單銳生

（廣東南方電信規(guī)劃咨詢設(shè)計院有限公司 廣東省深圳市 518038）

電源監(jiān)控直接影響到電力通信的穩(wěn)定性，相關(guān)開發(fā)者就電源控制系統(tǒng)進(jìn)行研究設(shè)計，在系統(tǒng)設(shè)計中增加了電源系統(tǒng)管理、電源設(shè)備管理、電源數(shù)據(jù)采集管理等模塊，并在信息技術(shù)支持下，不斷優(yōu)化升級，同時設(shè)計了電源監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，通過對通信數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析，加強(qiáng)對電源可靠性的保障，提升電力設(shè)備供應(yīng)的穩(wěn)定性。

1 電力通信中的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1.1 系統(tǒng)功能需求

為保證獲取電源監(jiān)控信息數(shù)據(jù)，開發(fā)者選用C++和C#開發(fā)電源監(jiān)控系統(tǒng)，提供電源數(shù)據(jù)查詢、管理和安全管理等服務(wù)；其中，在系統(tǒng)管理模塊中包含了電源權(quán)限管理、角色管理等；在設(shè)備管理中提供了電源設(shè)備信息修改、查看和刪除功能；數(shù)據(jù)采集模塊中，包含了電源設(shè)備配置管理、電源設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理等；并在系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)劃上結(jié)合使用者需求和用戶習(xí)慣，加強(qiáng)角色上的劃分，設(shè)定了系統(tǒng)管理員，主要提供系統(tǒng)管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)采集和查詢功能；設(shè)定普通員工角色，提供數(shù)據(jù)采集和查詢功能；設(shè)備管理員角色則主要負(fù)責(zé)設(shè)備管理和維護(hù)。系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計（如圖1所示）。

1.1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)開發(fā)者在系統(tǒng)功能設(shè)計方面，采用了三層架構(gòu)技術(shù)開發(fā)系統(tǒng)：

底層：稱之為硬件層，包含了Windows 服務(wù)器、設(shè)備串口、無線傳感器和MySQL 服務(wù)器；硬件層主要提供系統(tǒng)管理和硬件管理服務(wù)，通過設(shè)備API 和串口通信采集數(shù)據(jù)；

中間層：稱之為數(shù)據(jù)層，包含了人員信息、設(shè)備信息以及監(jiān)控信息；開發(fā)者建立了開源MySQL 數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲管理，支持操作insert、delete 等數(shù)據(jù)；

頂層：稱之為界面層，包括登錄界面、權(quán)限界面、設(shè)備界面、采集界面、功能界面和數(shù)據(jù)界面，主要負(fù)責(zé)展示界面功能；

在C++和C 支持下，實現(xiàn)了對設(shè)備通信數(shù)據(jù)的管理和界面開發(fā)，在電源系統(tǒng)開發(fā)模式上選用的是C/S 模式，MySQL 數(shù)據(jù)庫選用騰云數(shù)據(jù)，成本較低，經(jīng)濟(jì)效益高。電源系統(tǒng)流程（如圖2所示），當(dāng)啟動信息管理軟件后，軟件開始掃描串口并自檢，一旦發(fā)生故障，將實時將異常數(shù)據(jù)反映在界面中，完成系統(tǒng)故障自檢后，系統(tǒng)進(jìn)入功能初始化模式[1]。同時，電源監(jiān)控系統(tǒng)支持用戶更改系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)支持遠(yuǎn)程設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到服務(wù)器中，用戶可通過MySQL 數(shù)據(jù)庫查看數(shù)據(jù)信息，為用戶提供了查看、分析功能。

1.1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

開發(fā)者在數(shù)據(jù)庫設(shè)計環(huán)節(jié)，選擇了開源MySQL 數(shù)據(jù)庫，高效率的查詢功能，實現(xiàn)源代碼開發(fā)，在互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中廣泛應(yīng)用，廣受開發(fā)者的青睞。MySQL 數(shù)據(jù)庫中包含了：

電源設(shè)備信息：電源設(shè)備編號、電源設(shè)備名稱、電源購買時間和型號、電源類型和容量等：

圖1：電源監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)

圖2：電源系統(tǒng)流程圖

人員信息：人員編號、人員姓名和職務(wù)、入職時間；

數(shù)據(jù)采集信息：設(shè)備編號、信息數(shù)據(jù)采集時間、信息采集內(nèi)容和狀態(tài)等。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

電力通信中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)中心結(jié)構(gòu)，是整個系統(tǒng)中的核心部分，通過設(shè)計監(jiān)控中心結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對通信電源不同監(jiān)控站的監(jiān)控，實現(xiàn)不同監(jiān)控站之間的有效連接，保證通信信息暢通，提高對監(jiān)控站信息獲取的時效性。通過對電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，可滿足電力通信工作實際需求，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，根據(jù)不同的參數(shù)對用戶權(quán)限、警告等級、監(jiān)控點性能門限進(jìn)行設(shè)置，確保通信電源的電力始終處于良好的狀態(tài)下，實現(xiàn)故障監(jiān)測，出現(xiàn)問題第一時間進(jìn)行反饋，為系統(tǒng)管理者提供了優(yōu)化了解決故障問題的參考依據(jù)；電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，依托監(jiān)控中心實現(xiàn)對監(jiān)控站信息數(shù)據(jù)的提取和傳輸，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)信息實時進(jìn)行上報[2]。另外，開發(fā)者根據(jù)電源監(jiān)控設(shè)備工作參數(shù)，實現(xiàn)對監(jiān)控電源的設(shè)計，支持信息數(shù)據(jù)的采集獲取，便于相關(guān)人員實時在線了解不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)真實的運(yùn)行狀態(tài)，并將有效的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控站。

1.2.1 接口監(jiān)控單元接入設(shè)計

在接口單元設(shè)計上，設(shè)計人員通過設(shè)計RS232 接口監(jiān)控單元，快速獲取到交流監(jiān)控器中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用MOSEM 解調(diào)器實現(xiàn)數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，對信號狀態(tài)進(jìn)行模擬，并通過多串口卡加強(qiáng)對計算機(jī)串口的擴(kuò)展，加強(qiáng)對電源設(shè)備的監(jiān)控，在終端監(jiān)控設(shè)計上借助PC機(jī)實現(xiàn)，在用四線解調(diào)器監(jiān)控微波站電源監(jiān)控數(shù)據(jù)，并實時將監(jiān)控到的信息數(shù)據(jù)上傳到PC 機(jī)中，加強(qiáng)對不同監(jiān)控分站監(jiān)控數(shù)據(jù)的檢測，充分發(fā)揮了不同設(shè)備的管控作用，加強(qiáng)對不同電源設(shè)備參數(shù)的提取，通過輔助網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)處理電源監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議，并將相關(guān)信息報送給服務(wù)器終端，為設(shè)備提供了有效的訪問服務(wù)，完成對電力通信電源監(jiān)控系統(tǒng)接口監(jiān)控單元接入設(shè)計目標(biāo)

1.2.2 直接采集數(shù)據(jù)接入設(shè)計

設(shè)計人員在設(shè)計電源監(jiān)控系統(tǒng)直接采集數(shù)據(jù)接入設(shè)計過程中，結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類型進(jìn)行設(shè)計，獲取到不同監(jiān)測區(qū)的電壓模擬量，有效轉(zhuǎn)化為交流和直流電壓變送器，順利將相關(guān)的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉?，完成對模擬量數(shù)據(jù)的獲取，并在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)支持下，完成對相關(guān)協(xié)議的處理，訪問服務(wù)器對接收到的模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實時在功能界面中顯示電力通信工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信息，對故障數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警處理，為相關(guān)人員提供了相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)，有助于從業(yè)人員根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)狀態(tài)制定具有針對性的故障解決處理措施，保證電力通信電源工作的穩(wěn)定性。

1.2.3 混合方式接入設(shè)計

電力通信中的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)計了混合接入方式，充分發(fā)揮了監(jiān)控單元的作用，在SDH 和PCM 支持下，實現(xiàn)對整流電源監(jiān)控信息的發(fā)送，監(jiān)控中心站第一時間接收到相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并經(jīng)過優(yōu)化處理后，將相關(guān)信息數(shù)據(jù)上傳到PC 機(jī)，并在協(xié)議處理機(jī)支撐下，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的監(jiān)聽[3]。數(shù)據(jù)在整個傳輸過程中，主要的采集方式是傳輸通道、網(wǎng)橋等，設(shè)計人員整體設(shè)計思路清晰，保證系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了對服務(wù)器的有效訪問，便于從業(yè)者更加清晰化地掌握電力通信工作狀態(tài)，及時就監(jiān)控系統(tǒng)中反饋的問題進(jìn)行處理，確保最終實現(xiàn)對監(jiān)控信息的采集，并通過界面進(jìn)行展示，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，為系統(tǒng)應(yīng)用實現(xiàn)夯實基礎(chǔ)，確保電源監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的可信性。

2 基于網(wǎng)絡(luò)的通信電源實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)組成

就監(jiān)各級通信電源設(shè)備不同功能角度看，開發(fā)者在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計過程中，將整個監(jiān)控系統(tǒng)劃分為升級、地區(qū)監(jiān)控管理、縣監(jiān)控管理、站監(jiān)控管理系統(tǒng)；各司其責(zé)，實現(xiàn)了不同范圍內(nèi)電源設(shè)備的監(jiān)控和管理，各級監(jiān)控系統(tǒng)中的單元管理模塊分別發(fā)揮了自身的監(jiān)控和管理優(yōu)勢作用。就監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)看，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為不同的層次，提供不同的功能，開發(fā)者在實際設(shè)計過程中，采用的是Internet 數(shù)據(jù)傳輸模式，實現(xiàn)實時的監(jiān)控，完成巡檢任務(wù)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱诜?wù)器中，待服務(wù)器接受指令回收，通過監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊，將設(shè)備中的參數(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為TCP/IP 協(xié)議數(shù)據(jù)，并將服務(wù)器接受到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心中，實現(xiàn)對監(jiān)控信息數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和查閱，若電源設(shè)備發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)會立即啟動報警，確保檢修人員第一時間到達(dá)故障現(xiàn)場，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整[4]。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊

監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊支持基礎(chǔ)設(shè)定、實時監(jiān)控，提供數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫維護(hù)、數(shù)據(jù)查詢等模塊；在基礎(chǔ)設(shè)定單元環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)對人員權(quán)限的設(shè)置，支持設(shè)置各個分級站點參數(shù)；在監(jiān)控單元中，支持電流、電壓等相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，一旦出現(xiàn)故障問題，監(jiān)控系統(tǒng)可進(jìn)行聲音圖像預(yù)警，將故障信息反應(yīng)在系統(tǒng)界面中；數(shù)據(jù)采集模塊則是加強(qiáng)對數(shù)據(jù)庫的維護(hù)和管理，監(jiān)控管理人員可根據(jù)本模塊中，呈現(xiàn)的曲線方式進(jìn)行展示，清晰化地將實時數(shù)據(jù)反應(yīng)出來，用戶通過數(shù)據(jù)查詢模塊，發(fā)揮運(yùn)行數(shù)據(jù)、告警信息、遙控命令等指示，并通過系統(tǒng)輸出模塊，生成相關(guān)的數(shù)據(jù)報表，優(yōu)化了監(jiān)控系統(tǒng)功能。

2.3 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

2.3.1 通信協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)

開發(fā)者設(shè)計的電源監(jiān)控系統(tǒng)，采用協(xié)議轉(zhuǎn)換器方式接入數(shù)據(jù)，傳輸協(xié)議采用的是《智能設(shè)備通信協(xié)議》，應(yīng)用C#語言，連接方式上選擇TCP，更好保證數(shù)據(jù)傳輸時效，并根據(jù)串口服務(wù)器IP地址和端口執(zhí)行通信協(xié)議程序?；诖诜?wù)器能夠?qū)鬏敂?shù)據(jù)ASCII 碼轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，保證了TCP/IP 協(xié)議數(shù)據(jù)的可靠性連接。

2.3.2 監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

基于網(wǎng)絡(luò)的電源監(jiān)控系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)通信功能，將監(jiān)控系統(tǒng)按照多級監(jiān)控級自下而上地逐級進(jìn)行匯階，每一個監(jiān)控級，均按照輻射方式依次與下級監(jiān)控級進(jìn)行連接，進(jìn)而保證順利地完成數(shù)據(jù)采集工作，更好實現(xiàn)系統(tǒng)上機(jī)位通信信息數(shù)據(jù)交換工作，大大提升了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用的安全性和可靠性，在實際應(yīng)用過程中，靈活程度高，信息傳播速率快。開發(fā)者設(shè)計的電源監(jiān)控系統(tǒng)，提供了多元化功能，支持對監(jiān)控站信息數(shù)據(jù)的收集、匯總和存儲，提供了報表生成、打印等功能，在網(wǎng)絡(luò)支持下，提高了信息數(shù)據(jù)的處理和分析能力，保證監(jiān)控信息數(shù)據(jù)采集信息的準(zhǔn)確性。

3 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)在電力通信中的應(yīng)用

3.1 監(jiān)控單元RS232接口接入監(jiān)控系統(tǒng)

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對供電設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)控，設(shè)計者通過設(shè)計監(jiān)控單元RS232 接口，為設(shè)備維護(hù)提供了數(shù)據(jù)參考依據(jù)，保證信息數(shù)據(jù)有效傳輸。電源監(jiān)控系統(tǒng)實際運(yùn)用在電力通信工作中，支持系統(tǒng)預(yù)警，并通過RS232 接口進(jìn)行協(xié)議處理和信息傳輸，通過界面實時反映數(shù)據(jù)信息，值班人員可第一時間將故障信息向上級反饋，加強(qiáng)對故障設(shè)備的維護(hù)和管理，保證設(shè)備正常運(yùn)行?；诒O(jiān)控系統(tǒng)支持對外部環(huán)境的監(jiān)控，在實際運(yùn)行狀態(tài)下，要求相關(guān)人員對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行定期的監(jiān)測和維護(hù)。

3.2 直接采集數(shù)據(jù)的接入

某地區(qū)在應(yīng)用電力通信過程中，采用的是PMS 電源監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)對本地區(qū)相關(guān)電力通信設(shè)備的監(jiān)控，系統(tǒng)中直接采集數(shù)據(jù)的接入，有效提升信息數(shù)據(jù)傳輸速率，當(dāng)信息傳輸過程中，出現(xiàn)電力中斷現(xiàn)象，會嚴(yán)重影響通信質(zhì)量，基于此，本地區(qū)設(shè)置了相應(yīng)的電源進(jìn)行備用，提高應(yīng)急處理水平，保證電源監(jiān)控的有效性和安全性，實現(xiàn)了對定理通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，證實了電力通信中的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，具有投入實際應(yīng)用的可行性。

4 結(jié)論

綜上所述，電力通信中的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，提供了多元化的管理功能，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本，提高了數(shù)據(jù)查詢效率，為通信電源使用提供安全保障，通過使用開源MySQL 數(shù)據(jù)庫，提供了信息數(shù)據(jù)存儲、查詢和分析功能，提高信息處理效率和質(zhì)量，經(jīng)過實踐驗證，電源監(jiān)控系統(tǒng)滿足無線闡述局域網(wǎng)傳輸需求，具有投入實際應(yīng)用的可信性。