俞 浩
(泰州供電公司,江蘇泰州225300)
隨著泰州電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,通信系統(tǒng)中電源設(shè)備的數(shù)量和種類越來越多,結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,維護(hù)工作量也隨之驟增。為了保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,必須提高電源系統(tǒng)運行的可靠性,除了對電源本身進(jìn)行改進(jìn)、降低故障率外,對電源系統(tǒng)運行狀況進(jìn)行監(jiān)控也十分必要。泰州供電公司于2000年開始對各個通信站的電源進(jìn)行監(jiān)控,2002年以南瑞集團(tuán)ECM綜合網(wǎng)管系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立了泰州電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),電源監(jiān)控系統(tǒng)作為該系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),實現(xiàn)了對泰州地區(qū)通信電源設(shè)備的實時監(jiān)控,提高了通信電源設(shè)備的維護(hù)管理水平。
通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個多級分布式計算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),一般可分為監(jiān)控中心(SC)、監(jiān)控站(SS)、監(jiān)控單元(SU)。其組成如圖1所示。
圖1通信電源監(jiān)控系統(tǒng)示意圖
監(jiān)控單元直接與被控設(shè)備相連,負(fù)責(zé)周期性地實時采集被監(jiān)控設(shè)備的運行參數(shù)與工作狀態(tài),并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,同時實時主動地向監(jiān)控站發(fā)送監(jiān)控對象的狀態(tài),監(jiān)控單元也接收局監(jiān)控中心下達(dá)的監(jiān)控命令。當(dāng)通信發(fā)生中斷時,監(jiān)控單元能保存主要告警數(shù)據(jù),在通信恢復(fù)后,具備將通信中斷期間的數(shù)據(jù)上報的功能。
監(jiān)控站的計算機(jī)系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵設(shè)備,它向下與各設(shè)備監(jiān)控單元相連,接收各設(shè)備監(jiān)控單元傳送的數(shù)據(jù),進(jìn)行處理后向上一級傳送。
監(jiān)控中心的計算機(jī)是監(jiān)控系統(tǒng)中最高一級的設(shè)備,具有實時監(jiān)視各監(jiān)控站的工作狀態(tài)并與監(jiān)控站保持通信的功能,同時可根據(jù)需要設(shè)置告警等級、用戶權(quán)限、監(jiān)控點性能門限值等參數(shù)[1]。
目前,泰州地區(qū)重要的通信站點有生產(chǎn)調(diào)度大樓通信站 (含泰州微波站)、500 kV泰興變通信站、500 kV鳳城變通信站、泰興微波站、黃橋微波站、興化微波站等,根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)的接入方式,這些站點的通信電源監(jiān)控采用以下幾種方式。
采用該種接入方式的有泰興微波站靈達(dá)電源、興化微波站靈達(dá)電源、泰興變PRS1500電源等。
(1)泰興和興化微波站。泰興和興化微波站靈達(dá)電源接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖2所示。
圖2泰興和興化微波站電源監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控單元負(fù)責(zé)將交直流監(jiān)控器的數(shù)據(jù)采集并以特定協(xié)議打包;四線MODEM則將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號;多串口卡用于擴(kuò)展計算機(jī)的串口,滿足多個串口設(shè)備需要;監(jiān)控終端采用普通PC機(jī),軟件采用靈達(dá)電源的采集軟件。
2個微波站的電源監(jiān)控數(shù)據(jù)通過MODEN經(jīng)四線傳輸方式送到監(jiān)控終端PC機(jī),監(jiān)控終端PC機(jī)對被監(jiān)控各分站進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測、告警和設(shè)備控制、管理;同時將接收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)至南瑞通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)議處理機(jī),協(xié)議處理機(jī)上的fep采集程序?qū)?shù)據(jù)報文進(jìn)行處理后送至南瑞服務(wù)器。后臺的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場電源設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢,并將所有監(jiān)控項目用圖表顯示出來。
(2)泰興變PRS1500。其整流電源接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖3所示。
圖3泰興變PRS1500電源監(jiān)控系統(tǒng)
PRS1500監(jiān)控單元負(fù)責(zé)將整流電源的數(shù)據(jù)采集并以特定協(xié)議打包;由于RS232的傳送距離最大為15 m,現(xiàn)場采用長線驅(qū)動器 (成對使用)延長了RS232接口的傳輸距離;多串口卡用于擴(kuò)展計算機(jī)的串口,滿足多個串口設(shè)備需要;監(jiān)控終端采用普通PC機(jī),軟件采用PRS1500的采集軟件。
泰興變PRS1500整流電源的監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)長線驅(qū)動器放大延長,并經(jīng)中興SDH傳輸通道,最終送到監(jiān)控終端PC機(jī),監(jiān)控終端PC機(jī)對被監(jiān)控各分站進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測、告警和設(shè)備控制、管理;同時,南瑞協(xié)議處理機(jī)通過終端服務(wù)器監(jiān)聽監(jiān)控終端收到的監(jiān)控數(shù)據(jù),并對監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議破譯,最終將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)往南瑞服務(wù)器。后臺的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場電源設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢,并將所有監(jiān)控項目用圖表顯示出來。
采用該接入方法的有黃橋微波站華為整流電源。其接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖4所示。
圖4黃橋微波站華為整流電源監(jiān)控系統(tǒng)
被監(jiān)控點(三相交流、-48V直流)的電壓模擬量經(jīng)交流電壓變送器或直流電壓變送器轉(zhuǎn)換后送往采集器DQU-K,采集器采集到模擬量數(shù)據(jù)后,將其以數(shù)據(jù)包的形式經(jīng)RS232接口送往終端服務(wù)器(NPort),終端服務(wù)器再將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)2 M通道、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)送至中心站的協(xié)議處理機(jī),協(xié)議處理機(jī)上的fep采集程序?qū)?shù)據(jù)報文進(jìn)行處理后再送至南瑞服務(wù)器。后臺的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場電源設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢,并將所有監(jiān)控項目用圖表顯示出來。可見,這種接入方式不依賴于被監(jiān)控分站的電源監(jiān)控單元,因而可靠性較高。
為了提高電源監(jiān)控的可靠性,近兩年來,泰州地區(qū)新增加的通信站 (如昭陽變通信站、生祠變通信站、鳳城變通信站)的電源監(jiān)控均同時采用上述2種方式接入大樓監(jiān)控系統(tǒng)。生祠變靈達(dá)整流電源接入監(jiān)控系統(tǒng)如圖5所示。
圖5生祠變靈達(dá)整流電源監(jiān)控系統(tǒng)
生祠變靈達(dá)整流電源的監(jiān)控數(shù)據(jù),一路從監(jiān)控單元送出后,經(jīng)中興SDH+PCM傳輸通道,送到中心站的監(jiān)控終端PC機(jī),中心站的協(xié)議處理機(jī)通過終端服務(wù)器可同時監(jiān)聽到監(jiān)控終端收到的監(jiān)控數(shù)據(jù),并對監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議破譯,最終將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)往南瑞服務(wù)器;另一路直接采集的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)橋、2M傳輸通道,送到協(xié)議處理機(jī),協(xié)議處理機(jī)上的fep采集程序?qū)?shù)據(jù)報文進(jìn)行處理后也送至南瑞服務(wù)器。后臺的通信網(wǎng)監(jiān)控客戶端訪問服務(wù)器即可顯示出現(xiàn)場電源設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)及操作數(shù)據(jù)以便查詢。通信調(diào)度值班人員從客戶端可看到2種電源實時信息:一是從監(jiān)控單元送來的協(xié)議轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。另一是直接采集的電源數(shù)據(jù),由于2種采集方式的傳輸路徑不同,當(dāng)任一條傳輸通道發(fā)生故障時,值班人員仍然能實時了解遠(yuǎn)端通信電源的運行情況,這樣就完善了通信電源的監(jiān)控系統(tǒng)。
大多數(shù)通信電源的監(jiān)控單元均采用RS232接口,因此RS232的接入方式便于與監(jiān)控單元直接通信,通過協(xié)議采集的告警信息也比較全面。
直接采集接入法拋開了電源監(jiān)控單元,直接通過變送器采集通信電源的各項信息,即使現(xiàn)場電源出現(xiàn)故障,監(jiān)控中心仍然能查看到現(xiàn)場的電壓、電流信息,因此其可靠性較高。缺點是只能采集電壓、電流等模擬量,對電源的開關(guān)告警信息無法采集。
多種方式接入監(jiān)控系統(tǒng)綜合了以上2種方式的優(yōu)點,既采集電源監(jiān)控單元送來的各項信息,又直接采集現(xiàn)場電源的電壓電流信息,因而監(jiān)控效果最佳。目前,泰州地區(qū)新建的通信站點,其電源監(jiān)控均采用該種方式,以500 kV鳳城變?yōu)槔?,對交流屏采用了直采方式進(jìn)行監(jiān)控,對整流屏(安默生整流電源)采用了協(xié)議采集和直采2種方式,同時又使用兩路不同的傳輸通道傳送至監(jiān)控中心,即使其中一路監(jiān)控(或一路傳輸通道)出現(xiàn)故障,監(jiān)控中心仍然能查看到現(xiàn)場電源的部分信息,從而提高了電源監(jiān)控的穩(wěn)定性和可靠性。
該通信電源監(jiān)控系統(tǒng)2002年通過了江蘇省電力公司組織的實用化驗收,技術(shù)指標(biāo)均滿足要求,該系統(tǒng)的投運使得泰州地區(qū)的重要通信站均滿足了無人值守的條件,實現(xiàn)了無人值守。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的建立,提高了各個站點通信電源運行的穩(wěn)定性和可靠性,提高了維護(hù)效益,降低了維護(hù)成本,標(biāo)志著通信電源的維護(hù)和管理從人工看守式的維護(hù)管理模式向計算機(jī)集中監(jiān)控的管理模式的轉(zhuǎn)變。
[1]李正家.通信電源技術(shù)手冊[M].北京:人民郵電出版社,2009.