論機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的多功能化

佟 偉

（沈陽鐵路局大連電務(wù)段大連通信車間 遼寧 大連 116021）

1 提出應(yīng)用此系統(tǒng)的原因

為保證各種通信設(shè)備的安全運用，客觀上就要求對機房的遠端動力環(huán)境監(jiān)控。目前，沈陽鐵路局采用沈陽華訊電子技術(shù)有限責(zé)任公司的“CTT2000PM-III型動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)”，這種系統(tǒng)是針對無人值守的機房而研發(fā)生產(chǎn)的動力及環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)集遙測、遙信、遙控、遙調(diào)為一體，運用先進的傳感技術(shù)、通訊技術(shù)和計算機技術(shù)，構(gòu)成一套完整的網(wǎng)絡(luò)，對通信機房、基站、端局的電源、空調(diào)等多種設(shè)備以及溫度、火警、盜警等環(huán)境參量進行實時監(jiān)測，及時判斷故障并產(chǎn)生告警，對遠端設(shè)備進行遙控和調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)通信機房、端局的無人值守，提高設(shè)備的維護和管理質(zhì)量，降低設(shè)備維護成本，提高整體工作效率，從而建立起一套高可靠性、高效率的維護體制。

從實際情況看機房動力環(huán)境監(jiān)控主要有以下幾個方面：

1.1 機房溫度、濕度、煙霧

1.2 機房主要設(shè)備

如傳輸、交換、數(shù)據(jù)等的運行情況

1.3 電源設(shè)備的使用情況

1.4 機房人員的出入情況

紅外，門禁，圖像，視頻

2 機房監(jiān)控的種類

傳感技術(shù)的發(fā)展使遠端監(jiān)控數(shù)據(jù)采集有了可靠保證，通信機房監(jiān)控常用的傳感器有：溫度傳感器、濕度傳感器、水浸傳感器、煙霧傳感器、門禁傳感器、紅外傳感器、電壓傳感器、電流傳感器等。

2.1 溫度傳感器

當(dāng)溫度達到某一設(shè)定的上限或下限值時，金屬絲電阻發(fā)生變化后輸出一定的狀態(tài)信號。

2.2 濕度傳感器

通過環(huán)境濕度的變化引起濕敏電阻或電容介質(zhì)常數(shù)的變化，輸出相關(guān)信號。

2.3 水浸傳感器

基于液體導(dǎo)電原理，用電極探測是否有水存在，再用傳感器轉(zhuǎn)換成干接點輸出。

2.4 煙霧傳感器

根據(jù)光電管所受光量被煙霧粒子遮擋的程度來做出判斷并報警。

2.5 門禁傳感器

利用門磁開關(guān)和玻璃破碎探測器進行環(huán)境探測。

2.6 紅外傳感器

當(dāng)人進入范圍以后 ，因為人的身體有熱量有紅外輻射，傳感器會探測到紅外光從而觸發(fā)報警信號輸出。

2.7 電壓傳感器

利用變壓器原理，對高頻開關(guān)電源整流模塊的輸入、輸出電壓進行檢測，輸入交流電壓低于198V或高于242V時告警，輸出電流電壓小于44V或大于56V時告警，交直流電壓傳感器采集點應(yīng)接在電源柜交直流輸出上。

2.8 電流傳感器

依據(jù)的主要原理是霍爾效應(yīng)，利用電流傳感器的原理制成，對高頻開關(guān)電源的整流模塊輸入、輸出電流進行檢測，如果出現(xiàn)零電流或者高出正常電流二倍的情況發(fā)出告警。

2.9 設(shè)備運行檢測

通過RS232接口或干節(jié)點，分別采集智能型開關(guān)電源、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、數(shù)據(jù)設(shè)備告警信號，發(fā)出告警時進行數(shù)據(jù)傳輸。

2.10 空調(diào)控制

空調(diào)控制器發(fā)射頭應(yīng)安裝在所要控制空調(diào)的正前方，用空調(diào)學(xué)習(xí)機將客戶空調(diào)遙控器的波形寫入芯片，通過設(shè)置人工或自動控制空調(diào)開關(guān)。

3 設(shè)備和環(huán)境監(jiān)控的原理

如圖1所示通過對環(huán)境或設(shè)備數(shù)據(jù)的采集及各種敏感元件的作用，將各種設(shè)備及元件手機到相關(guān)數(shù)據(jù)變成電信號，在經(jīng)過數(shù)據(jù)采集器的采集，分析出有用信號，通過傳輸通道上傳至計算機，計算機分析出設(shè)備或環(huán)境是否正常，如果不正常發(fā)出告警信號，通知值班人員做出相關(guān)處理并保存數(shù)據(jù)。

圖1

早期為了保證監(jiān)控系統(tǒng)的安全，由各機房到監(jiān)控中心的傳輸通道采用定時檢測系統(tǒng)，即檢測時將數(shù)據(jù)通過一個被測機房專用電話連接到數(shù)據(jù)傳輸調(diào)制解調(diào)器上，定時檢測被測數(shù)據(jù)，來檢查機房情況；另一種檢測，則利用專用的傳輸2M通道，實時監(jiān)控各個機房，出現(xiàn)異常情況時，在監(jiān)控終端上立刻顯示出被測機房設(shè)備及環(huán)境的動態(tài)，隨著通信的進步，大帶寬光傳輸技術(shù)的普及，傳輸2M口資源相對充足，現(xiàn)在普遍采用2M傳輸方法進行機房監(jiān)控。

4 CTT2000PM-Ⅲ型動力及環(huán)境系統(tǒng)遠程監(jiān)測監(jiān)控單元。

4.1 供電電源

-48VDC或 220VAC。

4.2 臥式機箱

長×寬×高435*395*88mm

立式機箱：長×寬×高320*100*400mm

4.3 終端連接圖如圖2所示

圖2

4.4 遠程監(jiān)測監(jiān)控的工作參數(shù)

4.4.1 動力部分

（1）通過高頻開關(guān)電源監(jiān)控模塊通訊接口（如RS232接口）可輸出的所有參數(shù)（需要提供相應(yīng)協(xié)議）。如直流電壓、三相交流電壓、各整流器輸出電流、電池電流，分路開關(guān)狀態(tài)以及各種相應(yīng)的告警。

（2）外接傳感器測量直流電壓、三相交流電壓、直流電流、交流電流。

（3）接高頻開關(guān)電源告警輸出端子可采集高頻開關(guān)電源的端子輸出告警。如：整流器告警、分路告警等。

4.4.2 環(huán)境部分

（1）機房內(nèi)的溫度

（2）機房內(nèi)的濕度

（3）遠程空調(diào)控制開關(guān)，改變工作模式，如：自動、制冷制熱、空調(diào)溫度的步進調(diào)節(jié)。

（4）機房內(nèi)的煙霧

（5）機房內(nèi)的水浸

（6）機房內(nèi)的門禁

（7）機房內(nèi)的紅外

4.4.3 預(yù)留端口功能

（1）配合華訊公司的HX6016電纜割斷測試儀可監(jiān)測電纜割斷及斷點位置。

（2）配合華訊公司的CTT2000BM單體蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)可在線測量各單體電池的電壓、溫度等，以及各種相應(yīng)的告警。

（3）配合華訊公司的CTT2000VM遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對個機房站點進行遠程視頻監(jiān)控。

5 多業(yè)務(wù)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)如圖3所示

圖3 多業(yè)務(wù)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)組網(wǎng)圖

5.1 CTT2000PM-Ⅲ型配置結(jié)合多業(yè)務(wù)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)進行組網(wǎng)。該系統(tǒng)設(shè)備是具有帶寬共享功能的高集成度的綜合接入設(shè)備，它可以在標(biāo)準(zhǔn)的E1通道中傳輸以太網(wǎng)、串口信號。可根據(jù)客戶需求組成自愈環(huán)網(wǎng)、鏈網(wǎng)、及環(huán)＋鏈混合網(wǎng)等，以靈活、經(jīng)濟、便以維護管理的組網(wǎng)方式滿足客戶的通信需求。

5.2 首先要解決地址的統(tǒng)一問題，采用一種全局通用的地址格式，為全網(wǎng)的每一個監(jiān)控單元分配一個地址，在網(wǎng)絡(luò)層中使用統(tǒng)一的IP地址。地址是用來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的某個資源，也稱為“標(biāo)識符”。通常標(biāo)識符被分為3類：名字，地址和路徑。根據(jù)TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址由32bit組成，各部分比特位數(shù)一旦確定，就等于確定了被包含的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量以及網(wǎng)絡(luò)中所能容納的監(jiān)控單元數(shù)量。通過分層監(jiān)控可以避免大量不重要的數(shù)據(jù)在監(jiān)控網(wǎng)上傳送，減少網(wǎng)上的負荷同時體現(xiàn)了分散采集和集中管理的特點。

5.3 本系統(tǒng)所組成的E1環(huán)路，具有環(huán)保護功能，即若有監(jiān)控點傳輸設(shè)備故障斷開，E1環(huán)路即自動形成可繼續(xù)正常工作的鏈路，不會影響設(shè)備運行。

6 加強電源環(huán)境監(jiān)控的管理和維護

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，通信電源環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生如圖4所示。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、計算機控制技術(shù)的快速發(fā)展，為通信電源環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)進一步發(fā)展和完善提供了條件，但實施電源環(huán)境集中監(jiān)控必須具備一定的條件，比如維護的開關(guān)電源裝備達到一定水平、傳輸條件等。電源環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能有效地提高供電系統(tǒng)的可靠性，保障通信網(wǎng)絡(luò)安全和有效地節(jié)約能源、節(jié)約運行成本，保證無人值守機房的安全。隨著電源環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的普及，各級領(lǐng)導(dǎo)和維護管理人員對電源環(huán)境監(jiān)控的認識已達到一定的高度，維護人員的電源監(jiān)控技術(shù)水平將大大提高。在實際應(yīng)用中，電源環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和使用效果都非常好。通過IP地址的對應(yīng)編碼可以確認處相關(guān)機房的所在鐵路線。通過采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機處理確定處發(fā)生故障設(shè)備或環(huán)境，這樣就減少了故障的判斷時間提高了維護效率。

圖4

鐵路電務(wù)系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)十分重視電源環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的運用，對管內(nèi)所有機房都全覆蓋安裝，提高了對通信電源設(shè)備和通信設(shè)備的維護管理水平，提高了通信電源設(shè)備供電質(zhì)量和通信設(shè)備的運行質(zhì)量，使供電系統(tǒng)具有更高的可靠性和經(jīng)濟性，充分發(fā)揮了計算機技術(shù)有事，使電源設(shè)備管理向自動化、智能化方向發(fā)展，提高了設(shè)備異常運行的預(yù)測率，減少了設(shè)備故障。不經(jīng)實現(xiàn)了通信機房設(shè)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，而且保證了對鐵路各用戶單位的不間斷服務(wù)，有效地提高了服務(wù)質(zhì)量，保證鐵路行車通信安全。