鐵路通信電源與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用探討

李軍

【摘要】 本文首先概述了電源與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)及功能，在此基礎(chǔ)上，重點探討了鐵路通信電源的具體應(yīng)用，旨在為提高鐵路通信效率與質(zhì)量，保證鐵路運輸安全，提供一點參考。

【關(guān)鍵詞】 鐵路 通信電源與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 安全效益

通信電源與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，就是利用互聯(lián)網(wǎng)及通信傳輸技術(shù)對和通信動力設(shè)備及機(jī)房環(huán)境情況進(jìn)行集中監(jiān)控的系統(tǒng)，在鐵路通信中應(yīng)用廣泛。環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能對空調(diào)運行、機(jī)房溫濕度和環(huán)境照明等情況進(jìn)行自動監(jiān)控。借助電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)實時信息采集、分析和告警，輔助管理人員全面掌控機(jī)房內(nèi)各類設(shè)備的運行環(huán)境信息，從而解放勞動力，降低鐵路通信管理成本，提高鐵路安全效益。

一、通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

1、通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通信電源及環(huán)境系統(tǒng)由遠(yuǎn)程監(jiān)控單元（EMU）、采集程序和 Web 應(yīng)用 3 層架構(gòu)組成。Web 應(yīng)用服務(wù)負(fù)責(zé)整合系統(tǒng)應(yīng)用，供用戶實時瀏覽與訪問。采集程序負(fù)責(zé)對下層進(jìn)行輪詢數(shù)據(jù)和接收報警事件，對上層通知事件的報警與消警信息，起到承上啟下的作用。遠(yuǎn)程監(jiān)控單元負(fù)責(zé)采集與監(jiān)控指定設(shè)備的數(shù)據(jù)，同時負(fù)責(zé)與中間層采集程序的通信，接收與響應(yīng)采集程序的輪詢請求。

2、通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)功能。1.動力環(huán)境監(jiān)控。1）基本監(jiān)控子模塊：通過智能空調(diào)的數(shù)據(jù)采集接口實時采集空調(diào)的運行狀態(tài)和報警信息。采集的主要狀態(tài)參數(shù)有：工作模式、送風(fēng)溫度、回風(fēng)溫度、壓縮機(jī)狀態(tài)、加熱器狀態(tài)、除濕器狀態(tài)和加濕器狀態(tài)。2）配電監(jiān)控子模塊：通過加裝在配電柜上的智能電量儀實時采集輸入輸出的電能質(zhì)量，主要采集三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、視在功率和頻率等參數(shù)。3）UPS監(jiān)控子模塊：全面監(jiān)控智能UPS的電池狀態(tài)、旁路狀態(tài)、負(fù)載保護(hù)、在線模式和負(fù)載過載等狀態(tài)；實時監(jiān)控的工作參數(shù)主要包括：輸入電壓、輸入電流、輸入頻率、負(fù)載電壓、負(fù)載電源、負(fù)載頻率、旁路電壓、旁路電流等。4）空調(diào)監(jiān)控子模塊：通過傳感器完成對機(jī)房內(nèi)溫度、濕度、漏水、門禁、煙感、蓄電池和玻璃破碎等信息的實時監(jiān)控。2.視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控模塊包含實時預(yù)覽子模塊、視頻回放子模塊和抓拍瀏覽子模塊，完成對機(jī)房內(nèi)視頻圖像的實時瀏覽、控制、視頻回放和圖像抓拍等功能。3.歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)模塊包含報警事件和監(jiān)控記錄兩個子模塊，主要負(fù)責(zé)歷史監(jiān)控記錄查詢、報警事件查詢、報表生成和報表導(dǎo)出等功能。4.系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理模塊包含采集管理、用戶管理、監(jiān)控策略、存儲策略和操作日志5個子模塊，主要用于維護(hù)系統(tǒng)用戶，管理存儲信息，配置監(jiān)控策略等。

二、鐵路通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

1、基于 RS232 接口的監(jiān)控單元接入方式。系統(tǒng)中智能采集器的任務(wù)為采集電源監(jiān)控單元、溫濕度傳感器、空調(diào)、電池組、紅外傳感器、煙感、水浸傳感器等相關(guān)數(shù)據(jù)，并將其以特定協(xié)議RS232進(jìn)行打包。調(diào)制解調(diào)器MODEM主要負(fù)責(zé)把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號；多串口卡則主要用于對計算機(jī)串口進(jìn)行擴(kuò)展，從而滿足監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Χ鄠€電源設(shè)備及環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)控的需要；終端監(jiān)控主要利用PC機(jī)。RS232通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工作原理如下：每個車站的監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)由二線調(diào)制解調(diào)器傳輸至監(jiān)控終端的PC機(jī)方面，PC機(jī)接收電源監(jiān)控數(shù)據(jù)后，則對各個監(jiān)控車站進(jìn)行監(jiān)控數(shù)據(jù)的檢測以及預(yù)告，同時，對各類監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行控制和管理，并在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的支持下，將所采集到的各類電源及環(huán)境設(shè)備的監(jiān)控數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至通信電源監(jiān)控系統(tǒng)中的協(xié)議處理機(jī)中，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)報文則由協(xié)議處理機(jī)中的Fep采集程序進(jìn)行處理，而后，送到服務(wù)器端。由此，后臺通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端則可通過訪問服務(wù)器進(jìn)而對現(xiàn)場通信電源設(shè)備及機(jī)房環(huán)境的運行、告警和操作數(shù)據(jù)予以顯示，將各類電源及環(huán)境設(shè)備的監(jiān)控項目以圖表的方式顯示出來，為監(jiān)控人員查詢數(shù)據(jù)提供便利。

2、直接采集數(shù)據(jù)接入。直接采集數(shù)據(jù)接入方法的被監(jiān)控電源設(shè)備類型大都為整流電源。監(jiān)控點的電壓模擬量經(jīng)過交、直流電壓變送器轉(zhuǎn)換后，傳輸至EMU采集器中進(jìn)行模擬量數(shù)據(jù)的采集，而后，將所采集到的模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，并通過RS232接口送至系統(tǒng)終端服務(wù)器方面。當(dāng)終端服務(wù)器接收到模擬量數(shù)據(jù)包后，將其經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)送至中心站處的協(xié)議處理機(jī)中，并有協(xié)議處理機(jī)中的Fep采集程序處理模擬量數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)報文，而后，送至服務(wù)器。此時，后臺通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端則可通過對服務(wù)器進(jìn)行訪問，將通信現(xiàn)場電源設(shè)備的運行、告警以及操作數(shù)據(jù)全部顯示出來。由此可知，通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的此種接入方式并不會對監(jiān)控分站下的電源監(jiān)控單元產(chǎn)生過度依賴，具有較高的可靠性。

結(jié)論：綜上所述，鐵路通信電源及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是保證鐵路沿線無人通信機(jī)房電源及機(jī)房環(huán)境安全的重要設(shè)備，通過遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，可以及時發(fā)現(xiàn)機(jī)房電源設(shè)備故障和環(huán)境安全問題，不但減輕了維護(hù)人員的日常工作負(fù)擔(dān)，更是解決了無人機(jī)房安全管理盲區(qū)，為鐵路生產(chǎn)和運營提供了重要的安全保障。本文重點研究了基于 RS232 接口的監(jiān)控單元接入方式和直接采集數(shù)據(jù)接入兩種監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路中的應(yīng)用，作者所在的邯濟(jì)鐵路采用的是直接接入的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)，實踐表明，其應(yīng)用效果與效益都非常理想。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉東. 鐵路通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)業(yè)月刊，2015，（08）：76-77.

[2]馬曉偉. 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)及其在鐵路中的應(yīng)用[J]. 信息與電腦（理論版），2016，（03）：107-108.