第8章基站动力与环境监控

1第8章基站动力与环境监控2第8章基站动力与环境监控动力环境设备基本知识监控系统网络与硬件智能门禁集中监控系统日常使用与维护监控系统的工程施工及调测3§8.1动力环境设备基本知识动力环境设备的分类集中监控的功能常见监控硬件监控系统的数据采集监控内容4对通信电源、机房空调实施集中监控管理是对分布的各个独立的电源系统和系统内的各个设备进行遥测、遥信、遥调、遥控，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障，通知人员处理，从而实现通信局（站）的少人或无人值守，以及电源、空调的集中监控维护管理，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性机房需要防雨水、防火灾、防门盗，即需水浸监控、早期烟雾监控和门碰红外告警等5BASS-230基站动力与环境监控器解决方案6§8.1.1动力环境设备的分类根据监控需要，将动力环境设备分为三类–电源设备：高压配电设备、低压配电设备、柴油发电机组、UPS、逆变器、整流配电设备、DC-DC变换器、蓄电池组等；–空调设备：局部空调设备、集中空调设备；–环境：烟雾/火警、门禁、水浸、温度、湿度、雷击等7§8.1.2集中监控的功能监控的工作过程是双向的–被监控的设备和环境量需经过采集和转换，便于传输和计算机识别的数据形式，再经网络传输到远端的监控计算机进行处理和维护，最后通过人机交互界面和维护人员交流–维护人员可通过交互界面发出控制命令，经计算机处理后，传输至现场经控制命令执行机构使设备和环境完成相应动作8集中监控的功能集中监控管理系统功能–监控功能–交互功能–管理功能智能分析功能–帮助功能91.监控功能监控系统最基本的功能，即具有监视和控制两部分功能，实时监测环境和动力设备的运行参数和工作状态–通过遥测、遥信、遥像可实时、准确、直观地获取设备运行的原始数据，掌握设备运行状况，查找告警原因，及时处理故障–通过遥控和遥调可实时、准确地执行控制命令，实行预期动作，或进行参数调整102.交互功能监控系统与维护人员间对话的功能，包括几种界面形式–图形界面–多样化的数据显示方式–声像监控界面113.管理功能监控系统最重要和最核心的功能，包括：–实时数据、历史数据、告警、配置、人员及档案资料的一系列管理和维护即包括数据管理功能、告警管理功能（显示、屏蔽、过滤、确认、呼叫）、配置管理功能、安全管理功能、自我管理功能、档案管理功能等124.智能分析功能是采用专家系统、模糊控制和神经网络等人工智能技术在系统运行中对设备的实时运行数据和历史数据进行分析、归纳，不断优化系统性能，提高维护质量人员决策水平的各项功能，包括：–告警分析–故障预测–运行优化等功能135.帮助功能系统帮助是集系统组成、结构、功能描述、操作方法、维护要点及疑难解答于一体的超文本为用户提供目录和索引等多种查询方式为用户提供演示和程序14§8.1.3常见监控硬件传感器变送器协议转换器数据采集器15传感器–传感器是在监控系统前端测量中的重要器件，负责将被测信号检出、测量并转换成前端计算机能处理的数据信息–传感器常将被测的非电量转换为一定大小的电量输出–主要的传感器类型有：温度传感器、湿度传感器、感烟探测器、红外传感器、液位传感器等16变送器–变送器将各种形式的输入的被测电量（电压、电流等）按一定规律进行调制、变换成可传送的标准电量信号协议转换器–已存在的大量智能设备的通信协议与标准通信协议有不一致的情况，须通过协议转换来保证通信。一般采用协议转换器转换成标准协议再与监控中心主机通信数据采集器–数据采集器用于对各种模拟量以及开关量进行采集，具有数据分析、存储和上报功能17§8.1.4监控系统的数据采集数据采集与控制系统的组成串行接口与现场监控总线181．数据采集与控制系统的组成对动力设备的监控量有数字量、模拟量和开关量–数字量的采集，其输入简单，数字脉冲可直接作为计数输入、测试输入、I/O口输入或作中断源输入进行事件计数、定时计数，实现脉冲的频率、周期、相位和计数测量–模拟量的采集通过A/D变换后送入总线、I/O或扩展I/O。对模拟量的控制须通过D/A变换后送入相应控制设备。192.串行接口与现场监控总线串行通信是CPU与外部通信的基本方式之一，在监控系统中采用串行异步通信方式，一般设定为2400bit/s～9600bit/s监控系统常用的串行接口有RS232、RS422、RS485等。动力监控现场总线一般采用RS422或RS485，由多个单片机构成主从分布式大规模测控系统，具有RS422或RS485接口的智能设备可直接接入，具有RS232接口的智能设备需将接口转换后接入各种高低配实时数据和环境量、电池信号通信采集器接入现场控制总线送到端局监控主机，然后上报中心20端局现场监控示意图21§8.1.5监控内容集中监控系统的作用就是对通信电源、机房空调、环境条件实施集中监控管理，实时监视运行状态；记录和处理相关数据；侦测故障，通知人员处理。监控项目简称为“三遥”，即遥测、遥信（遥像归入遥信）、遥控（遥调归入遥控）22–遥测的对象都是模拟量，包括电压、电流、功率等各种电量和温度、压力、液位等各种非电量。–遥信的内容一般包括设备运行状态和状态告警信息两种。–遥控量的值通常是开关量，表示“开”、“关”或“运行”、“停机”等信息，也有采用多值的状态量，使设备能在几种不同状态间切换动作。–遥调是指监控系统远程改变设备运行参数的过程，一般为数字量。–遥像是指监控系统远程显示电源机房现场的实时图像信息的过程。23在确定监控项目时应注意–必须设置足够的遥测、遥信监控点–监控项目力求精简–不同监控对象的监控项目要有简有繁–监控项目应以遥测、遥信为主，遥控、遥调及遥像为辅241.高压配电设备设备方法内容进线柜遥测三相电压、电流，有功、无功电度遥信开关状态，过流跳闸、速断跳闸、接地跳闸告警出线柜遥信开关状态，过流跳闸、速断跳闸、接地跳闸、失压跳闸告警母联柜遥信开关状态，过流跳闸、速断跳闸告警直流操作电源柜遥测贮能电压，控制电压遥信开关状态，贮能电压高/低，控制电压高/低，操作柜充电机故障告警变压器遥信变压器过温告警，瓦斯告警遥测温度252.低压配电设备设备方法内容进线柜遥测三相输入电压、电流，功率因数，频率，有功电度遥信开关状态，缺相、过压、欠压告警遥控开关分合闸主要配电柜遥信开关状态遥控开关分合闸稳压器遥测三相输入电压，三相输入电流，三相输出电压，三相输出电流遥信稳压器工作状态（正常/故障，工作/旁路），输入、欠压，输入缺相，输入过流遥调输出电压26设备方法内容柴油发电机组遥测三相输出电压，三相输出电流，输出频率／转速，水温（水冷），润滑油油压，润滑油油温，启动电池电压，输出功率，油箱（油库）液位遥信工作状态（运行/停机），工作方式（自动/手动），主备用机组，自动转换开关（ATS）状态，过压，欠压，过流，频率／转速高，水温高（水冷），润滑油油温高，润滑油油压低，启动失败，过载，启动电池电压高/低，紧急停车，市电故障，充电器故障遥控开/关机，紧急停车，选择主备用机组遥调输出电压、频率不间断电源（UPS）遥测三相输入电压，直流输入电压，三相输出电压、电流，输出频率，标示蓄电池电压，标示蓄电池温度遥信同步/不同步状态，UPS/旁路供电，蓄电池放电电压低，市电故障，整流器故障，逆变器故障，旁路故障逆变器遥测直流输入电压、电流，交流输出电压，交流输出电流，输出频率遥信输出电压过压/欠压，输出过流，输出频率过高/过低273.整流配电设备设备方法内容交流配电单元（屏）遥测三相输入电压，三相输入电流，输入频率，有功电度遥信开关状态，故障告警整流器遥测整流器输出总电压，输出总电流，单个整流模块输出电流遥信每个整流模块工作状态（开/关机，均充浮充测试，限流不限流），故障正常，监控模块故障遥控开关机，均充浮充，测试遥调均充/浮充电压设置，限流设置直流配电单元（屏）遥测直流输出总电压，总电流，主要分路电流，蓄电池充、放电电流遥信直流输出电压过压/欠压，蓄电池熔丝状态，主要分路熔丝/开关故障，低电压隔离开关状态DC-DC变换器遥测输出电压，输出电流遥信输出过压／欠压，输出过流蓄电池组遥测总电压/电流，蓄电池单体电压，标示电池温度，每组充、放电电流遥信总电压高低，单体蓄电池电压高低，标示电池温度过高，充电电流过高284．空调设备方法内容专用空调设备遥测三相交流输入电压，三相交流输入电流，送风温度，送风湿度，回风温度，回风湿度，压缩机累计工作时间遥信三相交流输入电压过高/过低，三相交流输入电流过流，工作电压过高/过低，工作电流过流，回风温度过高/过低，回风湿度过高/过低，送风温度过高/过低，送风湿度过高/过低，压缩机故障告警，空调开/关机状态，压缩机运行/不运行状态，加热/不加热状态，制冷/不制冷状态，风机工作状态遥控空调开/关机，升温，降温遥调回风温度，回风湿度，温度范围调整，湿度范围调整分体空调遥测送风温度、回风温度遥信工作状态（制冷/制热/送风、停机/工作）、故障告警295．其他设备方法内容环境遥测温度，湿度遥信烟感，火警，水浸，红外，玻璃破碎，门窗告警，门开/关遥控门开／关，照明灯开/关防雷系统遥信雷击告警信号30§8.2监控系统网络与硬件系统的分层结构独立监控子系统干接点监控子系统模拟量监控子系统31§8.2.1系统的分层结构整个监控系统可以划分成三层结构–集中监控中心CSC–区域监控中心LSC–现场监控单元FSU32§8.2.2独立监控子系统开关量监控和模拟量监控独立监控子系统的常见组网硬件–LSC的组网–FSU的组网–关键部件独立监控子系统软件功能331．独立监控子系统的常见组网硬件LSC组网示意图34FSU组网示意图35关键部件智能数据采集器智能协议转换器智能电池监测仪36智能数据采集器用于移动通信通信机房/基站动力环境监控的一种智能数据采集器，可对各种模拟量以及开关量进行采集，也可级联各种智能监测设备具有数据分析、存储和上报功能主要功能单元有：主控电路、隔离电路、信号调理板、电源电路、数据采集等37智能协议转换器将各种智能设备的通讯协议转换为网络RS485总线协议的一种智能设备具有数据分析、存储和上报功能主要功能单元有：主控电路、隔离电路、RS232／RS485驱动电路、电源电路等38智能电池监测仪用于蓄电池组监测的智能设备可在线实时检测电池组的总电压，充放电电流、单体电池电压、及标示温度主要功能单元有：主控电路、隔离电路、取样电路、电源电路等392．独立监控子系统软件功能遥信、遥测、遥控和遥调功能系统管理功能分级管理的功能数字时隙分插复用的实现方案40(1)遥信、遥测、遥控和遥调功能LSC、CSC在正常情况下应正确显示其监控范围内的全部被监控对象的工作状态、运行参数，并进行相应的操作对于具备智能化接口的被监控设备，应采用这些设备所提供的接口，并实现其软件提供的功能。系统对被监控设备应具有时序逻辑控制功能：对于某些被监控设备可以根据参数按时序发出一系列的控制命令41(2)系统管理功能告警管理功能配置管理功能安全管理功能报表管理功能通信管理功能图像基本功能（可选）显示功能打印功能42告警等级：–严重告警：已经或即将危及设备及通信安全，必须立即处理的告警。–主要告警：可能影响设备及通信安全，需要安排时间处理的告警。–一般告警：表示系统中发生了不影响设备及通信安全但应注意的事件告警设定–告警条件、告警等级及告警门限值可根据现场情况由系统管理员设置和修改告警管理功能43告警功能要求–无论监控系统控制台处于任何界面，均应及时自动提示告警，显示并打印告警信息。所有告警一律采用可视、可闻声光告警信号–不同等级的告警信号应采用不同的显示颜色和告警声响：严重告警标识为红色标识闪烁，主要告警为橙色标识闪烁，一般告警为蓝色标识闪烁。–发生告警时，应由维护人员进行告警确认。如果在规定时间内（根据通信线路情况确定）未确认，可根据设定条件自动通过电话等通