通信電源監控系統在電力通信中的應用研究

滕遠林

（中通服節能技術服務有限公司，江蘇 南京 210003）

0 引 言

現階段，電力通信期間部分設備時常發生故障，進而對通信質量和工作效率造成一定影響和干擾。傳統人工監控工作操作手法已難以滿足電力通信技術要求和運行標準。如何更好地保障電力通信中通信電源控制系統運行的質量、穩定性以及安全性，是現下電力通信產業的關注焦點。

1 電源監控系統數據儲存方式

對于面向對象的數據庫管理系統而言，其技術整體具有較高的先進性和科學性，數據庫開發和維護工作具備一定的簡便性，但相關產品的成熟度較低。國際與國內的主導關系型數據庫管理系統主要包括MySQL、SQL Server、Oracle 以及Access，具體特性如表1 所示[1]。

2 電力通信中通信電源監控系統的總體設計

2.1 系統功能需求

為保證電源監控信息數據獲取的精準性和有效性，開發者可選取C++或者C#開發電源監控系統，提升與強化電源數據查詢管理和安全管理等工作水平和工作成效。其中，就系統管理模塊方面，可劃分為電源權限管理以及角色管理等，在設備管理方面賦予電源設備信息修改、查看以及刪除等功能。而對于數據采集模塊而言，大體可劃分為電源設備配置管理和電源設備網絡管理2 大方面。同時，在進行系統總體設計規劃工作期間，針對使用者相關需求和用戶習慣展開綜合考量，對角色進行精細劃分，設定系統管理員，工作核心在于針對系統和設備開展全面管理工作，并對相關數據進行精準獲取。此外，也設定普通員工角色，提供數據獲取和查詢等功能。

2.2 系統功能設計

在開展系統功能設計工作過程中，選用3 層架構開發系統。其中，底層又稱為硬件層，可合理劃分為Windows 服務器、設備串口、無線傳感器以及MySQL 服務器。硬件層的核心作用是對系統和相關硬件進行全面管理和實時監控，并以設備應用程序編程 接 口（Application Programming Interface，API）和串口通信作為載體與依據，開展數據信息獲取匯總工作。中間層主要由人員信息、設備信息以及監控信息等多種信息數據構成，因而又稱為數據層。開發者在設計期間構建具備一定完整性的開源MySQL 數據庫，對相關數據信息進行有效儲存和全面管理，支持操作insert 和delete 等諸多數據。頂層被稱為界面層，其可劃分為登錄界面、權限界面以及數據界面等諸多界面，核心作用是充分發揮和全面展示界面功能。

在C++和C#的支持與輔助下，讓設備、通信、數據的管理工作力度和界面開發深度得到進一步提升，在實際運行中，可積極采用客戶端/服務器（Client/Server，C/S）模式作為電源系統開發主模式，MySQL數據庫可優先選用騰云數據，以此在實現成本得到有效控制的同時，整體經濟效益也能得到顯著增長[2]。電源系統流程如圖1 所示。

圖1 電源系統流程

在有效正確啟動信息管理軟件后，軟件開始針對串口開展全面掃描和自檢工作，如果存在漏洞或發生故障，可將異常數據及時精準反映于界面內，待完成系統故障自檢工作后，系統進入功能初始化階段。與此同時，電源監控系統的正確規范運用可為用戶提供適時調整運行參數的功能，實現遠程設備的數據獲取和匯總工作，并將獲取得到的數據信息上傳至服務器內，用戶可憑借對MySQL 數據庫的合理運用完成對相關數據信息的查詢工作，方便用戶進行查看和分析。

2.3 系統數據庫設計

在設計數據庫時，將開源MySQL數據庫作為核心。開源MySQL 數據庫憑借高效精準的查詢能力，為源代碼深入開發提供強有力保障，因而在互聯網開發工作中得到廣泛應用和深入推廣，深受開發人員青睞。MySQL 數據庫可劃分為電源設備信息、人員信息以及數據采集信息3 大部分。其中，電源設備信息又可精細劃分為電源設備編號、電源設備名稱以及電源購買時間等；而人員信息主要包括人員編號、人員姓名以及職務等相關信息數據；數據采集信息可合理劃分為設備編號、信息數據采集時間以及采集內容等。

3 通信電源監控系統在電力通信中的應用

3.1 基于RS-232 接口的監控單元接入方式

有機融合RS-232 接口的通信電源監測系統具體狀況如圖2 所示。

圖2 RS-232 通信電源監控系統

由圖2 可知，系統中監控單元的主要作用是對交流監控器運行期間產生的多種數據信息進行全面獲取和匯總，并根據RS-232 協議對它進行封裝。調制解調器的核心功能是將數字信號高效地轉換為模擬信號，而多串口卡的核心功能是實現對計算機串口的高效擴展，以此實現監控系統針對多個電源設備開展實時全面監控工作，其中PC 機作為終端監控的核心。

RS-232 通信電源監控系統的工作原理為：將2個微波站的電源監督數據信息以四線調制解調器為載體和介質，將其上傳至監督終端PC 機，當PC 機接收到電源監督相關數據后，就可以針對各監督分站的監控數據進行全面檢測和科學預報工作。同時，對多種監控設備開展全面管控工作，并憑借對網絡交換機的規范操作和合理應用，將所獲取的多種電源設備相關監控數據及時、有效、準確地傳輸到通信電源監督系統協議處理機中，利用協議處理機中的Fep 采集程序實現高效處理，待完成相關處理工作后，方可送至服務終端。

3.2 直接采集數據接入

在直接采集數據法的幫助下，對其進行監督和管理的電源設備多采用整流電源。就相關監控系統而言，在以交直流電壓變送器為依據和基礎完成轉換工作后，可借助DQU_K 采集器開展模擬量數據的獲取匯總工作，然后將所獲取的模擬量數據信息進行打包處理，并以RS-232 接口作為橋梁和載體，將相關數據傳送到系統終端服務器。當終端服務器準確收到模擬量數據包后，通過網絡交換機將其準確地傳送到中央站協議處理機，并借助協議處理機中的采集程序完成對模擬量數據包相關數據報文的處理工作，之后才可將其上傳到服務器中。

3.3 混合方式接入監控系統

為有效確保通信電源監測系統的穩定性、安全性以及高效性，近年來國內電力通信所引進的更具先進性和科學性的電源監控系統在實際應用中將基于 RS-232 接口的監控單元和直接采集數據接入2 種接入形式進行有機結合，通過對通信供電監測系統和被監測系統的高效聯接來完成監測。就整流電源相關監控數據信息而言，以監控單元作為媒介完成輸送工作后，以同步數字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）+脈沖編碼調制（Pulse Code Modulation，PCM）傳輸通道作為橋梁，到達系統監控中心站監控終端PC 機內。基于終端服務器，在有效保證其運行穩定性和高效性的基礎上，協議處理器可以對監控終端所采集的監控數據進行全面監聽，并以所獲得的設備運行等有關數據信息作為依據和參考開展協議破譯工作。待完成相關破譯工作后，方可將其傳送至服務器內[3]。

3.4 幾種監控方式的對比

現階段我國絕大多數通信電源設備的控制單元均采用RS-232 接口的訪問形式，并憑借對RS-232的規范操作，實現設備與監控單元建立緊密聯系，且借助協議所獲取告誡信息的整體完整性和精準性得到有效保障[4]。直接采集數據接入：由于此系統接入形式并未針對電源監控單元展開綜合分析，并且從實際工作情況角度出發，大部分電源設備的監控信息多是借助變送器實現相關數據的全面獲取，從而在通信現場電源自身發生故障的條件下，系統監控中心依舊能夠對電力通信現場的電壓信息以及電流信息等開展實時觀測工作。由此可見，此種形式具有較高的可靠性和可行性。其弊端在于，直接接入方法僅限于對電壓、電流等模擬量進行采集，很難保證諸如電源開關報警信息等有關數據的完整性和準確性[5]。

4 結 論

在更具先進性、科學性以及穩定性的監控操作系統得到有機融合后，通信電源數據實現全面監控，特別是在問題和缺陷集中化處理工作中，相關工作成效和質量得到進一步提升。因此，就整體電力系統運行而言，監控系統作用的全面施展和充分發揮能夠讓設備和人力資源成本得到有效控制，管理工作質量和效率得到顯著提升，從而為電力通信持續深入發展提供強有力保障和必要支持。