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

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(yùn)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(shí)時呈現(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(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)動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。

2、 動力維護(hù)工作特點(diǎn)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(fèi)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(shí)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(yùn)行狀態(tài)實(shí)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(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(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(yàn)，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(diǎn)。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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(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(diǎn)對點(diǎn)方式的，如果是點(diǎn)對點(diǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)，需要雙方的配合，實(shí)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?yàn)楦婢绦庞袝r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(shí)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(diǎn)對點(diǎn)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(yàn)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(shí)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(yùn)行數(shù)據(jù)；
b.  偶爾控制油機(jī)和空調(diào)。