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动力设备环境及图像集中监控管理系统若干新问题——王观坤、刘崇海
发布时间：2006-10-14 7:52:57		收集提供：gaoqian


动力设备环境及图像集中监控管理系统若干新问题——王观坤、刘崇海摘要本文通过对通信电源、空调及机房环境集中监控管理系统现状的分析，对系统的组成结构、监控范围、环境图像及兼容等方面所遇到的几个新问题进行了探讨。关键词电源监控管理问题通信电源、空调及机房环境集中监控管理系统（以下简称电源监控系统）从研究、开发、试验到今天，虽然已经开通运行的局不少，但要做到先进、实用、规范、符合电信管理网（TM N）建设的要求，还需要完善发展。下面就长远发展将遇到的几个新问题进行分析和探讨。 1 特殊性问题电源监控系统与传输网络设备（包括 PDH、SDH）的网管系统、长话市话交换设备的网管系统、用户障碍申告集中受理测量系统等相比，具有明显的特殊性。（1）电源监控系统监控的设备种类多、品种杂，被称为“七国八制”。如电源设备有配电屏、整流器、开关电源、蓄电池组、油机发电机组、直流变换器、逆变器、不间断电源等。空调设备有机房专用空调、分散空调、大楼中央空调等。环境监控项目有温度、湿度、门禁、烟雾、火警、防盗、环境图像等，而且同一产品设备型号多。（2）电源监控系统涉及的技术门类多，包括电力、油机发电、电化学、安全防范、电子自动控制、计算机、数据通信、网络技术等。而传输、交换等网管系统，被监控管理的设备相对单一，涉及的技术面相对少，而且网管系统可与设备同时购入或从国外引进。（3）对于不同地点的同一智能设备（IE），如智能开关电源、智能专用空调和智能油机发电机组，厂家虽也开发了监控系统，但都是单一的自成体系的系统，不实用，必须通过相应的通信协议转换器在不同地点分别纳入到电源监控系统中。对于非智能设备（NIE），无疑要借鉴工业自动控制技术或开发专用监控模块（SM），灵活运用到电源监控系统中来。（4）电源监控系统是通信局（站）的支撑系统，也是电信网的支撑系统。它不直接开发电信新业务，不同于交换机扩容、移动网和智能网建设等，相对来说不急切，因此有的局不重视，对必要性、迫切性暂时有不同看法。（5）自1988年广州市电信局长途枢纽楼实施电源集中监控1O年来，不少电源设备厂家在产品智能监控的基础上，纷纷研究开发多级电源监控系统；不少计算机公司也加入开发的行列；也有的邮电局自行开发，还有的邮电局与院校或研究所联合开发，等等。由于电源监控系统监控的设备种类多、品种杂，涉及的技术面广，一个厂家、一个系统商较难全面掌握相关技术，往往根据各自特长开发，造成系统方案“五花八门”，技术不规范。尽管1997年实施了邮电部内部标准《通信电源和空调集中监控系统技术要求》，电信总局发了电网综（1997）472号文《通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定》，对电源监控系统进行了技术规范。由于各系统厂商的电源监控系统基本定型商用，往往只在广告上宣传如何标准、功能如何全，而实际上并未有多大改变。（6）有的系统厂商为了适应用户的不同口味，提出“点菜吃饭”的做法，如系统网络结构、系统硬件配置、系统传输途径、系统的监控范围。系统通信协议、系统图像监视方式等均可以任选。这样形成了一种只要系统越大，项目越全，监控内容越多，又有环境实时图像监控就越先进、越好的不实际看法。用户对系统又不甚了解，希望一步到位。这样，系统厂商从经济效益出发“八仙过海，各显神通”，使系统规模庞大、网络复杂、监控范围全、加上实时的活动图像监视环境等，造成投资巨大的结果。 2 规范性问题电源监控系统完善发展将遇到哪些新问题呢？首先是规范性问题。众所周知，原邮电部有 YDN O23－1996内部标准，即1997年4月1日实施的《通信电源和空调集中监控系统技术要求（暂行规定）》（以下简称部标）；电信总局1997年6月11日下发了电网综（1997）472号文，即《通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定》（以下简称总规）；目前正在编制检验细则。由于“部标”与“总规”有些提法不一致，电源监控系统在实施过程中，容易混淆概念，现提出来大家共同探讨。电源监控系统的网络结构与名称需要规范，建议的系统结构如图1所示，各层次名称如表 1所示。（1）监控模块（SM）与监控单元（SU）。由于“部标”认为是同义词，而“总规”认为是层次不同，容易混淆。可以把设有第二级局监控站（LSS）的监控终端称为监控模块（SM）；不设有第二级LSS的监控终端称为监控单元（SU），SU直接与县监控管理中心（DSMC）连接。（2）把第一级至第三级称为电源监控系统，第四级至第六级称为包括电源监控系统在内的综合网管系统。（3）TN为通信网，包括电话网（PSTN）、数字数据网（DDN）、分组交换网（PSDN）、帧中继（FR）、异步转移模式（ATM）、综合业务数字网（N－ISDN）、以太网（Ethernet）等。 3 层次性问题电源监控系统到底应有多少级，是否自成体系直至全国监控管理中心？这个问题值得探讨。如图1所示，第一级是监控终端（ST），包括监控模块（SM）与监控单元（SU），是县监控管理中心（DSMC）的基础级。主要完成：实时监视被监控设备的运行状态；采集和存储被监控设备的运行参数；执行上级命令对设备的控制等。第二级是局（机房大楼）的监控站（LSS），配置工控机实施监控管理功能。主要完成：汇总各SM送来的各类监控信息量（状态量、模拟量、控制量）；进行数据处理、存储并实时向DSMC 传送；实时接收DSMC的三遥（遥信、遥测、遥控）命令并下达到SM；设立告警量的门限值，实时向DSMC传送告警信息等。第三级是区域（县）监控管理中心DSMC，是系统集中监控管理的核心。主要功能包括：广域网通信管理功能；对LSS集中维护管理功能，包括运行管理、数据管理、故障管理、设备管理、安全管理等；系统组态管理功能；接收城市（地区）网管中心（CNMC）下发的定时时钟校准命令；向CNMC传进集中维护管理信息和决策管理信息（统计量、分析量、决策量）等。第四级是对应C3本地网的城市（地区）网管中心CNMC，电源监控系统在这一级纳入TMN，作为TMN的一个子系统。主要完成：汇总各DSMC送来的维护管理信息和决策管理信息；向各DSMC定时下发定时时钟校准命令；电源监控系统本身的监控管理，监视各DSMC的工作状态等。电源监控系统在第三级DSMC应方便、高效地完成系统的全部任务。不必设立城市（地区）监控管理中心 CSMC，各DSMC的大量监控数据信息没有必要再送至城市（地区）监控管理中心（CSMC）来集中监控维护。理由是：①因为通信电源、空调设备及机房环境并非像电话交换等通信设备那样是联网的，而是各自独立的；②有DSMC再建CSMC是重复集中监控维护，地市级需要的是网管中心 CNMC，将第三级 DSMC纳入网管中心CNMC，担任高层次的管理；③有人认为将第三级DSMC逐渐淡化直至取消，完全由CSMC集中监控维护，可想而知范围太大，不方便；④第四级CNMC网管任务已很重，还有城市（地区）本地的第三级DSMC任务。 4 管理性问题电源监控系统是以监控为主还是以管理为主？目前的系统大多是以监控为主的，电源监控系统完善发展要以管理为主，应包含三个层次的管理：一是为了系统集中监控的维护管理，即系统软件对数据进行存储、通信、显示和打印等的管理，这样的监控管理是走在被控运行设备的后面；二是系统的智能决策管理，即系统软件具有如下的管理功能：对历史运行数据进行统计、分类，以详尽的数据报告，对各种被监控设备进行客观的评价，为今后设备选型、引进设备提供决策依据；对历史运行数据进行分析和计算，提前发现故障并做出如何排除故障的提示，正如有的专家所说的“预诊断”、“预告警”，变被动维护为主动维护的管理目的，提高排除故障的效率；实现对设备资源和人才资源的合理优化管理等，这样的决策管理是走在被控运行设备的前面；三是强调城市（地区）级CNMC以上的系统网管功能，即通过网管系统的诊断功能和人工智能技术，可以发现电源监控系统的故障和进行排除系统故障的分析，提供设备选型、系统优化的决策依据。强调电源监控系统的管理性，主要是明确系统软件开发的指导思想，因为系统软件是实现管理层次高低的关键。 5 遥像性问题 “总规”中提到环境参数应纳入监控系统，又提到“可对通信局（站）中重要部位设置现场图像监视系统，图像传递速率不低于4帧/秒。下面探讨两点：（1）机房环境图像纳入电源监控系统好机房环境图像系统成为电源监控系统的一个重要分支是必须的，从而不必再另搞一个机房图像监视系统，有利于各系统兼容合并的发展路子。县监控管理中心能遗像机房环境，既综合了环境监控的烟雾、门禁、水浸、防火、防盗等，又可通过多个摄像头监视重要设备的指示灯、数据显示屏等。（2）机房环境图像不必实时机房环境图像几乎是不变的图像，不同于演出现场、交通路口，因此从安全防范角度，不必采用高速率实时传送。采用多大速率的机房环境图像，才能达到较好的性能价格比呢？可以参照可视电话，如基于 PSTN模拟话路传送彩色活动图像的可视电话为2～3帧/秒的CIF格式图像；基于ISDN传送彩色活动图像的可视电话为6～8帧/秒；基于以太网或因特网为 12～18帧/秒。还有通过传输速率为9.6 kbit/s线路上传送显示速率1帧/10秒的彩色静止图像。参照利用PC机的CPU，采用软件进行压缩和解压的多媒体通信， CPU为P－133，CIF图像为3 ～6 帧/秒；CPU为 P－2OO，CIF图像为5～10帧/秒。参照某公司电源监控系统的远程图像监控方案，一种是通过速率为 2 Mbi/s线路传送显示速率为 25帧/秒的实时图像。采用时隙分配技术在2Mbit/s带宽的30个时隙中，图像占用24个时隙，声音占用1个时隙，电源监控仅占用4个时隙，留下一个时隙备用。这样，图像子系统超过了电源监控系统。另外一种是通过传输速率为 28.8 kbi/s或64kbi/s线路，传送显示速率为1.5帧/秒的系统静态图像。综上所述，电源监控系统的机房环境图像4帧/秒左右较为实际。 6 实用性问题电源监控系统是否监控内容多、测点多、曲线多、报表多，系统复杂就先进？我们认为未必，关键是实用性，只要能做到第一级、第二级无人值守，第三级能解决集中监控、集中维护管理和智能决策管理的一切问题，第四级解决网管问题就行了。（1）目前开关电源等被控设备本身智能化程度很高，MTBF在10万小时以上，如系统复杂庞大、环节多，MTBF反而达不到10万小时。这样意义何在？（2）实用性就是遵循“总规”所说“可设可不设的点就不予设置”的原则，把监控对象及内容大大减少。（3）监控的大量数据变化是很小的，如果大量数据重复地存储、显示、打印、并传送到各上级中心，是没有多少实用价值的。只要对变化到一定门限值时的数据进行存储，这样可以节省大量空间，保存较长时间的有用历史数据。（4）强调电源监控系统的实用性，是为了使系统由复杂到简单，提高可靠性，做到事半功倍。 7 开放性问题由于各自独立的专项网管系统、监控系统、测量系统不断产生，自成体系，造成设备重复投资，传输线路浪费，系统维护麻烦，人手反而紧张。大家感到的新问题就是如何开放兼容？如何综合治理？互联也好、资源共享也好，关键是将电源监控系统纳入电信管理网（TMN），综合统一在C3级网管中心CNMC电括下列工作：（1）通过TMN的CNMC实现电源监控系统的性能管理、故障管理、配置管理、安全管理。（2）规范入网接口与通信协议的标准。（3）规范系统标准，以适应电源监控系统发展的要求。不仅要满足（站）不断扩容、新建的需要，而且要满足移动基站、接入网设备的电源的需要。（4）兼容低速率环境图像监控系统的需要。（5）由于专项系统的增加，使机房布线杂乱无章，因此必须将各项系统布线纲入智能大楼的综合布线系统（PDS），实现弱电系统线路统一管理。智能大楼管理系统包括PDS和5个AS系统，即通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、楼宇自动化系统（BAS）、消防自动化系统（FAS）、保安自动化系统（SAS）。其中BAS包括电力设备、空调设备、冷热源设备、照明设备、电梯设备、给排水设备等。关于是将电源监控系统纳入智能大楼管理系统，还是将电源监控拓展到智能大楼管理系统，这个问题有待发展再议，但可以肯定的是，二者结合，统一规划，分步实施将是电信大楼的发展趋势与特点。

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