通信电源集中监控系统的现状与发展

分类：技术教程日期：2009-06-08 11:31:53 来源：

　通信电源通常被称为通信系统的心脏，其工作不正常，将会造成通信系统故障，甚至导致整个系统瘫痪。因此，为了保证整个通信系统的畅通，通信电源监控系统应运而生。通信电源监控系统是对分布的通信电源设备和机房空调能进行遥测、遥信和遥控，能实时监视和显示其运行参数，能自动监测和处理系统内各种故障的设备。采用通信电源集中监控系统具有以下优点:
　（1）提高了对通信电源设备的维护管理水平；
　（2）提高了通信电源供电质量，使供电系统具有更高的可靠性和经济性；
　（3）充分发挥了计算机技术优势，使电源设备管理向自动化、智能化方向发展；
　（4）实现了通信电源设备少人、无人值守和集中维护；
　（5）提高了维护效率，降低了维护成本。
　1 通信电源集中监控系统的现状
　 90年代初通信电源监控研制在我国刚刚起步，经过十多年努力，无论在技术上，还是在系统实施的规模上都有了很大的发展。邮电部已颁布了《通信电源和空调集中监控系统技术要求》，并于97年4月1日起施行。目前国内外许多通信行业的厂商相继推出了各种监控系统。如深圳华为通信股份有限公司的PSMS动力设备及环境集中监控系统、中兴公司的ZXM10动力设备及环境集中监控系统、香港丰联企业有限公司的联讯—2000通信电源和空调设备集中监控系统、ERICSSON公司的Energy Master系统中的电源监控子系统等等。
　1.1 通信电源集中监控系统的体系结构
　根据通信电源集中维护、统一管理的基本模式，监控系统在结构上是一个多级的分布式计算机监控网络，一般可分为三级，即监控中心（SC—Supervision Center）、监控站（SS—Supervision Station）、监控单元（SU—Supervision Unit）。
　其中监控中心和监控站中监控主机为PC机，监控单元通常由单片机构成。监控系统中的监控中心和监控站人员可以通过本地中心监控主机，监视其监控范围内的所有被监控对象的工作状态、运行参数。同时监控系统还提供生成规定的各种统计资料、图表等功能。系统各组成部分的主要功能如下：
　(1) 监控单元的功能
　设备监控单元直接与被控设备相连，主要完成以下功能：
　 ① 周期性的实时采集被监控设备的运行参数与工作状态，并对其进行诸如存储、显示等方面的处理，并实时主动的向监控站发送被监控对象的状态；
　 ② 随时接收和执行上一级计算机下达的对被控设备的控制命令；
　③ 接受上一级下达的配置信息，刷新配置文件；
　④ 具有一定的报表统计功能，并能定时或按要求上传给监控站。
　(2) 监控站的功能
　监控站是监控系统中数据采集和数据处理的关键计算机。它向下与各设备监控单元相连，通过串行通信接口接收各设备监控单元传送的数据，进行处理后向上一级传送。其主要功能有：
　① 时监视辖区内各监控单元的工作状态，同时与监控中心通信，实时的向监控中心转发告警信息，并接收来自各监控单元的故障信息；
　 ② 置各监控单元的参数如告警门限制、告警等级等等；
　③ 实时显示监控单元采集的各种监测数据和告警信息；
　 ④ 具有统计功能，能生成所需的各种统计报表及曲线，如告警统计报表、设备运行参数曲线等等。
　(3) 监控中心的功能
　监控中心是监控系统中最高一级计算机。它除具有监控站的功能以外，还应具有实时监视各监控站的工作状态并根据需要显示或打印监控站的数据和告警信息的功能。
　 1.2 通信电源集中监控系统的不足
　通信电源监控系统发展到目前，已呈现百花齐放、百家争鸣的局面，各厂商推出的系统都逐步成熟，且各具特色。但纵观现有的一些监控系统，主要存在以下两方面问题：一是对通信电源自身的特色和要求考虑不足，加之现今的许多监控技术主要是引进工业计算机控制技术和变电站监控技术，无论从硬件还是软件上都不完全适合于通信电源集中监控系统的特点。通信电源系统有着其自身的特点和要求，例如电源设备品种多、型号多，但数量并不多；监控对象档次差别大，有智能设备也有非智能设备；监控内容要求有别，“三遥”应以遥测、遥信为主，遥控为辅，可以不设置遥调；二是系统功能有待进一步完善。主要是：自定义报表功能、故障闭环处理功能、告警信息的精简和处理以及关于系统组态能力和辅助分析功能等方面。

　2 通信电源集中监控系统的改进及发展趋势
　 2.1 通信电源集中监控系统的改进
　（1）进一步提高实时性
　实时性是衡量通信电源监控系统的一个最重要的性能指标，它包括两个方面，一个是系统对监控对象的各种状态的响应速度，另一个是操作人员发出控制指令时，被监控设备的操作被执行的速度。用于监控单元的计算机必须具有较强的实时性，在顺序执行各种采集、控制操作时速度要快、反应时间要尽可能短，同时对不同优先级的操作应具有高度的综合判优能力。
　（2）进一步提高可靠性
　监控系统作为设备监控单元，直接对生产设备的运转情况进行监督控制，本身必须具有极高的可靠性，否则轻者产生误测、误报，严重时就会造成直接的经济损失。高可靠性指标要求从开始设计系统起，就充分考虑硬件结构的合理性、器件的生产工艺和提前老化等问题，努力提高平均无故障时间（MTBF）。
　（3）进一步提高可扩充性和可维护性
　由于通信电源产品更新换代快，因此每套监控系统所监控设备的规模、制式都是随时变化的，这就要求监控系统能够适应不同制式的设备，其容量也应便于扩充。同时设计时应尽量采用模块化结构，且单元部件的一致性要好，软硬件应具备必要的自检功能，从而保障平均故障修复时间尽可能短，且修复后运行状态和精度不受影响。
　（4）进一步提高开放性
　开放性即系统与系统之间互连的能力。这主要表现在以下几个方面：首先，作为通信系统的供电设备，应具有纳入电信网管系统的能力；其次，各种监控系统之间应具有互连的能力；同时，应能兼容多种智能电源设备的通信协议。
　（5）进一步提高操作界面的友好性
　操作人员是监控系统的重要组成部分，设备的维护、故障的排除都是由操作人员完成，因此监控系统的人机界面必须简单易学、便于操作，各种显示必须简单明了。
　 2.2 通信电源监控系统的发展趋势
　（1）监控系统应向高智能化方向发展
　目前监控系统所具有的功能已基本能够满足维护的需要，但在数据统计、数据分析、专家库等高智能化方面并没有得到很好的发展。这些高智能的性能对发展监控技术，提高供电质量，实现电源设备的少人、无人值守有着重要的意义。因此利用专家系统、模糊理论、神经网络等智能分析和控制方法，模拟和代替人的思维器官进行智能分析和控制是通信电源监控系统未来发展的方向。
　（2）监控系统的协议应向规范化和统一化的方向发展
　通信电源监控系统所监控的设备繁多，如交直流配电屏、柴油机组、整流设备、蓄电池组，同时还包括空调、环境温度、湿度等等。这些产品大多来自于不同的生产厂家，产品的性能和结构也不尽相同。要将这些迥异的产品互连起来，就必须耗费大量的人力物力来处理通信协议，从而增加了额外的投资。因此必须建立统一的规范，使不同厂家的通信电源及空调设备都遵循同样的通信协议。
　（3）监控系统应向现场总线方式发展
　目前的监控系统大多为分布式控制系统（DCS），它仅仅建立在计算机通信协议的基础上，无法延伸到现场智能设备。且DCS多为模数混合系统，满足不了数据通信对全数字化的要求。同时又采用独家封闭式的通信协议，为一些开发商专有，给用户系统集成和应用带来许多问题。而现场总线是90年代初兴起的一种先进的工业控制技术，它在计算机和现场设备之间架起一座通信桥梁，将传统的DCS三层网络结构简化为计算机和现场设备二层网络结构，并将计算机和现场设备都视为网络上的节点。现场总线是全数字化、双向、多点的通信系统，具有开放性、全分布性、可互操作性等许多优点。因此未来的通信电源监控系统应定位于现场总线技术。
　3 结束语
　网络技术、通信技术、计算机控制技术的快速发展，为通信电源监控系统进一步发展和完善提供了条件；新技术、新工艺及高质量的器件在通信电源设备的生产制造中广泛的应用，为监控系统的可靠性及自动化程度的提高奠定了坚实的物质基础；相应的监控系统标准、规范在过去的几年里相继出台，并得到进一步的修改和完善，为通信电源监控系统的改进、研制指明了方向；因此，通信电源监控系统必将呈现出一个新的面貌。

文章版权归西部工控xbgk所有，未经许可不得转载。

通信|信电|电源...