|
一、動力環(huán)境集中監(jiān)控的定位 動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡(luò)化的集成系統(tǒng)，各局站的動力設(shè)備及環(huán)境運行數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)集中到監(jiān)控中心，并進(jìn)行存儲、處理，實時呈現(xiàn)運行數(shù)據(jù)和告警數(shù)據(jù)。以“四遙”為手段，通信企業(yè)可以全面撤銷局站有人值守，變被動的搶修模式為主動的預(yù)防性維護(hù)模式，達(dá)到減員增效的目的。 二、動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的背景 1、 通信企業(yè)競爭和發(fā)展的需要 隨著通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，通信企業(yè)間的競爭不斷加劇，“網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量是通信企業(yè)的生命線”，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量領(lǐng)先是通信企業(yè)的絕對競爭優(yōu)勢，穩(wěn)定的動力設(shè)備和優(yōu)良的機(jī)房環(huán)境是保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量領(lǐng)先的必要條件。為了提高運行質(zhì)量保障能力和運維管理低成本運作能力，通信企業(yè)必須建設(shè)動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。 2、 動力維護(hù)工作特點決定 動力設(shè)備預(yù)防性維護(hù)、應(yīng)急供電搶修、機(jī)房環(huán)境維護(hù)等都是勞動密集型工作，傳統(tǒng)的“有人值守＋斷電搶修”維護(hù)模式，執(zhí)行效率低、資源耗費大，難以適應(yīng)動力維護(hù)工作發(fā)展的要求。“生產(chǎn)關(guān)系要適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展”，維護(hù)體制必須向集中化、精細(xì)化轉(zhuǎn)變，動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)適時而生。 三、動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的可行性 1、 動力設(shè)備的可靠性提高 隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，相控整流電源已經(jīng)全面升級為模塊化高頻開關(guān)電源，防酸隔爆電池也換代為密封閥控蓄電池，自動化油機(jī)發(fā)電機(jī)組、機(jī)房空調(diào)等應(yīng)用趨于成熟，設(shè)備可靠性高、故障率低為實施無人值守、集中監(jiān)控提供了基礎(chǔ)條件。 2、 動力設(shè)備智能性完善 設(shè)備的監(jiān)控單元能夠?qū)υO(shè)備本身運行狀態(tài)實時監(jiān)控、智能管理、自動撤投。標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控接口和規(guī)范的智能協(xié)議為實施集中監(jiān)控提供了便利條件。 3、 工控技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)成熟 工控技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的成熟應(yīng)用，為集中監(jiān)控提供了技術(shù)保障。 4、 眾多監(jiān)控廠家的積極參與 眾多具有雄厚技術(shù)實力的監(jiān)控廠家積極投入，為集中監(jiān)控提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。 四、動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1996年，郵電部發(fā)布的《通信電源和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求（暫行規(guī)定）》【YDN 023-1996】，是動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的第一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為動力環(huán)境集中監(jiān)控的建設(shè)和發(fā)展指明了方向。 2005年，信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布的《通信局（站）電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)》【YD/T 1363-2005】，總結(jié)了近十年的建設(shè)和應(yīng)用經(jīng)驗，內(nèi)容豐富、要求明確。該標(biāo)準(zhǔn)分為四個部分：第1部分系統(tǒng)技術(shù)要求代替了原《暫行規(guī)定》，同時修訂和明確了若干定義和術(shù)語，增加了監(jiān)控系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)接口的定義，修訂了監(jiān)控系統(tǒng)的組成及組網(wǎng)的要求，補(bǔ)充了監(jiān)控對象及內(nèi)容，補(bǔ)充了通用管理功能和系統(tǒng)各級功能部分，補(bǔ)充了監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件要求；第3部分是由原附錄《通信協(xié)議》修改后的前端智能設(shè)備協(xié)議部分；第2部分互聯(lián)協(xié)議和第4部分測試方法是新增部分。 五、動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的主要技術(shù) 1、 系統(tǒng)組成簡介 動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)由采集子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、軟件子系統(tǒng)組成，采集子系統(tǒng)完成底端數(shù)據(jù)的采集，傳輸子系統(tǒng)將底端采集到的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心，軟件子系統(tǒng)完成系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)處理、告警產(chǎn)生、數(shù)據(jù)存儲、系統(tǒng)功能等。 被監(jiān)控對象按功能分為動力和環(huán)境兩大類，動力類包括高壓配電、低壓配電、UPS、油機(jī)、電源、電池組、空調(diào)等，環(huán)境類包括、門禁、煙感、溫度、濕度等。 被監(jiān)控對象按采集方式分為智能設(shè)備和非智能設(shè)備兩大類，智能設(shè)備本身具有數(shù)據(jù)采集和處理能力，并帶有智能接口，可以與上位機(jī)通信；非智能設(shè)備本身不具備數(shù)據(jù)采集和處理能力，需要增加傳感器、變送器和采集器來完成數(shù)據(jù)采集和上報。 2、 數(shù)據(jù)采集技術(shù) 在采集子系統(tǒng)中，被監(jiān)控信號的測量至關(guān)重要，被監(jiān)控信號按照特性可以分為模擬量和開關(guān)量。 1） 模擬量采集技術(shù) 模擬量是指隨時間連續(xù)變化的量，對于這些信號的測量，需采用模/數(shù)（A/D，Analogue/Digital）轉(zhuǎn)換設(shè)備將模擬量變成數(shù)字量后才能適合計算機(jī)采集。智能設(shè)備的模擬量信號由監(jiān)控單元完成采集，而非智能設(shè)備的模擬量信號需要增加數(shù)據(jù)采集器、傳感器、變送器等來完成采集，將非電量信號轉(zhuǎn)換為適合采集器輸入特性的電量信號。 2） 開關(guān)量采集技術(shù) 開關(guān)量是指不連續(xù)變化的、具有確定的幾種狀態(tài)的量，最典型的是僅有“0”和“1”兩種狀態(tài)的開關(guān)量。非智能設(shè)備的開關(guān)量信號采集也需要增加開關(guān)量傳感器和采集器。 3、 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 1） E1中繼傳輸技術(shù) E1中繼線路上傳輸2M的碼流，有信道化E1和非信道化E1兩種資源。信道化E1（CE1）定義了幀結(jié)構(gòu)，每幀32個時（TS0"TS31），其中TS0用于同步，TS16用于信令，其余用于傳輸數(shù)據(jù)，每個時隙的帶寬為2M/32=64K。 在動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，2M的某一個時隙可以用于基站與端局監(jiān)控主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，整個2M也可以用于LSC與CSC之間的大數(shù)據(jù)量的傳輸；在基站2M的某時隙傳送數(shù)據(jù)時，需要在基站配置2M抽時隙設(shè)備，在LSC中心通過交換機(jī)做半永久連接或增加DXC數(shù)據(jù)收斂設(shè)備，傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)。 2M傳輸具有傳輸穩(wěn)定性好、可靠性高、響應(yīng)速度快的特點。目前中國移動的大部分基站動力環(huán)境監(jiān)控均采用這種傳輸模式。 2） IP(MDCN)傳輸技術(shù) 局站動力環(huán)境監(jiān)控的串行數(shù)據(jù)，通過傳輸設(shè)備轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包，并通過以太網(wǎng)口接入到已經(jīng)建好的MDCN網(wǎng)絡(luò)中，LSC的端局監(jiān)控主機(jī)接入MDCN網(wǎng)就可以采集到各局站的動力環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)。CSC與LSC之間也可以用MDCN來傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)。MDCN網(wǎng)的特點是前期必須已經(jīng)建成 網(wǎng)絡(luò)，后期上監(jiān)控時，傳輸投入較少，但是如果是某些時段網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量太大，會影響到監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度及穩(wěn)定性。 3） 干接點技術(shù) 由采集器連接各種動力與環(huán)境傳感器和監(jiān)測點進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過OMC與LSC相連，監(jiān)控數(shù)據(jù)為開關(guān)量，可以實現(xiàn)遙信功能。監(jiān)控信息單向上行傳輸，監(jiān)控數(shù)據(jù)通過BTS上的外部告警單元經(jīng)由BSC傳送到OMC。一般在非重要局站的設(shè)備上采用干接點監(jiān)控子系統(tǒng)。 4） 數(shù)字公務(wù)信道技術(shù) 如果E1中繼線路緊張，而又沒有MDCN網(wǎng)絡(luò)，可以采用數(shù)字公務(wù)信道傳送基站動力環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)，由于一條鏈路上傳送有多個基站的監(jiān)控數(shù)據(jù)，各個采集設(shè)備的上報波特率必須相同而地址不同，上位機(jī)采用分時輪巡的方式采集。數(shù)字公務(wù)信道有廣播方式的，也有點對點方式的，如果是點對點方式的，還需要在每個基站上增加通信串口轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行橋接組網(wǎng)。這種傳輸方式因采集速度慢、穩(wěn)定性差而應(yīng)用較少。 5） 短信傳送技術(shù) 短信傳送信息，主要用于監(jiān)控中心的告警輸出，當(dāng)有告警產(chǎn)生時，可以將相關(guān)告警通知相應(yīng)的維護(hù)人員或值班人員，對設(shè)備告警做相應(yīng)處理。 短信告警輸出的方式有兩種，一種是采用無線MODEM的方式，這種方式實現(xiàn)起來相對簡單，另外一種方式是監(jiān)控系統(tǒng)軟件通過短信中心來發(fā)送告警信息給維護(hù)人員，這需要監(jiān)控軟件與短信中心通過一定的協(xié)議來實現(xiàn)，需要雙方的配合，實現(xiàn)難度相對較大。 告警短信只能作為監(jiān)控中心值班的一種輔助手段，監(jiān)控中心的值守才是主要手段，因為告警短信有時延時較大，特別是節(jié)假日，由于客戶的短信信息量太大，短信是排隊發(fā)送的，延時會更大。 4、 基本組網(wǎng)技術(shù) 這里的組網(wǎng)方案是指在沒有MDCN的情況下，新建監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基本組網(wǎng)方案，在實際組網(wǎng)時，可能是多種基本方案混合組網(wǎng)，根據(jù)局站與中心的連接方式可分為三種基本組網(wǎng)方案 1） 多串口卡組網(wǎng)技術(shù) 這種技術(shù)方案主要用于基站與LSC的端局監(jiān)控主機(jī)間的組網(wǎng)，傳輸?shù)蕉啻诳ǖ亩丝谏系臄?shù)據(jù)是串行數(shù)據(jù)，一個端口上可以是一個基站的數(shù)據(jù)（如：2M抽時隙點對點方式），也可以是多個基站的數(shù)據(jù)。 2） 基于路由器的組網(wǎng)技術(shù) 這種技術(shù)方案主要用于樞紐局SU與LSC間的組網(wǎng)、LSC與CSC間的組網(wǎng)。 3） 遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器的組網(wǎng)技術(shù) 這種技術(shù)方案主要用于數(shù)據(jù)量較大的遠(yuǎn)端局站與LSC間的組網(wǎng)，端局監(jiān)控主機(jī)與LSC局域網(wǎng)構(gòu)成一個局域網(wǎng)。 六、動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀 1、 建設(shè)規(guī)模 經(jīng)過近十年的發(fā)展，動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)具有一定的規(guī)模，以中國移動為例，中心機(jī)房監(jiān)控率93.44%；VIP基站監(jiān)控率95.84%；普通基站監(jiān)控率76.95%。并且動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為了通信建設(shè)的配套工程，“同步設(shè)計、同步施工、同步驗收”。 2、 應(yīng)用水平 大致可分為基本、中級、高級三個層次，從中國移動全網(wǎng)情況看，基本應(yīng)用已經(jīng)全部實現(xiàn)，大部分處于中級應(yīng)用水平，高級應(yīng)用尚處于探索和不斷完善之中。 1） 基本應(yīng)用 a. 看告警，看設(shè)備運行數(shù)據(jù)； b. 偶爾控制油機(jī)和空調(diào)。 2） 中級應(yīng)用 a. 查詢歷史停電報表； b. 查詢油機(jī)開機(jī)報表； c. 打印相關(guān)的告警報表； d. 輔助進(jìn)行蓄電池放電試驗。 3） 高級應(yīng)用 a. 進(jìn)行設(shè)備運行質(zhì)量考核、維護(hù)人員績效考核； b. 進(jìn)行故障預(yù)測、故障控制； c. 進(jìn)行設(shè)備生命期預(yù)測； d. 指導(dǎo)設(shè)備大修、改造、更新、選型； e. 實施動力設(shè)備資源管理； f. 改進(jìn)動力節(jié)能運行方案； g. 基站防盜的告警聯(lián)動 3、 典型成果 1） 應(yīng)急供電能力大大增強(qiáng) 近三年，面對電荒、臺風(fēng)等自然災(zāi)害嚴(yán)重，動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)科學(xué)調(diào)配搶修資源，保障了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急供電工作，既提高了資源利用率，又延長了設(shè)備使用壽命。而且通過遠(yuǎn)程控制空調(diào)、開關(guān)電源運行，在節(jié)能降耗方面起到了積極作用。 2） 運行維護(hù)效率大幅提升 依托集中監(jiān)控系統(tǒng)，動力設(shè)備數(shù)量迅速增加、人力基本不變的矛盾得到了很好的解決，通過實時監(jiān)控、告警處理、工單管理等手段，維護(hù)工作有的放矢、執(zhí)行有力，運行質(zhì)量穩(wěn)步提升，重大斷電事故率明顯降低。 3） 代維管理、機(jī)房安全管理方面顯實效 利用監(jiān)控門禁系統(tǒng)，準(zhǔn)確掌握代維公司下局站的時間，考核代維公司到達(dá)局站維護(hù)情況。同時有效解決了防盜問題，實現(xiàn)了機(jī)房安全管理。 4） 科學(xué)指導(dǎo)設(shè)備優(yōu)化和技術(shù)改造 設(shè)備性能評估，通過統(tǒng)計分析歷史數(shù)據(jù)，對設(shè)備的性能進(jìn)行評估，并作為設(shè)備大修、改造或更新的依據(jù)。設(shè)備考核與選型，統(tǒng)計各廠家各型號設(shè)備故障率、平均故障修復(fù)時間、重要告警總歷時、電源效率、誤告警率、平均使用年限等，對設(shè)備進(jìn)行綜合考核，將同類設(shè)備分廠家進(jìn)行排序，作為選型時的參考。 七、動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵性能 1、 系統(tǒng)穩(wěn)定性 作為動力設(shè)備及環(huán)境的維護(hù)工具，集中監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響到動力設(shè)備維護(hù)的效率與質(zhì)量，監(jiān)控系統(tǒng)越穩(wěn)定，動力設(shè)備發(fā)生重大故障的風(fēng)險就越小。 1） 數(shù)據(jù)采集器件的可靠性 集中監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性主要由采集子系統(tǒng)決定的，采集子系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性由兩個因素決定，一是傳感器/變送器準(zhǔn)確性與可靠性，一是采集器A/D變換的準(zhǔn)確性與可靠性。 2） 數(shù)據(jù)處理設(shè)備的穩(wěn)定性 監(jiān)控主機(jī)、端局監(jiān)控主機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等都屬于數(shù)據(jù)處理設(shè)備。數(shù)據(jù)處理設(shè)備不但要完成底端采集到的數(shù)據(jù)處理，還要將處理后的數(shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)傳送給上層軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理設(shè)備中斷，監(jiān)控中心將無法監(jiān)控到該設(shè)備下面的監(jiān)控對象。數(shù)據(jù)處理設(shè)備的穩(wěn)定性將直接影響監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 3） 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的科學(xué)性 局站眾多，信號量大，監(jiān)控系統(tǒng)龐大，需要存儲的數(shù)據(jù)量也非常大，所以，在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計時需要選定一種存儲容量、存取速度都能滿足要求的可靠的數(shù)據(jù)庫。而且，在設(shè)計時要合理設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)庫的運行效率及讀寫速度，增加數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性。 數(shù)據(jù)庫空間是有限度的，數(shù)據(jù)存儲量越大，響應(yīng)速度會逐漸變慢，不穩(wěn)定的風(fēng)險就會增加，所以，在工程具體應(yīng)用時，在符合歷史數(shù)據(jù)查詢要求的基礎(chǔ)上，必須精簡信號，刪除不必要的信號，同時合理設(shè)置存儲周期和閥值，保證寶貴的數(shù)據(jù)庫空間。 2、 數(shù)據(jù)過濾功能 數(shù)據(jù)過濾是一個基礎(chǔ)功能，例如任何一個告警都會并發(fā)各種關(guān)聯(lián)設(shè)備的告警，為了突出該告警本身，便于故障定位與維修，根據(jù)動力供電系統(tǒng)原理，監(jiān)控系統(tǒng)必須自動實現(xiàn)將該告警引起的下游設(shè)備告警過濾掉，減少監(jiān)控系統(tǒng)告警量。數(shù)據(jù)過濾是集中監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)友好的重要功能，必須持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化。 八、動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向 1、 完善B接口、建設(shè)CSC，發(fā)揮集中優(yōu)勢 在地市LSC成熟應(yīng)用基礎(chǔ)上，為了實現(xiàn)更高的集中化管理，必須建設(shè)省CSC，將各地市LSC連接起來。這樣，就存在CSC與LSC統(tǒng)一接口協(xié)議問題，即監(jiān)控系統(tǒng)B接口。但是在實際運作過程中，發(fā)現(xiàn)最初的B接口存在一些局限性和二義性。例如：B接口的功能實現(xiàn)過分依賴通訊，沒有設(shè)計一套可靠性保證機(jī)制；各個廠家的LSC設(shè)計思路和性能差異極大地影響CSC功能的實現(xiàn)。 因此，必須在實踐中對B接口進(jìn)一步調(diào)試、修改、完善，使B接口運行更加穩(wěn)定，也使整個監(jiān)控系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。 2、 統(tǒng)一A接口、推廣創(chuàng)新方案，降低建設(shè)成本 監(jiān)控系統(tǒng)中涉及大量的A接口協(xié)議，即智能設(shè)備通信協(xié)議。由于各廠家采用的智能設(shè)備的協(xié)議不同，種類繁多（特別是個別廠家采用私有協(xié)議），在接入監(jiān)控系統(tǒng)時，還可能要增加一些協(xié)議轉(zhuǎn)換器完成協(xié)議轉(zhuǎn)換；統(tǒng)一A接口協(xié)議，可以節(jié)約大量的建設(shè)成本。 浙江公司通過自主創(chuàng)新提出的“2M總線環(huán)、RS232上網(wǎng)”專利方案，能夠有效節(jié)約投資，為干結(jié)點監(jiān)控的升級和新建模擬量監(jiān)控提供了一套全新方案，有一定的推廣價值。 3、 深挖統(tǒng)計數(shù)據(jù)，實現(xiàn)監(jiān)控的高級應(yīng)用 通過停電報表，分析評價市電的質(zhì)量，指導(dǎo)建設(shè)和維護(hù)。通過歷史告警統(tǒng)計報表，作為該局站設(shè)備穩(wěn)定性、維護(hù)業(yè)務(wù)考核的依據(jù)。通過設(shè)備歷史告警統(tǒng)計報表，評價各設(shè)備告警/故障率情況，作為設(shè)備選型的重要依據(jù)。通過電池放電曲線報表，評價電池的好壞，發(fā)現(xiàn)落后電池。在電費統(tǒng)計的同時，分析電源工作效率＝電源直流用電量/電源交流用電量。通過查詢、統(tǒng)計、分析設(shè)備的歷史告警情況，結(jié)合設(shè)備使用年限，對設(shè)備的故障趨勢預(yù)測，提前做好預(yù)防性維護(hù)和計劃性更新工作，降低故障率，延長設(shè)備使用壽命。 4、 科學(xué)規(guī)劃，平滑升級為機(jī)房綜合信息平臺 動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是獨立于通信業(yè)務(wù)網(wǎng)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺，隨著集中化的逐步推進(jìn)，智能門禁、智能電表、綜合防盜、圖像監(jiān)控、智能節(jié)能、機(jī)房空間資源等等機(jī)房基礎(chǔ)信息都將是集中管理的內(nèi)容，因此，必須科學(xué)規(guī)劃動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)和擴(kuò)展能力，為升級為機(jī)房綜合信息管理平臺打好基礎(chǔ)。 |
