朱勇峰

【摘要】 隨著電網(wǎng)的不斷升級(jí)改造和智能化技術(shù)的推廣應(yīng)用，我國的電網(wǎng)建設(shè)正逐漸向著信息化和智能化的方向發(fā)展。國內(nèi)各大電網(wǎng)公司的通信網(wǎng)一般覆蓋面積廣、距離遠(yuǎn)，需要依靠各通信站點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)度，通信機(jī)房作為通信站點(diǎn)的核心機(jī)構(gòu)，其工作環(huán)境、各設(shè)備的運(yùn)行狀況以及電源的穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信和平穩(wěn)運(yùn)行，因此對(duì)各通信機(jī)房進(jìn)行實(shí)時(shí)、全方位的監(jiān)控至關(guān)重要。針對(duì)各通信站點(diǎn)分布廣、人員少、設(shè)備多的問題，我們采用電力通信機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)予以解決。本文將簡單介紹通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成，并依據(jù)北京超高壓公司通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)這一案例對(duì)該系統(tǒng)運(yùn)行效果加以論述。

【關(guān)鍵詞】 通信機(jī)房 動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) TCP/IP

北京超高壓公司是華北電網(wǎng)公司的直屬單位，改建重組后，北京超高壓公司負(fù)責(zé)京、津、冀、晉、蒙、遼六省市的超高壓輸變電工作，下轄21座500KV變電站，95條500KV線路，通信站點(diǎn)分布廣、機(jī)房設(shè)備多，這對(duì)公司的通信機(jī)房的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測工作提出了更高的要求。需要建設(shè)一套能夠全覆蓋、實(shí)時(shí)監(jiān)控各通信機(jī)房設(shè)備運(yùn)行情況和工作環(huán)境的智能化系統(tǒng)。近年，公司的通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)建成并發(fā)揮作用，此系統(tǒng)完全能夠滿足電網(wǎng)公司的實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度需求，能為通信機(jī)房的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。

一、建設(shè)通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

為提升管理效率，之前北京超高壓公司對(duì)數(shù)據(jù)中心和調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行過升級(jí)改造，加強(qiáng)了與各地通信機(jī)房的聯(lián)系，但整體效果并不讓人滿意，值班管理室和調(diào)度中心并不能實(shí)時(shí)掌握各通信機(jī)房的情況，遇到突發(fā)狀況也無法第一時(shí)間進(jìn)行排查和處理。原因主要有以下幾個(gè)方面，一是各通信機(jī)房和調(diào)度室之間的聯(lián)系主要還是依靠電話和視頻，調(diào)度中心無法全方位了解通信機(jī)房的工作環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行狀況；二是通信機(jī)房值班人員無法時(shí)刻保持高度警惕性，主觀上有麻痹大意和偷懶的心理，故意瞞報(bào)和假報(bào)現(xiàn)場情況；三是通信機(jī)房的運(yùn)行維護(hù)大多還是依靠人工，出現(xiàn)故障后，需要先記錄再報(bào)告，而后提出解決方案，延緩了故障處理時(shí)間，影響了供電效率。四是由于人員配置不足，一些偏遠(yuǎn)機(jī)房無法做到時(shí)刻有人值守，這是較大的安全隱患，電力通信的安全責(zé)任重大，這一問題亟待解決。因此，建設(shè)一個(gè)智能化、功能強(qiáng)大的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各變電站和通信機(jī)房進(jìn)行實(shí)時(shí)、全方位監(jiān)控，第一時(shí)間掌握各通信設(shè)備運(yùn)行狀況、工作環(huán)境、數(shù)據(jù)采集等現(xiàn)場情況，并迅速做出反應(yīng)和處理，迫在眉睫。

二、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)概況

2.1動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)組成

監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組成主要由使用單位的管理模式所決定，統(tǒng)籌考慮動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)兼具監(jiān)控運(yùn)行加和護(hù)的雙重功能，以及未來動(dòng)力環(huán)境系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，現(xiàn)階段的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：端局監(jiān)控單元SU（supervision unit）、本地監(jiān)控中心SC（supervision center）和區(qū)域監(jiān)控站SS（supervision station ）。動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成單位是監(jiān)控單元，它運(yùn)用分布式微機(jī)采集控制系統(tǒng)，將前置機(jī)和監(jiān)控模塊（SM）通過專用的數(shù)據(jù)線連接。監(jiān)控模塊直接與通信電源、煙感檢測、溫濕度檢測、載波通信設(shè)備等被監(jiān)控設(shè)備相連接，監(jiān)控模塊的主要功能是負(fù)責(zé)采集被監(jiān)控設(shè)備的各種信息并下達(dá)相應(yīng)控制指令?？刂颇K將被監(jiān)控設(shè)備的各種告警信息和監(jiān)控信息傳送給前置機(jī)，前置機(jī)將信息簡單處理后，通過相關(guān)通信協(xié)議再傳送給監(jiān)控站，監(jiān)控單元上會(huì)實(shí)時(shí)顯示各類警報(bào)信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)控站工作人員可以根據(jù)相關(guān)信息隨時(shí)向被監(jiān)控設(shè)備下達(dá)控制指令。

監(jiān)控單元作為動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成單位，主要負(fù)責(zé)采集監(jiān)控信息，并通過專用通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控站。監(jiān)控站一方面負(fù)責(zé)監(jiān)控本區(qū)域內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀況，處理監(jiān)控單元傳送的數(shù)據(jù)信息，并下達(dá)指令，另一方面，監(jiān)控站還需要將各監(jiān)控單元收集的所有信息傳送給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心是整個(gè)動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的最高權(quán)限機(jī)構(gòu)，它能夠顯示全系統(tǒng)所有設(shè)備運(yùn)行信息，并能對(duì)反饋到控制中心的疑難問題進(jìn)行集中快速處理，直接下達(dá)操作指令，而且監(jiān)控中心還具備對(duì)整個(gè)動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、統(tǒng)計(jì)和管理的功能。

2.2系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象

（1）動(dòng)力供給設(shè)備：監(jiān)控通信電源、變電站等重要設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)、門禁系統(tǒng)的報(bào)警監(jiān)控。

（2）溫濕度監(jiān)控：通信機(jī)房中必須配備相應(yīng)的溫度和濕度檢測裝備，并通過傳感設(shè)備將信息傳送到監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控站和監(jiān)控中心要能實(shí)時(shí)監(jiān)控通信機(jī)房的溫濕度數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)超標(biāo)和異常，第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警，記錄，并進(jìn)行相應(yīng)處理。

（3）通信設(shè)備：對(duì)載波通信設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)。

（4）空調(diào)設(shè)備的監(jiān)控：對(duì)通信機(jī)房的所有空調(diào)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，包括空調(diào)的實(shí)時(shí)溫度、運(yùn)行模式和是否正常工作進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)行不正確和關(guān)閉異常時(shí)，及時(shí)報(bào)警，并進(jìn)行操作處理。

（5）現(xiàn)場視頻：通過各視頻探頭對(duì)通信機(jī)房的工作環(huán)境和在場人員進(jìn)行監(jiān)控，記錄現(xiàn)場情況，提供原始視頻資料。

（6）漏水監(jiān)控：對(duì)空調(diào)機(jī)等重要設(shè)備安裝漏水報(bào)警裝置，監(jiān)控各設(shè)備是否漏水，一旦有漏水情況出現(xiàn)及時(shí)報(bào)警，并通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳送到系統(tǒng)。

（7）消防監(jiān)控：通信機(jī)房和重要設(shè)備場所要安裝溫度檢測機(jī)和煙霧報(bào)警器，當(dāng)出現(xiàn)火情或設(shè)備事故時(shí)，第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，并將情況上傳系統(tǒng)，及時(shí)處置，避免更大損失。

（8）外圍安全監(jiān)控：在各通信站點(diǎn)的外圍安裝視頻監(jiān)控，對(duì)周邊環(huán)境和車輛、人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免一些人為破壞和不法分子的進(jìn)入。

三、通信機(jī)房中動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

通信機(jī)房的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)機(jī)房內(nèi)的通信電源、空調(diào)設(shè)備、蓄電池組、溫濕度檢測設(shè)備、載波通信設(shè)備、消防設(shè)備等所有設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)全方位監(jiān)控，具備“遙感”“遙測”“遙控”的功能。通過通信機(jī)房的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)（IP、DDN、無線等）將各設(shè)備信息和工作環(huán)境情況傳送到網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心?？刂浦行耐ㄟ^智能化人機(jī)界面對(duì)所有監(jiān)控點(diǎn)信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，下達(dá)操作指令。北京超高壓公司廣域網(wǎng)共分布在京、津、冀、晉、蒙、遼六省市，各主要通信站點(diǎn)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)均已接入廣域網(wǎng)，動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在北京設(shè)立服務(wù)器核心站點(diǎn)，各地市的通信站均設(shè)立一個(gè)監(jiān)控子站，六省市共計(jì)56個(gè)監(jiān)控子站通過廣域網(wǎng)連接服務(wù)器，各重點(diǎn)地區(qū)設(shè)立一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控站，15個(gè)監(jiān)控站均具有服務(wù)器訪問權(quán)限，可查看本地區(qū)所有監(jiān)控信息、數(shù)據(jù)。通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：一是前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括各類傳感器、適配器、監(jiān)控模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等，主要負(fù)責(zé)信息的采集工作，二是通信傳輸設(shè)備，包括接口轉(zhuǎn)換設(shè)備、載波通信設(shè)備、通信電源等，可實(shí)現(xiàn)將采集信息轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)。三是監(jiān)控中心設(shè)備，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、交換機(jī)、磁盤列陣等，監(jiān)控中心還需安裝相應(yīng)管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)各通信機(jī)房的的圖形化管理，此外，每個(gè)監(jiān)控站點(diǎn)都具有一個(gè)獨(dú)立IP，監(jiān)控中心可以根據(jù)此IP地址，單獨(dú)訪問任何一個(gè)通信站點(diǎn)，對(duì)通信站點(diǎn)所有信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取和處理。

3.2各通信機(jī)房的構(gòu)成

各通信機(jī)房中，建立一個(gè)基于TCP/IP的現(xiàn)場監(jiān)控平臺(tái)，以便對(duì)機(jī)房內(nèi)工作環(huán)境、通信設(shè)備、電源進(jìn)行集中監(jiān)控，整合串口和協(xié)議，每個(gè)通信機(jī)房都要安裝一臺(tái)主服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)各被監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，既可對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集存儲(chǔ)，也可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查看調(diào)取，還具有對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)和獨(dú)立設(shè)備進(jìn)行分類存儲(chǔ)的功能。每臺(tái)監(jiān)控設(shè)備都要設(shè)有一個(gè)獨(dú)立IP，相應(yīng)管理人員可通過IP地址，利用IE瀏覽器隨時(shí)隨地登錄系統(tǒng)，查看管理設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。當(dāng)通信機(jī)房出現(xiàn)報(bào)警信息和異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄行現(xiàn)場情況和數(shù)據(jù)，并上傳網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備管理人員和控制中心會(huì)第一時(shí)間查看警情并處理，也可在日后在警記錄中對(duì)現(xiàn)場情況進(jìn)行分析總結(jié)，提高管理效率。

3.3監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效果

通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，使北京超高壓公司對(duì)每個(gè)通信機(jī)房的現(xiàn)場情況都了如指掌，不僅使設(shè)備的安全性得到提高，而且使通信機(jī)房的管理得到了加強(qiáng)。具體成效有以下幾個(gè)方面：（1）管理效率得到了提升。動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)彌補(bǔ)了通信機(jī)房管理上的漏洞，使公司能全方位掌握各通信機(jī)房運(yùn)行狀況，對(duì)公司進(jìn)一步完善通信機(jī)房規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)化工作提供了保障和支持。（2）設(shè)備安全得到提升。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝使得設(shè)備運(yùn)行狀況能時(shí)刻反饋到控制中心，另一方面，門禁系統(tǒng)和監(jiān)控視頻使得閑雜人等不能隨意進(jìn)入機(jī)房和操作設(shè)備，避免人為因素造成設(shè)備安全隱患。（3）節(jié)省人力。動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)最大的好處是解決了基層通信機(jī)房人員不足的問題，節(jié)省了通信站點(diǎn)值守人員、巡檢人員的工作量，節(jié)省人力成本，降低工作強(qiáng)度。（4）大數(shù)據(jù)分析。動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)所有通信機(jī)房的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，有助有統(tǒng)計(jì)分析，建立大數(shù)據(jù)庫。

四、結(jié)論

基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)建立的通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)既解決了通信機(jī)房管理的問題，又使通信機(jī)房運(yùn)行的安全性得到提高，此系統(tǒng)不僅可靠性高，而且具有較好的兼容性，擴(kuò)容僅需要添加連接相關(guān)設(shè)備和傳感器到廣域網(wǎng)。北京超高壓公司運(yùn)用動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)京、津、冀、晉、蒙、遼六省市通信機(jī)房的統(tǒng)籌管理，為超高壓公司安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保證。動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)適合在電力系統(tǒng)各公司進(jìn)行推廣應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]杜國民.通信動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科技信息，2011（15）：65-66.

[2]關(guān)光炳.通信機(jī)房環(huán)境設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)與設(shè)計(jì)分析[J].山西建筑，2009，35（31）：363.

[3]劉玉剛.電力通信機(jī)房設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化集中監(jiān)控系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)通信，2009，30（204）：46-49.

[4]王志強(qiáng).機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2009，32（8）：73-75.

[5]張宏杰，耿多，李瑛莉.機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)方案及關(guān)鍵技術(shù)[J].寧夏電力，2012（2）：66-68.