石天偉（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司太湖縣供電公司，安徽 太湖 246400）

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智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究

石天偉（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司太湖縣供電公司，安徽 太湖 246400）

在電力企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大、管理水平的不斷提升的同時(shí)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到建立智能機(jī)柜管理平臺(tái)的重要性，其是建立在信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等現(xiàn)代科技基礎(chǔ)上的智能化平臺(tái)，可以對(duì)機(jī)柜的環(huán)境、運(yùn)行狀況等進(jìn)行有效的分析判斷，為有效預(yù)防和及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)柜潛在具有重要的作用，縣級(jí)電力企業(yè)為提升管理水平，保證機(jī)柜的安全、持續(xù)運(yùn)行，也對(duì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)予以高度關(guān)注。本文在對(duì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)其設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)展開研究，為推動(dòng)縣級(jí)電力企業(yè)建設(shè)智能機(jī)柜管理平臺(tái)作出努力。

智能機(jī)柜管理平臺(tái)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

前言

機(jī)柜作為保護(hù)存放設(shè)備，使其免受電磁干擾，使設(shè)備得到有序整齊排列，為后期設(shè)備維護(hù)奠定基礎(chǔ)的重要物件，在電力企業(yè)設(shè)備管理中具有重要的作用，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)智能機(jī)柜管理是現(xiàn)代電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的必然要求，所以對(duì)其展開研究至關(guān)重要。

1　智能機(jī)柜管理平臺(tái)結(jié)構(gòu)和功能

按照我國(guó)相關(guān)技術(shù)要求，智能機(jī)柜管理平臺(tái)要包括監(jiān)控中心、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元、機(jī)柜監(jiān)控傳感器等主要結(jié)構(gòu)，以此保證其機(jī)柜溫濕度管理等功能的實(shí)現(xiàn)，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)機(jī)房控制系統(tǒng)在機(jī)柜溫濕度管理方面的設(shè)計(jì)重點(diǎn)為機(jī)房整體溫度，而忽視機(jī)柜內(nèi)部的溫濕度，使機(jī)柜內(nèi)精密儀器的散熱問題被忽視，這不僅使機(jī)柜內(nèi)精密儀器的故障發(fā)生率提升，而且使用壽命也隨之縮短，機(jī)柜的功能被嚴(yán)重打擊，所以需要設(shè)計(jì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)，對(duì)機(jī)柜內(nèi)的溫濕度、機(jī)柜電源質(zhì)量、機(jī)柜門禁和遠(yuǎn)程控制、機(jī)柜使用情況等方面進(jìn)行有效的監(jiān)控［1］。智能機(jī)柜管理平臺(tái)其建立在智能化設(shè)備功能的基礎(chǔ)上，并利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等，使各類智能化設(shè)備所獲取的信息向平臺(tái)及時(shí)有效的傳遞，平臺(tái)通過對(duì)獲取信息的智能化整理，可以對(duì)機(jī)柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，做出及時(shí)有效的預(yù)警，并結(jié)合實(shí)際管理需要，對(duì)機(jī)柜完成遠(yuǎn)程控制，使機(jī)柜的整體運(yùn)行在全面有效的監(jiān)控中實(shí)現(xiàn)，以此提升機(jī)柜內(nèi)電力精密儀器的正常、穩(wěn)定運(yùn)行概率，可見智能機(jī)柜管理平臺(tái)是諸多智能化設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成的整體系統(tǒng)。

2　智能機(jī)柜管理平臺(tái)各功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1機(jī)柜水浸檢測(cè)功能的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

在電力系統(tǒng)中，機(jī)柜中通常保存著大量的精密設(shè)備，為保證其正常運(yùn)行，通常配備精密空調(diào)系統(tǒng)，使機(jī)柜內(nèi)的溫濕度、壓力等方面得到有效的調(diào)節(jié)，但其在運(yùn)用的過程中排水設(shè)施和空間分布的水管都存在漏水的隱患，使機(jī)柜內(nèi)線路、設(shè)備、數(shù)據(jù)和正在開展的相關(guān)業(yè)務(wù)等都受到威脅，如何精密空調(diào)系統(tǒng)及其他可能漏水的情況進(jìn)行全面有效的檢測(cè)并及時(shí)針對(duì)性處理，保證機(jī)柜內(nèi)精密設(shè)備的正常運(yùn)行，成為智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)的重要問題［2］。在智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)的過程中不僅要考慮常規(guī)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的常規(guī)漏水檢測(cè)方法，還要考慮機(jī)房?jī)?nèi)部可能發(fā)生的漏水問題，所以在設(shè)計(jì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)時(shí)要有意識(shí)得將定位式漏水檢測(cè)傳感器應(yīng)用于機(jī)柜內(nèi)部，如圖1所示，對(duì)機(jī)柜內(nèi)部是否發(fā)生漏水問題進(jìn)行檢測(cè)，并在發(fā)生漏水問題時(shí)迅速以短信、短話、聲光等形式報(bào)警，將包括漏水位置等信息的漏水檢測(cè)畫面直接在系統(tǒng)中顯示，為相關(guān)人員確定漏水原因，采取解決措施爭(zhēng)取時(shí)間，并提供有效資料。

2.2機(jī)柜電源管理功能的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

機(jī)柜按照是否存在電源可分為有源機(jī)柜和無(wú)源機(jī)柜兩種，前者又可分為直流柜、交流柜兩種，電力企業(yè)中機(jī)柜電源以機(jī)房沒的開關(guān)電源為主，所以傳統(tǒng)對(duì)機(jī)柜電源的監(jiān)控集中于對(duì)機(jī)房的整體監(jiān)控方面，在此基礎(chǔ)上將空開設(shè)備安裝在機(jī)柜內(nèi)部，以此保證機(jī)柜內(nèi)精密設(shè)備的正常運(yùn)行，但在監(jiān)控的過程中對(duì)電源質(zhì)量并未進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)，使機(jī)柜內(nèi)精密設(shè)備的使用壽命和安全性能收到嚴(yán)重的影響，所以在進(jìn)行智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)要有意識(shí)的在機(jī)柜內(nèi)設(shè)置智能電量監(jiān)測(cè)儀，如圖2所示，使機(jī)柜進(jìn)行的相電壓、線電壓、電流、功率因數(shù)等供電參數(shù)得到實(shí)時(shí)檢測(cè)，并針對(duì)其中的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線記錄，機(jī)柜管理維修人員可通過現(xiàn)階段和歷史相關(guān)曲線的對(duì)比分析，確定電源電流峰值、電壓等參數(shù)是否發(fā)生變化及變化程度和趨勢(shì)，以此判定機(jī)柜電源的質(zhì)量，提升機(jī)柜內(nèi)精密設(shè)備安全運(yùn)行的概率。

圖1　電力企業(yè)常見定位式漏水檢測(cè)傳感器

圖2　電力企業(yè)常見智能電量監(jiān)測(cè)儀

2.3門禁和遠(yuǎn)程控制功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

機(jī)柜門會(huì)根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)所采用的制冷循環(huán)方式選擇不同的類型，如封閉門、高密度網(wǎng)孔門等，當(dāng)機(jī)柜門未及時(shí)關(guān)閉時(shí)，會(huì)使機(jī)柜內(nèi)出現(xiàn)局部空氣循環(huán)混流問題，產(chǎn)生安全隱患，原有機(jī)柜管理模式中以機(jī)房整體門禁管理為重點(diǎn)，忽視機(jī)柜門人為隨意操作的安全隱患，所以在智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)在機(jī)柜上安裝智能門禁鎖，使機(jī)柜門在未正常開合時(shí)及時(shí)的發(fā)出警告，而且通過對(duì)對(duì)機(jī)柜門進(jìn)行操作的行為錄像，可以有效的杜絕人為對(duì)機(jī)柜門的非正常操作［3］。另外，智能門禁鎖，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的布放、撤防、開門等操作，當(dāng)機(jī)柜門可能受到威脅時(shí)，可以通過遠(yuǎn)程管理避免其受到惡意操作，提升機(jī)柜內(nèi)精密設(shè)備穩(wěn)定、安全運(yùn)行的概率。

2.4機(jī)柜視頻監(jiān)控功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

在信息科技不斷深化的過程中，人們逐漸認(rèn)識(shí)到視頻監(jiān)控在保證區(qū)域安全方面的重要性，并有意識(shí)的將視頻監(jiān)控功能應(yīng)用于機(jī)柜的安全管理方面，使現(xiàn)有微環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在機(jī)房運(yùn)行維護(hù)方面得到較廣泛的應(yīng)用。在智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)中有意識(shí)的在機(jī)柜內(nèi)應(yīng)用視頻監(jiān)控設(shè)備，保證機(jī)柜門在開啟時(shí)自動(dòng)拍照并保存，為機(jī)柜故障原因判斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供直接的依據(jù)；而且相關(guān)管理人員可以通過攝像頭對(duì)機(jī)柜內(nèi)部環(huán)境實(shí)時(shí)、主觀的觀察，當(dāng)機(jī)柜的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并獲取相關(guān)有效信息，對(duì)其他智能機(jī)柜管理平臺(tái)應(yīng)用的設(shè)備所發(fā)出的警告準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷；結(jié)合所監(jiān)控的信息對(duì)可能發(fā)生的問題及時(shí)有效的發(fā)出預(yù)警。監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的畫面直接與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)相連接，遠(yuǎn)程管理人員可結(jié)合其實(shí)際需要對(duì)機(jī)柜內(nèi)攝像機(jī)所記錄的監(jiān)控圖像進(jìn)行靈活的應(yīng)用，甚至可以結(jié)合實(shí)際需要，對(duì)機(jī)柜內(nèi)攝像機(jī)發(fā)出回放、檢索等命令或?qū)崿F(xiàn)抓拍、隨機(jī)顯示等智能化操作?？紤]到機(jī)柜在使用的過程中可能需要管理維護(hù)人員與操作人員之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)話，所以在設(shè)計(jì)的過程中可以考慮經(jīng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與語(yǔ)音對(duì)話系統(tǒng)同時(shí)使用，以此保證操作人員可以在維護(hù)管理人員的專業(yè)指導(dǎo)下完成相關(guān)操作，這對(duì)提升相關(guān)工作的效率和質(zhì)量，保證機(jī)柜內(nèi)精密設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用。

3　智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)分析

①在智能機(jī)柜管理平臺(tái)中，智能監(jiān)控主機(jī)終端應(yīng)該滿足各種智能設(shè)備接入的需要，以此保證智能機(jī)柜管理平臺(tái)各種功能的實(shí)現(xiàn)，隨著相關(guān)科技的不斷進(jìn)步，智能機(jī)柜管理平臺(tái)所使用的相關(guān)智能設(shè)備也會(huì)向多樣化的方向發(fā)展，為保證智能機(jī)柜管理平臺(tái)功能的持續(xù)要有效，其接口設(shè)計(jì)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，不斷優(yōu)化。②智能機(jī)柜管理平臺(tái)要應(yīng)用組態(tài)界面，使傳統(tǒng)的圖像或數(shù)據(jù)列表等形式都可以在監(jiān)控界面中得到有效的展示，為機(jī)柜運(yùn)行狀態(tài)判定提供有效的依據(jù)，通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，智能機(jī)柜管理平臺(tái)所應(yīng)用的不同設(shè)備，其信息顯示的方式存在差異，甚至同一種智能設(shè)備的信息顯示也會(huì)存在多元化特征，例如電源管理功能的實(shí)現(xiàn)過程中所使用的智能電量監(jiān)測(cè)儀，其會(huì)以曲線的形式將所檢測(cè)的電源參數(shù)展示；視頻監(jiān)控功能中使用的攝像機(jī)以圖像畫面的形式展示相關(guān)信息；而遠(yuǎn)程控制門禁鎖時(shí)所應(yīng)用的智能門緊鎖不僅可以對(duì)機(jī)柜門的狀態(tài)進(jìn)行記錄，而且對(duì)人為操作以畫面的形式呈現(xiàn)，可見在對(duì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要保證監(jiān)測(cè)界面的多組態(tài)形式。③通過對(duì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)各功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)論述可以發(fā)現(xiàn)，各種智能設(shè)備在運(yùn)行的過程中都會(huì)產(chǎn)生大量的信息或數(shù)據(jù)，而且歷史信息、數(shù)據(jù)對(duì)判斷機(jī)柜運(yùn)行狀態(tài)、分析可能存在的問題等方面也具有重要的意義，所以隨著智能機(jī)柜管理平臺(tái)應(yīng)用時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，其所存儲(chǔ)的信息量將不斷加大，使信息和數(shù)據(jù)的管理難度不斷加大，這要求在建立智能機(jī)柜管理平臺(tái)的過程中要結(jié)合實(shí)際情況，積極建立數(shù)據(jù)或報(bào)表的查詢功能，使管理人員可以結(jié)合其實(shí)際需要，在龐大的信息儲(chǔ)備中及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取相應(yīng)的信息，保證管理水平和效率，在此基礎(chǔ)上，還需要對(duì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)建立智能分析功能，使其可以結(jié)合平臺(tái)內(nèi)搜集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)制定相應(yīng)的變化曲線，這不僅有利于縮減管理人員的工作量，提升機(jī)柜管理水平，而且將大量分散的數(shù)據(jù)直接通過圖像的形式呈現(xiàn)，在直觀性方面更加滿足管理者的需求，為管理者制定相應(yīng)的解決辦法提供了依據(jù)。然后，考慮到智能機(jī)柜管理平臺(tái)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，很大程度上依賴各類智能設(shè)備所獲取的信息能否及時(shí)、全面的向管理平臺(tái)傳遞，所以在設(shè)計(jì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)的過程中應(yīng)盡可能豐富其信息傳輸?shù)男问胶徒M網(wǎng)的方式，例如在平臺(tái)整體中可同時(shí)支持太網(wǎng)、CDMA-1X等。另外，為保證智能機(jī)柜管理平臺(tái)管理功能的充分實(shí)現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上縮減管理人員額工作任務(wù)，用智能化逐漸取代傳統(tǒng)的人工監(jiān)管，在設(shè)計(jì)智能機(jī)柜管理平臺(tái)時(shí)，應(yīng)有意識(shí)的舍去傳統(tǒng)人工監(jiān)管管理平臺(tái)的環(huán)節(jié)，在智能設(shè)備在發(fā)現(xiàn)機(jī)柜運(yùn)行異常時(shí)，不僅應(yīng)該及時(shí)的發(fā)出聲光報(bào)警，而且可以結(jié)合異常情況在事先編輯的文字選項(xiàng)中準(zhǔn)確選擇并適當(dāng)調(diào)整對(duì)異常問題可準(zhǔn)確描述的文字以信息的形式向相關(guān)維修管理人員發(fā)送，并及時(shí)以電話的形式向電力企業(yè)內(nèi)相關(guān)部門發(fā)出預(yù)警。除此之外，要充分發(fā)揮各類智能設(shè)備的功能，需要智能機(jī)柜管理平臺(tái)，對(duì)各類智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制管理，使各種智能設(shè)備的功能可以相互提供支持，提升管理的整體水平，例如在機(jī)柜內(nèi)部的智能門禁鎖發(fā)出警告后，相關(guān)的維修管理人員，可遠(yuǎn)程利用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)柜門的狀態(tài)進(jìn)行觀察，以此減去不必要的操作，縮減工作量，提升智能機(jī)柜管理平臺(tái)的管理水平。

4　結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)電力公司已經(jīng)認(rèn)識(shí)到構(gòu)建智能機(jī)柜管理平臺(tái)對(duì)提升機(jī)柜運(yùn)行安全性、持續(xù)性、可靠性的重要性，并在實(shí)踐中有意識(shí)的結(jié)合智能機(jī)柜管理平臺(tái)的功能和實(shí)際需要對(duì)其展開積極的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)探索，這是我國(guó)電力企業(yè)管理理念升級(jí)的體現(xiàn)。

［1］張 猛．智能機(jī)柜管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．貴州電力技術(shù)，2013，12：28～30．

［2］熊欣．縣域電力通信站點(diǎn)集中監(jiān)控系統(tǒng)［J］．農(nóng)村電氣化，2016，02：5～8．

［3］李貴斌．電力通信網(wǎng)管理系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)建模及同步功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］．北京：北京郵電大學(xué)，2015．

2016-3-15

TP308

A

2095-2066（2016）09-0041-02