一、概述:
近幾年,機(jī)房或樓宇的環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控已迅速形成一個新興的產(chǎn)業(yè),盡管在環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控項(xiàng)目上各工程公司采用的軟硬件千差萬別,但北京鼎升力創(chuàng)公司的RemoDAQ-8000系列分散式數(shù)采產(chǎn)品已被眾多從事該行業(yè)的工程公司所認(rèn)可,并且正逐步成為本應(yīng)用領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。
環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控項(xiàng)目主要被測量和監(jiān)視的信號包括交流或直流電的電流、電壓、電量;溫度;水浸;門禁;視頻信號以及各種室內(nèi)設(shè)備的工作情況,室內(nèi)設(shè)備包括:空調(diào),發(fā)電機(jī),UPS電源,蓄電池組等,這些信號在無人職守的狀況下受到監(jiān)視,一旦出現(xiàn)故障,將自動報警并進(jìn)行相應(yīng)處理。
本文重點(diǎn)利用北京鼎升力創(chuàng)的RemoDAQ-8000系列產(chǎn)品介紹其在鐵路通信電源及環(huán)境集中監(jiān)控的應(yīng)用原理和方法,在其他場合的應(yīng)用方法可以以此類推。
二、鐵路通信電源的集中監(jiān)控系統(tǒng):
通信電源是通信行業(yè)的動力和保證,對確保通信質(zhì)量具有重要的影響,在通信行業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。因?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備發(fā)生故障是局部的,而電源發(fā)生故障,將會造成通信全部停止,人們視通信電源為整個通信系統(tǒng)的心臟。北京鼎升力創(chuàng)公司的系列產(chǎn)品為鐵路通信電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和鐵路通信的安全運(yùn)營提供了保證。
為了保證鐵路通信的順利發(fā)展及其通信的安全可靠,鐵道部電務(wù)局從97年開始對通信電源設(shè)備及其環(huán)境進(jìn)行集中監(jiān)控。
通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)基本功能和性能如下:
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)對分布的各個獨(dú)立的通信電源、空調(diào)系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)的各個設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信、遙控,實(shí)時監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù),及時偵測故障,通知人員處理,從而實(shí)現(xiàn)通信局(站)的少人或無人值守,以及電源、空調(diào)的集中監(jiān)控維護(hù)管理,提高供電系統(tǒng)的可靠性和通信設(shè)備的安全性。
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)響應(yīng)時間從故障事件發(fā)生至反映到有人值守監(jiān)控級的時間間隔小于10s,可以響應(yīng)多事件多點(diǎn)同時告警。
◆ 系統(tǒng)的軟硬件應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu),具有最大的靈活性,可適應(yīng)不同規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和不同數(shù)量監(jiān)控對象(被監(jiān)控設(shè)備)的需要。
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)不影響監(jiān)控對象的正常工作,不改變智能設(shè)備(具有內(nèi)部自動控制功能的設(shè)備)的原有功能。
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性,監(jiān)控對象處于任何工作狀態(tài)下,系統(tǒng)均能正常工作;同時系統(tǒng)不產(chǎn)生影響監(jiān)控對象正常工作的電磁干擾。
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)任何監(jiān)控點(diǎn)的接入均不破壞監(jiān)控對象的接地系統(tǒng)。
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)具有自診斷功能,對數(shù)據(jù)紊亂、通信干擾等可自動恢復(fù);對通信中斷、軟硬件故障等能診出故障并及時告警;本系統(tǒng)發(fā)生故障時不影響監(jiān)控對象的正常工作和控制功能。
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)前端采集設(shè)備應(yīng)能在-48V直流電源條件下不間斷工作。系統(tǒng)其他硬件能在局方給出的不間斷電源(220V+/-10%)或-48V直流電源條件下工作,或自帶UPS供電,以防止市電停電而終止工作。
◆ 系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面和漢字支持能力;故障告警具有明顯清晰的視聽信號。
◆ 監(jiān)控系統(tǒng)的測量精度應(yīng)滿足:直流電壓優(yōu)于0.5%,蓄電池單體電壓測量誤差不大于+/-5Mv,其他電量優(yōu)于2%,非電量優(yōu)于5%。
三、通信電源及環(huán)境的體系結(jié)構(gòu):
集中監(jiān)控系統(tǒng)采用逐級匯接的結(jié)構(gòu),自下而上包括:監(jiān)控模塊(SM:Supervision Module)、監(jiān)控單元(SU:Supervision Unit)、監(jiān)控站(SS:Supervision Station)、監(jiān)控中心(SC:Supervision Center),可分別對應(yīng)機(jī)房、站場、電務(wù)段、路局等各級維護(hù)管理部門。
SM配備在無人值守機(jī)房,負(fù)責(zé)信息的采集,傳送和管理中心的命令執(zhí)行。
SU為站場,維護(hù)人員在SS、SC等各級可對本場站內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行動態(tài)實(shí)時的集中監(jiān)控,可以隨時查看轄區(qū)內(nèi)被監(jiān)控設(shè)備的各種運(yùn)行數(shù)據(jù),被監(jiān)控設(shè)備的故障告警可以立即傳送到有人值守的地方,并以明顯的聲、光信號提示。
SS一般設(shè)在電務(wù)段,對應(yīng)于維護(hù)管理中心(MMC),是主要的維護(hù)實(shí)體,具備全部故障、性能、配置、安全管理功能,負(fù)責(zé)本地管轄范圍內(nèi)各機(jī)房的日常檢測管理和故障搶修。
SC為路局,作具備除控制以外的全部故障、性能、安全管理功能,側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)級狀態(tài)管理和調(diào)度指揮。
根據(jù)實(shí)際情況,SM可以直接連到SU、SS或SC。
系統(tǒng)可以根據(jù)需求,分別配置成三級結(jié)構(gòu)(路局、電務(wù)段、站場)或兩級結(jié)構(gòu)(電務(wù)段、站場)。
四、通信電源及環(huán)境監(jiān)控的傳輸方式:
a)星型拓?fù)涞腟U(SM)和上級局站之間
星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的所有SU(SM)可以直接連到上級局站(SS、SC等),之間可以采用以下傳輸方式:
1)利用2M傳輸線路中的1個空閑時隙。
2)利用微波/光纖中繼站提供的透明數(shù)字公務(wù)信道(RS422、RS232接口)。
3)利用專線電話。
當(dāng)采用2M空閑時隙時,系統(tǒng)在每個SM安裝一臺SM通信機(jī),通過從2M傳輸線路中抽取1個空閑時隙,在SU(SM)和上級局站之間進(jìn)行通信,其他時隙進(jìn)行正常業(yè)務(wù)傳輸。
在上級局站,利用交換機(jī)的匯集功能把每30個時隙匯集到一個2M線路,送入SM集中通信機(jī)。每臺SU(SM)集中通信機(jī)最多可接入4個2M,同時監(jiān)控120個SU(SM)。當(dāng)SU(SM)數(shù)目較多時,可設(shè)置多臺SU(SM)集中通信機(jī)。
b)星型總線拓?fù)涞腟M和上級局站之間
星型總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的所有SM不能直接連到上級局站(SU、SS、SC等),必須通過級聯(lián)的方式進(jìn)行傳輸??梢圆捎靡韵聜鬏敺绞剑?/FONT>
1)利用2M傳輸線路中的1個空閑時隙。
2)利用專線電話。
當(dāng)采用2M空閑時隙時,系統(tǒng)在每個SM安裝一臺SM通信機(jī),通過從2M傳輸線路中抽取1個空閑時隙,在SM和上級局站之間進(jìn)行通信,其他時隙進(jìn)行正常業(yè)務(wù)傳輸。
與星型結(jié)構(gòu)不同的是,總線型的SM通信機(jī)有級聯(lián)功能,同一總線上的若干SM通信機(jī)可以共用同一時隙,上級局站通過地址碼,與同一時隙上的不同SM通信機(jī)進(jìn)行通信。
在上級局站,利用交換機(jī)的匯集功能把每30個時隙匯集到一個2M線路,送入SM集中通信機(jī)。每臺SM集中通信機(jī)最多可接入4個2M,同時監(jiān)控120個SM。當(dāng)SM數(shù)目較多時,可設(shè)置多臺SM集中通信機(jī)。
星型總線拓?fù)?M時隙傳輸方式
c)S和SC之間
SU、SS、SC之間利用TCP/IP協(xié)議,通過廣域網(wǎng)(WAN)進(jìn)行傳輸通信。
廣域網(wǎng)可以利用各局站之間的2M線路,通過路由器建網(wǎng)。