電力動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運維提升研究

張磊 李威 寧亮 王鷗

摘 ?要：動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是電力信息通信系統(tǒng)的重要組成部分，對機房環(huán)境、信息通信電源等設(shè)備起著監(jiān)控和保障作用。為滿足電力動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)感知、告警管理標(biāo)準(zhǔn)化、操作遠程化、系統(tǒng)功能多樣化的內(nèi)在要求，解決實時性差、告警方式單一、遠程操控不便、運維不規(guī)范等方面問題，結(jié)合遼電動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實際需求，在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上研究電力動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運行方式優(yōu)化和提升，以期實現(xiàn)電力動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化運維和管理。

關(guān)鍵詞：動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng);智能系統(tǒng);數(shù)據(jù)管理

中圖分類號：TM73;TP277 ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2096-4706（2021）14-0148-03

Abstract： The supervision system is an important part of power information communication system. It plays a role in monitoring and ensuring the environment of the computer room， information and communication power supply and other equipments. In order to meet the internal requirements of dynamic perception， standardized alarm management， remote operation and diversified system functions of the power supervision system， and solve the problems of poor real-time performance， single alarm mode， inconvenient remote control and non-standard operation and maintenance， combined with the actual needs of Liaoning power supervision system， based on the existing conditions， this paper studies the optimization and improvement of the operation mode of the power supervision system， in order to realize the intelligent Q&M and management of the power supervision system.

Keywords： supervision system; intelligent system; data management

0 ?引 ?言

電力動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控電力信息通信機房內(nèi)各類電源、空調(diào)、溫濕度、煙感、水浸、門禁等設(shè)備，電力動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)是保障信息通信設(shè)備安全可靠運行的重要技術(shù)支撐手段[1]。當(dāng)前遼電動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)已完成系統(tǒng)架構(gòu)平滑演進，系統(tǒng)由三級架構(gòu)升級為二級架構(gòu);動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)接口協(xié)議已實現(xiàn)統(tǒng)一，動環(huán)監(jiān)控采集單元至服務(wù)器平臺采用B接口協(xié)議;為保障整個系統(tǒng)容災(zāi)性能，已經(jīng)在兩地分別建設(shè)一套雙機熱備系統(tǒng)，兩地通過專業(yè)備份軟件實現(xiàn)異地災(zāi)備。但由于機房內(nèi)被監(jiān)控設(shè)備類型、規(guī)格參數(shù)不統(tǒng)一及業(yè)務(wù)功能的不斷擴展和開發(fā)，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在實時性、多樣性、系統(tǒng)架構(gòu)都有一定的局限性，所以動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運行方式優(yōu)化和提升研究勢在必行[2]。

1 ?現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)信息采集方式單一、實時性差，系統(tǒng)僅通過信息通信電源自身監(jiān)控單元回傳相關(guān)信息，部分信息通信設(shè)備電壓、電流等核心參數(shù)未實時性采集和分析;動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)告警數(shù)量巨大、提取有用告警信息困難，系統(tǒng)中存在大量頻閃告警、重復(fù)告警以及無用信息，導(dǎo)致系統(tǒng)監(jiān)控人員無法快速高效甄別有效信息;動環(huán)監(jiān)控缺少有效統(tǒng)計和分析手段，系統(tǒng)僅對告警進行時間上單一維度的排序和展示，相同品牌的不同設(shè)備告警信息未進行歸集、無對比信息庫，不同品牌的設(shè)備告警閾值設(shè)置不合理;動環(huán)監(jiān)控查看方式單一、遠程控制功能弱，系統(tǒng)僅在專業(yè)網(wǎng)管上顯示，僅對空調(diào)設(shè)備開放遠程控制功能，導(dǎo)致系統(tǒng)機動性和靈活性較差。

2 ?動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運維提升方法與措施

2.1 ?實時數(shù)據(jù)采集和分析

現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控數(shù)據(jù)采集方式和采集點位不全面。針對信息通信電源，動環(huán)監(jiān)控僅通過協(xié)議采集方式提取電源系統(tǒng)監(jiān)控單元數(shù)據(jù)，導(dǎo)致動環(huán)監(jiān)控采集點位及告警信息不滿足監(jiān)測指標(biāo)要求[3]。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)可通過增加直接采集裝置，如圖1所示，即加裝電壓互感器和電流互感器等，將一個電流互感器套入一根直流線纜，實現(xiàn)此路電流采集;將電壓互感器并入交/直流線纜接線端，實現(xiàn)此路交/直流電壓采集;將電流互感器和電壓互感器回傳信號線纜接入電壓、電流采集單元;電壓、電流采集單元將相關(guān)信息傳至動環(huán)監(jiān)控平臺。此種方式適用于老舊通信電源系統(tǒng)，由于設(shè)備老舊，通過協(xié)議采集的相關(guān)信息不滿足監(jiān)測指標(biāo)要求，而增加傳感器等相關(guān)部件可采集重要點位實時電壓和電流等重要信息，從而達到了監(jiān)測范圍要求，對協(xié)議采集方式是一種有效的補充和完善。此方式真正實現(xiàn)了采集點位應(yīng)采盡采、應(yīng)收盡收，切實提升動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集能力。

目前信息通信動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)缺少有效統(tǒng)計和分析手段。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)目前僅支持被動式告警聲光電提示和提醒，未開展主動式統(tǒng)計和在線分析[4]。動環(huán)監(jiān)控可以有效運用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析算法，深入挖掘告警數(shù)據(jù)信息價值，開展告警數(shù)據(jù)趨勢分析、對比分析、細分分析等工作，進而明確告警數(shù)據(jù)變化以及變化原因，判斷不同數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)性，拆分關(guān)鍵數(shù)據(jù)細節(jié)等。最終形成告警信息特征庫，實現(xiàn)被監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)感知[5]。

2.2 ?告警管理標(biāo)準(zhǔn)化

告警管理標(biāo)準(zhǔn)化對系統(tǒng)運維人員和監(jiān)控人員具有重要意義，告警信息出現(xiàn)，運維和監(jiān)控人員可以第一時間精準(zhǔn)掌握被監(jiān)控設(shè)備運行狀況。告警管理的標(biāo)準(zhǔn)化是實時監(jiān)視的重要基礎(chǔ)，告警監(jiān)視主頁面是實時監(jiān)視的重要載體，應(yīng)能直接展示當(dāng)前所有告警列表，告警信息包括告警時間、名稱、級別、設(shè)備名稱、地點位置等;應(yīng)能直接推送緊急告警畫面，直觀顯示不同等級告警數(shù)量，能夠通過告警等級篩選告警列表;應(yīng)能通過告警列表進行告警確認，并快速鏈接查詢告警設(shè)備的詳細監(jiān)視信息;應(yīng)能根據(jù)告警源、告警級別等組合條件進行分類查詢，如圖2所示。

目前遼電動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)已完成在線運維設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)命名和電源核心告警分級分類，將-48 V高頻開關(guān)電源核心告警分為交流輸入電壓異常、整流輸出電壓異常、蓄電池組異常放電、通信異常、熔絲故障、模塊故障;將通信專用DC/DC電源核心告警分為直流輸入電壓異常、直流輸入電壓異常、通信異常、模塊故障;將通信專用UPS電源核心告警分為交流輸入電壓異常、交流輸出電壓異常、通信異常、模塊故障;將光伏電源核心告警分為直流輸出電壓異常、通信異常、模塊異常。同時，系統(tǒng)已完成合理化閾值設(shè)置，將-48 V高頻開關(guān)電源核心告警中交流輸入電壓越上上限范圍設(shè)定為標(biāo)稱電壓的[115%，117%]，將整流輸出電壓越上上限范圍設(shè)定為浮充電壓的[107%，108%]，將蓄電池組放電電流越上上限范圍設(shè)定為小于-5 A;將通信專DC/DC電源核心告警中直流輸出電壓越上上限范圍設(shè)定為標(biāo)稱電壓的[107%，108%]，將直流輸入電壓越上上限范圍設(shè)定為標(biāo)稱電壓的110%;將通信專用UPS電源核心告警中交流輸入電壓越上上限范圍設(shè)定為標(biāo)稱電壓的115%。

2.3 ?控制作業(yè)遠程化

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)控制功能一直被弱化，當(dāng)前動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)僅能控制部分空調(diào)設(shè)備的關(guān)停、機房門禁開關(guān)，不能實現(xiàn)信息通信電源遠程控制。信息通信后備蓄電池充放電試驗需要人員在現(xiàn)場進行，是耗時、費力的一項工作。運維人員需要攜帶蓄電池充放電儀等相關(guān)設(shè)備前往全省各變電站信息通信機房，在現(xiàn)場將需要放電的電池組脫離電源系統(tǒng)進行離線放電，從而實現(xiàn)對蓄電池組的核對性充放電測試工作。

蓄電池遠程充放電技術(shù)現(xiàn)已日趨成熟，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)已具備遠程作業(yè)軟硬件條件，通過增加放電模塊，放電模塊采用了大功率的電子負載技術(shù)，能瞬間承受高達100 A（或200 A）的沖擊電流，以實現(xiàn)對電池負荷能力的檢測。放電模塊也可作為長時間放電負載，實現(xiàn)對電池容量的核對性測試及電池的活化維護。當(dāng)接到來自動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的放電指令時，放電負載接通，電池通過負載放電，同時采集模塊將快速采集每節(jié)電池電壓的每一變化量，在動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)得到每節(jié)電池的特性曲線。除動環(huán)監(jiān)控平臺對放電模塊的放電啟動/停止指令外，放電模塊內(nèi)部也設(shè)有計時器，如放電超時，將自動切斷放電回路，即使電子開關(guān)損壞，放電回路也將被切斷，從而大大提高了放電模塊工作的可靠性。放電模塊還設(shè)有過流、超溫等異常保護。同時放電模塊工作時還受控于交流市電，在放電時如發(fā)生交流市電失電，放電模塊將自動終止放電，保證直流系統(tǒng)向負載供電。

2.4 ?系統(tǒng)功能多樣化

目前動環(huán)監(jiān)控能檢測信息通信設(shè)備運行狀況，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并做到了及時偵測故障，實現(xiàn)了在線監(jiān)測及運維巡檢的等基本功能。但是，動環(huán)監(jiān)控查看方式單一、遠程控制功能弱、無信息推送功能，當(dāng)前系統(tǒng)僅在專業(yè)網(wǎng)管上顯示，僅對空調(diào)設(shè)備開放遠程控制功能，導(dǎo)致系統(tǒng)機動性和靈活性較差。結(jié)合安全生產(chǎn)需求和新技術(shù)應(yīng)用情況，系統(tǒng)可開展全景展示、方式管理、隱患治理、視頻融合、移動終端（APP應(yīng)用）、短信推送等功能拓展，進而真正實現(xiàn)動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)方式管理、隱患治理閉環(huán)、遠程在線可控、多終端接入能力。

3 ?電力動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運維提升過程的實踐

遼電動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在已實現(xiàn)系統(tǒng)部署扁平化、互聯(lián)接口標(biāo)準(zhǔn)化、運維管理集中化的基礎(chǔ)上，繼續(xù)拓展實時數(shù)據(jù)采集和分析、告警管理標(biāo)準(zhǔn)化、控制作業(yè)遠程化、系統(tǒng)功能多樣化的理論研究和實踐。現(xiàn)已通過加裝直接采集傳感器，完成多點位實時數(shù)據(jù)采集;科學(xué)合理設(shè)定告警閾值、告警參數(shù)等，刪繁就簡提取關(guān)鍵有效信息，實現(xiàn)告警管理的標(biāo)準(zhǔn)化;有效利用遠程充放電技術(shù)和模組，提升了動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)遠程操控能力;創(chuàng)新開展移動終端（APP應(yīng)用）可行性研究，如圖3所示，真正實現(xiàn)系統(tǒng)查看方式的多樣化。

在動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運維過程中，各級通信調(diào)度通過獨立設(shè)置的監(jiān)測終端將集中系統(tǒng)納入7×24小時運行監(jiān)控;新建動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)時，根據(jù)核心檢測指標(biāo)及擴展監(jiān)視要求制定相關(guān)信息表格，并校核確認點位信息完整、無誤后方可投運;重要站點監(jiān)測指標(biāo)校核每年至少開展兩次，其他站點每年至少開展一次，校核參數(shù)主要為核心監(jiān)測指標(biāo)，校核方式采用告警核對、儀表測試、裝置讀數(shù)等方式與動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)核對，通過試斷采集單元B接口通道的方式確認工況告警是否實時上報;動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主站將系統(tǒng)日常巡檢納入主站機房日常巡視范圍;定期通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)開展電源、空調(diào)設(shè)備巡檢，內(nèi)容包括電源告警、性能指標(biāo)、水浸情況等，定期開展主站系統(tǒng)維護，內(nèi)容包括服務(wù)器狀態(tài)、數(shù)據(jù)備份、主備倒換、軟件核查等工作。

4 ?結(jié) ?論

本文通過對遼電動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)運行方式優(yōu)化提升的研究，總結(jié)了一套行之有效的運維提升方法與措施，不僅解決了現(xiàn)有采集點位不全面、告警管理不規(guī)范、遠程控制弱、系統(tǒng)功能多樣性差等問題，而且給出了具體的技術(shù)路線。以大云物智移技術(shù)為基礎(chǔ)，以提升專業(yè)協(xié)作效率、提高信息通信網(wǎng)穩(wěn)定運行為導(dǎo)向，切實打通動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)管控中的痛點和堵點，實現(xiàn)“關(guān)鍵要素定義、數(shù)據(jù)采集、信息共享、協(xié)同調(diào)配、事件追蹤、效果檢查”的多維度集成、一體化監(jiān)測、集約化管理和全過程閉環(huán)管理。建立自上而下、由宏觀到微觀的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)管理與協(xié)同運作模式，便于決策層及時了解信息通信設(shè)備運行參數(shù)，掌握設(shè)備運行狀態(tài)，有利于信息通信設(shè)備方式管理和資源優(yōu)化配置。

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作者簡介：張磊（1989.01—），男，漢族，吉林德惠人，工程師，碩士研究生，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)和短距離無線電。