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动力环境集中监控系统的可行性1-动力设备的可靠性提高
发布时间:2022-06-27
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文章简介:

一、 电力环境集中监控的定位

电力环境集中监控系统是一个网络化的综合系统。各站的电力设备和环境运行数据通过传输网络集中到监控中心,进行存储和处理,实时呈现运行数据和报警数据。以“四遥”为手段,通信企业可以彻底取消局局有人值守站,将被动应急抢修模式转变为主动预防性维护模式,达到减员增效的目的。

二、 电力环境集中监控系统背景

1、通信企业竞争与发展的需要

随着通信行业的飞速发展,通信企业之间的竞争也在不断加剧。“网络质量是通信企业的生命线”。领先的网络质量是通信企业的绝对竞争优势。稳定的电力设备和优良的机房环境是网络质量的保证。领导的先决条件。为提高运行质量保障能力和运维管理低成本运行能力,通信企业必须建设电力环境集中监控系统。

2、 由电力维修工作的特点决定

电力设备的预防性维护、应急电源的维修、机房环境的维护等都是劳动密集型的工作。“有人值守+停电抢修”的传统维修模式执行效率低、资源消耗大,难以适应电力维修工作的发展要求。. “生产关系要适应生产力发展”,维护系统必须向集中精细化转变,电力和环境的集中监控系统应运而生。

三、动态环境集中监控系统的可行性

1、 提高电力设备的可靠性

随着应用技术的不断发展,相控整流电源全面升级为模块化高频开关电源,防酸隔爆电池也被密封阀控电池取代. 设备的高可靠性和低故障率为实施无人值守集中监控提供了基础条件。

2、 电力设备完美智能化

设备监控单元可实时监控设备本身的运行状态,智能管理,自动退出投资。标准的监控接口和标准化的智能协议为实施集中监控提供了便利条件。

3、 工控技术和数据库技术成熟

工业控制技术、数据采集技术、系统集成技术和数据库技术的成熟应用,为集中监控提供了技术支撑。

4、 众多监控厂商积极参与

众多技术实力雄厚的监控厂商积极投入,为集中监控提供了强有力的技术支持。

四、 电力环境集中监控系统技术标准

1996年,邮电部发布了《通信电力与空调集中监控系统技术要求(暂行规定)》[YDN 023-1996],这是电力环境集中监控系统的第一个行业标准,是电力环境集中监控系统的第一个行业标准。发展指明了方向。

2005年信息产业部发布《通信局(站)供电、空调与环境集中监控管理系统》[YD/T 1363-2005],总结了近十年的建设和应用经验,内容丰富和明确的要求。标准分为四部分:第一部分系统技术要求代替原《暂行规定》,同时修订明确了若干定义和术语,增加了监控系统的功能结构和物理结构,相应接口的定义,修订了监控系统的组成和组网要求,补充了监控对象和内容,补充各级系统的通用管理功能和功能部件,补充监控系统的硬件和软件要求;Part 3 修改自原附录“通信协议”后的前端智能设备协议部分;第 2 部分互连协议和第 4 部分测试方法是新部分。

五、 电力环境集中监控系统主要技术

1、 系统组成介绍

动态环境集中监测系统由采集子系统、传输子系统和软件子系统组成。采集子系统完成底层数据的采集,传输子系统将底层采集的数据传输至监控中心,软件子系统完成系统设置。、数据处理、报警生成、数据存储、系统功能等。

监控对象按功能分为动力和环境两大类。电源类别包括高压配电、低压配电、UPS、柴油发电机、电源、电池组和空调。环境类别包括访问控制、烟雾探测、温度和湿度。等待。

监控对象按采集方式分为智能设备和非智能设备两类。智能设备本身具有数据采集和处理能力,并具有智能接口,可与上位机通讯;非智能设备本身不具备数据采集和处理能力。容量,需要添加传感器、变送器和采集器来完成数据采集和上报。

2、 数据采集技术

在采集子系统中,被监测信号的测量非常重要,被监测信号根据特性可分为模拟量和开关量。

1) 模拟采集技术

模拟量是指随时间不断变化的量。对于这些信号的测量,必须使用模/数(A/D,/)转换设备将模拟量转换为数字量,然后才能适合计算机采集。智能设备的模拟信号由监控单元采集,非智能设备的模拟信号则需要通过增加数据采集器、传感器、变送器等方式进行采集,并将非电信号转换为适合监控单元的电信号。集电极的输入特性。.

2) 开关量获取技术

开关量是指不连续变化并具有若干确定状态的量,最典型的是只有“0”和“1”两种状态的开关量。非智能设备的数字信号采集也需要增加数字传感器和采集器。

3、 数据传输技术

1) E1中继传输技术

2M码流在E1中继线上传输,资源有信道化E1和非信道化E1两种。 E1(CE1)定义了帧结构,每帧有32个(TS0~TS31),其中TS0用于同步,TS16用于信令,其余用于数据传输,每个时隙的带宽为2M/32=64K。

在动态环境监控系统中动力环境集中 监控系统基站和端局监控主机之间可以使用一定的2M时隙进行数据传输,整个2M也可以用于LSC和CSC之间的大数据传输;在某个时隙传输数据时,需要在基站配置2M时隙提取设备,并通过LSC中心的交换机进行半永久连接或增加DXC数据汇聚设备传输监控数据.

2M传输具有传输稳定性好、可靠性高、响应速度快等特点。目前,中国移动的基站电力环境监测大多采用这种传输方式。

2) IP(MDCN)传输技术

中心站电力环境监测的串行数据通过传输设备转换成IP数据包,通过以太网端口连接到已建立的MDCN网络。LSC端局监控主机通过连接MDCN网络可以采集各个局的数据。车站电力环境监测数据。MDCN 还可用于在 CSC 和 LSC 之间传输监控数据。

MDCN网络的特点是前期必须建网,后期监控时传输投资少。但是,如果某些时段的网络数据流量过大,就会影响监控系统的响应速度和稳定性。

3) 干接点技术

采集器连接各种电源、环境传感器和监控点进行数据采集,并通过OMC连接到LSC。监控数据为开关量,可实现遥信功能。监控信息单向上行,监控数据通过基站外接告警单元通过BSC传给OMC。一般在非重要办公站的设备上使用干接点监控子系统。

4) 数字官方频道技术

如果E1干线比较紧,没有MDCN网络,可以通过数字官方频道传输基站电力环境的监测数据。由于多个基站的监测数据在一条链路上传输,每个采集设备上报的波特率必须相同且地址不同,上位机采用分时轮询的方式采集。数字官方频道有广播模式和点对点模式。如果是点对点模式,则需要在每个基站上增加一个通信串口转换器进行桥接组网。这种传输方式由于采集速度慢,稳定性差,很少使用。

5) 短信传送技术

短信传输信息主要用于监控中心的告警输出。当产生告警时,可将相关告警通知相关维护人员或值班人员,对设备告警进行相应处理。

短信报警输出有两种方式,一种是使用无线MODEM,实现起来比较简单,另一种是监控系统软件通过短信中心向维护人员发送报警信息,需要监控软件和短信中心通过一定的协议实现,需要双方合作,实现难度较大。

报警短信只能作为监控中心值班的辅助手段。监控中心是主要手段,因为报警短信有时延迟较大,尤其是节假日。由于来自客户的 SMS 消息量很大,因此 SMS 是按队列发送的。,延迟会更大。

4、 基本网络技术

这里的组网方案是指在没有MDCN的情况下构建新的监控系统网络的基本组网方案。在实际组网中,可能是各种基本方案的混合组网,可以根据局端与中心的连接方式进行划分。三种基本网络解决方案

1) 多串口卡组网技术

本技术方案主要用于基站与LSC端局监控主机的组网。多串口卡的端口传输的数据是串口数据,一个端口可以是一个基站的数据(例如:2M时序Slot点对点模式),也可以是多个基站。

2) 基于路由器的网络技术

本技术方案主要用于中心局SU与LSC之间的组网,以及LSC与CSC之间的组网。

3) 远程访问服务器的组网技术

基站,组网技术,通信接口

本技术方案主要用于数据量大的远程局站与LSC组网,端局监控主机与LSC局域网组成局域网。

六、 电力环境集中监控系统应用现状

1、 施工规模

经过近十年的发展,电力环境集中监控系统建设已达到一定规模。以中国移动为例,中央机房监控率93.44%;VIP基站监控率95.84%;普通基站监听率76.95%。而电力环境集中监测系统已成为通信建设“同步设计、同步建设、同步验收”的配套工程。

2、 应用层

大致可以分为三个层次:基础、中级和高级。从中国移动全网来看,基础应用已经全面实现,大部分处于中级应用层面,高级应用还在探索和不断完善中。

1) 基本应用

一个。观看警报,查看设备运行数据;

湾。偶尔控制机油发动机和空调。

2) 中间应用

一个。查询历史停电报告;

湾。查询发动机启动报告;

C。打印相关报警报表;

d。协助电池放电测试。

3) 高级应用程序

一个。进行设备运行质量评估和维修人员绩效考核;

湾。进行故障预测和故障控制;

C。进行设备生命周期预测;

d。指导设备检修、改造、更新和选型;

e. 实施电力设备资源管理;

F。完善节电运行方案;

G。基站防盗报警联动

3、 典型结果

1) 应急供电能力大幅提升

近三年来,面对电力短缺、台风等严重自然灾害,电力环境集中监测系统科学配置应急抢修资源,保障网络应急供电工作,不仅提高了利用率资源率,也延长了设备的使用寿命。并通过远程控制空调和开关电源运行,对节能降耗起到了积极的作用。

2) 运维效率大幅提升

依托集中监控系统,电力设备数量快速增长与人力基本不变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、有效实施,运行质量稳步提升。显着 停电事故发生率显着降低。

3) 有效的维护管理和机房安全管理

使用监控门禁系统,准确掌握维修公司离站时间,评估维修公司到站维修状态。同时有效解决了防盗问题,实现了机房的安全管理。

4)设备优化和技术改造的科学指导

设备性能评价,通过对历史数据的统计分析,对设备的性能进行评价,并作为设备大修、改造或更新的依据。设备评估选型,统计故障率、平均故障修复时间、重要告警总时长、电源效率、误报率、平均使用寿命等,作为选型参考。

七、 电力环境集中监控系统的两大关键性能

1、 系统稳定性

作为电力设备和环境的维护工具,集中监控系统的稳定性直接影响电力设备维护的效率和质量。监控系统越稳定,电力设备发生重大故障的风险就越低。

1) 数据采集设备可靠性

集中监控系统的准确性和可靠性主要由采集子系统决定。采集子系统的精度和可靠性由两个因素决定,一是传感器/发射器的精度和可靠性,二是采集器A/D变换的精度和可靠性。

2) 数据处理设备的稳定性

监控主机、端局监控主机、协议转换器都属于数据处理设备。数据处理设备不仅要完成底层采集的数据处理,还要将处理后的数据通过传输系统传输到上层软件系统。如果数据处理设备中断,监控中心将无法对设备下的监控对象进行监控。数据处理设备的稳定性将直接影响监控系统的稳定性。

3) 数据库设计科学

局站多,信号量大,监控系统庞大,要存储的数据量也很大。因此,在设计监控系统时,需要选择一个可靠的、能够满足存储容量和访问速度要求的数据库。而且,在设计中要合理设计数据结构,提高数据库的运行效率和读写速度,增加数据库的稳定性。

数据库空间有限。数据存储量越大,响应速度越慢,不稳定的风险就越高。因此,在项目的具体应用中,在满足历史数据查询要求的基础上,必须对信号进行简化。删除不必要的信号,合理设置存储周期和阈值,保证宝贵的数据库空间。

2、 数据过滤功能

数据过滤是一项基本功能。例如,任何报警都会产生各种相关设备的报警。为了突出报警本身,便于故障定位和维护,根据供电系统的原理,监控系统必须自动实现报警引起的下游设备。过滤掉警报以减少监控系统中的警报数量。数据过滤是集中监控系统重要的人机友好功能,必须不断改进和优化。

八、 电力环境集中监控系统发展方向

1、 完善B接口,建设CSC,发挥中心化优势

基于LSC在地市的成熟应用,为了实现更高的集中管理,必须建设省级CSC,连接各个城市的LSC。这样就存在CSC和LSC统一接口协议的问题,即监控系统的B接口。但在实际操作过程中,发现初始B接口存在一定的局限性和歧义。比如B接口的功能实现过于依赖通信,没有设计一套可靠性保证机制;各厂商的LSC设计思路和性能差异极大地影响了CSC功能的实现。

因此,需要在实践中进一步对B接口进行调试、修改和完善,使B接口运行更加稳定,使整个监控系统更加稳定可靠。

2、统一A接口,推动创新方案,降低建设成本

监控系统中涉及大量的A接口协议,即智能设备通信协议。由于各厂商所采用的智能设备的协议不同且种类繁多(特别是个别厂商采用私有协议),在接入监控系统时可能会增加一些协议转换器来完成协议转换;统一A接口协议可以节省大量的建设成本。

浙江公司自主创新提出的“2M总线环,RS232上网”专利方案,可有效节省投资,为干节点监控升级和新型模拟监控提供新方案,具有一定的推广价值。

3、 深入挖掘高级监控应用的统计数据

通过停电报告,分析评估市电质量,指导施工维护。历史告警统计报表作为评估站台设备和维护服务稳定性的依据。通过设备历史告警统计报表评估各设备的告警/故障率,是设备选型的重要依据。通过电池放电曲线报告,评估电池质量,找出落后电池。电费统计的同时,分析电源的工作效率=电源的直流耗电量/电源的交流耗电量。通过对设备历史告警的查询、统计、分析,结合设备的使用寿命,

4、科学规划动力环境集中 监控系统,平滑升级为机房综合信息平台

电力环境集中监控系统是独立于通信业务网管系统的基础设施管理平台。随着集中化的逐步推进,智能门禁、智能电表、综合防盗、图像监控、智能节能、机房空间资源等机房基础信息将成为集中化的内容。管理。因此,需要科学规划电力环境的集中监控系统和扩容能力,为升级为机房综合信息管理平台打下坚实基础。



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