基于自动化装置正常运转的电源实时监控系统设计

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　　摘要：当前通信网络规模持续扩大的背景下，基于通信电源而衍生出的自动化远程监控技术已经取得了广泛的应用。对此，本文则将TCP/IP和智能设备通信协议作为切入点，由此展开电源实时监控系统的设计工作，它可以为监控中心与通信电源间创设良好的联通条件，并达到对通信电源遥测与遥控的效果，所得到的各类通信电源数据将会被列入到数据库之中，这样的机制有助于通信电源维护工作的展开，将其应用于实际工作所带来的效果良好。
　　关键词：通信协议;实时监控;通信电源
　　中图分类号：TQ436+.3文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）07-0187-03
　　受惠于计算机互联网的持续发展，局域网络的建设规模持续扩大，它也被广泛应用于多个部门之中，对于多数企业而言其核心业务都依托于互联网而展开，在发展过程中对于通信电源质量也提出了更高的要求。而通信规模持续扩大的背景下，所涉及到的设备种类更为丰富，维护工作难度随之加大，对技术水平提出了更高的要求。
　　1 监控系统的组成
　　关于通信电源系统，它在整流设备的作用下完成对交流市电的处理，从而得到了直流电，以便为通信设备提供电力支持。由于通信事业正在持续发展，同时社会对于通信可靠性提出了更高的要求，整个通信电源设备行业也实现了质的飞跃。就现代通信电源系统而言，其由多类电源设备所构成，可以达到不间断供电的效果。关于其组成，以交流/直流不间断供电电源系统为主，在此基础上综合引入了接地系统以及监控系统，基于有效的协作机制而达到供电稳定的效果。
　　1.1监控系统的层次化结构和功能
　　对于不同级别的通信电源设备维护管理单位而言，其对应的职能也有所不同，就同一个省内，可以将其细分为省级、地区级、县级以及站级四大类，各自做好专属于自身的电源设备监管工作。通常来说，各级别的监控管理中心可统称为省级监控管理中心。关于最末端的站监控管理系统，它以后可以细分出一个监控层，可以将其称之为监控单元或者是监控模块，它是整个监控系统中最为底层的部分。基于行政区划级别，能够对上述层次做进一步的划分处理，所得到的内容及彼此间的关系如图1所示。
　　1.2监控系统的网络结构
　　關于通信电源集中控制系统，它由大量的计算机以及通信设备所构成，各自所对应的层次以及功能均存在一定的差异，从而打造出一个完善的计算机网络。基于Internet数据传输机制，在监控中心的调度下能够完成对各支局的持续性巡检工作，从而向串口服务器发出相应的指令，当获得该指令后监控模块的参数将会进一步转化，得到了服从TCP/IP协议的数据，并进一步反馈到监控中心，做好数据的存储工作同时提供远程数据浏览的服务。在此过程中，一旦设备出现异常，那么将会触发自动警报器，确保整体运行具有足够的稳定性。关于监控网络的结构，其具体如图2所示。
　　1.3监控系统的特点
　　关于本系统的运行参数设置工作，重点围绕通信端口数而展开。基于远程端口可以达到发送命令的效果，此后则由本地端口接收相关的数据。整个监控共分为三个等级，其中第三级为最高级形式，它以1s为间隔而展开对数据库的读取工作。报警方式较多，事先进行设定，一旦达到某一条件时便会触发相对应的声音。关于数据的查询，可以精确到具体的日期，当程序处于运行状态时，将会动态化的方式完整的呈现在主程序面板上，此时主程序可以持续接收到相关数据并做出进一步的判断，在此过程中如果出现了异常情况，则会随之出发警报。系统一方面可以将被测参数显示出来，另一方面还具有数据实时记录的功能。监控系统并不会给被监控设备造成影响，即便是系统出现了局部故障，监控系统依然可以稳定的运行，总体来说其容错能力较强，在面对一些异常事件时可以做出警报。关于监控系统的硬件耐久性问题，其平均失效间隔时间将会超过100000h，当出现故障后维护时间则能够控制在0.5h以内。监控系统以模块化的方式进行软硬件的设置，所产生的直流电压误差范围不会超过0.5%，与此同时蓄电池单体电压测量误差将会稳定在15mV以内。
　　2 监控系统软件的功能目标
　　以需求为指导展开调研工作，综合考虑到监控系统的现有状况，明确了监控系统应具备的几大功能，具体做如下分析。
　　1）以调研所得内容为指导，要求监控系统软件应具有遥测、遥信以及遥控这三大基本功能。它需要以实时化的方式监视被测对象，一旦出现异常后将会作出警报。参考邮电部的技术规定可以得知，一旦出现故障后且监管人员接收到信息这一阶段的时间应控制在30s以内，同时报警精度应达到100%。
　　2）基于模块化的方式而展开系统的软硬件设计工作，由此提升系统的灵活性，增强其可扩展能力，确保其可以满足于不同监测对象的需求，同时也有助于后续升级工作的展开。监控系统的运行不可对被控设备造成干扰，同时设备原有的功能也不允许受到影响，系统所设置的控制值应稳定在安全极限范围内。
　　3）当监控系统自身发生异常时，不可对被控设备的正常运行造成影响。人际交互界面对于监控系统而言尤为关键，它需要注重便于操作的基本原则。故障告警的相关信号需要清晰的显现出来，监控系统的电磁兼容性需足够良好，无论是何种工作状态，系统的运行稳定性均不会受到影响。除此之外，监控设备也不会对被控设备造成电磁干扰现象。
　　4）监控系统的应用环境较为复杂，它需要满足多种设备的使用需求，对于任何一个监控点而言在对其进行接人操作时均不可对接地系统造成影响。监控系统的测量精度尤为关键，需满足电量优于2%，非电量优于5%的基本原则。基于不间断电源供电的方式为监控系统硬件提供保障，避免应停电而引发系统中断运行的问题。
　　3 监控系统的功能模块
　　模块化没汁是增强监控系统完善性的必要途径，事实上监控系统所涉及到的模块较多，具体作如下分析。 　　基础设定模块主要可以完成对操作者权限的设置工作，同时对监控中心以及下属的各局站进行参数的设置;关于实时监控模块，它重点围绕系统的运行指标而展开检测工作，诸如电流、电压等，一旦设备出现异常后则会做出相应的告警;关于数据采集模块，当结束数据监测工作后在其作用下便会将信息存入数据库中;关于曲线图表模块，它可以对数据图像进行分析，明确其一段时间内所对应的实时数据，诸如分析电流的波动情况等;关于数据库维护模块，它可以确保数据库的稳定运行;最后，还设置有一个数据查询模块，在其作用下能够展开对各类所需信息的查询工作。
　　4 系统的设计与实现
　　通信电源监控系统需要得到一个上位机的支持，在此基础上综合引入了多个下位机，从而构成了一个较为完善的通信网络系统。监控系统设置有多个层级，需要基于自下而上的方式而完成汇接工作，最低的一级为下位机，它需要与若干设备实现连接。在多数情况下，下位机会进行协同工作，从而展开对数据的采集工作，在特殊情况下则会与上位机进行数据交换，这样的机制可以确保各层运行的稳定性，也更易于控制。
　　在本次所设计的监控系统中，监控中心是尤为核心的部分，它可以完成对各局站数据的整理与存储，在此基础上得到相对应的报表，且还能够对下位机做出警告操作。
　　在实施监控系统中，远程监控管理模块发挥出巨大的作用，它可以完成对通信电源的实时监控，当系统进行定时巡检等操作时，所得到的信息将会基于这一模块而显示出来，在巡检过程中，诸如电源参数或是告警状态等都可以达到实时更新的效果。一旦系统的运行发生了某一故障，此时则会在极短的时间内出发告警，与之相对应的信息则会以红色字体显示出来，对于监管人员而言可以在第一时间察觉到相关问题，并采取可行的措施，将损失降到最低。
　　在进行实时监控系统的设计时，相关人员需要高度重视远程监控管理模块，在其作用下一方面可以完成对通信电源参数的监测，另一方面可以進行参数的设置并达到远程控制的效果。无论是参数设置还是远程控制，二者都需要发送特定的指令到通信电源设备上，对于参数设置工作而言，所发送的命令主要指的是参数与参数值，而就远程控制发送命令而言，则以开关量为主。
　　5 结语
　　在网络技术与通信技术深度发展的背景下，加之计算机技术的进一步推动，能够为通信电源监控系统的发展提供更全面的保障，使得整个监控系统拥有核心技术。在本文中，则基于各类新型技术而展开有关于监控系统的设计工作，由此达到了对通信电源遥测、遥信和遥控的效果，并能够进行远程Web浏览，总体上可行性较高。
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