第九章动力及环境集中监控管理系统

第九章动力及环境集中监控管理系统随着通信规模的扩大，电源设备也大量增加。电源设备的技术含量大大提高，一方面电源设备的性能有很大提升，另一方面太多的现场人员维护反而影响设备的稳定性和可靠性；同时，随着计算机网络技术的不断成熟和普及，以及先进的维护管理体制的推广等，这些因素导致的必然趋势是通信电源集中监控的产生。动环监控是指针对各类机房中的动力设备及环境变量进行集中监控，即：动力环境监控。一套完善的综合动力环境监控系统可以对分布的各个独立的动力设备和机房环境、机房安保监控对象进行遥测、遥信等采集，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，并作必要的遥控、遥调操作，适时通知人员处理；实现机房的少人、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，为机房的管理自动化、运行智能化和决策科学化提供有力的技术支持。第一节集中监控实施的背景及意义传统的维护模式要求电源设备的运行需要通过人工看守的方式，实时进行抄表人工监视，通过大量报表，分析设备运行情况，判断和处理故障。这种方式，很难及时准确地发现和定位故障，尤其是对于一些可能影响设备供电的故障隐患，更是难以很好地进行判断和处理。随着我国电信事业的迅速发展，通信网络的规模不断扩大，需要操作与维护的设备种类和数量大幅度地提高，设备的技术含量和复杂度也越来越高，作为保障通信系统正常运行的”源动力”的通信电源系统，其稳定性和可靠性就显得尤为重要。而传统的维护模式显然已经不适合通信电源乃至整个通信事业的发展步伐。与此同时，计算机通信技术、电子技术、自动控制技术、传感器技术和人机系统技术的迅猛发展，计算机网络、办公自动化和工业自动控制的普及，为监控系统的发展创造了必要的客观条件。通过对通信电源系统的集中监控维护和管理，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性。实施集中监控的意义：一、提高了电源维护管理水平，提高了电源设备运行的稳定性和可靠性。一些高技术含量的电源设备本身可靠性较高，同时对环境要求较高，有人值守反而增加了故障隐患。通过监控系统可实现全天候实时、全面的设备以及环境监控，通过对采集的大量有用数据的分析与统计，使维护人员准确地掌控电源系统设备运行状况，有针对性地安排系统维护和设备检修，预防可能出现的故障，不断地优化电源系统，从而提高电源设备运行的稳定性和可靠性，进而提高通信电源供电质量。同时，监控系统可以自动记录电源设备的运行情况和故障后维护人员的处理过程，便于区分责任，有利于提高维护人员的管理效率和增加维护人员的责任心。二、提高了电源设备运行的经济性，降低了运行成本。电力是一种能源，如何提高在传输、变换和使用中的效率，是电源维护的一个重要内容。随着单片机技术在智能电源设备中的广泛应用，设备本身的智能性和效率在不断地提高。监控系统发挥其在数据分析和处理以及控制上的优势，与智能设备相互配合，根据设备的实际运行情况，随时调整其运行参数，使设备始终工作在最佳状态，提高了电源设备运行的经济性，也延长了设备的使用寿命。三、解放了劳动力，提高了电源维护工作的效率，降低了维护成本。长期以来，传统的通信电源维护被认为是劳动密集型的专业，这与以往电源设备技术含量低，可靠性不高，需要维护人员现场值守有关。随着近年来我国电信事业的迅速发展，通信网络的规模不断扩大，相应地电源设备的数量和种类都大大地增加，维护工作量也随之骤增，要解决这个矛盾，只有通过建设监控系统，实现对通信电源和机房环境的集中管理和维护，削减端局维护人员，大大减少维护人员总数，同时以地区为中心组建一支专业化水平高的维护力量，不但降低了维护成本，也使得维护质量大大提高。第二节集中监控具有的功能实施通信电源集中监控的目的，就是要将电源维护人员从繁琐的维护工作中解放出来，提高劳动生产率，降低设备运行和维护成本，提高设备运行的可靠性和经济性。下图所示是监控系统工作过程示意图。图9-1监控系统工作过程示意图由图中所示，监控的工作过程是双向的，一方面，被监控的电源设备和环境量需经过采集和转换成便于传输和计算机识别的数据形式，再经过网络传输到远端的监控计算机进行处理和维护，最后可通过人机交互界面和维护人员交流；另一方面，维护人员可通过交互界面发出控制命令，经过计算机处理后，传输至现场经控制命令执行机构使电源设备以及环境完成相应动作。具体而言，通信电源集中监控管理系统的功能可以分为监控功能、交互功能、管理功能、智能分析功能以及帮助功能等五个方面。一、监控功能监控功能是监控系统最基本的功能。这里”监”是指监视、监测，”控”是指控制，所以监控功能又可以简单地分为监视功能和控制功能。（一）监视功能监控系统能够对设备的实时运行状况和影响设备运行的环境条件实行不间断地监测，获取设备运行的原始数据和各种状态，以供系统分析处理。这个过程就是遥测和遥信。同时，监控系统还能够通过安装在机房里的摄像机，以图像的方式对设备、环境进行直接监视，并能通过现场的拾音器将声音传到监控中心，以帮助维护人员更加直观、准确地掌握设备运行状况，查找告警原因，及时处理故障。这个过程也常被称为遥像。监视功能要求系统具有较好的实时性、准确性和精确性。（二）控制功能监控系统能够把维护人员在业务台上发出的控制命令转换成设备能够识别的指令，使设备执行预期的动作，或进行参数调整。这个过程也就是遥控和遥调。监控系统遥控的对象包括各种被监控设备，也包括监控系统本身的设备，如对云台和镜头进行遥控，使之能够获取满意的图像。控制功能也同样要求系统具有较好的实时性和准确性。二、交互功能交互功能，是指监控系统与人之间相互对话的功能，也就是人机交互界面所实现的功能，包括以下几个方面。（一）图形界面监控系统运用计算机图形学技术和图形化操作系统，为我们提供了友好的图形操作界面，其内容包括：地图、空间布局图、系统网络图、设备状态示意图和设备树等等。图形界面的采用，使得维护人员的操作变得简单、直观而有效，并且不易出错。（二）多样化的数据显示方式监控系统给人们提供的数据显示方式不再是简单的文字和报表，而是文字和图形相结合，视觉和听觉相结合的多样化显示。（三）声像监控界面声像监控无疑让监控系统与人之间的相互对话变得更加形象直观，使得维护人员能够较为准确地了解现场一些实时数据监测所不能反映的情况，增强维护和故障处理的针对性。三、管理功能管理功能是监控系统最重要和最核心的功能。它包括对实时数据、历史数据、告警、配置、人员以及档案资料的一系列管理和维护。（一）数据管理功能监控系统中所谓的数据，包括了反映设备运行状况和环境状况的所有监测到的数值、状态和告警。大量的数据在显示之后就被丢弃了，但也有许多数据（可能是未经显示的）对反映设备性能和长期运行状况、指导以后的维护工作具有相当重要的意义，因此需要对它们进行归档，保存到数据库当中去。为了节省磁盘空间，提高处理速度，这些数据可能被压缩或转换成计算机所能识别的格式进行存储。当数据被简单处理后，就以历史数据的形式被保存在磁盘中。为了了解一些设备的长期特性和运行状况，从中得出一些规律性和建设性的结论，经常需要对历史数据进行查询。系统为用户提供高效的搜索引擎和逻辑运算功能，以帮助用户迅速查找到所需要的数据。大量的历史数据保存在有限的磁盘空间中，占据着宝贵的系统资源。当这些数据经过了一段时间后，对维护工作已经显得不是那么重要，却又有一定的留档价值的时候，就需要将它们导出到备份存储设备中，如光盘、磁带等。而当需要这些数据的时候，再将它们导入系统。这就是数据的备份和恢复。这项工作对系统的安全性也非常重要。经常将系统内的数据进行备份，在系统一旦因不可预见的原因而崩溃时，能够使损失减少到最低程度。数据处理和统计，即运用数学原理，通过计算机强大的处理能力，对大量杂乱无章的原始数据进行归纳、转换和统计，得出具有一定指导意义的统计数据，并从中找出一定的规律的过程。常见的统计运算有平均值、最大值、最小值和均方差等。同时，系统还能够根据用户的需要，生成各种各样的报表和曲线，为维护工作提供科学的依据。（二）告警管理功能我们知道，告警也是一种数据。但它与其他数据不同，有着其内容和意义上的特殊性。对告警的管理，除了数据管理功能所提到的内容外，还包括以下一些内容：告警显示功能：告警显示与数据显示一样都具有多种不同的显示方式，所不同的是，告警必须能够根据其重要性和紧急性分等级显示。通常不同的告警等级以不同颜色的字体、指示灯或图标等在显示器或大屏幕上显示，同时还配以不同的语音信息或警报声。此外，有些系统还运用行式打印机对告警信息进行实时打印。在具有图像监视的系统中，当被监视对象发生告警时，系统能够自动控制相应的矩阵切换、云台转动和镜头调整，使监视画面调整到发生告警的场地或设备，以进行远程监视，并控制录像机自动进行录像。这也即告警时图像联动功能。告警屏蔽功能：有些系统所监视到的告警信息，可能对维护人员来说是没有什么实际意义的，或是因某种特殊原因而不需要让其告警的，这时便需要由监控系统对这些告警信息进行屏蔽，使它们不再作为告警反映给维护人员。如在白天上班时一些有人值守的机房的红外和门禁告警，再如端局在对设备进行更换、扩容等施工时所产生的一些设备告警等。当需要时再对这些告警项目进行恢复，取消屏蔽。告警过滤功能：监控系统的告警功能为及时发现并排除设备的故障提供了良好的帮助，但有时过多相关的告警信息又反而会使维护人员难以判断直接的故障原因，给维护工作带来麻烦。比如停电时，交流配电、直流配电和整流器等都会发出相应的告警，可能一下子会在监控界面上产生几十条告警。这时需要系统能够根据预先设定的逻辑关系，判断出最关键、最根本的告警，而将其余关联的告警过滤掉。这也是监控系统智能化的一个最基本要求。告警确认功能：在很多情况下，告警即意味着“不正常”，意味着故障或是警戒，及时处理各种故障和突发事件，是每一个维护人员的职责。告警确认功能使得这项职责更加有据可依。当维护人员对一条告警进行确认时，系统会自动记录下确认人、确认时间等信息，并根据需要打印维修派工单。告警呼叫功能：当维护人员离开机房时，系统能够在产生告警时通过无线寻呼台向维护人员发出呼叫，并能够将告警名称、发生地点、发生时间和告警等级等信息显示在维护人员的BP机上，为及时处理故障争得了宝贵的时间。（三）配置管理功能配置管理是指通过对监控系统的设置以及参数、界面等特性进行编辑修改，保证系统正常运行，优化系统性能，增强系统实用性。它包括参数配置功能、组态功能和校时功能等三个方面。系统参数包括数据处理参数，如数据采样周期、数据存储周期和数据存储阈值等；告警设置参数，如告警上、下限，告警屏蔽时间段，是否启动声音告警等；通信与端口参数，如通信速率、串行数据位数、端口与模块数量和地址等；采集器补偿参数，如采集点斜率补偿、相位补偿和函数补偿等。组态功能是监控系统个性化的一个标志，体现了系统操作以人为中心的特点，提高了系统的适应性。组态功能包括界面组态、报表组态和监控点组态等。监控系统是一个实时系统，对时间的要求很高。如果系统各部分的时钟不统一，将会给系统的记录和操作带来混乱。系统的校时功能能够有效地防止这种混乱的发生。校时功能包括自动校时和手动校时。（四）安全管理功能这里“安全”包含两层含义，一是监控系统安全，二是设备和人员安全。监控系统采取了一些必要的措施来保证他们的安全，这项功能称为安全管理功能。为了保证监控系统的安全性，需要为每个登录系统的用户设置不同的用户账号、权限和口令。用户权限通常分为三种：一般用户、系统操作员和系统管理员，也有称为客人、用户和管理员的。其中一般用户只能进行一些简单的浏览、查看和检索操作；系统操作员则能够在此基础上，进行告警确认、设备遥控以及一些参数配置等维护操作；系统管理员具有最高权限，除具有系统操作员的权限外，还能够进行全面的参数配置、用户管理和系统维护等操作。每个用户以不同的账号来区分，并以口令进行保护。系统的操作记录常常是查找故障、明确责任的重要依据。监控系统对维护人员所进行的所有的重要操作都进行了详细的记录，如登录、遥