態(tài)的響應(yīng)速度，另一個是操作人員發(fā)出控制指令時，被監(jiān)控設(shè)備的操作被執(zhí)行的速度。用于監(jiān)控單元的計算機(jī)必須具有較強(qiáng)的實(shí)時性，在順序執(zhí)行各種采集、控制操作時速度要快、反應(yīng)時間要盡可能短，同時對不同優(yōu)先級的操作應(yīng)具有高度的綜合判優(yōu)能力。
（2）進(jìn)一步提高可靠性
監(jiān)控系統(tǒng)作為設(shè)備監(jiān)控單元，直接對生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行監(jiān)督控制，本身必須具有極高的可靠性，否則輕者產(chǎn)生誤測、誤報，嚴(yán)重時就會造成直接的經(jīng)濟(jì)損失。高可靠性指標(biāo)要求從開始設(shè)計系統(tǒng)起，就充分考慮硬件結(jié)構(gòu)的合理性、器件的生產(chǎn)工藝和提前老化等問題，努力提高平均無故障時間（MTBF）。
?。?）進(jìn)一步提高可擴(kuò)充性和可維護(hù)性
由于通信電源產(chǎn)品更新?lián)Q代快，因此每套監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控設(shè)備的規(guī)模、制式都是隨時變化的，這就要求監(jiān)控系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同制式的設(shè)備，其容量也應(yīng)便于擴(kuò)充。同時設(shè)計時應(yīng)盡量采用模塊化結(jié)構(gòu)，且單元部件的一致性要好，軟硬件應(yīng)具備必要的自檢功能，從而保障平均故障修復(fù)時間盡可能短，且修復(fù)后運(yùn)行狀態(tài)和精度不受影響。
（4）進(jìn)一步提高開放性
開放性即系統(tǒng)與系統(tǒng)之間互連的能力。這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，作為通信系統(tǒng)的供電設(shè)備，應(yīng)具有納入電信網(wǎng)管系統(tǒng)的能力；其次，各種監(jiān)控系統(tǒng)之間應(yīng)具有互連的能力；同時，應(yīng)能兼容多種智能電源設(shè)備的通信協(xié)議。
（5）進(jìn)一步提高操作界面的友好性
操作人員是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，設(shè)備的維護(hù)、故障的排除都是由操作人員完成，因此監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面必須簡單易學(xué)、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(tǒng)的發(fā)展趨勢
?。?）監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)向高智能化方向發(fā)展
目前監(jiān)控系統(tǒng)所具有的功能已基本能夠滿足維護(hù)的需要，但在數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)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(shù)，提高供電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電源設(shè)備的少人、無人值守有著重要的意義。因此利用專家系統(tǒng)、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能分析和控制方法，模擬和代替人的思維器官進(jìn)行智能分析和控制是通信電源監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。
（2）監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)議應(yīng)向規(guī)范化和統(tǒng)一化的方向發(fā)展
通信電源監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的設(shè)備繁多，如交直流配電屏、柴油機(jī)組、整流設(shè)備、蓄電池組，同時還包括空調(diào)、環(huán)境溫度、濕度等等。這些產(chǎn)品大多來自于不同的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)也不盡相同。要將這些迥異的產(chǎn)品互連起來，就必須耗費(fèi)大量的人力物力來處理通信協(xié)議，從而增加了額外的投資。因此必須建立統(tǒng)一的規(guī)范，使不同廠家的通信電源及空調(diào)設(shè)備都遵循同樣的通信協(xié)議。
（3）監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)向現(xiàn)場總線方式發(fā)展
目前的監(jiān)控系統(tǒng)大多為分布式控制系統(tǒng)（DCS），它僅僅建立在計算機(jī)通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，無法延伸到現(xiàn)場智能設(shè)備。且DCS多為模數(shù)混合系統(tǒng)，滿足不了數(shù)據(jù)通信對全數(shù)字化的要求。同時又采用獨(dú)家封閉式的通信協(xié)議，為一些開發(fā)商專有，給用戶系統(tǒng)集成和應(yīng)用帶來許多問題。而現(xiàn)場總線是90年代初興起的一種先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)，它在計算機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備之間架起一座通信橋梁，將傳統(tǒng)的DCS三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡化為計算機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并將計算機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備都視為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)?，F(xiàn)場總線是全數(shù)字化、雙向、多點(diǎn)的通信系統(tǒng)，具有開放性、全分布性、可互操作性等許多優(yōu)點(diǎn)。因此未來的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)定位于現(xiàn)場總線技術(shù)。
3 結(jié)束語
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展，為通信電源監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展和完善提供了條件；新技術(shù)、新工藝及高質(zhì)量的器件在通信電源設(shè)備的生產(chǎn)制造中廣泛的應(yīng)用，為監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性及自動化程度的提高奠定了堅實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)；相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范在過去的幾年里相繼出臺，并得到進(jìn)一步的修改和完善，為通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)、研制指明了方向；因此，通信電源監(jiān)控系統(tǒng)必將呈現(xiàn)出一個新的面貌。
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