徐小杰 侯振義
1 引言
通信電源通常被稱為通信系統的心臟，其工作不正常，將會造成通信系統故障，甚至導致整個系統癱瘓。為了保證整個通信系統的暢通，通信電源監控系統應運而生。通信電源監控系統能對分布的通信電源設備和機房空調進行遙測、和遙控，能實時監視和顯示其運行參數，能自動監測和處理系統內各種設備故障。采用通信電源集中監控系統的優點是：
（1）提高了對通信電源設備的維護管理水平；
（2）提高了通信電源供電質量，使供電系統具有更高的可靠性和經濟性；
（3）充分發揮了計算機技術優勢，使電源設備管理向自動化、智能化方向發展；
（4）實現了通信電源設備少人、無人值守和集中維護；
（5）提高了維護效率，降低了維護成本。
2 通信電源集中監控系統的現狀
90年代初通信電源監控研制在我國剛起步，經過十多年努力，無論在技術上，還是在系統實施的規模上都有了很大的發展。郵電部已頒布了《通信電源和空調集中監控系統技術要求》，并于1997年4月1日其施行。目前國內外許多通信行業的廠商相繼推出了各種監控系統。如深圳華為通信股份有限公司的PSMS動力設備及環境集中監控系統、香港豐聯企業有限公司的聯訊-2000通信電源和空間設備集中監控系統、ERICSSON公司的Energy Master系統中的電源監控子系統等等。
2.1 通信電源集中監控系統的系統結構
根據通信電源集中維護、統一管理的基本模式，監控系統在結構上是一個多級的分布式計算機監控網絡，一般可分為三級，即監控中心（Supervision Center，SC）、監控站（Supervision Station，SS）、監控單元（Supervision Unit，SS）。其組成框圖如圖1所示。
其中監控中心和監控站中監控主機為IBM-PC機，監控單元通常由單片機構成。監控系統中的監控中心和監控站人員可以通過本地中心監控主機，監視其監控范圍內的所有被監控對象的工作狀態、運行參數。同時監控系統還提供生成規定的各種統計資料、圖表等功能。系統各組成部分的主要功能如下：
1. 監控單元的功能
設備監控單元直接與被控設備相連，主要完成以下功能：
（1）周期性地實時采集被監控設備的運行參數與工作狀態，并對其進行諸如存儲、顯示等方面的處理，并實時主動地向監控站發送監控對象的狀態；
（2）隨時接收和執行上一級計算機下達的對被控設備的控制命令；
（3）接收上一級下達的配置信息，刷新配置文件；
（4）具有一定的報表統計功能，并能定時或要求上傳給監控站。2. 監控站的功能
監控站是監控系統中數據采集和數據處理的關鍵計算機。它向下與各設備監控單元相連，通過串行通信接口接收各設備監控單元傳送的數據，進行處理后向上一級傳送。其主要功能有：
（1）實時監視轄區內各監控單元的工作狀態，同時與監控中心通信，實時地向監控中心轉發告警信息，并接收來自各監控單元的故障信息；
（2）設置各監控單元的參數如告警門限，告警等級等等；
（3）實時顯示監控單元采集的各種監測數據和告警信息；
（4）具有統計功能，能生成所需的各種統計報表及曲線，如告警統計報表、設備運行參數曲線等等。3. 監控中心的功能
監控中心是監控系統中最高一級計算機。它除具有監控站的功能以外，還應具有實時監視各監控站的工作狀態并根據需要顯示或打印監控站的數據和告警信息的功能。
2.2 通信電源集中監控系統的不足
通信電源監控系統發展到目前，已呈現百花齊放、百家爭鳴的局面，各廠商推出的系統逐步成熟，且各具特色。但縱觀現有的一些監控系統，主要存在以下兩方面的問題：一是對通信電源自身的特色和要求考慮不足，加之現今的許多監控技術主要是引進工業計算機控制技術和變電站監控技術，無論從硬件還是軟件上都是不完全適合于通信電源集中監控系統的特點。通信電源有著其自身的特點和要求，例如電源設備品種多、型號多，但數量并不多；監控對象檔次差別大，有智能設備也有非智能設備；監控內容要求有別，“三遙”應以遙測、遙信為主，遙控為輔，可以不設置遙調。二是系統功能有待進一步完善，主要是：自定義報表功能、故障閉環處理功能、告警信息的精簡和處理以及關于系統組態能力和輔助分析功能等方面。
3 通信電源集中監控系統的改進及發展趨勢
3.1 通信電源集中監控系統的改進
目前通信電源監控系統應從以下方面進一步提高系統性能：
（1）進一步提高實時性。實時性是衡量通信電源監控系統的一個重要的性能指標，它包括兩個方面，一個是系統對監控對象的各種狀態的響應速度，另一個是操作人員發出控制指令時，被監控設備的操作被執行的速度。用于監控單元的計算機必須具有較強的實時性，在順序執行各種采集、控制操作時速度要快，反應時間要盡可能短，同時對不同優先級的操作應具有高度的綜合判優能力。
（2）進一步提高可靠性。監控系統作為設備監控單元，直接對生產設備的運轉情況進行監督控制，本身必須具有極高的可靠性，否則輕者產生誤測、誤報、嚴重時就會造成直接的經濟損失。高可靠性指標要求從開始設計系統起，就充分考慮硬件結構的合理性、器件的生產工藝和提前老化等問題，努力提高平均無故障時間（MTBF）。
（3）進一步提高可擴充性和可維護性。由于通信電源產品更新換代快，因此每套監控系統所監控設備的規模、制式都是隨時變化的，這就要求監控系統能夠適應不同制式的設備，其容量也應便于擴充。同時設計時應盡量采用模塊化結構，且單元部件的一致性要好，軟硬件應具有必要的自檢功能，從而保證平均故障修復時間盡可能短，且修復后運行狀態和精度不受影響。
（4）進一步提高開發性。開發性即系統與系統直接互連的能力。這主要表現在以下幾個方面；其次，各種監控系統之間應具有互連的能力；同時，應能兼容多種智能電源設備的通信協議。
（5）進一步提高操作界面的友好性。操作人員是監控系統的重要組成部分，設備的維護、故障的排除都是由操作人員完成的，因此監控系統的人機界面必須簡單易學、便于學、便于操作，各種顯示必須簡單明了。
3.2 通信電源監控系統的發展趨勢
（1）監控系統應向高智能化方向發展。目前監控系統所具有的功能已基本能夠滿足維護的需要，但在數據統計、數據分析、專家庫等高智能化方面并沒有得到很好的發展。這些高智能的性能對發展監控技術，提高供電質量，實現電源設備的少人、無人值守有著重要的意義。因此利用專家系統、模糊理論、神經網絡等智能分析和控制方法，模擬和代替人的思維器官進行智能分析和控制是通信電源監控系統未來發展方向。
（2）監控系統是協議應向規范化和統一化的方向發展。通信電源監控系統所監控的設備繁多，如交直流配電屏、柴油機組、整流設備、蓄電池組，同時還包括空調、環境溫度、濕度等等。這些產品大多來自于不同的生產廠家，產品的性能和結構也不盡相同。要將這些迥異的產品互連起來，就必須消耗大量的人力物力來處理通信協議，從而增加了額外的投資。因此必須建立統一的規范，使不同廠家的通信電源及空調設備都遵循同樣的通信協議。
（3）監控系統應想現場總線方式發展。目前的監控系統大多分布式控制系統（DCS），它僅僅建立在計算機通信協議的基礎上，無法延伸到現場智能設備。且DCS多為模數混合系統，滿足不了數據通信對全數據通信對全數字化的要求。同時又采用獨家封閉式的通信協議，為一些開發商專有，給用戶系統集成和和應用帶來許多問題。而現場總線是90年代初興起的一種先進的工業控制技術，它在計算機和現場設備之間架起一座橋梁，將傳統的DCS三層網絡結構設備都視為網絡上的節點。現場總線是全數字化、雙向、多點的通信系統，具有開發性、全分布性、可互操作性等許多優點。因此未來的通信電源監控系統應定位于現場總線技術。
4 結語
網絡技術、通信技術、計算機控制技術的快速發展，為通信電源監控系統進一步發展和完善提供了條件；新技術、新工藝及高質量的器件在通信電源設備的生產制造中廣泛應用，為監控系統的可靠性及自動化程度的提高奠定了堅實的物質基礎；相應的監控系統標準、規范在過去的幾年里相繼出臺，并得到進一步的修改和完善，為通信電源監控系統的改進、研制指明了方向；有遠見的開發商投入一定的力量，跟蹤技術的發展，進行改進的預研工作。
