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摘要：随着通信事业的发展，通信电源系统的可靠性对于保证通信系统的稳定运行越来越重要。为了提高电源系统运行的可靠性，除了对电源本身做出改进，降低故障率以外，对电源系统运行状况进行监控也十分重要。提出了一种新型的现场监控系统结构——基于 PC 机的通信电源现场监控系统。该系统集采集、控制和管理功能为一体，使用一台 PC 机来代替传统通信电源集中监控系统中的通信局站 PC 机后台管理系统和现场单片机监控模块，并以.NET 作为开发平台，结合 SQL Server 数据库技术进行开发。
关键词：PC机；通信电源；远程监控
0引言
远程监控技术已经越来越多地被应用到生产实践的各个领域，它作为信息技术与工业控制技术结合的产物，经常利用各种网络，如现场控制网络、企业内部网和 Internet 等。把分布于不同地理位置的电子设备互联起来，以实现设备运行数据的采集、信息的远程交互，从而达到完成远程监视与控制的目的。
近年来，通信事业的发展越来越迅速，通信网络也在不断扩充，这就造成了通信基站的分布范围越来越广泛，而作为通信基站的供电“心脏”———通信电源，其工作的可靠性和稳定性将直接影响到整个通信网络的运行质量。因此对通信电源实现有效的远程控制，一方面可以有效地提高通信电源工作的可靠性，从而保证通信网络向用户提供连续和准确无误的信息资源；另一方面，有效的远程监控网络也可以减少监控人员的工作量，从而降低监控成本。
1 通信电源远程监控系统的构成
实施通信电源的远程监控和管理，代表了先进的通信电源维护管理手段和技术，对实现现代化的电源维护管理有着重要的意义。通信技术和控制技术的结合应用，为通信电源数据的采集整理和分析统计，通信电源实现远程的遥测、遥信、遥控提供了更加科学的技术依据和实现方式。
我国电源设备的监控技术也发展了十几年，在技术上、系统建设的规模上都有了长足的进步。但是随着通信网络的不断复杂化，原有的技术手段逐渐暴露出可靠性、可维护性及智能化等方面的问题。因此，研究具有高可靠性、可持续发展、具有完善故障诊断分析、预告警、数据处理统计等智能化特质的通信电源远程监控网络已迫在眉睫。
通信电源是通信网络的动力基础，它的主要功能是将市电网络中的交流市电经过整流、滤波等环节转变为可以为交换机等通信设备直接供电的各种直流电。一般来说，通信机房或通信基站都会为通信设备配备相应的整流模块、交直流配电模块、滤波模块和蓄电池组等电源设备。
2 基于 PC 机的监控系统网络通信模块设计
目前，电源系统的监控主要采用三级管理模式：第一层为采集层，主要完成的是监控单元，它是监控系统中与被监控设备直接相连的部分，主要的功能是对被监控设备的状态和运行参数进行采集，并且以串行通信的方式向监控模块传送各种信息，同时接收和执行来自监控模块的命令；第二层为控制层，主要任务是数据采集和信号控制，通过 RS232 或 RS485接口与采集层相连接，将采集层的信号送至管理层，同时将管理层的控制命令传送至采集层，以实现系统的有效管理；第三层为管理层，管理层是监控系统的最高一级，主要功能是接收来自于监控模块的数据，并对其进行对比分析，并且根据相关的对比结果，来决定对电源系统的远程操作。
本文研究的基于 PC 机的监控系统网络通信模块采用了采集层和控制层合二为一的结构，具体方法是在采集层设置一台 PC 机来代替单片机的功能，完成现场数据的收集及控制功能，同时又可以给用户提供一个友好的图像界面和完善的前端管理系统。这样一方面有利于系统更快更准确地收集相应的信息和数据，另一方面也给维护人员进行现场操作提供了一个更为直观的操作界面。
基于 PC 机的监控系统网络通信模块的硬件构成总体分为三个部分：（1） 电源模块采集点，这一部分由各类传感器组成，一端与被监控的电源相连接，将电源系统的电流、电压、温度、湿度等模拟量进行采集，并且将数据的格式进行相应的转换，另一端与数据采集卡相连，将转换了格式的数据送入数据采集卡；（2） 数据采集卡，这一部分的主要功能是对数据进行A/D 或 D/A 的转换，以使数据能适应 PC 机的处理，本例中的数据采集卡采用的是 PCL-711B；（3）PC 机及相应软件系统，主要完成从数据采集卡中提取数据并进行储存，同时将数据通过通讯网络送至中央控制室，同时 PC 机还可接收来自于中央控制室的操作命令，从而实现对电源系统的远程监控。
3 系统软件部分的设计与实现
对通信局（站）的电源及设备进行遥控、遥信和遥测，就要实时监视电源的运行参数，监测和处理故障，能够及时记录和处理相关的数据，从而实现通信电源及设备的少人或无人职守的计算机控制系统。因此，通信电源监控系统的软件部分需要实现的功能主要有两项：一是对收集来的电源及设备的数据进行及时的记录、处理、管理和分析，以便为下一步操作提供相应的依据；二是根据相关数据对电源及设备进行监测与控制。
根据以上具体要求，本系统的软件部分主要设置了系统登录模块、远程监控管理模块、数据查询模块、图表显示模块、基础数据模块、数据库维护模块。系统登录模块主要完成操作人员管理的功能，以防非法操作人员的进入；远程监控管理模块主要完成的是设备的实时监测与控制，这一部分通过对 PC机的远程控制，从而实现对设备的远程监控；数据查询模块主要包含交直流及环境采样数据、电源运行告警统计、各局站告警及维护明细记录、控制中心操作命令明细记录、值班操作日志等内容；图表显示模块是以折线图及曲线图的形式将直流屏和交流屏的实际运行状况进行记录和显示，以便直观地对电源数据进行了解；基础数据模块中设定了大型的数据库，数据库内存放了各个设备运行的标准数据，操作人员基本数据，监控中心参数等数据，这些数据由数据管理员根据实际情况进行设置，而操作的权限也仅限于数据库管理员；数据库维护模块完成的是基础数据的维护功能，主要实现基础数据的增加、删除、修改等功能，这一部分也是由数据库管理员来完成。
本系统中采用 SQL Server 来作为数据库管理系统，共设定了各种电压、电流、温度、电池性能等 17 个表来记录数据信息，为了减少数据冗余，也增加了一些辅助表来改善性能，从而提高了数据库的查询效率。
系统采取 B/S 结构的.NET 平台作为系统开发平台，通过编程从底层实现本系统，从而更容易保证通信电源系统稳定、安全运行的需求。而 B/S 结构的便利性更有效地支持了监控人员在任何安装有浏览器的地方上网对通信电源系统进行远程控制，从而实现系统简洁明了、操作简单方便的目的。
4 结语
通信电源远程监控系统对电信、电力等部门的经营管理有着重大意义。一方面，远程监控可以实现设备运行数据的快速收集和综合处理，为管理决策提供数据支持；另一方面，远程控制的实现也可以达到减员增效的目的，有利于实现企业的集中管理和高层控制，从而达到提高生产效率、降低运营成本和加强控制质量的目的。而基于 PC 机的监控系统，更有利于实现生产系统自动化、智能化、综合化，更加适应未来通信电源监控技术的发展需要。
参考文献
[1]侯莉. 浅谈通信电源维护管理中的安全理念[J].硅谷.2011（13）.
[2] 赵淑珍，何伟. 浅析通信电源系统的维护与使用[J]. 黑龙江科技信息. 2010（33）
[3]胡晓燕.通信电源的运行管理与应用研究[J].科技咨询导报.2007（20）.
作者简介：李新忠（1964—）男，本科，河北人，工作单位：神华宁夏煤业集团信息技术中心，主要从事网络和通信电源的技术工作。
关键词：PC机；通信电源；远程监控
0引言
远程监控技术已经越来越多地被应用到生产实践的各个领域，它作为信息技术与工业控制技术结合的产物，经常利用各种网络，如现场控制网络、企业内部网和 Internet 等。把分布于不同地理位置的电子设备互联起来，以实现设备运行数据的采集、信息的远程交互，从而达到完成远程监视与控制的目的。
近年来，通信事业的发展越来越迅速，通信网络也在不断扩充，这就造成了通信基站的分布范围越来越广泛，而作为通信基站的供电“心脏”———通信电源，其工作的可靠性和稳定性将直接影响到整个通信网络的运行质量。因此对通信电源实现有效的远程控制，一方面可以有效地提高通信电源工作的可靠性，从而保证通信网络向用户提供连续和准确无误的信息资源；另一方面，有效的远程监控网络也可以减少监控人员的工作量，从而降低监控成本。
1 通信电源远程监控系统的构成
实施通信电源的远程监控和管理，代表了先进的通信电源维护管理手段和技术，对实现现代化的电源维护管理有着重要的意义。通信技术和控制技术的结合应用，为通信电源数据的采集整理和分析统计，通信电源实现远程的遥测、遥信、遥控提供了更加科学的技术依据和实现方式。
我国电源设备的监控技术也发展了十几年，在技术上、系统建设的规模上都有了长足的进步。但是随着通信网络的不断复杂化，原有的技术手段逐渐暴露出可靠性、可维护性及智能化等方面的问题。因此，研究具有高可靠性、可持续发展、具有完善故障诊断分析、预告警、数据处理统计等智能化特质的通信电源远程监控网络已迫在眉睫。
通信电源是通信网络的动力基础，它的主要功能是将市电网络中的交流市电经过整流、滤波等环节转变为可以为交换机等通信设备直接供电的各种直流电。一般来说，通信机房或通信基站都会为通信设备配备相应的整流模块、交直流配电模块、滤波模块和蓄电池组等电源设备。
2 基于 PC 机的监控系统网络通信模块设计
目前，电源系统的监控主要采用三级管理模式：第一层为采集层，主要完成的是监控单元，它是监控系统中与被监控设备直接相连的部分，主要的功能是对被监控设备的状态和运行参数进行采集，并且以串行通信的方式向监控模块传送各种信息，同时接收和执行来自监控模块的命令；第二层为控制层，主要任务是数据采集和信号控制，通过 RS232 或 RS485接口与采集层相连接，将采集层的信号送至管理层，同时将管理层的控制命令传送至采集层，以实现系统的有效管理；第三层为管理层，管理层是监控系统的最高一级，主要功能是接收来自于监控模块的数据，并对其进行对比分析，并且根据相关的对比结果，来决定对电源系统的远程操作。
本文研究的基于 PC 机的监控系统网络通信模块采用了采集层和控制层合二为一的结构，具体方法是在采集层设置一台 PC 机来代替单片机的功能，完成现场数据的收集及控制功能，同时又可以给用户提供一个友好的图像界面和完善的前端管理系统。这样一方面有利于系统更快更准确地收集相应的信息和数据，另一方面也给维护人员进行现场操作提供了一个更为直观的操作界面。
基于 PC 机的监控系统网络通信模块的硬件构成总体分为三个部分：（1） 电源模块采集点，这一部分由各类传感器组成，一端与被监控的电源相连接，将电源系统的电流、电压、温度、湿度等模拟量进行采集，并且将数据的格式进行相应的转换，另一端与数据采集卡相连，将转换了格式的数据送入数据采集卡；（2） 数据采集卡，这一部分的主要功能是对数据进行A/D 或 D/A 的转换，以使数据能适应 PC 机的处理，本例中的数据采集卡采用的是 PCL-711B；（3）PC 机及相应软件系统，主要完成从数据采集卡中提取数据并进行储存，同时将数据通过通讯网络送至中央控制室，同时 PC 机还可接收来自于中央控制室的操作命令，从而实现对电源系统的远程监控。
3 系统软件部分的设计与实现
对通信局（站）的电源及设备进行遥控、遥信和遥测，就要实时监视电源的运行参数，监测和处理故障，能够及时记录和处理相关的数据，从而实现通信电源及设备的少人或无人职守的计算机控制系统。因此，通信电源监控系统的软件部分需要实现的功能主要有两项：一是对收集来的电源及设备的数据进行及时的记录、处理、管理和分析，以便为下一步操作提供相应的依据；二是根据相关数据对电源及设备进行监测与控制。
根据以上具体要求，本系统的软件部分主要设置了系统登录模块、远程监控管理模块、数据查询模块、图表显示模块、基础数据模块、数据库维护模块。系统登录模块主要完成操作人员管理的功能，以防非法操作人员的进入；远程监控管理模块主要完成的是设备的实时监测与控制，这一部分通过对 PC机的远程控制，从而实现对设备的远程监控；数据查询模块主要包含交直流及环境采样数据、电源运行告警统计、各局站告警及维护明细记录、控制中心操作命令明细记录、值班操作日志等内容；图表显示模块是以折线图及曲线图的形式将直流屏和交流屏的实际运行状况进行记录和显示，以便直观地对电源数据进行了解；基础数据模块中设定了大型的数据库，数据库内存放了各个设备运行的标准数据，操作人员基本数据，监控中心参数等数据，这些数据由数据管理员根据实际情况进行设置，而操作的权限也仅限于数据库管理员；数据库维护模块完成的是基础数据的维护功能，主要实现基础数据的增加、删除、修改等功能，这一部分也是由数据库管理员来完成。
本系统中采用 SQL Server 来作为数据库管理系统，共设定了各种电压、电流、温度、电池性能等 17 个表来记录数据信息，为了减少数据冗余，也增加了一些辅助表来改善性能，从而提高了数据库的查询效率。
系统采取 B/S 结构的.NET 平台作为系统开发平台，通过编程从底层实现本系统，从而更容易保证通信电源系统稳定、安全运行的需求。而 B/S 结构的便利性更有效地支持了监控人员在任何安装有浏览器的地方上网对通信电源系统进行远程控制，从而实现系统简洁明了、操作简单方便的目的。
4 结语
通信电源远程监控系统对电信、电力等部门的经营管理有着重大意义。一方面，远程监控可以实现设备运行数据的快速收集和综合处理，为管理决策提供数据支持；另一方面，远程控制的实现也可以达到减员增效的目的，有利于实现企业的集中管理和高层控制，从而达到提高生产效率、降低运营成本和加强控制质量的目的。而基于 PC 机的监控系统，更有利于实现生产系统自动化、智能化、综合化，更加适应未来通信电源监控技术的发展需要。
参考文献
[1]侯莉. 浅谈通信电源维护管理中的安全理念[J].硅谷.2011（13）.
[2] 赵淑珍，何伟. 浅析通信电源系统的维护与使用[J]. 黑龙江科技信息. 2010（33）
[3]胡晓燕.通信电源的运行管理与应用研究[J].科技咨询导报.2007（20）.
作者简介：李新忠（1964—）男，本科，河北人，工作单位：神华宁夏煤业集团信息技术中心，主要从事网络和通信电源的技术工作。