通信电源监控系统的完善

　　 

□   四川省绵阳电信分公司    林庆

    绵阳电信分公司自1998年开始采用艾默生PSMS动力与环境监控系统，已稳定运行4年。绵阳本地监控系统采用两极结构：1个监控中心，主要包括各种网络终端、数据处理设备、监控管理设备及数据存储设备；41个监控端局，其中包括绵阳本地局所辖的全部9个分局，10个模块局，22个接入网点。
    监控对象主要包括通信电源系统和各种环境变量，其中通信电源系统包括各种开关电源、交直流配电屏、UPS、蓄电池组及柴油发电机组等，环境变量包括专用空调、机房门禁、温湿度、烟感、水浸等。

一、监控系统的功能和特点
    通信电源系统是通信系统的心脏，在局、站中具有不可比拟的地位。为提高劳动生产率、实现机房无人值守，供电网络的监测和早期的预警就显得尤为重要，这也决定了通信电源监控系统必须是实时性、准确性、快速响应性都很高的大型分布式网络系统。它必须具有“三遥”的基本功能，数据的存储及处理（包括各种报表）、告警的查询分析和统计等功能也必不可少。
    监控主机采用的操作系统大多为多用户、多任务的网络操作系统，与集中式数据库和现有的通信网络一同为监控系统开发强大的管理功能提供了可能。随着计算机技术的发展，监控软硬件趋于模块化、组态化，使监控系统有了很高的兼容性和扩展性，充分考虑了局方未来发展建设中所遇到的各种情况。

二、监控系统的应用
    监控系统能够实时监测供电设备的运行情况，为定时维护提供资料。当设备发生异常现象时，能够快速发出告警提醒值班人员，值班人员对告警数据进行查询，对故障进行分析，根据实际情况对设备进行远程控制消除和复位告警，当无法处理时及时通知电源维护人员，同时系统自动抄表、打印报表对事后的统计记录也有很大的帮助；监控系统还可以监控局房的环境状况，包括专用空调、温湿度等，还可以对监控维护人员进行有效的管理，包括对各种权限、刷卡、传呼等的设置，从而真正达到集中管理设备的作用。下面笔者结合实际谈一谈PSMS监控系统在绵阳本地局的运用情况。
    由于城市建设和一些不可预知因素，其中包括雷击、超负荷等，导致停电的现象时有发生，在这种情况下必须要有一套备用电源应付可能发生的各种紧急情况。无论是蓄电池组还是油机启动电池，传统的电源维护基本上是采取定期抽查的方法检测，再加上各分局远近距离又不一样，维护工作很不方便，而且这种方法既不准确又不可靠，一旦电池因为电压过低而无法正常放电的话，后果不堪设想。如今采用了监控系统，值班人员可以在监控中心随时观察电池的各种实时数据，发现有个别电压异常时可以及时充放电，并对一段时间内电池的电压曲线进行判断，比较不同时间段的电池电压曲线，这对较为准确地掌握电池性能有很大的帮助。
    机房内的温湿度对设备的正常工作来说非常重要，湿度高，设备的一些电子线路可能会发生短路。监控系统里各种传感器可以准确掌握机房内温湿度数据，能够快速实时地反映出机房环境量的变化，从而使维护人员可以开关空调或用其他手段来保障设备的正常运转。
    修改配置表时，正确配置端局设备的各种数据非常重要，包括告警条件、参数等。在这几年当中，根据实际情况，笔者与同事在原有的配置表里增加修改了许多信号量，如电池组工作状态、单体电池状态等，使我们在维护工作中有了更多的判断依据。前年我局发生了开关电源监控模块故障，导致整流模块限流电池放电的现象，幸好此前在配置库里新增的工作状态信号里产生了大量告警，维护人员马上处理，从而避免了一次重大通信中断事故。
    我局在去年对其中的一个分局进行了油机电/市电自动转换的改造工作， 由监控中心发出分合闸指示（脉冲信号），利用PMC-3上的一个常开接点来控制安装在低压配电屏市电回路上的一个继电器（常开），油机ATS屏内的智能PC板感应市电不正常时，就自动启动油机并进行加载。该倒换系统运行近一年时间，效果不错。在监控领域已经大范围推广专用空调远程控制的同时，继电器在监控系统中，特别是遥控方面的作用非常大。

三、监控系统的扩展性和兼容性
    由于通信电源设备种类较多，为了更好地利用智能设备的资源，我们必须通过通信接口和通信协议的转换将其接入监控系统。在我局未进行监控三期工程时，笔者和同事把网管大楼的几种智能设备的RS232口利用串口线与监控中心的多串口卡相连，同样也达到了远程监控的目的。由此可以看出，通信接口基本上就是RS232、RS422、RS485间的硬件转换，比较容易实现，方法也较多，但通信协议的转换相对来说要麻烦的多。同一种设备不同厂家的协议各不相同，信息产业部也已颁布自己的标准，因此要实现转换必须用到协议转换器。协议转换器有很多种，我局现在用的基本上是艾默生OCI-4、OCE。协议转换器一般位于智能设备和监控主机之间，内部结构上，它就是一个小型的微机系统；外部结构上，它至少具有两个串口且分别与智能设备和监控主机的串口相匹配，智能设备的协议经微机处理系统的转换软件转换成与监控主机相匹配的协议。我局33分局油机通信状态一直不稳定，分析其原因可能是距离过远，或者是通信协议不完全匹配，在油机控制屏和AMS-1之间加上1个OCI-4协议转换器并改变连接串口后，故障排除，至今再未出现通信异常的现象。软硬件的模块化，也给我们的维护改造工作带来很大的方便。由以上可以看出，PSMS监控系统的扩展性和兼容性是非常高的。

四、监控系统的开放性
    随着计算机通信技术、计算机网络/控制技术的飞速发展，PSMS监控系统可以利用现有的通信网络，接入本地的综合网管系统。集中监控，集中管理，集中控制，这也是今后电信网络化管理的发展方向。PSMS动力环境监控系统是以计算机技术为基础的数据采集、处理、共享的计算机网络互联系统。TCP/IP作为基本的计算机通信协议，在局站与监控中心的互联、监控中心内部的局域网络中都十分重要。也正因为采用了开放性很强的TCP/IP协议，监控系统与其他网络的互联成为可能，以此为基础的各种网络服务比如远程登录、远程访问服务器等才有可能得以实现。

五、应用过程中的问题
    随着各种计算机技术的发展以及新工艺高质量器件在通信电源设备中的广泛应用，监控系统的可靠性和自动化的程度越来越高，它们为集中监控管理、实现无人值守机房提供了较好的条件。如何使这些设备更稳定、更可靠地工作是我们今后面临的一个问题，同时也是更好地体现监控系统价值的关键。在这几年当中我局采用的PSMS监控系统整体运行良好，但也出现了不少问题，主要表现在以下几个方面。
    1．数据传输是监控系统的重要组成部分，如果出现问题，将严重影响监控系统的正常工作，所以在选择传输方式上既要考虑投资成本同时也要兼顾传输的稳定性和可靠性，两者缺一不可。我局采用的几种传输方式，其中以DDN传输最为可靠，但它投入成本过大，不宜大规模使用，现在只有几个大的交换分局采用了这种方式；而小的接入网点则利用97网进行传输，它最大的特点就是可以快速接入，简单方便，但就目前来看，97网也是运行最不稳定的一种传输方式，这里面有人为原因，也有设备的原因。
    2．准确的监测数据是判断设备是否出现故障的依据，但由于受到各种因素的影响，笔者使用的监控设备所测数据与实际数据往往不符，一般情况下我们要求偏差不大于5%，但实际情况却出入很大，例如某分局的油机启动电池电压与监测数据差距竟有2V之多。我局还出现过因监测结果与实际差距过大发生误告警的情况，一次某分局烟感出现告警，维护人员匆忙赶到现场，却无故障发生。监控系统的各种采集器、传感器和变送器都必须是精度要求非常高的器件，同时它们的安装方法和安装位置也很重要。
    3．我局应用的监控系统所具有的功能就目前来说基本上能满足生产维护的需要，但总的感觉是监得多，控得少，因此还达不到集中控制的要求，同时数据统计、数据分析、自诊断等性能还没有得到很好的发展。理想状态是当设备出现异常时，监控软件可以根据自身携带的案例库，分析数据和报表，同时进行自诊断，找出设备出现问题的可能原因，使维护人员能快速处理，排除故障。

六、对厂商的建议
    监控系统的服务应该是相互的，作为生产厂家，应该积极听取各用户的意见，紧跟世界科技发展脚步，根据实际情况不断改进和升级监控系统；广泛收集各地使用心得及案例分析，整理成册后发给各用户，用它来指导用户的维护工作；定期进行人员培训，开展各种技术交流会，并对在维护工作中取得一定成绩的人员予以奖励。另一方面运营商作为用户，应及时向生产厂家提供自己的使用意见，积极配合厂家的升级改造工作，参加厂家的各种培训班，进一步提高自己的维护水平。
    动力环境监控系统在电源维护中的应用，标志着传统的人工看守式维护管理模式向以计算机技术为基础的智能化，自动化的集中管理模式的转变，这也是监控系统价值的体现。在维护体制改革时期，它的应用使供电系统更为可靠，安全性大大提高，实现了电源设备少人、无人值守，提高了维护效率，降低了维护成本，产生了良好的经济效益。

原文转自：http://www.ltesting.net