电力通信机房动力及环境监控系统研究与设计

发表时间:2020/9/23   来源:《中国电气工程学报》2020年5期   作者:张玲
[导读] 目前,电力通信站点一般在变电中建设,通信站点分布广泛
        张玲
        国网太原供电公司信息通信公司 山西太原   030012
        摘要:目前,电力通信站点一般在变电中建设,通信站点分布广泛,通信技术人员较少,因而维护人员很难对通信机房环境以及设备的运行状况等进行及时掌握。通过应用动力环境监控系统,能够对通信机房环境以及设备等进行实时监控,同时减少工作人员的数量,大大提高维护人员的工作效率,及时消除设备存在的安全隐患,从而保障电力通信机房的安全。
        关键词:电力通信系统;动力环境监控;应用
        引言
        电力通信机房动力环境监控系统主要监控通信电源,同时集机房环境、空调、消防、以及安全等辅助监控功能为一体的综合性监控系统。随着信息化和电力网络规模的不断发展,电力通信系统在保证电力设施正常运行中发挥了非常重要作用。为保证通信系统的稳定运行,需要覆盖更全面、更稳定的动力和机房环境,稳定的动力设备和可靠的机房环境是保证电力通信设施正常运行的必要条件。然而,当前电力通信技术维护人员短缺,设备分散,很难有效的维护,不能及时发现设备故障和环境问题,造成故障处理延误,损坏通信设备,更有甚者引发重大事故,因此通过技术手段实现24小时不间断监控与异常情况告警显得非常必要,电力通信机房动力与环境监控系统顺应发展趋势和管理需求,实现电力通信机房的“集中监控、统一告警、集中管理“,对机房动力和环境进行实时监控,提高运维人员工作效率,及时消除设备隐患,为电力通信系统安全稳定运行提供必要条件。
        1建设通信机房动力环境监控系统的必要性
        建设通信机房动力环境监控系统的必要性主要体现在以下方面:为提升管理效率,之前北京超高压公司对数据中心和调度系统进行过升级改造,加强了与各地通信机房的联系,但整体效果并不让人满意,值班管理室和调度中心并不能实时掌握各通信机房的情况,遇到突发状况也无法第一时间进行排查和处理。原因主要有以下几个方面,一是各通信机房和调度室之间的联系主要还是依靠电话和视频,调度中心无法全方位了解通信机房的工作环境和设备运行状况;二是通信机房值班人员无法时刻保持高度警惕性,主观上有麻痹大意和偷懒的心理,故意瞒报和假报现场情况;三是通信机房的运行维护大多还是依靠人工,出现故障后,需要先记录再报告,而后提出解决方案,延缓了故障处理时间,影响了供电效率。四是由于人员配置不足,一些偏远机房无法做到时刻有人值守,这是较大的安全隐患,电力通信的安全责任重大,这一问题亟待解决。因此,建设一个智能化、功能强大的监控系统对各变电站和通信机房进行实时、全方位监控,第一时间掌握各通信设备运行状况、工作环境、数据采集等现场情况,并迅速做出反应和处理,迫在眉睫。
        2动力环境监控系统在电力通信机房中的具体应用
        2.1单站结构
        主服务器能够对机房中的监控设备进行集中存储,具有单个数据采集设备程序文件以及历史数据查询等系统配置功能,能够对单个数据进行采集同时对摄像数据进行存储。在对其安装时,要对存储设备以及数据采集设备分别分配一个IP地址,不仅能够对主服务器进行正常的维护和监控,还能通过个人电脑对相应的IP地址进行输入,同时在IE浏览器中查看相应的数据,对被监控对象进行维护,实现远程登录。若监控装置或是通信设备发生报警,监控系统会将报警时间、监控通道、以及报警事件等进行自动记录,在发生事件后,维护人员可以通过查看报警日志对监控设备的报警点、报警时间、以及相应参数等进行掌握。此外,该系统还具有发送报警短信以及自动设置分类报警等功能。


        2.2系统逻辑结构
        从逻辑结构上讲,电力通信机房动力及环境监控系统可以划分为设备层、远程终端处理层、业务应用层和表现层四层。设备层主要包括各种监控设备、采集卡、传感器、变送器及现场总线等。远端设备层位于整个系统逻辑结构的最底层,构成了整个综合监控平台的基础设施部分。远程终端处理层主要完成与远端设备层各种监控对象的数据通信,完成监控数据层级交换。远程终端处理层位于上位端,远端设备层位于下位端,远程终端处理层主动发起接口调用,设备层为远程终端处理层提供服务。业务应用层主要提供各种监控业务的处理,主要包括监控数据的获取、格式转换、存储和告警流程、恢复流程、确认流程等流程的执行及对用户的操作行为进行响应以及对历史数据的统计分,业务应用层是整个系统的核心层,完成整个综合监控平台的大部分功能,逻辑结构在整个综合监控平台四层中最为复杂。表现层实现对监控对象、监控指标的可视化展示,提供用户操作途径与操作手段,完成监控系统的人机交互。
        2.3监控系统总体结构
        通信机房的动力环境监控系统能对机房内的通信电源、空调设备、蓄电池组、温湿度检测设备、载波通信设备、消防设备等所有设备进行实时全方位监控,具备“遥感”“遥测”“遥控”的功能。通过通信机房的通信传输网络(IP、DDN、无线等)将各设备信息和工作环境情况传送到网络和监控中心。控制中心通过智能化人机界面对所有监控点信息、数据进行分析、处理,下达操作指令。如北京超高压公司广域网共分布在京、津、冀、晋、蒙、辽六省市,各主要通信站点的数据网络均已接入广域网,动力环境监控系统在北京设立服务器核心站点,各地市的通信站均设立一个监控子站,六省市共计56个监控子站通过广域网连接服务器,各重点地区设立一个远程监控站,15个监控站均具有服务器访问权限,可查看本地区所有监控信息、数据。通信机房动力环境监控系统主要由三部分构成:一是前端数据采集设备,包括各类传感器、适配器、监控模块、协议转换器等,主要负责信息的采集工作,二是通信传输设备,包括接口转换设备、载波通信设备、通信电源等,可实现将采集信息转换为IP数据。三是监控中心设备,包括数据服务器、交换机、磁盘列阵等,监控中心还需安装相应管理软件,实现对各通信机房的的图形化管理。
        2.4监控主机软件
        监控主机又称前置机,位于PSMS数据采集子系统的顶端,硬件本身是一台计算机,安装NT或WINDOWS操作系统,通过多串口卡(或数据上网器)连接各采集器,调用各设备相应的动态库采集数据,对数据进行处理后上报监控中心数据库服务器,监控主机处理信号为本地配置库,以艾默生公司的PSMS系统为例,主要功能如下:数据采集:监控主机通过相应设备的驱动程序与采集器或智能设备进行通信。例如:ida.dll是IDA采集器的驱动程序(动态库)文件名;oce.dll是OCE的动态库文件名。数据处理:依据本地配置库中的告警条件、存储周期及存储阀值对采集上来的数据进行判断。符合告警条件—〉产生告警数据。达到存储周期与阀值—〉历史数据。模拟量信号一天内的最大、最小值及平均值—〉统计数据。数据上报:(1)告警数据:立刻上报服务器并由实时监控台通过声光等方式提示值班人员。(2)实时数据:在监控主机上显示,实时监控台监控端局数据时上报。(3)历史数据:在上报线程空闲时上报。(4)统计数据:每天0点后上报。
        结语
        为电力通信机房设备运行提供可靠环境,保障电力通信机房重要设备安全稳定运行,减轻维护人员工作量,快速定位设备故障,提升运维效率。希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
        参考文献
        [1]杜国民.通信动力环境监控系统设计关键技术分析[J].科技信息,2011(15):65-66.
        [2]关光炳.通信机房环境设备监控系统与设计分析[J].山西建筑,2009,35(31):363.
       
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