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通信动力设备及环境集中监控管理系统

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通信动力设备及环境集中监控管理系统

技
术
方
案

前 言

我公司是一家专门从事通信、 电力、 楼宇等监控管理系统设计、 生产、 销售、 施工、 服务为一体的高科技企业。公司依托国防科技大学领先的军工技术, 先后开发研制的监控系列产品具有完全自主知识产权, 现已成为中国通信动力及环境集中监控系统最大的供应商之一。
该产品的研制始于92年, 95年底在国内首家开通了实用型系统, 96年底在全国同类产品中唯一经过邮电部组织的科技成果鉴定, 并不断推出新版本的监控系统, 技术水平一直处于同行业中的领先地位。
公司汇集了信息科学、 计算机科学、 自动控制、 网络通讯和工程设计、 系统集成、 安装维护等多个领域的专业人才, 形成了一支实力强大、 综合性好、 专业性强的、 精通监控技术开发、 擅长市场营销和企业管理的复合型技术队伍。
我公司以成熟产品为基础, 以军工技术为后盾, 凭借丰富的应用经验, 信守”顾客的需要就是我们的目标”的发展宗旨, 发挥专业优势, 为您提供通信动力设备及环境集中监控管理系统的解决方案。
移动集团总公司B接口测试第一批经过单位。
电总测试选型中名列前茅, 成为电总推荐选用品牌。

目 录

1、 工程概况 1
2、 设计依据 1
3、 系统组成 2
4、 系统功能 8
5、 系统特点 10
6、 技术指标 10
7、 系统软件 11
8、 系统硬件 16
9、 监控内容及配置 20
10、 工程施工 21
11、 售后服务及培训 22

1、 工程概况
通信动力设备及环境集中监控管理系统是一个综合利用计算机网络技术、 数据库技术、 通信技术、 自动控制技术、 新型传感技术、 自动检测技术等构成的计算机网络, 其监控对象是通信动力设备及机房环境。
重庆移动分公司通信动力设备及环境集中监控管理系统( 以下简称动环监控系统) 采用逐级汇接树状网络结构, 整个系统包括二级, 在万州区建设区域监控中心LSC, 在各个分布的被监控现场设置现场监控单元( FSU) 。
本期动环监控系统工程对万州片区内的462个标准基站的动力设备及环境进行远程监控和管理。
LSC经过MSC/BSC与BTS之间局间中继( 2M) 中的空闲时隙与FSU通信, 维护人员在本地监控中心利用系统提供的遥测、 遥信、 遥控、 遥调功能对被监控设备实现全面监控管理, 对充分利用人力资源、 加强维护支持手段的建设, 提高劳动生产率和网络维护水平, 实现动力设备维护现代化具有积极的促进作用。
本系统技术建议书根据重庆移动公司监控工程的实际要求, 按重庆移动公司的设备、 规模及要求而作出。

2、 设计依据
Ø 《重庆移动公司通信动力及环境集中监控系统技术规范》
Ø 中国移动通信集团公司 1月发布《中国移动通信动力及环境集中监控技术规范》
Ø 中国移动通信集团公司 1月发布《中国移动集团公司网管建设总体规划》
Ø 中国移动通信集团公司 1月发布《中国移动通信本地网网络管理系统技术规范书》
Ø 电信总局1996年发布《XT005-95 通信局( 站) 电源系统总技术要求》
Ø 电信总局1998年发布《YD5058－98 通信电源集中监控系统工程验收规范》
Ø 中国移动集团公司发布相关验收规范及重庆移动通信公司制定的相关验收规范
Ø 中国移动通信集团公司 3月发布《中国移动通信动力及环境集中监控技术规范》
Ø 国标GB4064《电气设备安全设计导则》
Ø 国标GB4889《电气设备抗干扰特性》
Ø 公安部安全行业标准GA/T74-94安全防范系统通用图形符号

3、 系统组成
3.1 拓朴结构
监控系统结构总图如下所示:

在上述监控系统总图中, 万州片区的462个基站被纳入监控系统, 因此需要将这462个基站的动环监控数据, 经过时隙插入设备插入到基站BTS与BSC设备之间的E1线路的1个空闲时隙中, 将监控数据从BTS传输到DDF配线架, 再经DXC设备作交叉连接, 将各基站的监控数据汇接合成1个或多个2M, 传输到LSC的时隙转换设备。LSC时隙转换设备完成1条E1线 的31个时隙的监控数据的提取, 转换成TCP/IP协议包, 由前置采集机完成对FSU的数据采集, 将采集到的适时数据和告警数据送到LSC的服务器, 由监控平台进行适时数据的显示和告警信息提示、 处理。
重庆万州片区动环监控系统传输结构如下所示:
E1网
G.703

DDF
配
线
架
BTS1
时隙插入器
FSU

BSC1

DXC设备

BSCn

BTSn
时隙插入器
FSU

E1网
G.703
LSC

3.2 系统结构
3.2.1 区域监控中心
设置在万州片区交换局区域监控中心LSC经过接口A接收现场监控单元(FSU)上行的数据, 并经过文字、 图形、 声音、 语音通知、 手机短信等各种人机接口方式, 真实表现监测对象的当前状态和告警信息, 而且根据要求, 能够将历史告警数据根据地区、 局站、 设备类型、 告警时间段、 告警历时、 告警级别进行查询、 统计, 并将统计的结果以EXCEL的格式进行保存后, 能够借用EXCEL的强大的数据统计、 分析功能进行数据的分析处理。
LSC经过文字、 图形、 声音等各种人机接口方式, 接受管理维护人员发出(或预先设置)的设备控制命令和在线参数修改, 经过接口A下行向采用独立监控子系统的现场监控单元(FSU)发送的这些控制命令(包括设置命令等), 来实现对设备的控制。系统将保存控制命令发出的历史记录, 准确的记录控制操作时间、 操作类型、 操作人员。
区域监控中心( LSC) 系统结构图如下所示:

万州片区的462个基站经过DXC设备交叉连接成18条E1线路, 送到18个时隙转换设备, 经过18条网线与LSC的网络交换机连接。

区域监控中心( LSC) 是整个动环监控系统的核心, 它由前置机、 多媒体监控工作站、 管理工作站、 数据库/通信服务器、 网络设备等组成, 各设备之间用Ethernet网互连, 构成一个高速局域网, 进行监控数据的处理与通信。
多媒体监控工作站用于集中监视监控单元的动力设备及环境的运行参数及工作状态, 显示各种告警信息, 经过针式打印机进行当前告警信息的同步打印; 进行告警查询与统计、 值班派单; 并经过监控平台实现对设备的遥控、 遥调功能。
管理工作站用于进行系统权限分配和管理, 进行人员、 设备的管理, 进行数据统计、 报表等管理工作, 并经过激光打印机打印相应的各类报表等资料。语音、 短信告警通知系统经过安装在管理工作站内的语音卡, 可进行告警语音通知、 告警响应、 告警查询等功能; 经过串口连接的GSM MODEM, 实现手机短信的发送。发送的对象为事先经过管理程序进行的设备维护授予的维护人员。实现告警通知的及时性、 自动性。
数据库服务器用于存储监控数据的告警记录、 历史统计数据和历史变化数据的记录, 和控制设备的操作记录等。
通信服务器实时传递下级监控单元发送上来的监控数据、 告警数据以及监控中心向下的控制操作等信息。
前置机用于采集现场监控单元的监控数据, 我公司在万州片区的本地监控中心共设置7台前置机, 不包括大诚公司的2台前置机, 原因是由于两公司的A接口协议不相同, 故我公司考虑单独设置采集前置机, 分配原则是按66个基站分配一台前置机, 负责采集FSU的数据。
考虑到监控规模、 监控成本及监控要求等多方面综合情况, 将数据库服务器、 通信服务器合并, 用一台计算机承担其工作。为了确保系统的可靠性, 中心配置了一台备份的数据库/通信服务器, 采用双机容错软件实现双机热备份。
系统所用到的数据库/通信服务器、 前置机等放置在万州片区的监控中心, 而且安装在标准的19”机架内, 前置机与服务器的各显示终端经过显示器共享器来实现切换显示屏, 达到节约监控成本的目的。
在中心机房放置3个标准的19” 35U机架, 其中, 1个机架放置3个前置机, 1个机架放置4个前置机, 另1个放置主备服务器和集线器。
在DDF配线架机房放置1个标准的19” 35U机架, 用于放置E1时隙转化设备、 E1/以太网转换设备和网络交换机等设备。
独立监控子系统方式中, 采用分片区管理的方式, 各县级分公司在本地安装1台返迁终端, 县级分公司监控终端采用完整的2M作为传输, 返迁终端作为LSC的远程终端管理本县所辖基站, 系统共有8个返迁终端, 万州市区的监控终端采用大诚公司原有的2台DELL电脑。
3.2.2现场监控结构
现场监控单元( FSU) 设在各个监控现场, 负责对监控现场的电源、 机房环境及空调机等进行监控。并与区域监控中心通信。
FSU实时对监控对象( 包括电源设备, 空调设备等各种智能或非智能设备以及各种环境量的采集器) 进行数据采集, 接收监控对象的告警数据、 工作状态及运行参数, 并将这些数据上行传送给上级监控级。
FSU接收和执行上级监控系统下行传送过来的监测及控制命令( 包括设置命令等) , FSU把这些控制命令发送至受控设备, 对受控设备直接进行控制。
监控现场由集中监控仪、 前端信号处理器( 前端传感变送器、 隔离取样器及协议转换器) 、 数据通信设备三部分构成。
集中监控仪是基站监控现场的核心设备, 采用专业化设计, 它具有信号采集、 数据存储、 数据分析、 告警处理、 控制等功能, 负责采集、 整理、 分析、 存储现场的监控数据, 向监控中心上报监控数据, 接收并执行监控中心下达的控制命令。
前端传感变送器将被测量转变成标准电信号输入集中监控仪, 隔离取样器将设备上的开关量信号隔离后, 输出OC门信号至集中监控仪, 智能设备的监控数据经协议转换器转换成标准协议后, 经过智能接口送入集中监控仪, 再经监控仪的处理后上传到LSC区域监控中心的基站前置机。
如果时隙插入器由于某种原因掉电时, E1线路直通, 不影响原有通信系统。

根据现场监控对象和监控成本要求, 可采用对基站的全部数据或重要数据进行监控, 现场监控设备接入方式如下:

PESM I的监控仪针对标准基站的重要数据进行监控, 具有投资省, 成本低, 能够达到监控的目的。
以下表格为基站采用PESM I的监控仪接入情况。
监控点名称
标准基站
每站监控点
监控要求
单位
模拟量
数量
数字量
数量
控制量
数量
智能口
交流屏　
遥测: 三相电压、 三相电流
台
6

遥信: 空气开关状态( 进线开关、 开关电源进线空气开关、 空调电源进线空气开关)
点

3

整流配电设备
一般为智能设备、 按标准对监控模块作协议转换
RS232口

1
蓄电池
遥测: 电池组总电压、 总电流

2

温度
遥测( 应有上、 下限报警)
处
1

空调状态　
对普通空调的遥测: 空调三相电流
处
3

空调工作状态
处

1

遥控: 空调远程开/关; 工作模式: 制冷/制热
点

2

水浸
遥信
处

1

烟感( 防火)
遥信
处

1

门碰( 防盗)
遥信
处

1

监控点总计

12
6
2
1

对于标准基站的监控量, 采用PESM I集中监控仪, 它有12路AI, 16路DI, 4路DO通道, 由于标准基站有12路AI接入, 此时, 正好可完成上述监控量的接入, 这时PESM I还有10路DI、 2路DO的冗余通道。
PESM I集中监控仪用于标准基站的监控, 经济实用、 功能齐全, 能将标准基站的监控数据基本上纳入监控。
非智能设备的监控
对于非智能设备的数据采集, 其开关量与模拟量的接入方式均采用传感器和隔离取样器, 使监控仪工作更安全, 性能更稳定。分成以下几个过程, 首先对各种非智能设备装上适当的变送器或传感器等数据采集装置和相应的控制电路。数据采集装置将所采集到的信号量送至集中监控仪。然后, 集中监控仪再经过RS-232接口及传输网络将监控数据汇总到监控中心前置机。反过来, 监控命令也可由中心前置机送到现场集中监控仪, 对设备进行控制。
对于非智能设备的数据采集监控信号由被监控设备到中心前置机的处理流程为:

控制电路
传感器/变送器/
非智能设备

集中监控仪

中心前置机采用工控机, 它具有很好的抗电磁干扰能力, 能够保证系统长时间稳定可靠的运行。
对于基站内空调的制冷/模式的控制, 由本地集中监控仪在机房停电恢复后, 自动对空调进行制冷/模式控制。空调的运行可经过空调的电流、 空调的工作、 制冷等进行状态判断。
对于基站蓄电池组, 均只测1个总电压和1个总的负载电流。这`2个监控量都可直接在开关电源上进行采样。
智能设备的监控
对于智能化的电源设备组网, 采用协议转换器。使各种不同协议的设备在经过协议转换器后得到统一的数据通信格式。
通信协议是指计算机通信的发送方和接受方的共同遵守的一系列约定, 任何能够进行计算机远程监控的设备其自身的通信约定, 即通信协议。通信协议不但包括设备的各种数据和状态信息, 亦含有厂家为对其产品进行保护等而在协议上所附加的信息。
由于通信电源设备种类较多, 对于智能设备, 即使同一种类设备不同厂家的协议也各不相同, 加上电源设备供货的厂家繁多, 协议种类也就更多, 在监控系统的实施过程中, 我公司能对所有提供通信协议的电源厂家的智能设备进行监控。
我公司开发出协议转换器, 适用于不同厂家不同型号的智能设备, 用来实现对提供通信协议的电源厂家的智能设备进行监控。所谓协议转换器的方式是将一种被称作是协议转换器的装置接入智能设备和局站监控主机之间, 一端与智能设备的串口相接, 另一端与集中监控仪的串口相接, 把设备的数据通信格式转换成监控系统本身的通信格式, 从而完成通信协议和通信接口转换, 协议转换器监控带串行接口的各种智能设备, 利用厂家所提供的与该设备联系所需的通信协议, 进行编程, 根据智能设备型号定制监控程序, 将智能设备的通信协议转换成标准的通信协议, 使所有具有不同协议的智能设备能在下位计算机一级统一起来, 从而解决了监控系统中电源设备复杂, 智能设备种类繁多, 通信协议各行其是的矛盾, 做到电源集中监控系统的智能化、 模块化、 标准化及规范化。
对于智能设备的数据采集监控信号由被监控设备到中心前置机的处理流程为:

集中监控仪

协议转接器
智能设备

协议转接器与智能设备( 如开关电源) 采取一种一对一的方式, 具有较大的灵活性, CPEM8582协议转接器是专门针对智能设备进行通信接口和通信协议进行转换。

4、 系统功能
本系统共有四种基本功能: 监视/控功能、 告警功能、 配置功能和管理功能。
4.1监视/控功能
本系统具有经过遥信、 遥测、 遥控和遥调, 所谓”四遥”功能, 对整个系统进行集中监控管理, 实现少人值守和无人值守的目标。
系统可实时收集各设备的运行参数、 工作状态及告警信息。在监控中心或区域监控中心, 系统值班操作人员能够根据需要把它们显示出来, 以便实时监视各端局所有设备的运行情况; 了解各类设备的工作状态。
本系统能对智能型和非智能型的设备进行监控, 准确的实现遥信、 遥调、 遥控及遥调等四遥功能。即既能真实的监测被监控现场对象设备的各种工作状态、 运行参数, 又能根据需要远程地对监控现场对象进行方便的控制操作, 还能远程的对具有可配置运行参数的现场对象的参数进行修改。
对于智能型的设备, 本系统依据其接口协议进行监控。对于非智能型设备, 本系统利用各种专用模块进行取点监控, 同时还为某些设备加装自启动装置及可选的倒换装置, 为系统加入强有力的辅助控制功能。
系统设置各级控制操作权限。如果需要并得到相应授权, 系统管理人员能够对系统监控对象、 人员权限等进行配置; 系统值班操作人员能够对有关设备进行遥控或遥调, 以便处理相关事件或调整设备工作状态, 确保电源、 空调等设备在最佳状态下运行。
4.2告警功能
Ø 无论监控系统控制台处于任何界面, 均应及时自动提示告警, 显示并打印告警信息。所有告警一律采用可视、 可闻声光告警信号。
Ø 不同等级的告警信号应采用不同的显示颜色和告警声响。紧急告警标识为红色标识闪烁, 重要告警为橙色标识闪烁, 一般告警为蓝色标识闪烁。
Ø 发生告警时, 应由维护人员进行告警确认。如果在规定时间内( 根据通信线路情况确定) 未确认, 可根据设定条件自动经过电话或寻呼机、 手机等通知相关人员。告警在确认后, 声光告警停止, 在发生新告警时, 能再次触发声光告警功能。
Ø 本系统实现无人职守情况下, 将告警信息准确及时地通知到相关人员, 以便使告警得到处理。当前支持三种方式: 手机短信、 语音电话和BP信息码。
Ø 具有多地点、 多事件的并发告警功能, 无丢失告警信息, 告警准确率为100%。
Ø 系统能对不需要做出反应的告警进行屏蔽、 过滤。
Ø 系统能根据需要对各种历史告警的信息进行查询、 统计和打印。各种告警信息不能在任何地方进行更改。
Ø 系统除对被监控对象具有告警功能外, 还能进行自诊断( 例如, 系统掉电、 通讯线路中断等) , 能直观地显示故障内容, 从而系统稳定具有稳定自保护能力。
Ø 系统具有根据用户的要求, 能方便快捷的进行告警查询和处理功能。
Ø 系统告警能够根据不同的需求进行配置, 如, 告警级别、 告警屏蔽、 告警门限值等。
4.3配置功能
本系统具有强大的配置功能。主要表现在以下几个方面:
Ø 当系统初建、 设备变更或增减时, 系统管理维护人员, 能使用配置功能进行系统配置, 确保配置参数与设备实情的一致性。
Ø 当系统值班人员或系统管理维护人员有人事变动时, 可使用配置功能对相关人员进行相应的授权。
Ø 在系统运行时, 系统管理维护人员也可使用系统配置功能, 配置监控系统的运行参数, 确保监控系统高效、 准确地运行。
Ø 系统管理维护人员也可使用系统配置功能, 对设备参数的显示方式、 位置、 大小、 颜色等进行配置, 以达到美化界面的效果。
Ø 配置管理操作简单、 方便、 扩容性好, 可进行在线配置, 不会中断系统正常运行。
Ø 监控系统应具有远程监控管理功能, 可在中心或远程进行现场参数的配置及修改。
4.4管理功能
本系统的管理功能可分为三类: 安全管理; 业务管理和设备管理。
4.4.1安全管理
Ø 系统提供多级口令和多级授权, 以保证系统的安全性;
Ø 系统对所有的操作进行记录, 以备查询;
Ø 系统对值班人员的交接班进行管理。
4.4.2业务管理
Ø 系统能提供所有设备运行历史数据的查询、 报表、 统计、 分类、 打印 等功能供电源运行维护人员分析研究之用。
Ø 系统可对设备故障告警的处理过程提供支持。如提供故障告警记录、 值班操作人员受理记录; 向支撑、 维护中心发出派修单; 并记录设备故障处理方法和结果等, 还能提供各类设备故障处理的规范流程。
4.4.3设备管理
本系统可对被监控设备相关的信息进行管理。包括设备的各种技术指标、 价格、 出厂日期、 运行情况、 维护维修情况、 设备的安装接线图表等, 为电源运行维护人员提供全方位的信息服务。

5、 系统特点
Ø 系统软件、 硬件均为自主开发, 拥有版权;
Ø 系统软件、 硬件采用模块化设计, 可保证系统的平滑升级, 为局方的二次开发以及根据局方的要求进行特定化设计提供了可能, 决无后顾之忧;
Ø 系统的监控模块采用集约化、 专业化设计, 减少了冗余, 为用户节约投资;
Ø 系统前端模块采用军工技术设计生产, 质量稳定可靠;
Ø 采用多级隔离技术, 监控系统本身的故障不会对被监控设备产生影响;
Ø 系统设计全面考虑了电信电源设备状况, 可将国产、 进口设备, 智能与非智能设备, 环境监测等全部纳入监控网;
Ø 系统采用统一的TCP/IP协议, 符合当今网络的发展趋势, 具有良好的扩展性和兼容性;
Ø 组网方式灵活多样, 支持多种传输资源, 混合组网;
Ø 本系统充分考虑中国的动环系统实际情况而自主开发设计, 运行十分稳定。

6、 技术指标
Ø 测量精度
交流电压精度优于1%
交流电流精度优于2%
直流电压精度优于0.5%
直流电流精度优于0.5%
温度精度优于±0.50C
湿度精度优于5%
Ø 智能设备参数的测量精度与智能设备本身具有的测量精度相同
Ø 多点多事故告警准确率100%
Ø 所有采集通道的周期扫描时间≤500ms
Ø 告警响应时间小于10秒
Ø 控制响应时间小于10秒
Ø 隔离电压大于1500VAC/VDC
Ø 防雷击设计: 3KV 1.2×50μs
Ø 系统供电按±25%设计, 在-48V供电时, 满足-42V～-58VDC的要求, 在24V供电时, 满足18V～36VDC的要求
Ø 监控单元的平均故障间隔时间( MTBF) ≥100000小时; 整个系统的平均故障间隔时间( MTBF) ≤ 0小时。

7、 系统软件
7.1 应用系统环境
监控中心采用客户/服务器( Client/Server) 结构, 使用开放式软件平台, 扩充性好, 兼容性强。
服务器端: 操作系统: SCo Unix 5.05
数据库管理系统: Sybase11 .03
开发工具: SQL或C++
客 户 端: 操作系统: Windows98、 NT、
开发工具: Powerbuilder、 Delphi或C++
本地数据库: PARADOX7.0
网络协议: 监控中心构成的局域网, 监控中心与监控单元构成的广域网全部采用
国际标准协议TCP/IP。
7.2 应用软件组成及功能
7.2.1配置子系统
配置子系统主要功能是配置中心、 局站的模块和通讯口的各类基本参数信息, 以及相互之间的关联信息。按照系统功能划分, 该子系统由以下三部分组成:
A、 系统配置
主要功能为: 对系统的分区、 局站的配置, 对各个通讯口、 模块的配置, 对各个模板通道的配置, 对设备的配置等等。用户经过对该部分的操作可将各类基础数据信息加入整个系统。
B、 关联设置
定义模块的模拟量、 开关量通道同设备参数的关联关系。
C、 数据管理
主要功能为: 系统配置安装报表的产生, 系统配置数据的导入与备份, 对智能设备数据的整理等等。
7.2.2采集子系统
采集子系统承担了对本地或远端监控模块的数据采集、 数据分析、 数据保存和数据转发等功能。采集子系统内由多个功能模块组成, 它们相互协助实现数据的采集、 分析、 转发和保存。
A、 通信口及监控模块采集功能模块:
采集子系统利用多线程技术能够对多个通信口进行并发访问, 完成对监控模块的采集。通信口的通信方式能够是RS485、 RS232; 物理通信线路能够是RS485总线, 也能够是经过调制解调器( Modem)  连接的拔号线路、 经过DTU连接的DDN线路、 经过专用接口设备连接的E1线路等。本部分充分利用操作系统的并发性, 实现多路模块的快速轮巡采集。
所有的监控模块都必须与某个通信口连接, 通信口的连接方式决定了监控模块的采集方式。
B、 监控模块数据缓冲区:
监控模块实时数据保存在本地缓冲区, 保证数据浏览的实时性和告警的迅速上告。
C、 数据分析功能模块:
包含对设备运行的分析及系统本身的分析, 从而保证系统能长期稳定运行。提供丰富的运行参数以供分析。
D、 上层通讯功能模块:
经过TCP/IP接入整个监控系统。TCP/IP能保证系统数据的正确、 完整、 有序。如告警数据, 变化数据, 统计数据, 实时数据都是经过此功能模块传送给监控子系统或数据库系统的; 而监控子系统的各种命令也是经过此传递给采集子系统的。
E、 本地数据库:
采集子系统所配置的通信口、 监控模块、 采集通道等信息全部保存在本地数据库中的不同数据表中。
本地数据库可根据需要保存一定时间的数据, 保存时间以外的数据会自动删除并维护数据表格。
F、 用户界面功能模块:
采集子系统为施工及现场维护人员提供基于模块->通道和设备->通道两种方式的数据检查手段, 用户能够查看到任意的通道数据。
采集子系统还提供有关监控模块的采集信息, 如采集次数、 采集故障次数等。
监控子系统本身经过用户界面功能模块向用户提供模块信息及通道数据和信息, 同时它经过上层通讯功能模块向外部系统提供数据。通信服务器和监控子系统( 中心和本地) 都是经过这个功能模块与前置采集子系统进行数据交换的。
7.2.3监控配置子系统
本系统为系统配置层次化的可视化图形监控界面, 按功能划分, 由三大部分组成:
A、 监控元素的配置
该部分主要实现的功能有: 区域、 局站的配置, 逻辑组的配置, 设备的配置, 参数的配置。其中参数可使用形象的组件配置, 如仪表、 温度计、 LED灯、 曲线图。监控子系统的监控层次即由此生成。
B、 界面元素的配置
提供大量丰富的图文元素来配置友好的应用系统界面。该部分主要实现的功能有: 文本的配置, 线条的配置, 图片的配置, 立体线、 面板、 分组框的配置。
C、 拓扑结构的配置
该部分主要实现的功能有: 系统拓扑结构的配置。
7.2.4监控子系统
监控系统以图形、 列表、 文字、 仿真控件等多种形式将被监控设备的运行参数展现在用户面前。经过监控系统用户能够实时监测设备的运行状况, 及时提示设备的告警, 迅速地对远程设备进行遥控。除此之外, 监控系统还具有快捷的浏览方式、 声光告警提示、 在线告警寻呼、 自动化的值班派单系统、 全面的在线帮助等强大的功能。
A、 浏览设备
监控系统能实时地以多种显示方式提供用户浏览设备的参数运行情况, 而且强调重要参数重点浏览的原则, 方便用户从整体上监控设备的运行状况。单击中心监控区的局站图标或[所有局站]下的局站名称,对于采用电话拨号方式连接的局站, 则出现拨号窗口。进入设备监控区, 在设备监控区中, 排放着监控设备的仿真图形。在监控设备的仿真图形的周围排放着以文字、 仪表、 温度计、 曲线方式显示的监控设备主参数。经过实时观测这些主参数, 用户可大致了解监控设备的运行状况。如果用户需浏览某一设备的全部参数, 只需用鼠标左键双击设备的仿真图形, 即可弹出设备监测参数浏览窗口。在窗口中根据设备的参数类型的数目分为几个浏览页。用户只需用鼠标左键单击要浏览的参数类型标签, 即可浏览到该参数类型的设备参数实时数据。
B、 控制设备
提供给用户设备控制功能。该功能需经权限校验经过。
C、 操作设备
当设备有告警时, 用鼠标右键单击设备仿真图片将弹出一菜单, 用鼠标左键单击[设备告警]菜单项, 将打开未结束告警表, 告警表中只列出该设备的告警。
D、 在线调整设备参数
用户经过监控平台调阅远程局站上的每个通道的配置信息, 并在监控平台上修改设备参数的配置信息。这样能够实现系统的在线调整而不必派遣配置人员下到现场和退出系统。由于设备参数的特性不同, 因此可分为模拟量和开关量参数设置。
所有通道属性的修改须经权限检查后才可进行, 且系统对每次修改的内容进行记录。
E、 告警处理
( 1) 告警窗口自动弹出
当设备或系统发生告警时, 告警窗口自动弹出, 显示在监控终端的最前面。告警窗口中显示了当前各项告警的详细内容、 告警级别、 告警发生的时间及用户响应的告警和未响应的告警。
用户可在告警窗口中方便地切换查看[未结束设备告警]、 [未结束系统告警]信息。用户可方便的从告警窗口切换到设备窗口, 查看该设备运行情况。
( 2) 告警消除
当设备告警消失后, 监控系统接收到告警结束信号, 告警窗口中相应的告警记录会自动消失。
( 3) 告警光提示
当设备产生告警时, 监控系统接收到告警, 设备告警灯或基站告警灯会变红, 告警快捷按钮的告警灯会变红, 设备快捷方式的图标也会变红, 当用户单击告警窗口中的未响应的告警后, 设备告警灯、 基站告警灯不在闪烁。当所有告警消失。基站、 设备告警灯消失。其它告警灯恢复原来颜色。
( 4) 告警声提示
当接收到当前告警信号时, 系统能马上发出告警声音, 对值班人员进行声音提示, 不同的告警信息, 有对应的告警声音。
( 5) 告警响应
由相关当班人员响应当前未结束告警, 告警声停止。
( 6) 告警通知
本监控系统经过手机短信、 语音告警通知子系统实现告警的即时通知、 应答, 达到无人值守的监控目的。
F、 值班管理
提供值班及值班人员交接班功能。在当班期间值班人员应填写值班记录、 派遣设备故障单、 记载交接班的移交事宜。
7.2.5管理子系统
管理工作站软件采用Windows 95/98操作系统,使用CLIENT/SERVER开发工具。管理工作站软件配合监控软件实现动力环境监控系统的各项管理、 维护工作, 主要由3个部分组成:
A、 系统管理
主要用于系统的安全性管理, 它分为用户管理、 权限管理以及系统日志查询三个部分。用户管理中, 可注册新用户, 定义用户的有效时间, 分配用户权限, 划分用户组等; 权限管理: 用于设置权限级别以及分解权限等; 系统日志查询用于查询不同类型的操作日志及系统运行日志。
B、 告警管理
用于告警的屏蔽设置、 时延设置、 告警记录查询、 告警统计分析、 告警分时分析等。在该部分中可进行交换局间告警量的比较分析、 不同类型不同设备不同时间的告警统计。某设备的告警趋势分析、 某类型设备的告警趋势分析、 某局的告警趋势分析等。
C、 报表管理
用于各类报表配置以及报表的统计及打印工作。
7.2.6通信服务器软件
通信服务器软件由三大部分组成:
A、 通信进程:
解决与前置机进行实时通信时的握手及协议数据传输问题。当通信进程发现通信中断时, 自动生成一条告警信息包送交数据客户进程处理。
通信服务器利用了UNIX的多进程特点实现对多个前置机数据的并发接收和发送。
B、 数据库客户进程:
数据库的客户进程disprequ, alarm, MSCqseek, 其中disprequ进程从数据队列中读取设备运行数据和设备历史数据并存入相应的表中。alarm从数据队列中读取各种状态变化数据, 它们包括设备告警, 设备开关状态变化、 通信线路变化等数据; MSCqseek随时从控制请求表中读取监控平台发生的控制命令, 然后送交命令队列。
C、 多进程管理平台:
它向进程提供接口函数, 实现对多个进程的启动、 关闭、 信息显示等功能, 并能根据进程的要求进行日志文件记录, 供日后查阅。
7.2.7动力环境监控数据库
该数据库设置如下主要数据表:
Ø 设备工作状态表: 解决设备运行参数的获取问题;
Ø 设备参数表: 解决系统设备的扩充问题;
Ø 设备历史数据表: 解决历史数据的保存问题;
Ø 未结束告警表: 解决未结束告警显示与记录问题;
Ø 结束告警表: 解决已结束告警显示与记录问题;
Ø 各种存储过程和触发器: 提高系统效率, 保持数据完整性;
Ø 其它表格。

8、 系统硬件
8.1 基本要求
系统硬件充分考虑了安装、 维护、 扩充和调整的灵活性, 实现硬件模块化。监控模块采用一次冲型的金属外壳, 经过紧固件进行固定, 具有较强的防震、 抗震能力。在常规运输、 储存和安装过程中不会产生破损和变形。
系统硬件应具有良好的电磁兼容性, 被监控设备处于任何工作状态下, 监控系统应能正常工作; 同时监控设备本身不产生影响被监控设备正常工作的电磁干扰。
系统硬件能监控具有不同接地要求的多种设备, 任何监控点的接入均不会破坏被监控设备的接地系统。
系统硬件设备应有可靠的抗雷击和过电压保护装置, 符合ITU—T.K.20相关规定。
系统硬件满足下列工作环境要求:
工作温度: -10℃～+50℃
相对湿度: 20%～95%
海拔高度: ≤5000m
系统硬件不影响被监控设备的正常工作, 不会改变具有内部自动控制功能设备的原有功能, 并以自身控制功能为优先。
监控模块( SM) 不但可采用-48VDC电源, 也可提供-24VDC电源, 220V交流电源的功能模块。
应用于机房环境的各种传感器和设备均采用经公安消防部门认可的产品。
8.2 可靠性
Ø 监控系统的硬件设备应有很高的可靠性, 监控单元的平均故障间隔时间( MTBF) ≥100000小时; 整个系统的平均故障间隔时间( MTBF) ≤ 0小时。
Ø 按严格工艺生产的硬件及优化设计的软件保证整个系统的可靠性指标为MTBF≥ 0h。
Ø 监控系统硬件发生故障时, 不影响被监控设备的正常工作。
Ø 监控系统应有很好的电气隔离性能, 不会由于监控系统而降低被监控设备的交直流隔离度、 直流供电与系统的隔离度。
Ø 监控模块的机箱外壳应接地良好, 并具有抵抗和消除噪声干扰的能力。
8.3 可扩充性
Ø 构成系统的硬件, 可经过增加部件来扩充系统的容量。
Ø 构成系统的计算机有较强的外部通信能力, 通信口的数量可根据需要扩充。
Ø 适应今后规模扩展的发展。
8.4 硬件介绍
监控系统的硬件分为通用硬件和专用硬件两种。
监控系统的通用硬件主要是指计算机、 网络设备以及火、 盗警探测器等, 通用硬件选用研华、 HP、 联想等国内外著名厂家的名牌产品; 专用硬件指用于监控系统的传感变送器、 监控模块等, 经过七年多的开发, 监控系统的专用硬件几乎都由我公司自己提供。
PESM I动力设备及环境集中监控仪
Ø 符合电总《通信电源和环境集中监控系统》标准;
Ø 符合ITU-TK.20蓝皮书的防雷标准;
Ø 监控移动基站的动力设备和机房环境;
Ø 基本配置: 12路模拟量和16路开关量输入, 可输出多路控制接口;
Ø 带RS232/RS485接口, 可经过协议转换器接入多台智能设备
Ø 可经过控制面板设置报警阈值;
Ø 具有远程通信功能;
Ø 提供液晶显示及操作面板, 方便安装调试;
Ø 内含看门狗, 具有故障自动恢复功能;
Ø 带有日历时钟, 掉电后时钟继续工作。
Ø 输入、 输出有隔离保护措施;
Ø 壁挂式结构, 安装快捷方便;
CPEM8582协议转换器
Ø 完成智能设备的协议转换;
Ø 适用于不同厂家不同型号的智能设备;
Ø 根据智能设备型号定制监控等程序;
Ø 安装于设备内部;
Ø 经过拨码开关设置地址编码;
Ø 与智能设备之间经过隔离的RS232/RS485接口连接;
Ø 与上位机通信采用隔离RS485/RS232接口;
Ø 工作电源: -48VDC
TK-3ADK