動(dòng)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(yùn)行非常重要。而集中監(jiān)控系統(tǒng)是值守人員與設(shè)備運(yùn)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(dòng)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(yùn)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(gè)方面，為此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)做好下列幾點(diǎn)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(lái)說(shuō)，一個(gè)通信局站動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋一個(gè)本地網(wǎng)的動(dòng)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(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備維護(hù)工作，統(tǒng)一信號(hào)解釋方式。因此，一次性規(guī)劃本地網(wǎng)規(guī)模的動(dòng)力集中監(jiān)控系統(tǒng)是必要的，而這個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)相對(duì)獨(dú)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(diǎn)符合集團(tuán)公司《關(guān)于對(duì)通信電源和機(jī)房空調(diào)集中監(jiān)控工作的幾點(diǎn)意見(jiàn)》中的要求。

1．2 細(xì)致的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查勘測(cè)工作

監(jiān)控系統(tǒng)歸根結(jié)底是讓值班人員及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)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(hào)工作。前期勘測(cè)工作的核心是要確定每一臺(tái)被監(jiān)控設(shè)備必須監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)的控制，以及這些采樣信號(hào)或施加信號(hào)的類型和具體接點(diǎn)位置。只選取必須的信號(hào)，從而不使總體信號(hào)數(shù)量過(guò)于龐雜，可以較好地保證系統(tǒng)的可靠性。因此，非必要信號(hào)不取，即不必要?jiǎng)t不要?？睖y(cè)所得的資料主要用于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，選取恰當(dāng)型號(hào)的監(jiān)控設(shè)備也很有必要。

對(duì)不能實(shí)現(xiàn)遙控或遙控功能不全面的動(dòng)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(jí)改造。在設(shè)備本身具有完善自控能力和良好穩(wěn)定運(yùn)行的條件下，必須實(shí)現(xiàn)遙測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，并可對(duì)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(duì)必須現(xiàn)場(chǎng)值守或可靠性不高的動(dòng)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(duì)智能型動(dòng)力設(shè)備，引進(jìn)時(shí)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(chǎng)勘測(cè)時(shí)，必須核對(duì)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(jì)階段時(shí)，應(yīng)再度到現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)確定設(shè)備的安裝位置和布線方法。設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮設(shè)備特性、安裝要求和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)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(jì)。為了防止干擾，應(yīng)將數(shù)字信號(hào)地與模擬信號(hào)地分開(kāi)，并單獨(dú)引線。對(duì)于防雷擊，應(yīng)使信號(hào)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(hào)較分散，對(duì)于各信號(hào)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(jì)。許多動(dòng)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(cè)中注明，在設(shè)計(jì)中注意改善，圖紙上標(biāo)示明確，從而避免隨意安裝帶來(lái)后患。對(duì)方案應(yīng)反復(fù)細(xì)致地核對(duì)。

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(guò)硬件來(lái)對(duì)特定設(shè)備實(shí)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(duì)底端的傳感器、信號(hào)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(wú)故障時(shí)間）長(zhǎng)，動(dòng)作快；對(duì)I／O設(shè)備和速接線，要求接觸良好，速接方便。對(duì)微型計(jì)算機(jī)（多端局前置機(jī)和業(yè)務(wù)臺(tái)）、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(yùn)行，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)信號(hào)電氣隔離性良好。因此底端器件應(yīng)采用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。

對(duì)通信傳輸設(shè)備和線路，要求運(yùn)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(hào)傳輸。對(duì)傳輸處理設(shè)備，要求質(zhì)量可靠，處理能力較強(qiáng)。

對(duì)服務(wù)器和各工作站，要求其處理能力滿足整個(gè)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(shí)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(tái)支持方案，其可靠性高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大，并可節(jié)約大量資金，避免重復(fù)建設(shè)，便于上級(jí)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(duì)電源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)分配空間的各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確無(wú)誤，否則可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

對(duì)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(gè)底端監(jiān)控模塊得以最終形成一個(gè)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(duì)于系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，考慮到分散風(fēng)險(xiǎn)，覆蓋面大和擴(kuò)展容易，宜采用逐級(jí)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(shí)際需要情況下，盡量減少系統(tǒng)的級(jí)數(shù)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

對(duì)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(diǎn)，在底端主要突出分布式控制和實(shí)時(shí)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(shí)，就要在這方面慎重選擇。在各級(jí)管理層，則主要考慮網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(jí)之間應(yīng)維持可靠的聯(lián)系，可設(shè)計(jì)為雙線路備份模式。

通訊方式必須確保任何監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)不會(huì)遺失，在通訊聯(lián)系出現(xiàn)一段時(shí)間中斷時(shí)，信息必須得到保存。通訊恢復(fù)后，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)再進(jìn)行上傳，對(duì)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(shí)，若前置機(jī)處于通訊中斷狀態(tài)，此時(shí)前置機(jī)仍能夠獨(dú)立離線運(yùn)行。其數(shù)據(jù)暫存并備份，保證數(shù)據(jù)不會(huì)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(cuò)控制技術(shù)，利于檢測(cè)與糾正。

1．6 采取必要的備用措施

對(duì)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(duì)各層級(jí)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?？紤]到機(jī)房無(wú)人值守的趨勢(shì)，底端的工作站更有備份的必要。

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

還有一個(gè)極重要的備份就是把對(duì)動(dòng)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(shí)現(xiàn)動(dòng)力集中監(jiān)控，決不能取消動(dòng)力設(shè)備原有的人工操作功能。相反，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝遙控和手控的切換開(kāi)關(guān)，在開(kāi)關(guān)切換至手控時(shí)，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(chǎng)檢修安全，以及在監(jiān)控系統(tǒng)故障時(shí)能保持動(dòng)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(dòng)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(jí)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(duì)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(shí)用性原則

動(dòng)力集中監(jiān)控系統(tǒng)僅具備可靠性是不夠的，因?yàn)橄到y(tǒng)面對(duì)的是使用者，所以還應(yīng)具有較好的實(shí)用性。在系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)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(jì)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(jí)層設(shè)計(jì)上，要符合本地網(wǎng)動(dòng)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(dòng)生成統(tǒng)計(jì)表、報(bào)表、派修單等功能，以及保留一定時(shí)期歷史紀(jì)錄，可通過(guò)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(xiàng)，都非常適合電信部門對(duì)通信電源等主要?jiǎng)恿Νh(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(shí)，減少不必要的傳輸，從而保證重要數(shù)據(jù)得到優(yōu)先實(shí)時(shí)傳送。但是，仍要使數(shù)據(jù)顯示具有一定的實(shí)時(shí)性。

（4）監(jiān)控點(diǎn)告警等級(jí)、門禁、水浸、煙感及各種開(kāi)關(guān)量的配置，各級(jí)層要有統(tǒng)一的配置庫(kù)。另外，告警判斷僅在某一級(jí)執(zhí)行，各層級(jí)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(shí)鐘，系統(tǒng)時(shí)鐘與最高級(jí)的服務(wù)器時(shí)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(xiàng)為例，不同的操作人員通過(guò)個(gè)人口令進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，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(jí)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(dòng)力設(shè)備，以及預(yù)留遠(yuǎn)程登錄接口和更高層級(jí)的通訊接口，還能提供環(huán)境保安信號(hào)接入功能。

綜上所述，在動(dòng)力監(jiān)控的選擇及維護(hù)工作中遵循以上兩個(gè)原則，對(duì)通信電源、機(jī)房空調(diào)及環(huán)境實(shí)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(yùn)行的安全性，減少不必要的人力、物力資源浪費(fèi)，為在新形勢(shì)下減員增效，提高通信企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)力，逐步實(shí)現(xiàn)少人值守或無(wú)人值守，奠定良好的基礎(chǔ)。

［1］ 中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司．運(yùn)行維護(hù)規(guī)程．動(dòng)力環(huán)境分冊(cè)［Z］．2000．

［2］ 中國(guó)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．