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动力环境监控系统IP组网方式浅析

作者: 来源: 日期:2014-09-25 22:31人气:

  摘要:随着通信技术的迅速发展,光缆传输资源的普及,动力环境监控系统在传输组网方式上也有了更多的选择。本文结合本地的实际情况、资源状况和工作难点,在动力环境监控系统改造中选用IP组网方式,有效地解决了原有系统存在的问题,并充分发挥了动力环境监控系统的功能。

  关键词:集中监控、传输方式、IP组网、串口服务器

  1、引言

  随着现代通信事业的迅速发展,通信电源系统的规模也越来越大。点多面广、种类繁多的动力设备,给维护工作带来极大的困难。在不增加维护人员的情况下,延用传统的看守式昼夜值班、现场操作已经无法满足动力设备正常运行的需要。为提高动力设备运行的可靠性与稳定性,保障通信设备的正常运行,通信行业于2000年前后引入了动力设备及环境集中监控系统。随后几年,经过多次扩容,扩大了监控网点和监控范围,完善了监控网络性能,充分发挥了监控系统的功能,实现了少人或无人值守。近年来,尤其是光进铜退实施以来,机房模块点大幅增加,设备量也大幅增加,而人员却逐步分流到市场一线而大幅减少。利用原来一半的人员维护较原来增加一倍的设备,动力设备及环境集中监控系统发挥了关键的作用。然而,十年来,动力设备及环境集中监控系统软硬件设备逐步老化,性能下降,故障率大幅增加,存在了严重的安全隐患,急需改造更新。现依照枣庄联通动力环境监控系统现状,对监控系统改造方案进行可行性分析。

  2、枣庄联通动力环境监控系统现状

  枣庄动力环境集中监控系统如图2-1所示。

  图2-1 枣庄联通动力环境监控系统图

  该系统传输组网方式为混合式组网方式:从模块局、支局到331局采用MODEM PSTN组网方案(固定电话半永久性连接);从331局到监控中心采用基于路由器组网的方案。

  3、监控系统传输方式改造分析

  3.1 传输方式改造的原因

  动力设备及环境集中监控系统自2000年建设之初到现在已经十年了,电源设备、监控设备也明显老化,故障率大幅增加,维护量也大量增加。由于故障率的大幅增加,经常出现设备采集不到或采集不上来的现象。因此,整个动力系统的设备安全性也大幅降低。

  设备监控不到主要有以下原因:

  1、 设备自身的监控单元故障。如:整流器的监控模块。

  2、 连接监控设备的串口故障。如:油机发电机组的监控串口。

  3、 监控设备故障。如:OCE、OCI-6等

  4、 监控数据上传路由故障。如:电话线断、MODEM毁坏等。

  其中,第4条监控数据上传路由故障带来的负面影响最为严重。因为每个监控网

  点都有多台设备被监控(如:整流器、电池组、油机发电机组、高低压配电、空调等),其中一个设备监控不到,可以根据其他可以监控到的设备运行情况判断分析。而如果监控数据上传路由故障,则整个监控数据无法上传,如同没有监控。因此,监控数据传输网络的安全至关重要。

  随着现代通信事业的迅猛发展,新技术、新产品层出不穷,原有MODEM PSTN组网方案逐步呈现出以下问题:

  1、数据传输速率过低(为了考虑稳定性,传输数率大多设为1200),不能承载大的数据流量,数据实时浏览性不够及时。

  2、数据传输受电话线质量影响大,有时干扰很大,导致两端MODEM不能连接。尤其是建设较早的机房,设备、线路严重老化,线路质量差。

  3、直流MODEM由于长时间不间断运行,毁坏或吊死的故障率较高,且更换费用较大。

  4、由于是端对端设备,中心MODEM数量与监控端局数量相对应,监控的端局越多则监控中心设备越多,且拨号声不断。

  5、人为原因造成电话故障较多。如:割接时漏割或割接错误,电话线人为误截断或撤掉等。

  6、故障处理难度增加。尤其是电话设备智能网改造以后,电话需要假号码连接,且电话不通时的回铃音也各有不同,给维护带来极大的判断难度。

  7、监控的每个模块局需要提供中心、底端两个电话号码,监控的端局越多则监控中心需要的电话越多,维护、管理难度大。

  3.2传输方式改造方案

  由于光进铜退工程的实施和数据通信技术的迅速发展,光缆资源的大量普及使得数据资源充足,在低端模块局采用IP组网方式的条件已经完全具备。

  IP组网方法:将中心MODEM及底端MODEM全部去掉,在监控端局一侧增加一个串口(R232/RS422/RS485)转IP的串口服务器(直流48V输入且支持IP地址设置),通过网线连接到底端交换机上,占用其中一个端口,由数据专业配置给底端串口处理器一个IP地址,使它能够通过数据网络PING通中心端的服务器(即:由数据专业虚拟出来一个透明传输通道),从而实现数据上报。在中心一侧,原来的监控主机可以去掉,仅需要从数据专业侧端口连接到监控系统自身网络即可。

  网络拓扑如图3-1所示。

  图3-1 IP组网拓扑图

  采用IP组网方式的优点是:

  1、节约了设备运行成本:由于只在底端增加一个串口处理器,去掉了底端及中心的所有MODEM,即中心没有任何设备,更换成本低。

  2、维护更方便:采用PSTN方式,数据传输不通时,很难判断是否是电话线线路质量问题还是MODEM的原因。而采用IP方式,则很容易通过计算机来判断故障点,能够及时发现传输故障问题,排除传输故障更简单。

  3、 传输质量稳定且及时:采用IP方式相对于PSTN传输质量有很大提高,由于带宽增加,可以实现数据的实时传输。

  4、前置机的接入能力大大提高,有利于后期扩容。原来1台前置机一般接入30个端局,使用IP方式后,可接入100个端局,而且不需要多串口卡等配件,大大减少了网络结构的复杂性,提高了网络的效率。

  5、可以节省中心监控终端数量:由于PSTN传输方式采用MODEM与计算机通信,在中心增加了多串口卡,需单独占用一个计算机,而如果采用IP方式,由于中心没有任何设备,则可以将模块局单独占用的计算机节省出来,只需将监控配置数据更改到其它监控终端上即可。

  6、组网方式简单、扩容方便:此方式可以广泛的应用于小型的有IP资源的模块局、接入网的监控,为以后的模块局监控扩容奠定了基础。

  7、节省维护费用。由于使用的硬件设备减少了一半以上,硬件故障更换成本也相应的下降一半。由于使用的串口服务器是通用产品,采购成本也可以大幅下降。

  3.3 动力环境监控系统改造意义

  1、企业竞争和发展的需要:随着通信行业的迅猛发展,通信企业间的竞争不断加剧,“网络质量是通信企业的生命线”,网络质量领先是通信企业的绝对竞争优势,稳定的动力设备和优良的机房环境是保障网络质量领先的必要条件。为了提高运行质量保障能力和运维管理低成本运作能力,必须加强动力环境集中监控系统建设。

  2、节省人力成本的需要:正是由于动力环境监控系统的应用,动力设备数量迅速增加、人力基本不变甚至减少的矛盾得到了很好的解决,通过实时监控、告警处理、工单管理等手段,维护工作有的放矢、执行有力,运行质量稳步提升,重大断电事故率明显降低。

  3、设备优化和技术改造需要:设备性能评估,通过统计分析历史数据,对设备的性能进行评估,并作为设备大修、改造或更新的依据。设备考核与选型,统计各厂家各型号设备故障率、平均故障修复时间、重要告警总历时、电源效率、误告警率、平均使用年限等,对设备进行综合考核,将同类设备分厂家进行排序,作为选型时的参考。

  4、机房管理的需要:利用监控门禁系统,准确掌握机房出入人员情况,有效解决了防盗问题,实现了机房安全管理。

  5、设备维护的需要:通过查询、统计、分析设备的历史告警情况,结合设备使用年限,对设备的故障趋势预测,提前做好预防性维护和计划性更新工作,降低故障率,延长设备使用寿命。

  4、结束语

  依据现有网络资源,在保证动力环境集中监控系统运行稳定可靠的前提下,实行IP组网的方式最经济、最合理。只有简化监控系统故障排除环节,完善和优化动力设备及环境集中监控系统功能,才能有效缓解现在设备量增加与人员减少的矛盾,才能有效解决原有系统可靠性下降、故障率大幅增加的矛盾,切实提高电源设备的维护质量和维护水平,为企业的发展发挥最大的作用。

  参考文献:

  [1] 艾默生网络能源有限公司. 浅谈动力环境集中监控系统的应用和发展. 千家网 2006.11

  [2] 艾默生网络能源有限公司. PSMS动力设备及环境集中监控系统(软件4.39)培训手册. 2003.6

  [3] 薛守元. 浅谈动力环境集中监控系统的组网方式. 成功教育. 2008(9)

  [4] IP组网方式在动力环境监控系统中的运用.天极网 2007.10

  [5] 吴延海陈光军. 数据通信技术教程. 北京大学出版社. 2008.03

  [6] 赵军锁. IP技术基础. 机械工业出版社. 2000.1

  [7] 深圳市华为电气有限公司.《动力设备及环境集中监控系统—使用手册》1999年

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