覃 周

（廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進(jìn)步，通信電源作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的重要組成單元受到了廣泛關(guān)注。依據(jù)設(shè)備應(yīng)用要求打造安全、可靠、穩(wěn)定且不間斷的應(yīng)用控制模式，就要匹配遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，為各個環(huán)節(jié)銜接效果的優(yōu)化提供支持。

1 通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1 通信電源設(shè)備組成

在通信電源設(shè)備體系中，主要包括交流配電設(shè)備、整流柜、直流配電設(shè)備以及電源模塊，不同組成結(jié)構(gòu)發(fā)揮其實際作用，從而建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的監(jiān)控平臺。交流配電設(shè)備是完成市電輸入或油機輸入切換的重要設(shè)備單元，能實現(xiàn)交流輸出分配等目的，在實際操作過程中具備單面操作維護(hù)及告警等功能單元。整流柜最基礎(chǔ)的功效就是將輸入交流電轉(zhuǎn)換為輸出直流電源，滿足通信的基本需求。一般而言，整流柜是多臺整流模塊共同并聯(lián)組成，在分擔(dān)負(fù)載的基礎(chǔ)上均分負(fù)載，且單模塊出現(xiàn)異常不會對整個系統(tǒng)運行效果造成影響。直流配電設(shè)備主要是進(jìn)行直流輸出路線的分配處理，并且能完成電池的接入和負(fù)載處理等工作。采取自由出線的處理方式，可滿足柜內(nèi)并機和柜外并機處理，具備告警功能。最關(guān)鍵的是，直流配電設(shè)備還能對每一路熔斷器的通路狀態(tài)予以檢測。電源模塊采取的是低壓差自入均流技術(shù)，模塊電流不均衡度在3%以下，能實現(xiàn)輸出短路故障自動恢復(fù)。

1.2 通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用原理

在通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，主要組成部分包括主控站、數(shù)據(jù)實時性采集單元、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）監(jiān)控模塊以及交/直流配電監(jiān)控模塊，各模塊依據(jù)具體要求落實相應(yīng)工作。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)原理

在監(jiān)控系統(tǒng)實際運行過程中，實時性數(shù)據(jù)采集單元會借助各類傳感器完成參數(shù)數(shù)據(jù)的收集和匯總，尤其是將非線性非電信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性電信號，并且應(yīng)用A/D轉(zhuǎn)換處理后就能將相應(yīng)信號直接輸送到PLC模塊。PLC模塊對數(shù)字信號進(jìn)行集中處理，主要完成編碼轉(zhuǎn)換等工作，轉(zhuǎn)變?yōu)镽S232通信協(xié)議支持下的格式結(jié)構(gòu)，配合調(diào)制解調(diào)器（Modem）完成傳輸，直接輸送到公共電話網(wǎng)。引用巡檢模塊將信號直接傳輸?shù)街骺赜嬎銠C并顯示在監(jiān)控屏上，以保證操作人員能及時針對具體問題落實相應(yīng)的處理措施，減少設(shè)備異常情況造成的經(jīng)濟損失，維持遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的規(guī)范性和科學(xué)性。若是市電正常，則對應(yīng)的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器（Automatic transfer switching equipment，ATS）會自動接通市電供給AC/DC整流模塊，這就能有效維持48 V直流電的輸出，以保證程控交換機運行正常，同時完成蓄電池浮充充電等工作。一旦出現(xiàn)市電停電，自動啟動ALTS模塊，切換為柴油機供電模式，并且利用整流模塊輸出直流電保證程控交換機和蓄電池運行正常。

除此之外，和整流架配套的交流配電柜與直流低阻配電柜也能發(fā)揮其差異化作用，結(jié)合應(yīng)用要求完善對應(yīng)的控制單元，維持應(yīng)用運行的規(guī)范性，保證綜合約束管理滿足模塊標(biāo)準(zhǔn)并且匹配智能化設(shè)計，具備中央處理器（Central Processing Unit / Processor，CPU）和智能接口。交流配電柜能對交流電壓參數(shù)、電流參數(shù)、頻率參數(shù)以及防雷器狀態(tài)予以實時性測定分析，而直流低阻配電柜則能及時檢測直流電壓和負(fù)載參數(shù)，并且及時了解熔絲狀態(tài)等，建立完整的智能協(xié)同分析模式，從而更好地為通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)操作處理提供支持[1]。

2 通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件內(nèi)容

在通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中，要確保相應(yīng)模塊都能發(fā)揮其實際作用，打造完整的監(jiān)控運行管理模式，在維持應(yīng)用效果的基礎(chǔ)上保證系統(tǒng)操作管理的規(guī)范性。一般是在整流架位置完成監(jiān)控模塊的安裝，打造三級監(jiān)控運行管理體系，實時性收集處理監(jiān)控板數(shù)據(jù)，并且結(jié)合電源系統(tǒng)的具體運行情況完成蓄電池智能化管理工作，真正意義上實現(xiàn)溫度補償控制、充電電流限制管理以及電池容量監(jiān)督等。

2.1 應(yīng)用模塊

2.1.1 主控站模塊

通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主監(jiān)控臺要借助RS232等技術(shù)完成和程控機AC/DC整流監(jiān)控的連接處理，對應(yīng)的PLC模塊和主監(jiān)控計算機通信接口也要結(jié)合具體應(yīng)用選擇適宜的連接模式。較為常見的連接處理方式包括RS232接口通信和Modem接口通信，需要結(jié)合實際情況匹配更加適宜的接口處理模式。若機房位置和柴油機房位置差距在30 m以內(nèi)，且僅設(shè)置1臺柴油發(fā)電機，則一般利用RS232接口通信；若柴油機數(shù)量不止一臺，且監(jiān)控中心位置和柴油發(fā)電機距離在5 km以上，則利用Modem通信。

2.1.2 中間層模塊

為了維持通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運行的規(guī)范性，PLC監(jiān)控模塊能實現(xiàn)直流/交流屏監(jiān)控模塊的處理，利用RS232接口操作技術(shù)可以實時將獲取的數(shù)據(jù)予以匯總，并且按照相應(yīng)格式借助Modem傳輸?shù)絇SIN，配合巡檢單元保證主監(jiān)控計算機處理效果符合預(yù)期，及時報警控制，實現(xiàn)集散式測量管理。

（1）PLC運行參數(shù)。對于通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)而言，柴油機的輸出電壓、電流以及頻率都是關(guān)鍵參數(shù)。此外，PLC還需要完成充放電電流的監(jiān)測，及時匯總市電電網(wǎng)電壓參數(shù)、三相電流參數(shù)、電網(wǎng)頻率參數(shù)以及自動負(fù)載轉(zhuǎn)換開關(guān)工作狀態(tài)等信息，以便后續(xù)監(jiān)控指導(dǎo)管理工作有序開展。

（2）故障報警。通過PLC獲得故障報警信息，從而及時了解直流配電各個輸出支路熔斷器的通斷狀態(tài)和蓄電池組熔斷器的通斷狀態(tài)，分析電池是否存在過壓、欠壓等情況，及時了解市電電網(wǎng)停電、缺相等問題，為綜合管理效果的優(yōu)化提供保障。

（3）實時性控制。PLC支持油機的開啟和停止，并且能對交流屏中的自動負(fù)載轉(zhuǎn)換開關(guān)予以實時性調(diào)控，維持良好的運行狀態(tài)，保證實時性監(jiān)控效果的規(guī)范水平。

基于PLC模塊的應(yīng)用效能，在匯總不同數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)信息的基礎(chǔ)上及時整理并分析相關(guān)內(nèi)容，更好地向監(jiān)控計算機報告相關(guān)信息，便于緊急情況處理[2-4]。

2.1.3 底層模塊

為了保證通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運行規(guī)范性，不僅要對監(jiān)控內(nèi)容和流程予以關(guān)注，還要充分考量環(huán)境因素。在直流配電屏監(jiān)控和交流配電屏監(jiān)控體系中，一般都不會使用單片機，只是借助分立元件進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和匯總，配合調(diào)制處理單元和RS232接口實現(xiàn)信息傳遞。

直流屏監(jiān)控單元要完成蓄電池充電電流、放電電流的監(jiān)測處理，并且還要對程控交換機總電流和各路負(fù)載熔斷器的通斷狀態(tài)予以監(jiān)控，及時了解蓄電池是否出現(xiàn)了過壓問題或欠壓問題。接收監(jiān)控中心指令后完成充電和放電操作。交流屏監(jiān)控單元主要是對交流三相電壓、市電電網(wǎng)過壓以及停電等問題進(jìn)行集中分析，尤其是在市電停電狀態(tài)下要接收控制命令，然后匹配自動負(fù)載轉(zhuǎn)換開關(guān)完成過渡性供電處理，啟動柴油機利用AC/DC整流模塊就能保證交換機及時供電。

2.2 功能模塊

通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能為工作人員開展監(jiān)督工作提供保障，通過匹配集中監(jiān)控管理方案和整合相關(guān)內(nèi)容，針對柴油發(fā)電機和市電等狀態(tài)信息進(jìn)行實時性監(jiān)督管理，從而維持控制對象工作的規(guī)范性和穩(wěn)定性。匹配監(jiān)控系統(tǒng)選取相應(yīng)的軟件，主要包括以下4個基本系統(tǒng)功能。

（1）數(shù)據(jù)采集功能。采用對應(yīng)的軟件模塊完成數(shù)據(jù)采集和匯總，并且以類群和數(shù)據(jù)庫的形式進(jìn)行儲存，保證操作人員能結(jié)合實際需求完成數(shù)據(jù)分析工作，最大程度提高數(shù)據(jù)應(yīng)用效能。

（2）控制操作功能。結(jié)合數(shù)據(jù)建立對應(yīng)的控制指令，確保通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能發(fā)揮其實際作用，提升綜合監(jiān)督管理的效率。

（3）數(shù)據(jù)管理功能。對油機、市電進(jìn)行觀察，匹配“查看數(shù)據(jù)”“查看狀態(tài)”“查看故障”等基礎(chǔ)功能，完成實時性數(shù)據(jù)監(jiān)督管理控制。

（4）報警功能。依據(jù)獲取的信息數(shù)據(jù)對比歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常時及時完成報警處理。

在Windows環(huán)境下借助數(shù)據(jù)庫功能就能實現(xiàn)語言編程，提升控制和檢測工作的便捷性，輔助操作人員進(jìn)行設(shè)備的啟動、停止、急停等。此外，結(jié)合Web服務(wù)器和智能傳感器實現(xiàn)新連接處理。相較于傳統(tǒng)控制模式，其工作結(jié)構(gòu)更加靈活且狀態(tài)信息的時效性水平更高[5-7]。

3 通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件組成

系統(tǒng)硬件設(shè)備主要分為嵌入式網(wǎng)絡(luò)式服務(wù)器和底層傳感器。

3.1 嵌入式網(wǎng)絡(luò)式服務(wù)器

嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是硬件系統(tǒng)的核心，利用TCP/IP實現(xiàn)上層瀏覽器和嵌入式網(wǎng)路瀏覽器的實時性連接，保證通信連接的合理效果。需要注意的是，由于實際現(xiàn)場要借助互聯(lián)網(wǎng)訪問，因此采取無線、異步傳輸寬帶等方式進(jìn)行現(xiàn)場連接。

3.2 底層傳感器

結(jié)合實際應(yīng)用監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計底層集散式測量系統(tǒng)，有效實現(xiàn)被測量對象的實時性顯示處理，維持遠(yuǎn)程控制操作的規(guī)范性。應(yīng)用通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對為程控交換機提供后備供電的柴油機進(jìn)行實時性遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時采集和監(jiān)測相關(guān)運行參數(shù)，利用底層傳感器建立控制器接收服務(wù)器發(fā)送指令的硬件控制模式，保證系統(tǒng)節(jié)點安全。此外，建立相應(yīng)控制單元支持計算機主監(jiān)控臺的控制處理，不僅能實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，而且還能實時性修改油機運行參數(shù)，提供聲光報警，以保證設(shè)備運行的安全性和整個系統(tǒng)操作的合理性。底層傳感器工作原理如圖2所示。

圖2 底層傳感器工作原理

4 結(jié) 論

通信電源設(shè)備智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用更加關(guān)注集散式測量系統(tǒng)和雙重測量控制管理的協(xié)同處理，通過軟件和硬件的規(guī)范性配合可以減少故障問題，優(yōu)化監(jiān)控效率，及時發(fā)現(xiàn)通信電源設(shè)備運行異常狀態(tài)，提升智能化管理工作的整體效果。此外，結(jié)合用戶的具體需求完成通信控制管理，為系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。