第九章動力及環境集中監控管理系統隨著通信規模的擴大，電源設備也大量增長。電源設備的技術含量大大提高，一方面電源設備的性能有很大提高，另一方面太多的現場人員維護反而影響設備的穩定性和可靠性；同時，隨著計算機網絡技術的不斷成熟和普及，以及先進的維護管理體制的推廣等，這些因素導致的必然趨勢是通信電源集中監控的產生。動環監控是指針對各類機房中的動力設備及環境變量進行集中監控，即：動力環境監控。一套完善的綜合動力環境監控系統可以對分布的各個獨立的動力設備和機房環境、機房安保監控對象進行遙測、遙信等采集，實時監視系統和設備的運營狀態，記錄和解決相關數據，及時偵測故障，并作必要的遙控、遙調操作，適時告知人員解決；實現機房的少人、無人值守，以及電源、空調的集中監控維護管理，提高供電系統的可靠性和通信設備的安全性，為機房的管理自動化、運營智能化和決策科學化提供有力的技術支持。

第一節集中監控實行的背景及意義傳統的維護模式規定電源設備的運營需要通過人工看守的方式，實時進行抄表人工監視，通過大量報表，分析設備運營情況，判斷和解決故障。這種方式，很難及時準確地發現和定位故障，特別是對于一些也許影響設備供電的故障隱患，更是難以很好地進行判斷和解決。隨著我國電信事業的迅速發展，通信網絡的規模不斷擴大，需要操作與維護的設備種類和數量大幅度地提高，設備的技術含量和復雜度也越來越高，作為保障通信系統正常運營的”源動力”的通信電源系統，其穩定性和可靠性就顯得尤為重要。而傳統的維護模式顯然已經不適合通信電源乃至整個通信事業的發展步伐。與此同時，計算機通信技術、電子技術、自動控制技術、傳感器技術和人機系統技術的迅猛發展，計算機網絡、辦公自動化和工業自動控制的普及，為監控系統的發展發明了必要的客觀條件。通過對通信電源系統的集中監控維護和管理，提高供電系統的可靠性和通信設備的安全性。實行集中監控的意義：一、提高了電源維護管理水平，提高了電源設備運營的穩定性和可靠性。一些高技術含量的電源設備自身可靠性較高，同時對環境規定較高，有人值守反而增長了故障隱患。通過監控系統可實現全天候實時、全面的設備以及環境監控，通過對采集的大量有用數據的分析與記錄，使維護人員準確地掌控電源系統設備運營狀況，有針對性地安排系統維護和設備檢修，防止也許出現的故障，不斷地優化電源系統，從而提高電源設備運營的穩定性和可靠性，進而提高通信電源供電質量。同時，監控系統可以自動記錄電源設備的運營情況和故障后維護人員的解決過程，便于區分責任，有助于提高維護人員的管理效率和增長維護人員的責任心。二、提高了電源設備運營的經濟性，減少了運營成本。電力是一種能源，如何提高在傳輸、變換和使用中的效率，是電源維護的一個重要內容。隨著單片機技術在智能電源設備中的廣泛應用，設備自身的智能性和效率在不斷地提高。監控系統發揮其在數據分析和解決以及控制上的優勢，與智能設備互相配合，根據設備的實際運營情況，隨時調整其運營參數，使設備始終工作在最佳狀態，提高了電源設備運營的經濟性，也延長了設備的使用壽命。三、解放了勞動力，提高了電源維護工作的效率，減少了維護成本。長期以來，傳統的通信電源維護被認為是勞動密集型的專業，這與以往電源設備技術含量低，可靠性不高，需要維護人員現場值守有關。隨著近年來我國電信事業的迅速發展，通信網絡的規模不斷擴大，相應地電源設備的數量和種類都大大地增長，維護工作量也隨之驟增，要解決這個矛盾，只有通過建設監控系統，實現對通信電源和機房環境的集中管理和維護，削減端局維護人員，大大減少維護人員總數，同時以地區為中心組建一支專業化水平高的維護力量，不僅減少了維護成本，也使得維護質量大大提高。第二節集中監控具有的功能實行通信電源集中監控的目的，就是要將電源維護人員從繁瑣的維護工作中解放出來，提高勞動生產率，減少設備運營和維護成本，提高設備運營的可靠性和經濟性。下圖所示是監控系統工作過程示意圖。圖9-1監控系統工作過程示意圖由圖中所示，監控的工作過程是雙向的，一方面，被監控的電源設備和環境量需通過采集和轉換成便于傳輸和計算機辨認的數據形式，再通過網絡傳輸到遠端的監控計算機進行解決和維護，最后可通過人機交互界面和維護人員交流；另一方面，維護人員可通過交互界面發出控制命令，通過計算機解決后，傳輸至現場經控制命令執行機構使電源設備以及環境完畢相應動作。具體而言，通信電源集中監控管理系統的功能可以分為監控功能、交互功能、管理功能、智能分析功能以及幫助功能等五個方面。一、監控功能監控功能是監控系統最基本的功能。這里”監”是指監視、監測，”控”是指控制，所以監控功能又可以簡樸地分為監視功能和控制功能。（一）監視功能監控系統可以對設備的實時運營狀況和影響設備運營的環境條件實行不間斷地監測，獲取設備運營的原始數據和各種狀態，以供系統分析解決。這個過程就是遙測和遙信。同時，監控系統還可以通過安裝在機房里的攝像機，以圖像的方式對設備、環境進行直接監視，并能通過現場的拾音器將聲音傳到監控中心，以幫助維護人員更加直觀、準確地掌握設備運營狀況，查找告警因素，及時解決故障。這個過程也常被稱為遙像。監視功能規定系統具有較好的實時性、準確性和精確性。（二）控制功能監控系統可以把維護人員在業務臺上發出的控制命令轉換成設備可以辨認的指令，使設備執行預期的動作，或進行參數調整。這個過程也就是遙控和遙調。監控系統遙控的對象涉及各種被監控設備，也涉及監控系統自身的設備，如對云臺和鏡頭進行遙控，使之可以獲取滿意的圖像。控制功能也同樣規定系統具有較好的實時性和準確性。二、交互功能交互功能，是指監控系統與人之間互相對話的功能，也就是人機交互界面所實現的功能，涉及以下幾個方面。（一）圖形界面監控系統運用計算機圖形學技術和圖形化操作系統，為我們提供了和諧的圖形操作界面，其內容涉及：地圖、空間布局圖、系統網絡圖、設備狀態示意圖和設備樹等等。圖形界面的采用，使得維護人員的操作變得簡樸、直觀而有效，并且不易犯錯。（二）多樣化的數據顯示方式監控系統給人們提供的數據顯示方式不再是簡樸的文字和報表，而是文字和圖形相結合，視覺和聽覺相結合的多樣化顯示。（三）聲像監控界面聲像監控無疑讓監控系統與人之間的互相對話變得更加形象直觀，使得維護人員可以較為準確地了解現場一些實時數據監測所不能反映的情況，增強維護和故障解決的針對性。三、管理功能管理功能是監控系統最重要和最核心的功能。它涉及對實時數據、歷史數據、告警、配置、人員以及檔案資料的一系列管理和維護。（一）數據管理功能監控系統中所謂的數據，涉及了反映設備運營狀況和環境狀況的所有監測到的數值、狀態和告警。大量的數據在顯示之后就被丟棄了，但也有許多數據（也許是未經顯示的）對反映設備性能和長期運營狀況、指導以后的維護工作具有相稱重要的意義，因此需要對它們進行歸檔，保存到數據庫當中去。為了節省磁盤空間，提高解決速度，這些數據也許被壓縮或轉換成計算機所能辨認的格式進行存儲。當數據被簡樸解決后，就以歷史數據的形式被保存在磁盤中。為了了解一些設備的長期特性和運營狀況，從中得出一些規律性和建設性的結論，經常需要對歷史數據進行查詢。系統為用戶提供高效的搜索引擎和邏輯運算功能，以幫助用戶迅速查找到所需要的數據。大量的歷史數據保存在有限的磁盤空間中，占據著寶貴的系統資源。當這些數據通過了一段時間后，對維護工作已經顯得不是那么重要，卻又有一定的留檔價值的時候，就需要將它們導出到備份存儲設備中，如光盤、磁帶等。而當需要這些數據的時候，再將它們導入系統。這就是數據的備份和恢復。這項工作對系統的安全性也非常重要。經常將系統內的數據進行備份，在系統一旦因不可預見的因素而崩潰時，可以使損失減少到最低限度。數據解決和記錄，即運用數學原理，通過計算機強大的解決能力，對大量雜亂無章的原始數據進行歸納、轉換和記錄，得出具有一定指導意義的記錄數據，并從中找出一定的規律的過程。常見的記錄運算有平均值、最大值、最小值和均方差等。同時，系統還可以根據用戶的需要，生成各種各樣的報表和曲線，為維護工作提供科學的依據。（二）告警管理功能我們知道，告警也是一種數據。但它與其他數據不同，有著其內容和意義上的特殊性。對告警的管理，除了數據管理功能所提到的內容外，還涉及以下一些內容：告警顯示功能：告警顯示與數據顯示同樣都具有多種不同的顯示方式，所不同的是，告警必須可以根據其重要性和緊急性分等級顯示。通常不同的告警等級以不同顏色的字體、指示燈或圖標等在顯示器或大屏幕上顯示，同時還配以不同的語音信息或警報聲。此外，有些系統還運用行式打印機對告警信息進行實時打印。在具有圖像監視的系統中，當被監視對象發生告警時，系統可以自動控制相應的矩陣切換、云臺轉動和鏡頭調整，使監視畫面調整到發生告警的場地或設備，以進行遠程監視，并控制錄像機自動進行錄像。這也即告警時圖像聯動功能。告警屏蔽功能：有些系統所監視到的告警信息，也許對維護人員來說是沒有什么實際意義的，或是因某種特殊因素而不需要讓其告警的，這時便需要由監控系統對這些告警信息進行屏蔽，使它們不再作為告警反映給維護人員。如在白天上班時一些有人值守的機房的紅外和門禁告警，再如端局在對設備進行更換、擴容等施工時所產生的一些設備告警等。當需要時再對這些告警項目進行恢復，取消屏蔽。告警過濾功能：監控系統的告警功能為及時發現并排除設備的故障提供了良好的幫助，但有時過多相關的告警信息又反而會使維護人員難以判斷直接的故障因素，給維護工作帶來麻煩。比如停電時，交流配電、直流配電和整流器等都會發出相應的告警，也許一下子會在監控界面上產生幾十條告警。這時需要系統可以根據預先設定的邏輯關系，判斷出最關鍵、最主線的告警，而將其余關聯的告警過濾掉。這也是監控系統智能化的一個最基本規定。告警確認功能：在很多情況下，告警即意味著“不正常”，意味著故障或是警戒，及時解決各種故障和突發事件，是每一個維護人員的職責。告警確認功能使得這項職責更加有據可依。當維護人員對一條告警進行確認時，系統會自動記錄下確認人、確認時間等信息，并根據需要打印維修派工單。告警呼喊功能：當維護人員離開機房時，系統可以在產生告警時通過無線尋呼臺向維護人員發出呼喊，并可以將告警名稱、發生地點、發生時間和告警等級等信息顯示在維護人員的BP機上，為及時解決故障爭得了寶貴的時間。（三）配置管理功能配置管理是指通過對監控系統的設立以及參數、界面等特性進行編輯修改，保證系統正常運營，優化系統性能，增強系統實用性。它涉及參數配置功能、組態功能和校時功能等三個方面。系統參數涉及數據解決參數，如數據采樣周期、數據存儲周期和數據存儲閾值等；告警設立參數，如告警上、下限，告警屏蔽時間段，是否啟動聲音告警等；通信與端口參數，如通信速率、串行數據位數、端口與模塊數量和地址等；采集器補償參數，如采集點斜率補償、相位補償和函數補償等。組態功能是監控系統個性化的一個標志，體現了系統操作以人為中心的特點，提高了系統的適應性。組態功能涉及界面組態、報表組態和監控點組態等。監控系統是一個實時系統，對時間的規定很高。假如系統各部分的時鐘不統一，將會給系統的記錄和操作帶來混亂。系統的校時功能可以有效地防止這種混亂的發生。校時功能涉及自動校時和手動校時。（四）安全管理功能這里“安全”包含兩層含義，一是監控系統安全，二是設備和人員安全。監控系統采用了一些必要的措施來保證他們的安全，這項功能稱為安全管理功能。為了保證監控系統的安全性，需要為每個登錄系統的用戶設立不同的用戶賬號、權限和口令。用戶權限通常分為三種：一般用戶、系統操作員和系統管理員，也有稱為客人、用戶和管理員的。其中一般用戶只能進行一些簡樸的瀏覽、查看和檢索操作；系統操作員則可以在此基礎上，進行告警確認、設備遙控以及一些參數配置等維護操作；系統管理員具有最高權限，除具有系統操作員的權限外，還可以進行全面的參數配置、用戶管理和系統維護等操作。每個用戶以不同的賬號來區分，并以口令進行保護。系統的操作記錄經常是查找故障、明確責任的重要依據。監控系統對維護人員所進行的所有的重要操作都進行了具體的記錄，如登錄、遙控、修改參數和增刪監控點等。記錄的內容涉及操作的時間、對象、內容、結果和操作人等。遙控操作是通過業務臺直接向設備發出指令，規定其執行相應動作的過程，不適當的遙控也許對設備導致損害，甚至導致人員傷亡。使用單位應針對監控系統制定具體的操作細則，以保證遙控操作的安全性。同時，在監控系統中也對遙控操作采用了一些相應的安全措施，如規定在對設備發出遙控命令時驗證口令，再如在監控中心對設備進行遙控時，可以以聲、光等信號提醒也許存在的現場人員警惕等。（五）自我管理功能自我管理，顧名思義，是監控系統對自身進行維護和管理的功能。按照規定，監控系統的可靠性必須高于被監控設備，自我管理功能是提高系統運營穩定性和可靠性的重要措施。監控系統自身必須保持健康，一個帶病運營的系統是不能進行良好的監控管理的。系統的自診斷功能從系統自身的特點出發，對每個功能模塊進行自我檢查和測試，及時發現也許存在的病癥，找出病因，提醒維護人員予以治療解決。系統日記是系統記錄自身運營過程中各種軟事件的登記表，是系統進行自我維護的重要工具。建立完善的系統日記可以幫助維護人員發現監控系統中存在的異常，排除系統故障。（六）檔案管理功能檔案管理功能是監控系統的一項輔助管理功能。它將與監控系統相關的設備、人員和技術資料等內容作歸納整理，進行統一管理。設備管理功能將下屬局（站）的所有重要電源設備以及監控系統的重要硬件設備進行統一管理，記錄其名稱、型號、規格、生產廠家、購買日期、啟用日期、故障和維修情況等信息，以備查詢。設備管理功能對設備維護以及監控系統自身的維護都具有重要的幫助作用。人員管理是指將監控中心及下屬局（站）的相關電源維護管理人員登記造冊，記錄其姓名、職務和聯系電話等與維護有關的內容，以方便管理維護工作的開展。監控系統在其建設的過程中，會形成大量的技術文檔和資料，涉及系統結構圖、布局圖、布線圖、測點列表和器件特性等。這些資料對設備維護以及系統的維護、擴容和升級都具有相稱重要的意義。運用計算機對這些資料進行集中管理，可以提高檢索效率。四、智能分析功能智能分析功能是采用專家系統、模糊控制和神經網絡等人工智能技術，來模擬人的思維，在系統運營過程中對設備相關的知識和以往的解決方法進行學習，對設備的實時運營數據和歷史數據進行分析、歸納，不斷地積累經驗，以優化系統性能，提高維護質量，幫助維護人員提高決策水平的各項功能的總稱。常見的智能分析功能涉及以下幾個方面。（一）告警分析功能告警分析是指系統運用自身的專家知識庫，對所產生的告警進行過濾、關聯，分析告警因素，揭示導致問題出現的主線所在，并提出解決問題的方法和建議。（二）故障預測功能故障預測即根據系統監測的數據，分析設備的運營情況，提前預測也許發生的故障。這項功能也被稱為預告警功能。（三）運營優化功能運營優化是指系統根據所監測的數據，自動進行設備性能分析、節能效果分析等工作，給維護人員提供節能建議和依據，或者直接對設備的某些參數進行調整。智能分析功能的運用，使傳統的監控理論向真正的智能化方向發展，拓寬了監控技術領域，具有劃時代的意義。五、幫助功能一個完善的計算機系統，一定要有其完備的幫助功能。在監控系統中，幫助信息的方式是多種多樣的。最常見的是系統幫助，它是一個集系統組成、結構、功能描述、操作方法、維護要點及疑難解答于一體的超文本，通常在系統菜單的”幫助”項中調用。系統幫助給用戶提供了目錄和索引等多種查詢方式。此外，有的系統還為初使用的用戶提供演示和學習程序，有的系統將一些復雜的操作設計成“向導”模式，逐步地指導用戶進行對的的操作。隨著多媒體技術在監控系統中的運用，還會出現語音、圖像等方式的幫助信息，使維護人員可以更快、更好地使用監控系統。

第三節常見監控硬件介紹一、傳感器傳感器是在監控系統前端測量中的重要器件，它負責將被測信號檢出、測量并轉換成前端計算機可以解決的數據信息。由于電信號易于被放大、反饋、濾波、微分、存儲以及遠距離傳輸等，加之目前電子計算機只能解決電信號，所以通常使用的傳感器大多是將被測的非電量（物理的、化學的和生物的信息）轉換為一定大小的電量輸出。（一）溫度傳感器溫度是表達物體冷熱限度的物理量。溫度傳感器是通過一些物體溫度變化而改變某種特性來間接測量的。常用的溫度傳感器有熱敏電阻傳感器、熱電偶溫度傳感器及集成溫度傳感器等。熱敏電阻是運用物體在溫度變化時自身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度的。重要材料有鉑、銅和鎳。一般熱電阻測量精度高，但測量范圍比較小。熱電偶測量范圍較寬，一般為?100℃～+200℃。熱電偶基本工作原理來自物體的熱點效應。集成溫度傳感器，它的線性好，靈敏度高，體積小，使用簡便。（二）濕度傳感器濕度敏感器件是基于所用材料性能與濕度有關的物理效應和化學反映的基礎上制造的。通過對濕度有關的電阻、電容等參數的測量，就可將相對濕度測量出來。下面簡介幾種常用的濕度傳感器。1、阻抗型濕敏元件組成的濕度傳感器其濕敏材料重要是金屬氧化物陶瓷材料，一般采用厚薄膜結構，它們有較寬的工作濕度范圍，并且有較小響應時間。缺陷是阻抗的對數與相對濕度所成的線性度不夠好。2、電容式濕敏元件組成的濕度傳感器相對濕度的變化影響到內部電極上聚合物的介電常數，從而改變了元件電容值，由此引起相關電路輸出電量的變化，其線性度較好，響應快。3、熱敏電阻式濕度傳感器它運用潮濕空氣和干燥空氣的熱傳導之差來測定濕度，一般接成電橋式測量電路。（三）感煙探測器火災探測器分感煙探測器、感溫探測器和火焰探測器。感煙探測器分離子感煙型和光電感煙型，感溫探測器分定溫感溫型和差溫感溫型，工程上使用最多的是感煙探測器。離子感煙探測器運用放射性元素產生的射線，使空氣電離產生微電流來檢測。離子感煙器只有垂直煙才干使其報警，因此煙感應裝在房屋的最頂部；灰塵會使感煙頭的靈敏度減少，因此應注意防塵；離子感煙探測器使用放射性元素Cs137，應避免拆卸煙感，注意施工安全。（四）紅外傳感器1、被動式紅外入侵探測器目前安全防范領域普遍采用熱釋電傳感器制造的被動式紅外入侵探測器。熱釋電材料（如鋯鈦酸鋁等），若其表上面的溫度上升或下降，則該表面產生電荷，這種效應稱熱釋電效應。熱釋電紅外探測器重要由熱釋電敏感元件、菲涅爾透鏡及相關電子解決電路組成。菲涅爾透鏡事實上是一個透鏡組，它上面的每一個單元透鏡一般都只有一個不大的視場角。面相鄰的兩個單元透鏡的視場既不連續，更不交疊，卻都相隔一個盲區，這些透鏡形成一個總的監視區域，當人體在這一監視區域中運動時，依次地進入某一單元透鏡的視場，又走出這一透鏡的視場，熱釋電傳感器對運動的人體就能間隔地檢測到，并輸出一串電脈沖信號，經相應的電路解決，輸出告警信號。2、微波、紅外雙鑒入侵探測器紅外告警探測器是鑒于探測人體輻射的紅外線來工作的，對外界熱源的反映比較敏感，在有較強的發熱源的環境中工作容易出現告警。微波探測器根據多普勒效應原理來探測移動物體。多普勒效應簡言之就是當發射的波碰到移動的物體，其反射回來波的頻率就會發生變化。同時運用微波和紅外原理制作的探測器能有效地減少誤告警率。目前使用的入侵探測器常加上智能防小動物電路，即三鑒入侵探測器，系統的可靠性得到進一步提高。（五）液位傳感器1、警戒液位傳感器常用的警戒液位傳感器是根據光在兩種不同媒質界面發生反射和折射原理來測量液體的存在。常被用于測量是否漏水，俗稱為水浸探測器。2、連續液位傳感器連續液位傳感器運用的測量壓力（壓降）或隨液面變化帶動線性可變電阻的變化，并通過一定的換算來測出液位的高度。在監控系統中常被用來測量柴油發電機組油箱油位的高度。二、變送器由于傳感器轉換以后輸出的電量各式各樣，有交流也有直流，有電壓也有電流，并且大小不一，而一般D/A轉換器件的量程都在5V直流電壓以下，所以有必要將不同傳感器輸出的電量變換成標準的直流信號，具有這樣的功能的器件就是變送器。換句話說，變送器是可以將輸入的被測的電量（電壓、電流等）按照一定的規律進行調制、變換，使之成為可以傳送的標準輸出信號（一般是電信號）的器件。變送器除了可以變送信號外，還具有隔離作用，可以將被測參數上的干擾信號排除在數據采集端之外，同時也可以避免監控系統對被測系統的反向干擾。此外尚有一種傳感變送器，事實上是傳感器和變送器的結合，即先通過傳感部分將非電量轉換為電量，再通過變送部分將這個電量變換為標準電信號進行輸出。三、協議轉換器對通信協議，原電信總局的《通信協議》中作了具體的規定，其內容涉及通信機制、通信內容、命令及應答格式、數據格式和意義、通用及專用編碼等。通信雙方假如協議不一致，就會像兩個語言不通的人同樣難以進行互相交流。對于目前已經存在的大量智能設備通信協議與標準的《通信協議》不一致的情況，必須通過協議轉換來保證通信。實現協議轉換的方法一般是采用協議轉換器，將智能設備的通信協議轉換成標準協議，再與局（站）中心監控主機進行通信。四、蓄電池的采集器是一種專業的蓄電池監測設備，可以監測電池的單體電壓、總電壓、充放電總電流和電池表面溫度，通過集中解決后，向上提供RS485接口，使用ModBus協議。五、智能采集器對局房現場的動力、空調設備的運營信息和環境信息進行采集，通過各種傳輸組網方式將采集的數據上送至LSC，并接受LSC下發的控制命令，實現對設備和環境監控設備的遙控、遙調等操作。

第四節應用監控軟件組成及功能一、配置子系統配置子系統重要功能是配置中心、局站的模塊和通訊口的各類基本參數信息，以及互相之間的關聯信息。二、采集子系統采集子系統承擔了對本地或遠端監控模塊的數據采集、數據分析、數據保存和數據轉發等功能。采集子系統內由多個功能模塊組成，它們互相協助實現數據的采集、分析、轉發和保存。三、監控配置子系統本系統為系統配置層次化的可視化圖形監控界面。四、監控子系統監控系統以圖形、列表、文字、仿真控件等多種形式將被監控設備的運營參數展現在用戶面前。通過監控系統用戶可以實時監測設備的運營狀況，及時提醒設備的告警，迅速地對遠程設備進行遙控。除此之外，監控系統還具有快捷的瀏覽方式、聲光告警提醒、在線告警尋呼、自動化的值班派單系統、全面的在線幫助等強大的功能。五、管理子系統管理工作站軟件采用Windows95/98/2023操作系統,使用CLIENT/SERVER開發工具。管理工作站軟件配合監控軟件實現動力環境監控系統的各項管理、維護工作。

第五節監控系統的數據采集一、數據采集與控制系統的組成動力設備監控量有數字量、模擬量和開關量。數字量（如頻率、周期、相位和計數）的采集，其輸入較簡樸，數字脈沖可直接作為計數輸入、測試輸入、I/O口輸入或作中斷源輸入進行事件計數、定期計數，實現脈沖的頻率、周期、相位及計數測量。對于模擬量的采集，則應通過A/D變換后送入總線，I/O或擴展I/O。對于開關量的采集則一般通過I/O或擴展I/O。對于模擬量的控制，必須通過D/A變換后送入相應控制設備。典型的單片機構成的數據采集與控制系統結構圖。圖9-2單片機構成的數據采集與控制系統結構圖二、串行接口與現場監控總線串行通信是CPU與外部通信的基本方式之一，在監控系統中采用的是串行異步通信方式，波特率一般設定為2400bit/s～9600bit/s。監控系統中常用的串行接口有RS232、RS422、RS485接口。RS232接口采用負邏輯，邏輯”1”電平為?5V～?15V，邏輯”0”電平為+5V～+15V。RS232傳輸速率為1Mbit/s時，傳輸距離小于1m，傳輸速率小于20kbit/s時，傳輸距離小于15m。RS232只合用于作短距離傳輸。RS422采用了差分平衡電氣接口，在100kbit/s速率時，傳輸距離可達1200m，在10Mbit/s時可傳12m。和RS232不同的是在一條RS422總線上可以掛接多個設備。RS485是RS422的子集。RS422為全雙工結構，RS485為半雙工結構。動力監控現場總線一般都采用RS422或RS484方式，由多個單片機構成主從分布式較大規模測控系統。具有RS422、RS485接口的智能設備可直接接入，具有RS232接口的智能設備需將接口轉換后接入。各種高低配實時數據和環境量通過數據采集器，電池信號通過采集器接入現場控制總線送到端局監控主機，然后上報中心。下圖所示是端局現場監控系統示意圖。圖9-3端局現場監控系統示意圖

第六節監控對象及原則一、監控對象監控系統所應涉及的監控對象如下表所示。分類監控對象電源設備高壓變配電設備進線柜、出線柜、母聯柜、直流操作電源柜、變壓器低壓配電設備進線柜、重要配電柜、補償柜、計量柜、穩壓器、ATS整流配電設備交流屏、直流屏、整流器/開關電源、蓄電池組變流設備UPS、逆變器、DC-DC變換器發電設備柴油發電機組、燃氣發電機組、太陽能電池、風力發電設備空調設備機房專用空調、中央空調、分體空調機房環境環境條件、消防、安全防衛監控系統監控系統軟、硬件二、監控系統的監控內容監控內容是指對上述監控對象所設立的具體的采控信號量，也稱為監控項目、監控點或測點。如前所述，從數據類型上看，這些信號量涉及模擬量、數字量、狀態量和開關量等；從信號的流向上看，又涉及輸入量和輸出量兩種。由此可以將這些監控項目分為遙測、遙信、遙控以及遙調、遙像等幾種類型，通常把遙調歸入到遙控當中，遙像歸入到遙信當中并稱為“三遙”。遙測的對象都是模擬量，涉及電壓、電流、功率等各種電量和溫度、壓力、液位等各種非電量。遙信的內容一般涉及設備運營狀態和狀態告警信息兩種。遙控量的值類型通常是開關量，用以表達”開”、”關”或”運營”、”停機”等信息，也有采用多值的狀態量的，使設備可以在幾種不同狀態之間進行切換動作。遙調是指監控系統遠程改變設備運營參數的過程。遙調量一般是數字量。遙像是指監控系統遠程顯示電源機房現場的實時圖像信息的過程。我們在擬定監控項目時應注意以下幾個原則：（一）必須設立足夠的遙測、遙信監控點。（二）監控項目力求精簡。在選擇項目時應堅持”可要可不要的監控項目堅決不要”原則。（三）不同監控對象的監控項目要有簡有繁。（四）監控項目應以遙測、遙信為主，遙控、遙調以及遙像為輔。根據有關技術規定，各種監控對象的監控內容如下表所示。1、綜合機房智能設備測點序號設備大類設備子類類型測點1高壓設備（可選）進線柜遙測三相電壓、三相電流、峰電度、谷電度、平電度遙信開關狀態、過流跳閘告警、速斷跳閘告警、失壓跳閘告警、接地跳閘告警出線柜遙信開關狀態、過流跳閘告警、速斷跳閘告警、接地跳閘告警、失壓跳閘告警母聯柜遙信開關狀態、過流跳閘告警、速斷跳閘告警計量柜遙測有功電度、無功電度直流操作電源柜遙測貯能電壓、控制電壓、浮充電壓、電池電壓、充電電流遙信開關狀態、操作柜充電機故障告警變壓器遙測溫度2低壓配電設備ATS遙信自動轉換開關狀態進線柜遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、功率因數、頻率、有功功率、電度遙信開關狀態、市電狀態遙控開關分合閘（可選）重要配電柜遙信開關狀態遙控開關分合閘（可選）穩壓器（可選）遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、三相輸出電壓、三相輸出電流遙信穩壓器工作狀態（正常／故障、工作／旁路）、輸入過壓、輸入欠壓、輸入過流、輸入缺相遙調輸出電壓3柴油發電機組遙測三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出頻率/轉速、水溫（水冷）、潤滑油油壓、潤滑油油溫、啟動電池電壓、輸出功率、液（油）位遙信高溫（水/油）、低油壓、超速告警、工作狀態（運營/停機）、工作方式（自動/手動）、主備用機組、啟動失敗、過載、緊急停車、市電故障、充電器故障（可選）遙控開/關機、緊急停車、選擇主備用機組（可選）遙調輸出電壓、頻率4燃氣發電機組遙測三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出頻率/轉速、排氣溫度、進氣溫度、潤滑油油壓、潤滑油油溫、啟動電池電壓、輸出功率遙信排氣溫度高、超速告警、工作狀態（運營/停機）、工作方式（自動/手動）、主備用機組、啟動失敗、過載、緊急停車、市電故障、充電器故障（可選）遙控開／關機，緊急停車，選擇主備用機組（可選）遙調輸出電壓、頻率5UPS設備遙測三相輸入電壓、輸入頻率、三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出頻率、溫度、電池組電壓、蓄電池單體電壓（可選）、蓄電池電流（可選）、標示蓄電池溫度（可選）遙信同步/不同步狀態、UPS/旁路供電、市電故障、整流器故障、逆變器故障、旁路故障、蓄電池分斷器狀態、風扇故障、逆變工作狀態、輸入中斷、輸出中斷、電池工作方式、電池組總電壓低6逆變器遙測直流輸入電壓、直流輸入電流、交流輸出電壓、交流輸出電流、輸出頻率遙信輸出過壓／欠壓，輸出過流，輸出頻率過高／過低7直流-直流變換器遙測輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流遙信輸出過壓／欠壓，輸出過流8開關電源交流屏遙測三相輸入電壓、三相輸出電流、輸入頻率遙信故障告警、開關狀態、輸入中斷整流器遙測輸出系統電壓、輸出系統電流、模塊電流遙信模塊單體狀態（開/關機、限流/不限流）、模塊單體故障/正常；系統狀態（均/浮充/測試）、系統故障/正常、監控模塊故障、監控通信中斷遙調均充/浮充電壓設立、限流設立遙控模塊開/關機、均/浮充、電池管理直流屏遙測直流輸出電壓、總負載電流、重要分路電流、蓄電池充/放電電流遙信直流輸出電壓過壓/欠壓、蓄電池熔絲狀態、重要分路熔絲/開關故障9普通空調設備遙測溫度、工作電流遙信空調工作狀態、工作模式（通風/制冷/加熱/除濕）遙調溫度設立遙控空調開/關機10專用空調設備遙測空調壓縮機工作電壓、工作電流、送風溫度、回風溫度、送風濕度、回風濕度、壓縮機吸氣壓力（可選）、壓縮機排氣壓力（可選）、壓縮機累計工作時間遙信空調開/關機狀態、過濾器正常/堵塞、風機狀態（運營/未運營、正常/故障）、壓縮機狀態（運營/未運營、正常/故障、除濕/加濕、制冷/加熱）、高溫告警遙調回風溫度、回風濕度、溫度設立、濕度設立遙控空調開/關機、工作模式通風/制冷/加熱/除濕轉換控制11智能熱互換設備遙測室內/外溫度、室內/外濕度遙信風門狀態、風機狀態、開關機狀態遙控開/關機控制2、綜合機房非智能設備測點序號設備大類設備子類類型測點1低壓配電設備進線柜遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、功率因數、頻率、有功功率、電度遙信開關狀態重要配電柜遙信開關狀態穩壓器（可選）遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、三相輸出電壓、三相輸出電流遙信穩壓器工作狀態（正常／故障、工作／旁路）2蓄電池組遙測蓄電池組總電壓、蓄電池單體電壓、標示電池溫度、充/放電電流（可選）3普通空調設備遙測空調工作電流遙信空調工作狀態遙控空調開/關機3、綜合機房環境量測點序號設備類類型測點1環境遙測溫度、濕度遙信煙感、水浸、門磁、紅外（可選）、玻璃破碎（可選）、防盜告警（可選）遙控智能門禁、照明燈控（可選）4、基站智能設備測點下表中的智能設備測點為基本測點，智能設備應提供不少于下表中的測點。序號設備大類設備子類類型測點1低壓配電設備進線柜遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、功率因數、頻率、有功功率、電度（可選）遙信開關狀態、市電狀態、油機發電狀態遙控開關分合閘（可選）穩壓器（可選）遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、三相輸出電壓、三相輸出電流遙信穩壓器工作狀態（正常／故障、工作／旁路）遙調輸出電壓2柴油發電機組（可選）遙測三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出頻率/轉速、水溫（水冷）、潤滑油油壓、潤滑油油溫、啟動電池電壓、輸出功率、液（油）位遙信工作狀態（運營/停機）、工作方式（自動/手動）、主備用機組、自動轉換開關（ATS）狀態、皮帶斷裂（風冷）、啟動失敗、過載、緊急停車、市電故障、充電器故障（可選）遙控開/關機、緊急停車、選擇主備用機組遙調輸出電壓、頻率3UPS設備遙測三相輸入電壓、蓄電池組電壓、三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出頻率遙信故障告警、輸入中斷、輸出中斷4逆變器（可選）遙測直流輸入電壓、直流輸入電流、交流輸出電壓、交流輸出電流、輸出頻率5直流-直流變換器（可選）遙測輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流6開關電源遙測三相輸入電壓、三相輸出電流、輸入頻率、輸出總線電壓、模塊單體輸出電流、總負載電流、蓄電池電流、重要分路電流（可選）遙信模塊單體狀態（開/關機、限流/不限流）、模塊單體故障/正常；系統狀態（均/浮充/測試）、系統故障/正常、一次下電開關狀態、監控模塊故障、重要分路熔絲/開關故障遙調均充/浮充電壓設立、限流設立遙控模塊開/關機、均/浮充、電池管理7太陽能供電設備遙測方陣輸出電壓、電流遙信方陣工作狀態（投入/撤出）遙控方陣（投入/撤出）8風力發電設備遙測三相/直流輸出電壓、三相/直流輸出電流、溫度、濕度遙信工作狀態9普通空調設備遙測溫度遙信空調工作狀態、工作模式（通風/制冷/加熱/除濕）遙調溫度設立遙控空調開/關機10智能熱互換設備遙測室內/外溫度、室內/外濕度遙信風門狀態、風機狀態、開關機狀態遙控開/機控制5、基站非智能設備測點序號設備大類設備子類類型測點1低壓配電設備進線柜遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、功率因數（可選）、頻率（可選）、有功功率、電度遙信開關狀態、市電狀態、油機工作狀態（運營/停機）穩壓器（可選）遙測三相輸入電壓、三相輸入電流、三相輸出電壓、三相輸出電流遙信穩壓器工作狀態（正常／故障、工作／旁路）2油機（可選）遙信工作狀態（運營/停機）遙測蓄電池電壓3逆變器（可選）遙測直流輸入電壓、直流輸入電流、交流輸出電壓、交流輸出電流、輸出頻率4直流-直流變換器（可選）遙測輸出電壓、輸出電流5蓄電池組遙測蓄電池組總電壓、蓄電池單體電壓（可選）、標示電池溫度（可選）6太陽能供電設備遙測方陣輸出電壓、電流遙信方陣工作狀態7風力發電設備遙測三相/直流輸出電壓、三相/直流輸出電流遙信工作狀態8普通空調設備遙測空調工作電流（可選）遙信空調工作狀態遙控空調開/關機6、基站環境量測點序號設備類類型測點1環境遙測溫度、濕度遙信煙感、水浸、門磁、紅外（可選）、玻璃破碎（可選）、防盜告警（可選）遙控智能門禁、照明燈控（可選）

第七節電源監控系統的傳輸與組網傳輸與組網在電源監控系統中占有很重要的地位，它是監控數據對的和快速的基礎。一、傳輸資源（一）PSTNPSTN（PublicServiceTelephoneNetwoork，公用電話網）是最普通的傳輸資源。其特點是普及、成本低、誤碼多、易受干擾，一般不作重要傳輸路由，只作備份路由。（二）2M2M資源，又稱E1線路，是電信系統中最常見的一種資源。2M的接口有兩種，一種是平衡接口，采用2對120W的線對，一對收，一對發；另一種是非平衡接口，采用一對75W的同軸電纜，一根收，一根發。按照時分復用的方法，把一個2048kbit/s的比特流，分為32個64kbit/s的通道，每個通道稱為一個時隙，編號0至31，其中時隙0作為互換機之間同步用，其他時隙可用來承載其他業務。在動力監控中既可用來傳輸圖像信號，同時也可傳輸數據信號。（三）DDNDDN（DigitalDateNetwork，數字數據網）是電信部門的一個數據業務網，其重要功能是向用戶提供端到端的透明數字串行專線。所謂透明專線，就是用戶從一端發送出來的數據，在另一個端原封不動地被接受，網絡對承載用戶數據沒有任何協議規定。可分為同步串行專線和異步串行專線。同步串行通路速率從64kbit/s至n*64kbit/s，最高達204kbit/s；異步串行通路速率一般小于64kbit/s，從2400bit/s，9600bit/s至38.4kbit/s。在動力監控系統中多被用來傳輸動力監控數據信號。（四）97網97網是電信系統內部的計算機網絡，提供以太網或RS232串口，可直接運用。（五）ISDNISDN（IntergratedServiceDigitalNetwork，綜合業務數字網）以全網數字化，將現有的話音業務和數據業務通過一個網絡提供應用戶。二、傳輸組網設備根據組網設備在網絡互連中起的作用和承擔的功能，可分為接入設備、通信設備、互換設備和輔助設備。（一）接入設備用于接入各個終端計算機，重要有多串口卡和遠程訪問服務器等。（二）通信設備用于承擔連網線路上的數據通信功能。重要有調制解調器（MODEM），數據端接設備（DTU）等。（三）互換設備用于提供數據互換服務，構建互連網絡的主干。較常用的是路由器，在數據通信時，發送數據的計算機必須將發到其他網絡上的數據幀一方面發給路由器，然后才由路由器轉發到目的地址。（四）輔助設備在網絡互連中起輔助的作用，常用的有網卡、收發器和中繼器等。在移動網內建設動力及環境集中監控系統的一個重要困難是，移動網內基站數量眾多，如何安全可靠地把安裝在每個基站里的FSU所采集的環境監控信息傳輸至LSC，是一個十分重要的環節，也是移動網動力及環境集中監控系統組網中核心問題。運用GSM網BTS與BSC之間Abis接口中現有2MPCM電路中的空閑時隙，采用數字時隙分插復用的辦法來完畢基站的環境監控信息傳輸，是眾多的解決方案中的一種。在實際網絡環境中，又有兩種不同的實現方案，下面分別描述如下：從時隙復接的角度來分析:方案一（一對多方式）運用BSC提供的具有多個連續空閑時隙的2M線路或完整2M線路，直接將BSC下轄的BTS監控數據，匯接到一個2M線路中，直達互換中心，互換中心的E1線路時隙插入器將BTS監控數據取出，由串行數據接口（RS232/RS485）輸出到多用戶卡，接入到互換中心的前置機。該方案在BSC無須添加額外的設備，充足運用BSC設備系統資源，節省了設備成本，減少了工程復雜性，提高了系統可靠性。方案二（一對一方式）假如BSC不能提供具有多個連續空閑時隙的2M線路，可通過BSC設備的E1端口，通過E1線路時隙插入器將各個基站的監控數據從基群中分解出來，通過多用戶卡送到前置機中進行解決。從E1網中抽取時隙的方式來分析:方案一（在BTS與BSC之間抽取時隙）圖9-4在BTS與BSC之間抽取時隙示意圖該方案是在BTS至BSC之間的2MPCM傳輸電路中，成對地串接時隙抽取設備。BTS一側的時隙抽取設備，將Abis接口2M電路中的1個或多個64K空閑時隙抽取出來接至FSU，其余時隙仍接入BTS。BSC一側的時隙抽取設備完畢相類似的功能，將Abis接口2M電路中相應的1個或多個64K空閑時隙抽取出來送入LSC，其余時隙的2MPCM電路仍接入BSC。方案一（在BTS之后抽取時隙）圖9-5在BTS之后抽取時隙示意圖從PTN網絡的方式來分析:圖9-6PTN網承載的IP化組網方式示意圖該方案是監控中心側提供一個FE口（百兆以太網口）或GE口（千兆光口）與動環監控系統的三層互換機統互連；基站側提供一個FE口（百兆或十兆以太網口）或GE口（千兆光口）與動環采集設備互連，形成一個點對多點的IP網絡。

第八節電源監控系統的結構和組成一、拓撲結構根據通信機房動力設備及環境集中維護、統一管理的基本模式，監控系統在結構上是一個多級的分布式計算機監控網絡，整個監控系統可以劃提成三層結構，如下圖所示：圖9-7監控系統三層結構集中監控中心（CSC）通常設在本地網的市中心局，其重要職能是集中監視各機房的通信電源、機房空調及環境設備的運營狀況及參數，并對區域監控中心進行管理，也可對現場監控單元進行監控和維護操作。區域監控中心（LSC）在一個本地網內可設立多個，其重要職能是為集中監控中心進行數據分流、過濾并作為通信樞紐，受集中監控中心調度，執行對下屬端局的監控和維護操作。監控站的設立需根據電源設備及環境分布情況而定，通常設在區（縣）局內。現場監控單元（FSU）設在各個被監控的端局，負責對端局內的監控模塊進行管理，并與監控中心或監控站通信。二、基本組成常見的本地網電源監控系統組成結構框圖，如下圖所示。圖9-8常見的本地網電源監控系統組成結構框圖其中FSU涉及：底端智能設備、底端非智能設備、FSU設備LSC涉及：前置解決主機、數據庫服務器、實時監控臺、報表臺、打印機和組網設備等。CSC涉及：數據庫服務器、實時監控臺、報表臺、打印機和組網設備等。A接口：為現場監控單元（FSU）與被控設備（重要指智能設備）之間的接口。B接口：為區域監控中心（LSC）與現場監控單元（FSU）之間的接口。C接口：為集中監控中心（CSC）與區域監控中心（LSC）之間的接口。D接口：為區域監控中心（LSC）或集中監控中心（CSC）與其他網管或電子運維系統之間的接口協議，可以提成D接口（E-OMS），D接口（文本方式）兩種協議接口。三、組網原則原則上以一個移動本地網為單位建設相應的動力及環境集中監控系統，對于網絡規模較大的移動本地網，采用組網模式CSC－LSC－FSU的三級結構。對于網絡規模比較小的移動本地網，可對三級結構進行合理的簡化，建成LSC－FSU兩級結構，保存相應的接口，在此后網絡規模擴大后，監控系統可升級為CSC－LSC－FSU的三級結構。監控系統組網模式選擇是根據各地州分公司移動通信網絡建設和維護現狀具體選擇。監控系統建設以省級本地網為單位，可作為省級本地移動網管的一個子系統單獨建設。地市級本地網監控系統設立一個區域監控中心（LSC）。監控系統可以設立省級集中監控中心（CSC）。各區域監控中心（LSC）可以根據規定向省級監控中心上報數據。四、集中監控中心集中監控中心（CSC）通過接口B接受各種不同的區域監控中心LSC上行的數據，并通過文字、圖形、圖像、聲音等各種人機接口方式，真實表現監視對象的當前狀態和告警信息，并且根據規定，保存歷史數據和進行記錄分析，管理維護人員通過接口B下行向區域監控中心LSC發送的這些控制命令（涉及設立命令等）來實現對設備的控制。并且根據規定，可保存控制命令發出的歷史記錄。監控中心采用開放式的計算機Ethernet網結構，運營TCP/IP協議，支持Intranet方式聯網和遠程查詢。集中監控中心（CSC）是全省移動整個動環監控系統的核心，它由數據庫服務器、通信服務器、多媒體監控工作站、管理工作站、網絡設備等組成，各設備之間用Ethernet網互連，構成一個高速局域網，進行監控數據的解決與通信。集中監控中心（CSC）的設備配置與區域監控中心（LSC）的設備配置相似，采用了雙機熱備服務器，但配置更高。五、區域監控中心區域監控中心LSC通過接口A接受現場監控單元（FSU）上行的數據，并通過文字、圖形、圖像、聲音、語音告知、手機短信等各種人機接口方式，真實表現監測對象的當前狀態和告警信息，并且根據規定，可以將歷史告警數據根據地區、局站、設備類型、告警時間段、告警歷時、告警級別進行查詢、記錄，并將記錄的結果以EXCEL的格式進行保存后，可以借用EXCEL的強大的數據記錄、分析功能進行數據的分析解決。LSC通過文字、圖形、圖像、聲音等各種人機接口方式，接受管理維護人員發出（或預先設立）的設備控制命令和在線參數修改，通過接口A下行向采用獨立監控子系統的現場監控單元（FSU）發送的這些控制命令（涉及設立命令等），來實現對設備的控制。系統將保存控制命令發出的歷史記錄，準確的記錄控制操作時間、操作類型、操作人員。區域監控中心除了具有集中監控中心基本功能外，還具有與集中監控中心保持通信、告警上報過濾、告警上報延時、告警上報關聯解決等功能。地區監控中心由數據庫服務器、通信服務器、前置機、多媒體監控工作站、圖像監控工作站、管理工作站、網絡設備等組成，各設備之間用Ethernet網互連，構成一個高速局域網，進行監控數據解決與通信。多媒體監控工作站用于集中監視監控單元的動力設備及環境的運營參數及工作狀態，顯示各種告警信息，通過針式打印機進行當前告警信息的同步打印，進行告警查詢與記錄、值班派單，并通過監控平臺實現對設備的遙控、遙調功能。管理工作站用于進行系統權限分派和管理，進行人員、設備的管理，進行數據記錄、報表等管理工作，并通過激光打印機打印相應的各類報表等資料。語音、短信告警告知系統通過安裝在管理工作站內的語音卡，可進行告警語音告知、告警響應、告警查詢等功能；通過串口連接的GSMMODEM，實現手機短信的發送。發送的對象為事先通過管理程序進行的設備維護授予的維護人員。實現告警告知的及時性、自動性。數據庫/通信服務器實時傳遞下級監控單元發送上來的監控數據、告警數據以及監控中心向下的控制操作等信息，存儲監控數據、管理數據和控制數據等。數據庫/通信服務器只是被動響應其它客戶端計算機的讀、寫操作，并將結果返給請求者，允許一臺或多個客戶端計算機同時訪問，能保證數據的實時解決。前置機采用工業控制級計算機，周期性采集遠端局站的監控參數，對采集的監控數據進行數據分析、保存和轉發。1臺基站前置機采集64個基站的監控數據，假如基站監控規模較大，1臺前置機難以承擔其監控數據的解決時，可增長前置機的數量，擴展數據的采集能力。圖9-9動環監控拓撲圖數據庫/通信服務器安裝SCOUNIX操作系統，配置SYBASEsystemserver數據庫管理系統，用于存儲系統所有數據：監控對象配置信息、告警數據、監控數據、安全及管理權限信息、控制命令操作記錄等信息。在監控中心機房放置標準的1935U機架，用于放置前置機、主備服務器和集線器及E1時隙轉化設備、E1/以太網轉換設備和集線器等設備。六、現場監控單元現場監控單元（FSU）設在各個遠端局站監控現場，負責對監控現場的電源設備、空調機、機房環境等進行監控，并與監控中心通信。根據監控局站機房的分布情況、動力設備數量及被監控內容的多少，可以靈活采用分布式和集中式兩種數據采集方式。（一）分布式監控單元介紹對于分局、互換局這些動力設備數量較多，被監控內容相對較多，空間分布范圍廣的特點，宜采用分布式監控結構。現場監控單元由前置機、智能監控模塊和前端傳感變送器等部分組成。前置機負責采集監控模塊的數據，然后經E1網傳輸到LSC。如下所示：前置機和多個智能監控模塊構成分布式主從通信方式，前置機為主機，智能監控模塊為從機，主機和從機之間通過RS485數據總線相連，多個智能監控模塊串接在一起，主機訪問，從機應答，由前置機對智能監控模塊進行輪詢訪問，智能監控模塊之間以地址進行區分，RS485數據總線采用雙絞線作為媒介，傳輸距離可達1200m。圖9-10現場監控單元傳感變送器將被測量傳感變送成標準電信號輸入智能監控模塊，智能監控模塊負責采集輸入的電信號，將采集數據通過RS485總線報告給前置機。前置機上運營實時采集軟件，前置機負責收集、整理、分析、存儲FSU現場的智能監控模塊數據。智能監控模塊安裝在FSU被控設備現場，現場數據采集設備采用分布式系列智能監控模塊（SM），監控模塊（SM）作為智能數據采集器，自帶CPU解決器，這樣既提高了系統的可靠性及運營速度，減低了風險，又方便了維護和診斷，監控模塊其重要功能是接受傳感器、變送器送出的數據，對采集的數據進行數據存貯及分析解決，通過RS485接口與前置機進行數據互換，同時隨時根據前置機發出的各種指令來調整設備運營參數或改變相應設備的工作狀態，使被監控設備在最佳狀態下運營，從而實現對設備的監控。現場有各種探測器、傳感器、變送器、執行機構等設備，安裝于被控設備末端，并聯結在智能監控模塊上。監控系統采用了分散控制、集中監控的結構，即使系統網絡的某一部分控制或線路受到損壞，也只有系統的這一部分癱瘓，不會影響到整個系統的運營。同時，監控模塊具有獨立運營功能，即使萬一LSC或網絡發生問題不能工作時，監控模塊仍然可以按內部預先設立的參數和預先編制的控制程序繼續運營，整個系統仍能運營。所有現場設備均通過傳感器/變送器直接連接到所屬的智能監控模塊上,而智能監控模塊與前置機之間由一對雙絞線連在一起,作為數據通信總線。由于采用了分布式的系統結構，系統可以靈活地擴充和縮減，這樣可以根據工程的實際情況分期分批地配置不同的系統，能真正滿足用戶的使用功能及經濟上的需要。在擴充時不會影響原有設備的正常運營。（二）集中式現場監控單元基站的機房面積較小，動力設備數量不多，并且集中放置，宜采用集中式監控結構，監控現場由現場數據采集器（基站集中監控儀）、前端信號解決器（前端傳感變送器、隔離取樣器及協議轉換器）、數據通信設備三部分構成。前端傳感變送器將被測量轉變成標準電信號輸入基站集中監控儀，隔離取樣器將設備上的開關量信號隔離后，輸出OC門信號至集中監控儀，智能設備的監控數據經協議轉換器轉換成標準協議后，通過智能接口送入集中監控儀。集中監控儀是基站監控現場的核心設備，采用專業化設計，它具有信號調理、信號采集、數據存儲、數據分析、告警解決、控制等功能，負責采集、整理、分析、存儲現場的監控數據，向LSC上報監控數據，接受并執行LSC的控制命令。數據通信設備與傳輸線路相連，FSU的監控數據通過數據通信設備向上傳輸，E1線路時隙插入器是連接基站集中監控儀與傳輸網絡的設備。采用E1傳輸的監控現場結構圖如下所示：圖9-11采用E1傳輸的監控現場結構圖七、數據采集（一）非智能設備的監控對于非智能化的電源設備，用非智能設備監控模塊SM進行改造，然后提供進網所需設備的所有數據。SM通過信號線與設備相連，完畢對設備的數據采集、信號檢測、數據存貯、數據上報等一系列功能，并具有故障自檢測及恢復功能。對于非智能設備的數據采集，提成以下幾個過程，一方面對各種非智能設備裝上適當的變送器或傳感器等數據采集裝置和相應的控制電路。數據采集裝置將所采集到的信號量送至監控模塊。然后，監控模塊再通過RS-485總線將監控數據匯總到監控單元前置機。反過來，監控命令也可由局站前置機送到控制電路，對設備進行控制。監控信號由被監控設備到局站前置機的解決流程為：圖9-12監控信號由被監控設備到局站前置機的解決流程局站前置機采用工控機，它具有很好的抗電磁干擾能力，可以保證系統長時間穩定可靠的運營。局站前置機對信號進行解決后，送往監控站或監控中心。（二）智能設備的監控對于智能電源設備組網，采用協議轉換器。使各種不同協議的設備在通過協議轉換器后得到統一的數據通信格式。所謂通信協議是指計算機通信的發送方和接受方的共同遵守的一系列約定，任何可以進行計算機遠程監控的設備其自身的通信約定。協議轉換器一端與智能設備的串口相接，另一端與局站監控主機的串口相接，把設備的數據通信格式轉換成監控系統自身的通信格式，從而完畢通信協議和通信接口轉換，使所有具有不同協議的智能設備能在下位計算機一級統一起來，做到電源集中監控系統的智能化、模塊化、標準化及規范化。其中協議轉接器與智能設備采用一種一對一的方式，具有較大的靈活性。在分布式數據采集系統中，協議轉換器的接入方式如下圖所示：圖9-13分布式數據采集系統中協議轉換器的接入方式在集中式數據采集系統中，協議轉換器的接入方式如下圖所示：圖9-14集中式數據采集系統中協議轉換器的接入方式

第九節遠程實時圖像監控遠程實時圖像監控是通信電源集中監控系統的一個組成部分，是對動力數據監控的性能補充。由于遠端局站分布廣，無人值守，設備的正常運營、防盜、防火以及人員出入管理等機房安全問題成為我們關注的問題，實現遠程實時圖像監控能有效地解決我們的后顧之憂。遠程圖像監控系統采用先進的數字圖像壓縮編解碼解決技術，可以實行大范圍、遠距離的圖像集中監控，圖像清楚度高，實時性好，組網方便。可實現告警聯動，實時告警錄像等功能。一、系統的結構遠程圖像監控系統一般重要由E1通信鏈路、監控中心和監控端局三個部分組成。監控中心還可以通過多級級聯構成多級監控系統。端局的圖像視頻信號通過視頻切換器，由圖像編碼壓縮設備完畢圖像的MPEG-1的編碼，形成視頻碼流，再由2M時隙復用設備送到E1線路上，傳到監控中心。監控中心對端局上傳的E1碼流通過時隙互換，圖像解碼，輸出現頻信號，監視器顯示或進行告警錄像。典型的遠程圖像監控系統結構框圖，如下圖所示。圖9-15典型的遠程圖像監控系統結構框圖二、系統的功能系統可通過E1、ISDN、DDN、PSTN等傳輸線路將監控端局攝像機的圖像通過壓縮編碼后上傳監控中心，監控中心進行反過程的解碼，送出視頻信號到監視器。在監控中心可通過圖像主控臺控制中心及端局的圖像設備查看任一路圖像，并可遙控端局攝像機的云臺和鏡頭，以達成對端局環境的監視作用。系統還具有紅外、圖像告警聯動功能。當端局出現紅外等告警時，監控中心可以根據預定的程序自動控制攝像頭切到告警點上，錄像機自動錄像，記錄告警信息，同時可打開告警點上的照明，觸發現場警鈴，并且以字幕、聲音形式報警。

第十節集中監控系統平常使用和維護實行集中監控的主線目的是提高通信電源運營的可靠性，同時提高管理水平、提高工作效率、減少維護成本和運營成本。但為了達成這一目的，除了監控系統自身性能的優良與否之外，離不開平常對監控系統合理的使用和維護，下面從電源監控系統各種功能的使用、平常維護項目以及常見故障的一般解決方法流程三個方面對電源集中監控系統的使用維護作初步的介紹。一、電源監控系統的使用平常的電源集中監控系統使用，即對監控系統軟件各項功能的使用。（一）監控系統最基本的功能是對電源設備及環境的實時監視和實時控制地市級監控中心實行24小時值班，重要是對監控區域內的所有監控局（站）進行數據和圖像的輪巡并記錄，涉及純熟切換每個監控局（站），能以圖、表或其他軟件提供的功能查看各監控局站設備及環境數據等等。監控系統通過各種遙控功能，可以根據數據分析結果或根據預先設定的程序，對設備的工作狀態和工作參數進行遠程控制、調整，提高其運營效率，減少能耗，實現科學管理。（二）分析電源系統運營數據，協助故障診斷，做好故障防止通過監控系統，對電源設備的各種運營參數（涉及實時數據、歷史數據和運營曲線等）進行觀測和分析，可以及早發現設備的故障隱患，并采用相應的措施，把設備的故障消除在萌芽狀態，進一步提高通信電源系統的可靠性、安全性。例如，通過監控數據分析，可以及早發現交流三相不平衡、整流模塊均流特性差、蓄電池均壓性差、設備運營長期處在告警邊沿（如交流電壓）以及設備監測量發生非正常突變（如電流忽然變大）等情況，及時采用措施，防患于未然。監控系統的高度智能化可以協助維護人員進行類似的分析。（三）輔助設備測試對電源設備進行性能測試是了解設備質量、及時發現故障、進行壽命預測的重要手段，監控系統可以在設備測試過程中具體記錄各種測試數據，為維護人員提供科學的分析依據，比如，蓄電池組的放電實驗。（四）實現維護工作的管理與監督監控系統可以根據預先設定的程序，提醒維護人員進行例行維護工作，如定期巡檢、試機、更換備品、清洗濾清器等；也可以根據所監測的設備狀況，提醒維護人員進行加油、加水、充電等必要的維護工作。監控系統還可以對維護人員的維護工作進行監督管理。例如，通過交接班記錄、故障確認及解決記錄等，可以了解維護人員是否準時交接班，是否及時進行故障確認和解決，解決結果如何等。此外，通過監控系統提供的巡更、考勤等功能，可以協助管理部門更好地實現各種維護、巡檢的管理與監督。（五）其他設備管理、人員管理和資料管理等檔案信息管理是監控系統提供的重要輔助管理功能。充足發揮信息管理功能，將各個通信局（站）電源系統的設備情況、交直流供電系統圖、防雷接地系統圖、機房布置平面圖、交直流配電屏輸出端子編號及所接負載以及維護管理人員等信息錄入監控系統，并做到及時更新，可以使維護管理人員準確、便捷地查詢各種信息，及時掌握各個局（站）的供電情況和設備運營狀況，并以此為根據，有的放矢地指導設備維護和檢修，進行人員調度，制定更合理、更有效的維護作業計劃和設備更新計劃。二、電源監控系統的維護體系為了充足運用監控系統的科學管理功能，發揮其最大的作用，在電源維護管理體制上必須與之相適應。要建立一種區別于傳統的維護體制，規定既要可以提高維護質量，減少資源浪費，又能充足調動維護人員的積極性，建立起良好的協調配合機制。這是一個新的課題，各大通信運營商正在嘗試新的維護管理體制，并在實踐中逐步完善。在新的維護體制下，原有的互換、傳輸和電源等專業合并成統一物理平臺的網絡監控中心，各專業人員負責本專業系統網絡的工作。電源專業根據這套維護管理體系可分為監控值班人員、應急搶修人員和技術維護人員。（一）監控值班人員監控值班人員是各種故障的第一發現人和負責人，也是監控系統的直接操作者和使用者。值班人員的重要職責是：堅守崗位，監測系統及設備的運營情況，及時發現和解決各種告警；進行數據分析，按規定生成記錄報表，提供運營分析報告；協助進行監控系統的測試工作；負責監控中心部分設備的平常維護和一般性故障解決。對監控值班人員的素質規定是：具有一定的通信電源知識和計算機網絡知識，了解監控系統的基本原理和結構；可以純熟地掌握和操作監控系統所提供的各種功能，可以解決監控中心一般性的故障。（二）技術維護人員當值班人員發現故障告警后，需要相應的技術維護人員進行現場解決，涉及電源系統和監控系統自身。此外，技術維護人員平常更重要的職責是對系統和設備進行例行維護和檢查，涉及對電源和空調設備、監控設備、網絡線路和軟件等的檢查、維護、測試、維修等，建立系統維護檔案。對技術維護人員的素質規定是：具有較高的專業技術，對所維護的設備及系統非常熟悉，豐富的通信電源、計算機網絡和監控知識以及維護經驗。（三）應急搶修人員當發生緊急故障，需要一支專門的應急搶修隊伍進行緊急修復，同時該隊伍還可以承擔一定的工程職責（比如電源的割接設備安裝等）和配合技術支撐維護人員進行平常維護工作。相應急搶修人員的素質規定是：綜合素質規定高，特別是協調工作的能力和應變的能力，同時規定有很高的專業知識和豐富的經驗。以上各種人員除了具有較高的專業知識和經驗以外，還都應具有良好的心理素質和高度的責任心，同時，他們需要有一個管理協調部門來統一指揮、統一調度，這就是網絡管理中心，同時網絡管理中心還可以承擔諸如維護計劃的編制、人員的考核培訓和其他部門的交流合作等等。三、告警排除及環節電源監控系統的故障，涉及電源系統故障和監控系統故障，監控途徑有：（一）通過監控告警信息發現，比如市電停電告警；（二）通過度析監控數據（涉及實時數據和歷史數據）發現，如直流電壓抖動但沒有發生告警；（三）觀測監控（電源）系統運營情況異常發現，比如監控系統誤告警等；（四）進行設備例行維護時發現，比如熔斷器過熱等。由于大多數故障是通過監控系統告警信息發現的，因此及時、準確分析和解決各類告警，成為一項非常重要的工作職責。告警信息按其重要性和緊急限度劃分為一般告警、重要告警和緊急告警。一般告警是指告警因素明確，告警的產生在特定期間不會足以影響該區域或設備的正常運營，或對告警產生的影響已經得到有效掌控、無需立即進行搶修的簡樸告警。重要告警是指引起告警的因素較多，告警的產生在特定的時間也許會影響該區域或設備的正常運營、故障影響面較大、不立即進行解決肯定會導致故障蔓延或擴大的重要端局的環境或設備的告警。緊急告警是指告警的產生在特定期間也許或已經使該區域或設備運營的安全行、可靠性受到嚴重威脅，故障產生的后果嚴重，不立即修復也許會導致重大通信事故、安全事故的機房安全告警或電源空調系統告警。當值班人員發現告警后，應立即進行確認，并根據告警等級和告警內容進行分析判斷并進行相應解決，派發派修單，維護人員根據派修單上所提供的信息進行故障解決，故障修復后，維護人員應及時將故障因素、解決過程、解決結果及修復時間填入派修單，返回監控中心，監控中心進行確認后再銷障、存檔。四、機房集中監控系統周期維護檢測（一）省級監控系統序號檢測項目周期操作指導1檢查監控中心設備的運營狀態月每月對所有硬件系統作巡視檢查，涉及服務器、數據上網器、路由器、互換機和逆變器（艾默生、南方電子和合廣）、多點控制器、工控機、E1/2M設備、視頻解碼器、四畫面分割器、錄像機和大屏幕（中達）等設備的運營燈狀態是否正常，綠色為正常，紅色為不正常。2檢查系統服務器的硬盤空間、數據盤磁盤空間、CPU、內存負荷月1、服務器硬盤空間、數據盤磁盤空間：進入“我的電腦”點擊“查看”快捷按鈕，選擇“具體資料”，可以查看邏輯磁盤的大小和可用空間。2、CPU、內存負荷：按CTR+ALT+DEL，調出“系統管理器”，選擇“性能”選項卡，查看CPU、內存負荷.正常的情況下，CPU的使用率應當低于60%。Sybase內存不應低于32M，操作系統的內存也不應低于32M。運用我的電腦屬性查看服務器和數管臺所在的硬盤空間，保持該硬盤至少有相稱于3個月備份數據量或5G以上的硬盤存儲空間。3檢查數據庫狀態月正常情況下，各個端局的數據寫入是否與信號量成正比，天天的寫入量是否基本相同（指沒有突發情況，例如電池均充導致大量告警等情況）；數據庫參數是否設立合理。4檢查網管服務器應用軟件中重要進程狀態月對業務臺、前置機、圖像控制臺等終端的應用程序進程如supercom/superman/cfgtool/watchdog/dbbackup/remote/圖像控制臺/圖像數管臺等（艾默生）、TOMCAT.EXE、SQLSERVR.EXE、SWDB.EXE（中達）、macamdb/macamrt/macamalarm/mamcamhist/macamunit/remote/圖像控制臺（南方電子和合廣）等重要進程是否按規定正常運營。5檢查系統病毒情況周服務器和監控終端等需按規定安裝趨勢科技防毒墻網絡版，每周定期對殺毒軟件進行升級后，啟動殺毒軟件查殺病毒