近十年来,通信行业一直是我国发展最迅猛、技术更新最快的行业之一,通信网本身随着基础技术和系统技术的发展走向更高的层次,相应的对通信电源的性能、可靠性要求也不断提高。为此,1996年1月原邮电部发布了《通信局(站)电源系统总技术要求》(暂行规定)及(1996)105号文件,明确指出通信局(站)电源系统应实现集中监控,逐步实现少人或无人值守,把集中监控列为通信电源系统的一个必不可少的部分。这里所指的集中监控系统是利用先进的信息技术、控制技术及计算机应用技术成果,对分布在不同通信局(站)的电源、油机、蓄电池、UPS、逆变器、高低压配电等多种动力设备和图像(声音)、空调、消防系统等环境的各种参数进行遥测、遥信和遥控,实时监测其运行参数,诊断和处理故障,记录和分析相关数据,从而对设备进行集中的监控、维护和管理,配置优势的人力、技术资源,保障在网运行通信设备获得优质的电力供给,实现通信局(站)少人或无人值守的目的。基于上述因素,同时考虑到黔西南州电信机房分布的离散性,贵州电信黔西南州分公司在整个黔西南州进行了动力环境集中监控系统的建设。
二 网络结构
该系统的设计目的,是将兴义市的所有电信机房、各下属县的枢纽机房和关键节点机房、重要的小灵通基站纳入到集中监控系统中来,便于及时发现上述机房动力设备的工作状态是否正常、机房环境是否处于最优状态,尽快解决动力和环境设备存在的问题,确保通信网络正常运作。
系统具体实现时,采用中兴通讯ZXM10动力环境集中监控系统,对各机房的动力、环境和图像进行监控,对各基站的动力、环境进行监控。
在各端局,用前端采集设备(CMU、BMU、MISU)和配套的传感器,采集待监控的动力设备、环境设备的工作运行参数;用工业监控摄像机、话筒和云台控制器采集机房的图像和语音。上述数据、视频、音频信号传送到前置机后,通过数字编码将音频、视频信号转换成数字信号,然后和数据信号混合打包形成一个完整的2M信号送往监控中心。
在各基站,用前端采集设备(MISU、BMU)和配套的传感器,采集基站内的动力设备、环境设备的工作参数,然后形成一个64Kb/s的数据,占用2M中的一个时隙送往监控中心。
在监控中心,将来自各机房的2M信号输入到E1处理机柜,对信号进行处理,将数据、图像、语音信号进行解码分离,然后将数据送往网管系统、还原后的模拟音频信号送往音箱、还原后的模拟图像信号送往监视器;将来自各基站的2M信号进行时隙收敛,合成一个2M后送往PC2M处理机,处理后的数据接入网管系统。
具体网络结构实现如图1所示。
图1 系统网络结构图
三 动力环境监控系统的监控对象
本系统的监控对象主要包括机房图像、语音和动力环境设备。动力环境设备的监控内容如表1所述。
表1 动力环境设备的监控内容
四 监控系统的实现原理
本系统的监控对象主要包括被监控设备的四遥数据、图像和语音,对于图像和语音信号,通过数字编解码实时送往监控中心,对于被监控设备的四遥数据,则分成告警数据处理流程和实时数据处理流程两种处理途径。
1. 告警处理流程
前置机与采集模块之间的通信采用主从通信方式,前置机定时扫描采集模块采集上来的数据,对告警数据,则做如下的处理:在前置机的界面上进行显示;根据需要在前置机进行存储;如果此告警不需过滤,将这些告警数据根据预先定好的级别送到网管系统的节点通信机,如需要告警过滤,则不上报告警。
节点通信机收到前置机送来的告警数据后,首先将数据送往数据库存储,其次节点通信机将告警数据送到监控中心的监控业务台上。监控业务台接收到数据后,对告警数据进行分析,以声光告警方式提醒值班人员。
2.实时数据的处理流程
前置机将采集的数据保存到内存中,根据系统设置的数据统计上报时间,定期上报实时数据到网管系统进行存储。当用户查询某个设备的工作状态时,业务台根据用户的操作,通过节点通信机将查询的数据发往相应的前置机,前置机分析数据后,将当前采集到的实时数据上报网管系统显示。
五 监控系统实现的基本功能
1. 四遥功能:对于被监控设备,实时上报该设备的遥测、遥信参数,对部分智能设备的工作参数可以进行遥控和遥调。
2. 告警管理功能:以可闻可视的声光告警方式实时提示值班人员某个设备发生告警,告警发生时无论当前在哪个操作界面均告警联动到当前发生告警设备的页面,通过查询相应页面了解告警产生的原因,通过专家库了解设备故障的解决方案。告警级别(三级)、告警方式、告警屏蔽和过滤、告警声音、告警门限、告警时界面显示颜色等均可自由设置。
3. 报表管理功能:系统提供一定时间段的查询功能,支持自定义报表格式,具备以HTML和EXCEL电子表格格式生成各种统计报表的功能。根据值班人员的需要,生成相应的表格供值班人员分析设备的运行情况。
4. 数据管理功能:系统提供基于sybase数据库应用操作的全部功能,系统能对设定类别、设定周期的运行记录数据进行分析,对所有的运行监测数据进行备份和恢复,能按照设定的类别和周期进行自动保存和更新。
5. 配置管理功能:系统具备设备管理功能,能对有关数据处理参数、告警参数等所有系统参数进行灵活配置的功能,能对用户界面、报表、曲线格式以及监控点的增删等进行自由地更改。
6. 档案管理功能:系统能对SC所辖的所有设备进行资料管理,对记录信息可以查询,可以按照具体情况进行修改,系统能对所辖区域的相关人员进行管理和考核。
7. 安全管理功能:系统具备用户识别和防止用户误操作的功能,对用户操作权限可以进行分级设置、自由权限组合、控制和管理,对所有的用户操作进行详细记录,以操作日志的形式保存,可做相关查询。
8. 自我管理功能:系统具备对整个系统组成、链路及相关监测设备的自诊断功能,具备完善的系统日志管理功能,为系统维护提供方便。
9. 其它功能:系统具备显示和打印功能。
10. 系统支持三级管理结构,组网结构清晰。
六 监控系统的实施效果
黔西南州的动力环境监控系统,经过中兴通讯工程人员的施工调试,目前一、二期工程已完成建设并投入使用,通过半年来的实践,发现该系统告警准确迅速,具备很强的优势,值得在通信机房基站推广。在具体使用过程中,该系统具备如下优点:
1. 告警迅速准确,便于及时解决设备故障。在通信机房基站设备发生告警时,迅速上报到监控中心,有利于维护人员及时前往处理,消除设备带故障工作的隐患、杜绝重大故障的发生,向在网运行设备提供优质电力供给。如:一个基站通信电源配置2个整流器,其中一个损坏,在以前的巡检模式下另一个损坏将会导致该基站瘫痪,而现在通过集中监控系统则能及时发现故障,解决隐患。
2. 通过合理调度,确保重点机房供电。市电停电时,根据蓄电池的剩余放电容量,合理安排发电车值班人员前往发电,确保重点机房基站的不间断供电。
3. 通过对蓄电池定期进行充放电巡检,确保蓄电池容量。定期控制整流器关机,通过蓄电池放电给系统供电,待电池电压跌落到一定程度后再通过电源给蓄电池充电,确保蓄电池的容量不会大幅衰减。
4. 通过蓄电池的定期充放电,分析蓄电池性能。蓄电池单体性能恶化时,其内阻增大,严重影响整组蓄电池的性能,通过定期充放电,根据单体电池的充放电电压特性曲线,确定电池组中性能恶化的蓄电池单体,及时给予修复或更换。
5. 通过报表功能,定期查询系统故障,分析其中的共性问题,及时寻找解决方案,从根本上提高系统的运行稳定性。
6. 根据环境温、湿度,控制机房基站空调的开关机,在确保机房环境满足设备要求的情况下,减少电力消耗,达到节约开支的目的。
7. 通过档案管理功能,对系统内所有动力、空调设备进行管理,确保固定资产的精确管理。
8. 通过在关键位置安装摄像机,在无人值守的情况下,进行闭路监控,确保机房的安全性。
9. 通过整合、撤离各机房值班人员,建立一支专业化的动力维护队伍,根据集中监控系统的实时调度,及时处理各种设备的故障和告警,确保系统性能的稳定,达到减员增效的目的。
通过半年来的实践,该系统已在黔西南电信动力维护系统中起到了中坚作用,为整个黔西南州动力系统的稳定工作提供了优质保证,保证了在网运行设备的优质电力供给,为黔西南州通信系统稳定工作打下了扎实的基础。