遠程信息通信設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)控策略

曾小平，包貴榮

（國網(wǎng)新源水電有限公司新安江水力發(fā)電廠，浙江 建德 311608）

0 引 言

信息通信設(shè)備是信息通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素，其在運行過程中常常會受到環(huán)境中不利因素的干擾，難以保障其可靠運行。為改變這一現(xiàn)狀，在電力事業(yè)發(fā)展的過程中，必須加強遠程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，通過實時、全面的監(jiān)控來為信息通信設(shè)備創(chuàng)造安全的運行環(huán)境，提升通信設(shè)備的運維水平。

1 遠程信息通信設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)控策略

1.1 遠程運維一體化機柜概述

遠程運維一體化機柜在遠程信息通信設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)控中應(yīng)用廣泛，其可以為信息通信設(shè)備提供安裝與布線空間，有利于為設(shè)備提供更為安全的環(huán)境條件。機柜內(nèi)部實現(xiàn)了動環(huán)監(jiān)控點的集成，設(shè)備運行的同時機柜內(nèi)的相應(yīng)監(jiān)控模塊可以同步對每臺設(shè)備的進出風口溫度、功率損耗等參數(shù)加以實時監(jiān)控，并可以機柜對設(shè)備的電源供應(yīng)作用，達到對設(shè)備的精細化管理，有利于提升各種設(shè)備運行的可靠性與安全性[1]。此外，遠程運維一體化機柜保障了設(shè)備的物理安全，由于機柜中采用的是電控門鎖與側(cè)板內(nèi)部鎖緊的控制機制，只有刷卡認證與遠程控制的情況下門鎖才能打開，而一般的物理方式難以開啟機柜，因此其具有物理安全特性。遠程運維一體化機柜兼具空調(diào)通風、電子門禁控制、溫濕度控制以及電源監(jiān)測等多種功能，完全可以為信息通信設(shè)備創(chuàng)造良好的運營環(huán)境，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 遠程運維一體化機柜結(jié)構(gòu)示意

1.2 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計

1.2.1 數(shù)據(jù)采集客戶端

在遠程運維一體化機柜的應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計極為重要。只有保障數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性，才能在機柜啟動時進行各種信息通信設(shè)備運行數(shù)據(jù)的采集，從而使得機柜可以發(fā)揮其實時控制的作用。客戶端要全面采集信息通信設(shè)備的動態(tài)參數(shù)、位置參數(shù)等，根據(jù)相應(yīng)的報警規(guī)則來對這些采集數(shù)據(jù)加以集成與統(tǒng)一。經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)會根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸標準被上傳到服務(wù)器端?？蛻舳藛雍螅瑫詣酉蚍?wù)器端注冊，隨后在此基礎(chǔ)上以客戶端的各種功能為基礎(chǔ)，對功能所需參數(shù)加以科學(xué)設(shè)置，如通信設(shè)備編碼、初始位置、判斷參數(shù)以及傳感器數(shù)據(jù)采集間隔等都是需要設(shè)置的參數(shù)。在數(shù)據(jù)的采集過程中，機柜中的相關(guān)模塊會根據(jù)前期所設(shè)定的傳感器數(shù)據(jù)采集間隔來采集各種傳感器數(shù)據(jù)。當然，客戶端報警功能的實現(xiàn)極為重要，在對所采集數(shù)據(jù)加以綜合處理的基礎(chǔ)上，如果這些信息不處于標準范圍內(nèi)，報警功能就會立即啟動，進行異常信息的傳輸與識別[2]。數(shù)據(jù)處理模塊在報警機制的啟動過程中發(fā)揮著重要的信息生成作用，其報警信號以聲音和光亮為主，后臺人員接收這些報警反饋后，要立即進行故障處理。反饋報警信號的同時需要將報警數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端，從根本上保持服務(wù)器端與客戶端之間的連接，進而實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)傳輸與共享，達到全方位監(jiān)控的目的。

1.2.2 服務(wù)器端

在數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)中，服務(wù)器端主要負責的是對客戶端的監(jiān)控，通過接收各個客戶端上傳的各種數(shù)據(jù)與信息，如報警數(shù)據(jù)，對這些報警數(shù)據(jù)加以相應(yīng)的處理后，及時將其保持在數(shù)據(jù)庫中。在服務(wù)器端的運行、服務(wù)過程中，以后臺運行為主，在此運行與服務(wù)模式下能對各種信息通信設(shè)備實現(xiàn)實時監(jiān)控，及時接收和獲取通信設(shè)備向客戶端發(fā)送的異常信息。綜合來看，服務(wù)器端的功能主要體現(xiàn)服務(wù)的停止與啟動、客戶端的監(jiān)測、數(shù)據(jù)的接收與處理。

1.3 遠程信息通信設(shè)備環(huán)境監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1 一體化空調(diào)技術(shù)

在信息通信設(shè)備運行環(huán)境的遠程監(jiān)控過程中，遠程運維一體化機柜是關(guān)鍵設(shè)備，一體化空調(diào)技術(shù)是其中的核心技術(shù)。在機柜結(jié)構(gòu)中，空調(diào)模塊多以工業(yè)高靜壓離心風機為主，即使機柜內(nèi)部的空間條件十分有限，也可以通過靜壓艙與分支管道的設(shè)計來保障冷氣分配的均勻性，并使得冷氣能在此情況下精確送風到通信設(shè)備的左右進風口、服務(wù)器前進風口，使得冷空氣能在設(shè)備的相關(guān)位置加以均勻分配，實現(xiàn)設(shè)備散熱[3]。機柜內(nèi)的風道要采用模塊化組裝，這種組裝方式是為了使得風道設(shè)計能與信息通信設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備的各個進風口高度、位置要求相匹配。在空調(diào)模塊設(shè)計方面，需兼具溫度調(diào)節(jié)與去濕功能，保持柜內(nèi)的溫濕度條件；冷熱空氣在機柜內(nèi)要保持良好的內(nèi)部循環(huán)，以維持柜內(nèi)的清潔性；要保障運行故障信號可以順利輸出，以達到對設(shè)備工作狀態(tài)的實時監(jiān)測。

1.3.2 空調(diào)無水化技術(shù)

空調(diào)無水化技術(shù)的應(yīng)用可以大大提升遠程運維一體化機柜的整體功能。如果在實際的機柜設(shè)計過程中采用的是冷凝水蒸發(fā)技術(shù)，可以在機柜運行過程中使得空調(diào)冷凝水快速蒸發(fā)，避免冷凝水流入機柜對各種設(shè)備造成不利影響。由于冷凝水蒸發(fā)技術(shù)具備液面檢測功能，水位達到一定的高度后，可以進行水分蒸發(fā)，避免冷凝水溢出；水位降至一定高度時，會自動停止蒸發(fā)，同時避免了空載工作下超聲波換能器的損壞[4]。應(yīng)用空調(diào)無水化技術(shù)，在換能器的表層涂抹一層進口粘合劑，能對換能器起到一定的保護作用。

1.3.3 無線通信技術(shù)

無線通信技術(shù)是遠程運維一體化機柜的核心技術(shù)，主要是保持機柜內(nèi)部各個模塊、設(shè)備之間正常通信。由于機柜內(nèi)屬于大規(guī)模部署的密集無線環(huán)境，為保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憬菪?，必須利用無線通信技術(shù)來實現(xiàn)。這一技術(shù)的應(yīng)用不僅可以在有限的頻段內(nèi)保障高頻度無沖突數(shù)據(jù)的高效上傳，而且可以大大降低各個環(huán)節(jié)的功率損壞，在不更換電池的情況下，相關(guān)設(shè)備可以在其正常的使用期限內(nèi)維持其良好的運行狀態(tài)。在遠程運維一體化機柜中，還融合了不定期間隔校時、短期休眠與無線自動跳頻技術(shù)，使得機柜在運行過程中內(nèi)置電池全密封的環(huán)境變量采集模塊下的功耗能夠大大降低，且達到高頻度無沖突的數(shù)據(jù)上傳。機柜內(nèi)溫濕度監(jiān)控模塊的存在使得整個信息通信設(shè)備運行過程中能對相應(yīng)的溫度與濕度參數(shù)加以實時監(jiān)控，實現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)境自動控制。

1.3.4 遠程KVM技術(shù)

在遠程信息通信設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)控方面，遠程運維一體化機柜中必須加強對遠程KVM技術(shù)的應(yīng)用。機柜內(nèi)部的構(gòu)成較為復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中存在Console接口，使得后臺管理系統(tǒng)與遠程計算機之間能實現(xiàn)良好的連接，進而保持二者之間的通信質(zhì)量，達到對信息通信設(shè)備的遠程控制。當處于網(wǎng)絡(luò)異常、中斷的情況下時，一般要通過對機柜內(nèi)部設(shè)備的遠程終端撥號接入來加以解決。帶外命令的調(diào)試能使得系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)。多出設(shè)備的Console接口并不完全具有口令控制、調(diào)制解調(diào)功能。而在遠程運維一體化機柜的構(gòu)成中，安全應(yīng)急終端撥號集中接口模塊的存在使得其在出現(xiàn)異常情況時能及時給系統(tǒng)提供遠程利用電話線，進而實現(xiàn)其調(diào)制解調(diào)功能，也就避免了功能不全所帶來的通信與運營問題。單獨的口令認證機制的存在更是使得遠程用戶可以直接進行設(shè)備Console接口的訪問[5]。

1.3.5 機柜智能管理系統(tǒng)

智能管理系統(tǒng)的存在能大大提升機柜的智能化水平，使得機柜在實現(xiàn)遠程控制的過程中具備更高的便捷性與可靠性。中控微電腦中內(nèi)置有SNMP網(wǎng)管協(xié)議，有效地將物理環(huán)境變量控制在相應(yīng)的標準網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)下，使得網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控系統(tǒng)可以與通信設(shè)備運行管理系統(tǒng)相互兼容，進而達到對服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)控與管理。在所有信息通信設(shè)備、機柜的運行過程中，SNMP協(xié)議可以發(fā)揮其實時監(jiān)控功能，對機柜內(nèi)各個設(shè)備的環(huán)境參數(shù)加以采集。當這些環(huán)境參數(shù)被上傳到智能管理軟件時加以展示時，專業(yè)管理人員就可以通過對這些數(shù)據(jù)的分析來獲得機柜內(nèi)各種設(shè)備的具體運行環(huán)境、運行狀態(tài)。在智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，還可以采集到環(huán)境中的溫度與濕度信息，經(jīng)由相應(yīng)的計算，系統(tǒng)可以自動對相應(yīng)的模塊加以控制，進而為各種的信息通信設(shè)備創(chuàng)造良好的運行環(huán)境與條件[6]。系統(tǒng)中指紋識別等身份認證技術(shù)的存在，使得在設(shè)備的運行過程中系統(tǒng)可以根據(jù)用戶指紋識別時的信息錄入來進行身份認定，有效保障了操作、運行的安全性。另外，后臺管理人員可以遠程獲得機柜內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)與信息，進而根據(jù)設(shè)備的運行要求來對相應(yīng)的參數(shù)加以必要的調(diào)整。

2 遠程信息通信設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)控措施的實施效果

2.1 提供運行環(huán)境保障

遠程運維一體化機柜在各種信息通信設(shè)備環(huán)境遠程監(jiān)控中的應(yīng)用，可以為設(shè)備提供運行環(huán)境保障，進而使得各種信息通信設(shè)備能在相應(yīng)的運行環(huán)境下穩(wěn)定、可靠運行。遠程運維一體化機柜可以對相對封閉的機柜空間、電源輸出電路等加以實時、全面監(jiān)控，進而提升設(shè)備穩(wěn)定性，如表1所示。

表1 安裝機柜前后的各項參數(shù)對比

2.2 智能分析提前發(fā)現(xiàn)硬件故障

遠程運維一體化機柜在信息通信設(shè)備運行環(huán)境的遠程監(jiān)控過程中，能提前發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的硬件故障，而且硬件故障的識別具有智能化特征。密集分布的無線傳感器可以對系統(tǒng)中每個設(shè)備的進風口與出風口溫度均進行科學(xué)的監(jiān)測，并將監(jiān)測的信息及時上傳給相應(yīng)的模塊。中央管理軟件可以在獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息后，對這些數(shù)據(jù)開展智能化分析。當在數(shù)據(jù)分析時發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備進出口溫差不符合正常情況時，報警模塊就會啟動預(yù)警機制，進行故障信息的相應(yīng)反饋，及時對有關(guān)的設(shè)備故障加以處理[7]。

2.3 快速部署，方便回收或遷移

遠程運維一體化機柜的安裝部署相對便捷與高效，機柜的側(cè)板、前后柜門都可以直接拆卸，這種安裝部署特征為內(nèi)部電氣設(shè)備的組裝與布線提供了便捷。對于新建筑而言，往往不需要在機房裝修方面額外投入資金，可以避免外配套工程的實施，而且可以在很短的時間內(nèi)完成服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部署，使得后續(xù)的回收與遷移更為便捷。

2.4 遠程運維輔助帶來運維方式轉(zhuǎn)變

遠程運維一體化機柜在信息通信設(shè)備運行環(huán)境的遠程控制方面具有突出的優(yōu)勢，實現(xiàn)了運維方式的根本變革。在具體應(yīng)用過程中，遠程運維一體化機柜能對各種信息通信設(shè)備、設(shè)備的各個部件實施全面、精細的監(jiān)控與控制，尤其是對設(shè)備電源線的遠程電流電壓控制，大大提升了設(shè)備運行的可靠性，使得某臺設(shè)備的斷電、送電控制更為便捷與高效。遠程撥號帶外管理能對設(shè)備進行Bootrom操作，也就提升了運維管理水平，二三級節(jié)點信息通信設(shè)備的運維方式突破了傳統(tǒng)技術(shù)的限制，能及時發(fā)現(xiàn)故障和處理故障，不僅縮小了設(shè)備的影響范圍，還能在最短時間內(nèi)恢復(fù)正常。

3 結(jié) 論

近年來，隨著信息通信設(shè)備在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，要維持這些設(shè)備的可靠運行，必須加強對遠程控制技術(shù)的應(yīng)用，通過遠程控制來改變信息通信設(shè)備的運營維護方式，實現(xiàn)設(shè)備運行環(huán)境的遠程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)故障和處理故障，為設(shè)備創(chuàng)造良好的運行環(huán)境。