動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)遵循的兩大原則

齊 偉

（聯(lián)通公司通化分公司，吉林 通化134001）

1 可靠性原則

通信電源系統(tǒng)和空調(diào)設(shè)備是通信網(wǎng)絡(luò)的心臟，保證其安全可靠、穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)運行非常重要。而集中監(jiān)控系統(tǒng)是值守人員與設(shè)備運行狀態(tài)的中間媒介，其可靠性需求更甚于電源和空調(diào)設(shè)備，只有監(jiān)控系統(tǒng)可靠性不低于被監(jiān)控設(shè)備，才能不降低二者結(jié)合后的總體可靠程度，不至于造成監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)工作多于動力設(shè)備維護(hù)工作的惡果。集中監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性包括系統(tǒng)運行的可靠穩(wěn)定性和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全準(zhǔn)確性兩個方面，為此，在系統(tǒng)設(shè)計方案中，應(yīng)做好下列幾點工作。

1．1 以本地網(wǎng)的觀念進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

一般來說，一個通信局站動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋一個本地網(wǎng)的動力設(shè)備及環(huán)境量，采取統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接入方式，選用通行監(jiān)控設(shè)備有利于全網(wǎng)的有效速接，簡化網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備維護(hù)工作，統(tǒng)一信號解釋方式。因此，一次性規(guī)劃本地網(wǎng)規(guī)模的動力集中監(jiān)控系統(tǒng)是必要的，而這個系統(tǒng)中的各個相對獨立的組成部分在符合總體方案的基礎(chǔ)上，可以分步驟的進(jìn)行建設(shè)。

這一點符合集團(tuán)公司《關(guān)于對通信電源和機(jī)房空調(diào)集中監(jiān)控工作的幾點意見》中的要求。

1．2 細(xì)致的現(xiàn)場調(diào)查勘測工作

監(jiān)控系統(tǒng)歸根結(jié)底是讓值班人員及時了解設(shè)備運行狀態(tài)和參數(shù)，以及提供必要的控制功能，即一些輸入或輸出信號工作。前期勘測工作的核心是要確定每一臺被監(jiān)控設(shè)備必須監(jiān)測的數(shù)據(jù)和實現(xiàn)的控制，以及這些采樣信號或施加信號的類型和具體接點位置。只選取必須的信號，從而不使總體信號數(shù)量過于龐雜，可以較好地保證系統(tǒng)的可靠性。因此，非必要信號不取，即不必要則不要。勘測所得的資料主要用于系統(tǒng)的設(shè)計。當(dāng)然，選取恰當(dāng)型號的監(jiān)控設(shè)備也很有必要。

對不能實現(xiàn)遙控或遙控功能不全面的動力設(shè)備，應(yīng)當(dāng)由監(jiān)控設(shè)備廠方或電源、空調(diào)設(shè)備供應(yīng)方提供相關(guān)協(xié)議，或進(jìn)行智能化升級改造。在設(shè)備本身具有完善自控能力和良好穩(wěn)定運行的條件下，必須實現(xiàn)遙測其運行狀態(tài)和參數(shù)，并可對其設(shè)備部分狀態(tài)及參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)端遙控、遙調(diào)。

對必須現(xiàn)場值守或可靠性不高的動力設(shè)備，可以更換或改造。如需改造，也應(yīng)聯(lián)合其制造廠方進(jìn)行。

對智能型動力設(shè)備，引進(jìn)時就應(yīng)要求廠方提供完整的監(jiān)控通信接口協(xié)議。在現(xiàn)場勘測時，必須核對協(xié)議及相應(yīng)的硬件接口，并確定該接口接入監(jiān)控的具體方案。另外，當(dāng)監(jiān)控設(shè)備選型完畢而進(jìn)入設(shè)計階段時，應(yīng)再度到現(xiàn)場核對確定設(shè)備的安裝位置和布線方法。設(shè)計中應(yīng)綜合考慮設(shè)備特性、安裝要求和現(xiàn)場動力設(shè)備的分布。布線要避免干擾，防止雷擊，預(yù)防鼠咬或其他損傷，并給出具體的布線、屏蔽和接地設(shè)計。為了防止干擾，應(yīng)將數(shù)字信號地與模擬信號地分開，并單獨引線。對于防雷擊，應(yīng)使信號線尤其是通信線遠(yuǎn)離避雷地和未接地的金屬架構(gòu)。由于各信號較分散，對于各信號的接線路由和其線路中變送器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體安裝位置要做出設(shè)計。許多動力機(jī)房位于底樓，設(shè)備安裝要避免水淹、鼠害。這些都應(yīng)在勘測中注明，在設(shè)計中注意改善，圖紙上標(biāo)示明確，從而避免隨意安裝帶來后患。對方案應(yīng)反復(fù)細(xì)致地核對。

1．3 選取優(yōu)質(zhì)可靠的硬件設(shè)備

監(jiān)控系統(tǒng)是用軟件通過硬件來對特定設(shè)備實現(xiàn)監(jiān)控的。因而硬件特別是底端取樣和控制元件的可靠性至關(guān)重要。

對底端的傳感器、信號變送器，A／D設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要求精度高，MTBF（平均無故障時間）長，動作快；對I／O設(shè)備和速接線，要求接觸良好，速接方便。對微型計算機(jī)（多端局前置機(jī)和業(yè)務(wù)臺）、各種變送器要求邏輯準(zhǔn)確，MTBF符合規(guī)定，能在惡劣環(huán)境條件下正常運行，抗干擾能力強(qiáng)，對信號電氣隔離性良好。因此底端器件應(yīng)采用工業(yè)級產(chǎn)品。

對通信傳輸設(shè)備和線路，要求運行穩(wěn)定，速率符合要求，抗擾防雷性能好。為了提高抗干擾性能，應(yīng)避免使用弱信號傳輸。對傳輸處理設(shè)備，要求質(zhì)量可靠，處理能力較強(qiáng)。

對服務(wù)器和各工作站，要求其處理能力滿足整個監(jiān)控系統(tǒng)可能的最大監(jiān)控容量和各自執(zhí)行最大數(shù)據(jù)處理任務(wù)的需要。如果實現(xiàn)綜合網(wǎng)絡(luò)管理，可選擇依托其網(wǎng)管服務(wù)器作為后臺支持方案，其可靠性高，數(shù)據(jù)存儲容量大，并可節(jié)約大量資金，避免重復(fù)建設(shè)，便于上級公司進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和指導(dǎo)工作。但要注意保證網(wǎng)管服務(wù)器對電源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分配空間的各項參數(shù)準(zhǔn)確無誤，否則可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

對系統(tǒng)各部分的供電設(shè)備，要求達(dá)到不間斷供電和電壓穩(wěn)定的要求，系統(tǒng)中各設(shè)備供電電壓的選擇要使得電壓類型維持在220 V（AC）、48 V（DC）等，避免造成電源線布放繁雜。

1．4 采用優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從單個底端監(jiān)控模塊得以最終形成一個集中監(jiān)控系統(tǒng)，有賴于系統(tǒng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的存在，選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須在可靠性方面達(dá)到一定水平。

對于系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，考慮到分散風(fēng)險，覆蓋面大和擴(kuò)展容易，宜采用逐級匯接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在滿足本地維護(hù)機(jī)構(gòu)設(shè)置的實際需要情況下，盡量減少系統(tǒng)的級數(shù)，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

對于系統(tǒng)各層的結(jié)構(gòu)，要綜合衡量各預(yù)選方案的優(yōu)缺點，在底端主要突出分布式控制和實時通訊的要求，如果底端使用其它工業(yè)設(shè)備，則其通訊連接方式已由產(chǎn)品本身所設(shè)定。因此在產(chǎn)品選型時，就要在這方面慎重選擇。在各級管理層，則主要考慮網(wǎng)絡(luò)運行穩(wěn)定、大量交換數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)安全等因素。

1．5 采用可靠的通訊方式

采用可靠的通訊方式是保證監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全準(zhǔn)確地送達(dá)的關(guān)鍵。系統(tǒng)各層級之間應(yīng)維持可靠的聯(lián)系，可設(shè)計為雙線路備份模式。

通訊方式必須確保任何監(jiān)控數(shù)據(jù)不會遺失，在通訊聯(lián)系出現(xiàn)一段時間中斷時，信息必須得到保存。通訊恢復(fù)后，對監(jiān)測數(shù)據(jù)再進(jìn)行上傳，對控制指令加以確認(rèn)。例如在PSMS系統(tǒng)中，當(dāng)所有的傳輸通道都不能通訊時，若前置機(jī)處于通訊中斷狀態(tài)，此時前置機(jī)仍能夠獨立離線運行。其數(shù)據(jù)暫存并備份，保證數(shù)據(jù)不會丟失。數(shù)據(jù)通路一但恢復(fù)，即可進(jìn)行上送。

此外，數(shù)據(jù)通訊應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)牟铄e控制技術(shù)，利于檢測與糾正。

1．6 采取必要的備用措施

對系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用的設(shè)備和通訊線路，采取必要的備用手段，可使系統(tǒng)的總體可靠性得到充分保護(hù)。

對各層級的通訊工作站和數(shù)據(jù)處理工作站，可視其重要性分別給予備份。考慮到機(jī)房無人值守的趨勢，底端的工作站更有備份的必要。

對主要的通信線路也要進(jìn)行備份。要求在動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)和圖象系統(tǒng)中，對各層級間的通訊線路都要實行專線或兩兆口抽取時隙方式的雙備份。

還有一個極重要的備份就是把對動力設(shè)備的人工操作功能作為監(jiān)控系統(tǒng)控制操作的后備。實現(xiàn)動力集中監(jiān)控，決不能取消動力設(shè)備原有的人工操作功能。相反，應(yīng)在現(xiàn)場安裝遙控和手控的切換開關(guān)，在開關(guān)切換至手控時，由監(jiān)控系統(tǒng)下達(dá)的遙控指令在硬件上（執(zhí)行電路）予以禁止，目的是保障現(xiàn)場檢修安全，以及在監(jiān)控系統(tǒng)故障時能保持動力設(shè)備的操作。

1．7 使用可靠的軟件

在監(jiān)控系統(tǒng)中，軟件是值班人員與動力設(shè)備之間的中間橋梁之一。因此，其可靠性也具有關(guān)鍵作用。底端的采樣控制程序及各層級的數(shù)據(jù)處理和通信程序在系統(tǒng)中發(fā)揮極其重要的作用。對這些程序應(yīng)達(dá)到的可靠性水平，要提出定性和定量的指示。

2 實用性原則

動力集中監(jiān)控系統(tǒng)僅具備可靠性是不夠的，因為系統(tǒng)面對的是使用者，所以還應(yīng)具有較好的實用性。在系統(tǒng)的方案設(shè)計階段，就要根據(jù)維護(hù)使用的需要，提出具體的要求，并在設(shè)計中有所體現(xiàn)，這里給出一些基本要求以供參考：

（1）系統(tǒng)級層設(shè)計上，要符合本地網(wǎng)動力設(shè)備在地域分布上的特征和維護(hù)機(jī)構(gòu)設(shè)置的最終目標(biāo)，使系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上適應(yīng)本地設(shè)備維護(hù)機(jī)制。

（2）在系統(tǒng)人機(jī)界面方面，應(yīng)做到友好，并提供適合值班維護(hù)和管理工作需要的功能。比如自動生成統(tǒng)計表、報表、派修單等功能，以及保留一定時期歷史紀(jì)錄，可通過人機(jī)操作查詢功能。例如PSMS系統(tǒng)中的SUPERMEN軟件，其友好的界面，強(qiáng)大的處理能力，便捷的操作方式和完善的功能選項，都非常適合電信部門對通信電源等主要動力環(huán)境設(shè)備的監(jiān)控。

（3）底端上傳數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化，在數(shù)據(jù)不變化或變化甚微時，減少不必要的傳輸，從而保證重要數(shù)據(jù)得到優(yōu)先實時傳送。但是，仍要使數(shù)據(jù)顯示具有一定的實時性。

（4）監(jiān)控點告警等級、門禁、水浸、煙感及各種開關(guān)量的配置，各級層要有統(tǒng)一的配置庫。另外，告警判斷僅在某一級執(zhí)行，各層級告警的發(fā)出均源于此。這些措施保證系統(tǒng)告警信息的一致性。

（5）系統(tǒng)有統(tǒng)一的時鐘，系統(tǒng)時鐘與最高級的服務(wù)器時鐘一致。

（6）系統(tǒng)具備操作管理功能。以安圣PSMS系統(tǒng)中SUPERMEN軟件的管理功能項為例，不同的操作人員通過個人口令進(jìn)入系統(tǒng)時，只能執(zhí)行預(yù)設(shè)權(quán)限內(nèi)的操作，且這一權(quán)限可由系統(tǒng)高級管理人員設(shè)定及更改，充分迎合了科學(xué)的管理機(jī)制。

（7）系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性，并能接納不同廠商的智能動力設(shè)備，以及預(yù)留遠(yuǎn)程登錄接口和更高層級的通訊接口，還能提供環(huán)境保安信號接入功能。

綜上所述，在動力監(jiān)控的選擇及維護(hù)工作中遵循以上兩個原則，對通信電源、機(jī)房空調(diào)及環(huán)境實施有效的集中監(jiān)控，增強(qiáng)供電系統(tǒng)的可靠性和通信設(shè)備運行的安全性，減少不必要的人力、物力資源浪費，為在新形勢下減員增效，提高通信企業(yè)勞動生產(chǎn)力，逐步實現(xiàn)少人值守或無人值守，奠定良好的基礎(chǔ)。

［1］ 中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司．運行維護(hù)規(guī)程．動力環(huán)境分冊［Z］．2000．

［2］ 中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司．YD／T1363－2009．通信局（站）電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)［S］．2009．