電力通信機房動力環境監控系統的應用探究

朱勇峰

【摘要】 隨著電網的不斷升級改造和智能化技術的推廣應用，我國的電網建設正逐漸向著信息化和智能化的方向發展。國內各大電網公司的通信網一般覆蓋面積廣、距離遠，需要依靠各通信站點進行聯系和調度，通信機房作為通信站點的核心機構，其工作環境、各設備的運行狀況以及電源的穩定性直接關系到整個電網的數據通信和平穩運行，因此對各通信機房進行實時、全方位的監控至關重要。針對各通信站點分布廣、人員少、設備多的問題，我們采用電力通信機房監控系統予以解決。本文將簡單介紹通信機房動力環境監測系統的結構和組成，并依據北京超高壓公司通信機房動力環境監控系統這一案例對該系統運行效果加以論述。

【關鍵詞】 通信機房 動力環境監控系統 TCP/IP

北京超高壓公司是華北電網公司的直屬單位，改建重組后，北京超高壓公司負責京、津、冀、晉、蒙、遼六省市的超高壓輸變電工作，下轄21座500KV變電站，95條500KV線路，通信站點分布廣、機房設備多，這對公司的通信機房的動力環境監測工作提出了更高的要求。需要建設一套能夠全覆蓋、實時監控各通信機房設備運行情況和工作環境的智能化系統。近年，公司的通信機房動力環境監控系統已經建成并發揮作用，此系統完全能夠滿足電網公司的實時監控、調度需求，能為通信機房的安全、穩定運行提供有力保障。

一、建設通信機房動力環境監控系統的必要性

為提升管理效率，之前北京超高壓公司對數據中心和調度系統進行過升級改造，加強了與各地通信機房的聯系，但整體效果并不讓人滿意，值班管理室和調度中心并不能實時掌握各通信機房的情況，遇到突發狀況也無法第一時間進行排查和處理。原因主要有以下幾個方面，一是各通信機房和調度室之間的聯系主要還是依靠電話和視頻，調度中心無法全方位了解通信機房的工作環境和設備運行狀況；二是通信機房值班人員無法時刻保持高度警惕性，主觀上有麻痹大意和偷懶的心理，故意瞞報和假報現場情況；三是通信機房的運行維護大多還是依靠人工，出現故障后，需要先記錄再報告，而后提出解決方案，延緩了故障處理時間，影響了供電效率。四是由于人員配置不足，一些偏遠機房無法做到時刻有人值守，這是較大的安全隱患，電力通信的安全責任重大，這一問題亟待解決。因此，建設一個智能化、功能強大的監控系統對各變電站和通信機房進行實時、全方位監控，第一時間掌握各通信設備運行狀況、工作環境、數據采集等現場情況，并迅速做出反應和處理，迫在眉睫。

二、動力環境監控系統概況

2.1動力環境監控系統組成

監控網絡的結構組成主要由使用單位的管理模式所決定，統籌考慮動力環境監控系統兼具監控運行加和護的雙重功能，以及未來動力環境系統的發展趨勢，現階段的動力環境監控系統主要由三部分構成：端局監控單元SU（supervision unit）、本地監控中心SC（supervision center）和區域監控站SS（supervision station ）。動力環境監控系統的基本組成單位是監控單元，它運用分布式微機采集控制系統，將前置機和監控模塊（SM）通過專用的數據線連接。監控模塊直接與通信電源、煙感檢測、溫濕度檢測、載波通信設備等被監控設備相連接，監控模塊的主要功能是負責采集被監控設備的各種信息并下達相應控制指令?？刂颇K將被監控設備的各種告警信息和監控信息傳送給前置機，前置機將信息簡單處理后，通過相關通信協議再傳送給監控站，監控單元上會實時顯示各類警報信息和設備運行狀態，監控站工作人員可以根據相關信息隨時向被監控設備下達控制指令。

監控單元作為動力環境監控系統的基本組成單位，主要負責采集監控信息，并通過專用通信網絡傳輸給監控站。監控站一方面負責監控本區域內的設備運行狀況，處理監控單元傳送的數據信息，并下達指令，另一方面，監控站還需要將各監控單元收集的所有信息傳送給監控中心。監控中心是整個動力環境監控系統的最高權限機構，它能夠顯示全系統所有設備運行信息，并能對反饋到控制中心的疑難問題進行集中快速處理，直接下達操作指令，而且監控中心還具備對整個動力環境監控系統數據進行綜合分析、統計和管理的功能。

2.2系統監控對象

（1）動力供給設備：監控通信電源、變電站等重要設施的運行狀態、門禁系統的報警監控。

（2）溫濕度監控：通信機房中必須配備相應的溫度和濕度檢測裝備，并通過傳感設備將信息傳送到監控系統，監控站和監控中心要能實時監控通信機房的溫濕度數據，一旦出現超標和異常，第一時間發出報警，記錄，并進行相應處理。

（3）通信設備：對載波通信設備進行實時監控，并將數據傳送到系統。

（4）空調設備的監控：對通信機房的所有空調設備進行監控，包括空調的實時溫度、運行模式和是否正常工作進行監控，當出現運行不正確和關閉異常時，及時報警，并進行操作處理。

（5）現場視頻：通過各視頻探頭對通信機房的工作環境和在場人員進行監控，記錄現場情況，提供原始視頻資料。

（6）漏水監控：對空調機等重要設備安裝漏水報警裝置，監控各設備是否漏水，一旦有漏水情況出現及時報警，并通過監控網絡傳送到系統。

（7）消防監控：通信機房和重要設備場所要安裝溫度檢測機和煙霧報警器，當出現火情或設備事故時，第一時間進行報警，并將情況上傳系統，及時處置，避免更大損失。

（8）外圍安全監控：在各通信站點的外圍安裝視頻監控，對周邊環境和車輛、人員進行實時監控，避免一些人為破壞和不法分子的進入。

三、通信機房中動力環境監控系統的應用

3.1監控系統總體結構

通信機房的動力環境監控系統能對機房內的通信電源、空調設備、蓄電池組、溫濕度檢測設備、載波通信設備、消防設備等所有設備進行實時全方位監控，具備“遙感”“遙測”“遙控”的功能。通過通信機房的通信傳輸網絡（IP、DDN、無線等）將各設備信息和工作環境情況傳送到網絡和監控中心?？刂浦行耐ㄟ^智能化人機界面對所有監控點信息、數據進行分析、處理，下達操作指令。北京超高壓公司廣域網共分布在京、津、冀、晉、蒙、遼六省市，各主要通信站點的數據網絡均已接入廣域網，動力環境監控系統在北京設立服務器核心站點，各地市的通信站均設立一個監控子站，六省市共計56個監控子站通過廣域網連接服務器，各重點地區設立一個遠程監控站，15個監控站均具有服務器訪問權限，可查看本地區所有監控信息、數據。通信機房動力環境監控系統主要由三部分構成：一是前端數據采集設備，包括各類傳感器、適配器、監控模塊、協議轉換器等，主要負責信息的采集工作，二是通信傳輸設備，包括接口轉換設備、載波通信設備、通信電源等，可實現將采集信息轉換為IP數據。三是監控中心設備，包括數據服務器、交換機、磁盤列陣等，監控中心還需安裝相應管理軟件，實現對各通信機房的的圖形化管理，此外，每個監控站點都具有一個獨立IP，監控中心可以根據此IP地址，單獨訪問任何一個通信站點，對通信站點所有信息數據進行調取和處理。

3.2各通信機房的構成

各通信機房中，建立一個基于TCP/IP的現場監控平臺，以便對機房內工作環境、通信設備、電源進行集中監控，整合串口和協議，每個通信機房都要安裝一臺主服務器，服務器對各被監控設備數據進行集中存儲，既可對現場數據進行采集存儲，也可對歷史數據進行查看調取，還具有對單個數據和獨立設備進行分類存儲的功能。每臺監控設備都要設有一個獨立IP，相應管理人員可通過IP地址，利用IE瀏覽器隨時隨地登錄系統，查看管理設備的運行情況，實現遠程操控。當通信機房出現報警信息和異常時，系統會自動記錄行現場情況和數據，并上傳網絡，設備管理人員和控制中心會第一時間查看警情并處理，也可在日后在警記錄中對現場情況進行分析總結，提高管理效率。

3.3監控系統應用效果

通信機房動力環境監控系統的安裝，使北京超高壓公司對每個通信機房的現場情況都了如指掌，不僅使設備的安全性得到提高，而且使通信機房的管理得到了加強。具體成效有以下幾個方面：（1）管理效率得到了提升。動力環境監控系統彌補了通信機房管理上的漏洞，使公司能全方位掌握各通信機房運行狀況，對公司進一步完善通信機房規章制度和標準化工作提供了保障和支持。（2）設備安全得到提升。監控系統的安裝使得設備運行狀況能時刻反饋到控制中心，另一方面，門禁系統和監控視頻使得閑雜人等不能隨意進入機房和操作設備，避免人為因素造成設備安全隱患。（3）節省人力。動力環境監控系統最大的好處是解決了基層通信機房人員不足的問題，節省了通信站點值守人員、巡檢人員的工作量，節省人力成本，降低工作強度。（4）大數據分析。動力環境監控系統能對所有通信機房的原始數據進行采集和存儲，有助有統計分析，建立大數據庫。

四、結論

基于TCP/IP網絡建立的通信機房動力環境監控系統既解決了通信機房管理的問題，又使通信機房運行的安全性得到提高，此系統不僅可靠性高，而且具有較好的兼容性，擴容僅需要添加連接相關設備和傳感器到廣域網。北京超高壓公司運用動力環境監控系統實現了對京、津、冀、晉、蒙、遼六省市通信機房的統籌管理，為超高壓公司安全、穩定運行提供了有力保證。動力環境監控系統適合在電力系統各公司進行推廣應用。

參 考 文 獻

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