基于自動化裝置正常運轉(zhuǎn)的電源實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

王林林

摘要：當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模持續(xù)擴大的背景下，基于通信電源而衍生出的自動化遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)取得了廣泛的應(yīng)用。對此，本文則將TCP/IP和智能設(shè)備通信協(xié)議作為切入點，由此展開電源實時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計工作，它可以為監(jiān)控中心與通信電源間創(chuàng)設(shè)良好的聯(lián)通條件，并達(dá)到對通信電源遙測與遙控的效果，所得到的各類通信電源數(shù)據(jù)將會被列入到數(shù)據(jù)庫之中，這樣的機制有助于通信電源維護(hù)工作的展開，將其應(yīng)用于實際工作所帶來的效果良好。

關(guān)鍵詞：通信協(xié)議;實時監(jiān)控;通信電源

中圖分類號：TQ436⁺.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）07-0187-03

受惠于計算機互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展，局域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大，它也被廣泛應(yīng)用于多個部門之中，對于多數(shù)企業(yè)而言其核心業(yè)務(wù)都依托于互聯(lián)網(wǎng)而展開，在發(fā)展過程中對于通信電源質(zhì)量也提出了更高的要求。而通信規(guī)模持續(xù)擴大的背景下，所涉及到的設(shè)備種類更為豐富，維護(hù)工作難度隨之加大，對技術(shù)水平提出了更高的要求。

1 監(jiān)控系統(tǒng)的組成

關(guān)于通信電源系統(tǒng)，它在整流設(shè)備的作用下完成對交流市電的處理，從而得到了直流電，以便為通信設(shè)備提供電力支持。由于通信事業(yè)正在持續(xù)發(fā)展，同時社會對于通信可靠性提出了更高的要求，整個通信電源設(shè)備行業(yè)也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。就現(xiàn)代通信電源系統(tǒng)而言，其由多類電源設(shè)備所構(gòu)成，可以達(dá)到不間斷供電的效果。關(guān)于其組成，以交流/直流不間斷供電電源系統(tǒng)為主，在此基礎(chǔ)上綜合引入了接地系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)，基于有效的協(xié)作機制而達(dá)到供電穩(wěn)定的效果。

1.1監(jiān)控系統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu)和功能

對于不同級別的通信電源設(shè)備維護(hù)管理單位而言，其對應(yīng)的職能也有所不同，就同一個省內(nèi)，可以將其細(xì)分為省級、地區(qū)級、縣級以及站級四大類，各自做好專屬于自身的電源設(shè)備監(jiān)管工作。通常來說，各級別的監(jiān)控管理中心可統(tǒng)稱為省級監(jiān)控管理中心。關(guān)于最末端的站監(jiān)控管理系統(tǒng)，它以后可以細(xì)分出一個監(jiān)控層，可以將其稱之為監(jiān)控單元或者是監(jiān)控模塊，它是整個監(jiān)控系統(tǒng)中最為底層的部分。基于行政區(qū)劃級別，能夠?qū)ι鲜鰧哟巫鲞M(jìn)一步的劃分處理，所得到的內(nèi)容及彼此間的關(guān)系如圖1所示。

1.2監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

關(guān)于通信電源集中控制系統(tǒng)，它由大量的計算機以及通信設(shè)備所構(gòu)成，各自所對應(yīng)的層次以及功能均存在一定的差異，從而打造出一個完善的計算機網(wǎng)絡(luò)?；贗nternet數(shù)據(jù)傳輸機制，在監(jiān)控中心的調(diào)度下能夠完成對各支局的持續(xù)性巡檢工作，從而向串口服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的指令，當(dāng)獲得該指令后監(jiān)控模塊的參數(shù)將會進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，得到了服從TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步反饋到監(jiān)控中心，做好數(shù)據(jù)的存儲工作同時提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)瀏覽的服務(wù)。在此過程中，一旦設(shè)備出現(xiàn)異常，那么將會觸發(fā)自動警報器，確保整體運行具有足夠的穩(wěn)定性。關(guān)于監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，其具體如圖2所示。

1.3監(jiān)控系統(tǒng)的特點

關(guān)于本系統(tǒng)的運行參數(shù)設(shè)置工作，重點圍繞通信端口數(shù)而展開?；谶h(yuǎn)程端口可以達(dá)到發(fā)送命令的效果，此后則由本地端口接收相關(guān)的數(shù)據(jù)。整個監(jiān)控共分為三個等級，其中第三級為最高級形式，它以1s為間隔而展開對數(shù)據(jù)庫的讀取工作。報警方式較多，事先進(jìn)行設(shè)定，一旦達(dá)到某一條件時便會觸發(fā)相對應(yīng)的聲音。關(guān)于數(shù)據(jù)的查詢，可以精確到具體的日期，當(dāng)程序處于運行狀態(tài)時，將會動態(tài)化的方式完整的呈現(xiàn)在主程序面板上，此時主程序可以持續(xù)接收到相關(guān)數(shù)據(jù)并做出進(jìn)一步的判斷，在此過程中如果出現(xiàn)了異常情況，則會隨之出發(fā)警報。系統(tǒng)一方面可以將被測參數(shù)顯示出來，另一方面還具有數(shù)據(jù)實時記錄的功能。監(jiān)控系統(tǒng)并不會給被監(jiān)控設(shè)備造成影響，即便是系統(tǒng)出現(xiàn)了局部故障，監(jiān)控系統(tǒng)依然可以穩(wěn)定的運行，總體來說其容錯能力較強，在面對一些異常事件時可以做出警報。關(guān)于監(jiān)控系統(tǒng)的硬件耐久性問題，其平均失效間隔時間將會超過100000h，當(dāng)出現(xiàn)故障后維護(hù)時間則能夠控制在0.5h以內(nèi)。監(jiān)控系統(tǒng)以模塊化的方式進(jìn)行軟硬件的設(shè)置，所產(chǎn)生的直流電壓誤差范圍不會超過0.5%，與此同時蓄電池單體電壓測量誤差將會穩(wěn)定在15mV以內(nèi)。

2 監(jiān)控系統(tǒng)軟件的功能目標(biāo)

以需求為指導(dǎo)展開調(diào)研工作，綜合考慮到監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)有狀況，明確了監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備的幾大功能，具體做如下分析。

1）以調(diào)研所得內(nèi)容為指導(dǎo)，要求監(jiān)控系統(tǒng)軟件應(yīng)具有遙測、遙信以及遙控這三大基本功能。它需要以實時化的方式監(jiān)視被測對象，一旦出現(xiàn)異常后將會作出警報。參考郵電部的技術(shù)規(guī)定可以得知，一旦出現(xiàn)故障后且監(jiān)管人員接收到信息這一階段的時間應(yīng)控制在30s以內(nèi)，同時報警精度應(yīng)達(dá)到100%。

2）基于模塊化的方式而展開系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計工作，由此提升系統(tǒng)的靈活性，增強其可擴展能力，確保其可以滿足于不同監(jiān)測對象的需求，同時也有助于后續(xù)升級工作的展開。監(jiān)控系統(tǒng)的運行不可對被控設(shè)備造成干擾，同時設(shè)備原有的功能也不允許受到影響，系統(tǒng)所設(shè)置的控制值應(yīng)穩(wěn)定在安全極限范圍內(nèi)。

3）當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)自身發(fā)生異常時，不可對被控設(shè)備的正常運行造成影響。人際交互界面對于監(jiān)控系統(tǒng)而言尤為關(guān)鍵，它需要注重便于操作的基本原則。故障告警的相關(guān)信號需要清晰的顯現(xiàn)出來，監(jiān)控系統(tǒng)的電磁兼容性需足夠良好，無論是何種工作狀態(tài)，系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性均不會受到影響。除此之外，監(jiān)控設(shè)備也不會對被控設(shè)備造成電磁干擾現(xiàn)象。

4）監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境較為復(fù)雜，它需要滿足多種設(shè)備的使用需求，對于任何一個監(jiān)控點而言在對其進(jìn)行接人操作時均不可對接地系統(tǒng)造成影響。監(jiān)控系統(tǒng)的測量精度尤為關(guān)鍵，需滿足電量優(yōu)于2%，非電量優(yōu)于5%的基本原則。基于不間斷電源供電的方式為監(jiān)控系統(tǒng)硬件提供保障，避免應(yīng)停電而引發(fā)系統(tǒng)中斷運行的問題。

3 監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊

模塊化沒汁是增強監(jiān)控系統(tǒng)完善性的必要途徑，事實上監(jiān)控系統(tǒng)所涉及到的模塊較多，具體作如下分析。

基礎(chǔ)設(shè)定模塊主要可以完成對操作者權(quán)限的設(shè)置工作，同時對監(jiān)控中心以及下屬的各局站進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置;關(guān)于實時監(jiān)控模塊，它重點圍繞系統(tǒng)的運行指標(biāo)而展開檢測工作，諸如電流、電壓等，一旦設(shè)備出現(xiàn)異常后則會做出相應(yīng)的告警;關(guān)于數(shù)據(jù)采集模塊，當(dāng)結(jié)束數(shù)據(jù)監(jiān)測工作后在其作用下便會將信息存入數(shù)據(jù)庫中;關(guān)于曲線圖表模塊，它可以對數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行分析，明確其一段時間內(nèi)所對應(yīng)的實時數(shù)據(jù)，諸如分析電流的波動情況等;關(guān)于數(shù)據(jù)庫維護(hù)模塊，它可以確保數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定運行;最后，還設(shè)置有一個數(shù)據(jù)查詢模塊，在其作用下能夠展開對各類所需信息的查詢工作。

4 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)需要得到一個上位機的支持，在此基礎(chǔ)上綜合引入了多個下位機，從而構(gòu)成了一個較為完善的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置有多個層級，需要基于自下而上的方式而完成匯接工作，最低的一級為下位機，它需要與若干設(shè)備實現(xiàn)連接。在多數(shù)情況下，下位機會進(jìn)行協(xié)同工作，從而展開對數(shù)據(jù)的采集工作，在特殊情況下則會與上位機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這樣的機制可以確保各層運行的穩(wěn)定性，也更易于控制。

在本次所設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控中心是尤為核心的部分，它可以完成對各局站數(shù)據(jù)的整理與存儲，在此基礎(chǔ)上得到相對應(yīng)的報表，且還能夠?qū)ο挛粰C做出警告操作。

在實施監(jiān)控系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控管理模塊發(fā)揮出巨大的作用，它可以完成對通信電源的實時監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行定時巡檢等操作時，所得到的信息將會基于這一模塊而顯示出來，在巡檢過程中，諸如電源參數(shù)或是告警狀態(tài)等都可以達(dá)到實時更新的效果。一旦系統(tǒng)的運行發(fā)生了某一故障，此時則會在極短的時間內(nèi)出發(fā)告警，與之相對應(yīng)的信息則會以紅色字體顯示出來，對于監(jiān)管人員而言可以在第一時間察覺到相關(guān)問題，并采取可行的措施，將損失降到最低。

在進(jìn)行實時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計時，相關(guān)人員需要高度重視遠(yuǎn)程監(jiān)控管理模塊，在其作用下一方面可以完成對通信電源參數(shù)的監(jiān)測，另一方面可以進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置并達(dá)到遠(yuǎn)程控制的效果。無論是參數(shù)設(shè)置還是遠(yuǎn)程控制，二者都需要發(fā)送特定的指令到通信電源設(shè)備上，對于參數(shù)設(shè)置工作而言，所發(fā)送的命令主要指的是參數(shù)與參數(shù)值，而就遠(yuǎn)程控制發(fā)送命令而言，則以開關(guān)量為主。

5 結(jié)語

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)深度發(fā)展的背景下，加之計算機技術(shù)的進(jìn)一步推動，能夠為通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供更全面的保障，使得整個監(jiān)控系統(tǒng)擁有核心技術(shù)。在本文中，則基于各類新型技術(shù)而展開有關(guān)于監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計工作，由此達(dá)到了對通信電源遙測、遙信和遙控的效果，并能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程Web瀏覽，總體上可行性較高。