淺談動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展

一、動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控的定位

動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的集成系統(tǒng)，各局站的動(dòng)力設(shè)備及環(huán)境運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)集中到監(jiān)控中心，并進(jìn)行存儲(chǔ)、處理，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)運(yùn)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(xiāo)局站有人值守，變被動(dòng)的搶修模式為主動(dòng)的預(yù)防性維護(hù)模式，達(dá)到減員增效的目的。

二、動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的背景

1、 通信企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)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(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)定的動(dòng)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(yùn)行質(zhì)量保障能力和運(yùn)維管理低成本運(yùn)作能力，通信企業(yè)必須建設(shè)動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。

2、 動(dòng)力維護(hù)工作特點(diǎn)決定

動(dòng)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(dòng)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(fèi)大，難以適應(yīng)動(dòng)力維護(hù)工作發(fā)展的要求?！吧a(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(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)適時(shí)而生。

三、動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的可行性

1、 動(dòng)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(jí)為模塊化高頻開(kāi)關(guān)電源，防酸隔爆電池也換代為密封閥控蓄電池，自動(dòng)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(shí)施無(wú)人值守、集中監(jiān)控提供了基礎(chǔ)條件。

2、 動(dòng)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(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能管理、自動(dòng)撤投。標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控接口和規(guī)范的智能協(xié)議為實(shí)施集中監(jiān)控提供了便利條件。

3、 工控技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(shí)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(dòng)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(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的第一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為動(dòng)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(yàn)，內(nèi)容豐富、要求明確。該標(biāo)準(zhǔn)分為四個(gè)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(shí)修訂和明確了若干定義和術(shù)語(yǔ)，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(duì)象及內(nèi)容，補(bǔ)充了通用管理功能和系統(tǒng)各級(jí)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(cè)試方法是新增部分。

五、動(dòng)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(jiǎn)介
　　
動(dòng)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(chǔ)、系統(tǒng)功能等。

　　

被監(jiān)控對(duì)象按功能分為動(dòng)力和環(huán)境兩大類(lèi)，動(dòng)力類(lèi)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(lèi)包括、門(mén)禁、煙感、溫度、濕度等。
　　
被監(jiān)控對(duì)象按采集方式分為智能設(shè)備和非智能設(shè)備兩大類(lèi)，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(lái)完成數(shù)據(jù)采集和上報(bào)。

2、 數(shù)據(jù)采集技術(shù)

在采集子系統(tǒng)中，被監(jiān)控信號(hào)的測(cè)量至關(guān)重要，被監(jiān)控信號(hào)按照特性可以分為模擬量和開(kāi)關(guān)量。

1） 模擬量采集技術(shù)

模擬量是指隨時(shí)間連續(xù)變化的量，對(duì)于這些信號(hào)的測(cè)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(jì)算機(jī)采集。智能設(shè)備的模擬量信號(hào)由監(jiān)控單元完成采集，而非智能設(shè)備的模擬量信號(hào)需要增加數(shù)據(jù)采集器、傳感器、變送器等來(lái)完成采集，將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合采集器輸入特性的電量信號(hào)。

2） 開(kāi)關(guān)量采集技術(shù)

開(kāi)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(kāi)關(guān)量。非智能設(shè)備的開(kāi)關(guān)量信號(hào)采集也需要增加開(kāi)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(gè)時(shí)（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(gè)時(shí)隙的帶寬為2M/32=64K。

在動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，2M的某一個(gè)時(shí)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(gè)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(shí)隙傳送數(shù)據(jù)時(shí)，需要在基站配置2M抽時(shí)隙設(shè)備，在LSC中心通過(guò)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?cái)?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(diǎn)。目前中國(guó)移動(dòng)的大部分基站動(dòng)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(dòng)力環(huán)境監(jiān)控的串行數(shù)據(jù)，通過(guò)傳輸設(shè)備轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包，并通過(guò)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(dòng)力環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。CSC與LSC之間也可以用MDCN來(lái)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。MDCN網(wǎng)的特點(diǎn)是前期必須已經(jīng)建成

網(wǎng)絡(luò)，后期上監(jiān)控時(shí)，傳輸投入較少，但是如果是某些時(shí)段網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量太大，會(huì)影響到監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度及穩(wěn)定性。

3） 干接點(diǎn)技術(shù)

由采集器連接各種動(dòng)力與環(huán)境傳感器和監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)OMC與LSC相連，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為開(kāi)關(guān)量，可以實(shí)現(xiàn)遙信功能。監(jiān)控信息單向上行傳輸，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)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(diǎn)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(méi)有MDCN網(wǎng)絡(luò)，可以采用數(shù)字公務(wù)信道傳送基站動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，由于一條鏈路上傳送有多個(gè)基站的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，各個(gè)采集設(shè)備的上報(bào)波特率必須相同而地址不同，上位機(jī)采用分時(shí)輪巡的方式采集。數(shù)字公務(wù)信道有廣播方式的，也有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的，如果是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的，還需要在每個(gè)基站上增加通信串口轉(zhuǎn)換器來(lái)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(shí)，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(duì)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(wú)線MODEM的方式，這種方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，另外一種方式是監(jiān)控系統(tǒng)軟件通過(guò)短信中心來(lái)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(guò)一定的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要雙方的配合，實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)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?yàn)楦婢绦庞袝r(shí)延時(shí)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(duì)發(fā)送的，延時(shí)會(huì)更大。

4、 基本組網(wǎng)技術(shù)

這里的組網(wǎng)方案是指在沒(méi)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(shí)際組網(wǎng)時(shí)，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(gè)端口上可以是一個(gè)基站的數(shù)據(jù)（如：2M抽時(shí)隙點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式），也可以是多個(gè)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(wèn)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(gè)局域網(wǎng)。

六、動(dòng)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(guò)近十年的發(fā)展，動(dòng)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(guó)移動(dòng)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(dòng)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(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收”。

2、 應(yīng)用水平

大致可分為基本、中級(jí)、高級(jí)三個(gè)層次，從中國(guó)移動(dòng)全網(wǎng)情況看，基本應(yīng)用已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)，大部分處于中級(jí)應(yīng)用水平，高級(jí)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(yùn)行數(shù)據(jù)；
b.  偶爾控制油機(jī)和空調(diào)。