基于Web的通信電源監控系統的研究與設計

王文亮，路一平

（河北北方學院，河北 張家口 075000）

隨著我國電信事業迅速發展，通信網絡規模不斷擴大，需要操作與維護的通信基站種類和數量大幅度地提高，設備的技術含量和復雜程度也越來越高，相應的對通信電源的穩定性和可靠性也就提出了更高的要求[1]。而在地域上，通信基站的電源又處于極為分散的狀態，大多數情況下無人值守，因此為了提高通信網的整體質量，節約人力成本和能源損耗，對通信電源設備及環境進行監控管理，成為了目前移動通信基站必須解決的問題。

1 通信電源監控系統的必要性及基本要求

1.1 通信電源監控系統的必要性

近年來，電信行業是我國發展最迅猛，技術更新最快，服務要求最高的行業之一，而移動通信在整個電信行業中的份額也越來越大。移動通信是靠移動通信網絡來實現的，而通信網絡是由遍布各地的基站支持的。

一方面，移動基站點多面廣無人值守；另一方面，許多基站都處在邊遠地區，供電質量較差且容易中斷。因此，快速感知基站的電源狀況成為了保證移動通信可靠的必要手段。

1.2 通信電源監控系統的基本功能

為了保證基站電源的可靠性和穩定性，近年來，各類電源系統的遠程監控技術的發展也越來越迅速。目前，通信電源監控技術功能要求主要集中為：實時監測通信網上供電系統的運行狀態；提前預測(如過壓、欠壓等)可能的故障，并及時提示。監控系統的關鍵，主要是看其能否長年不間斷、穩定、可靠、實時地對通信電源設備進行監測與預警。因此，通信電源監控系統的基本目標是建立一個實用、穩定性強、界面友好、維護量相對小、性價比高，能夠切實快速被通信值班人員使用且能充分發揮最大效用的監控系統[2]。

2 基于Web的通信電源監控系統的開發與設計

通信電源集中監控系統所監控的設備可分為兩類：智能設備和非智能設備；在接入監控系統時，智能設備如智能配電屏、開關電源、專用空調、智能柴油發電機組、智能UPS、逆變器、DC-DC變換器和蓄電池監測儀等，因為電源本身具有單片機，所以通過RS232/RS485/RS422向監控系統進行數據輸出，而非智能設備就要增加相應的傳感器和監控功能模塊后再接入監控系統。

無論是智能型設備還是非智能型設備，通信監控系統所監控的內容包括：低壓配電、頻率50 Hz的三相交流有功電能、三相電質量(斷相、過壓、電流異常)、發電機發電時段、蓄電池電壓，并通過通信網絡將計量數據和監控數據實時體現在監控軟件中，以實現對通信電源的遠程控制功能。

2.1 系統硬件結構設計

通信電源集中監控系統的硬件部分如圖1。

圖1 系統硬件結構示意圖

由圖1可知，電源系統內的各種非智能設備通過各種傳感器與電能采集模塊和控制模塊相連，然后接入單片機，實現設備實時運行狀態的數據輸出；智能型號設備通過RS232/RS485/RS422直接向監控系統的軟件部分進行數據輸出，同時這兩部分數據將存入一個外部存儲器中，作為歷史數據之用。監控系統的軟件部分設有各個設備正常運行的具體參數數據，實時運行狀態數據和額定數據相比較后，來確定設備運行的具體狀態，及發出報警信號。

2.2 系統軟件結構設計

系統的軟件部分應包含的功能如圖2所示。

圖2 系統功能圖

設備管理模塊完成的功能包含如下三大部分：(1)設備基本數據的管理：包括設備的基本型號、設備的地址、運行狀態等內容；(2)設備實時監測數據的管理：包括對任一通信電源設備的電流值、電壓值進行實時監測和記錄，以確定設備的運行狀態，同時還要進行報警顯示；（3）設備歷史數據的管理：記錄設備若干天內的監控值，以及歷史報警信息。

遠程控制模塊提供了監控系統現場工作人員進行遠程控制的功能，以根據實際情況實現遠程通信電源的控制功能。

系統維護模塊主要完成的是監控節點基本信息的維護。

軟件系統的主要功能是隨時顯示各個設備當前的運行數據，及時發現設備故障并發出報警信息，現場工作人員根據相應的情況利用遠程控制模塊來實現對設備的有效控制。

為了解決C/S結構固有的缺陷，本軟件系統采用了基于Web的B/S結構來實現，這種軟件系統的邏輯結構分為三層：表示層、業務邏輯層、數據層[3]。

表示層主要的功能是向用戶提供相應的頁面顯示，具體過程為：通過HTTP協議向Web服務器發出Web服務請求。Web服務器提供對所有請求的處理結果，并將結果顯示在Web瀏覽器。

業務邏輯層的功能是負責接收Web客戶端發出的服務請求，并將其發送給數據服務器。數據服務器處理完畢后，將結果發送給業務邏輯層，再由業務邏輯層將結果發送回客戶端。

數據層實現的是接受來自Web服務器的數據操作請求而進行各種數據具體操作，并把結果返回業務邏輯層。

表示層、業務邏輯層、數據層這三層結構的具體關系如圖3所示。

數據的處理流程如圖4所示。

圖3 基于Web的通信電源監控系統邏輯結構圖

3 總結

由于該系統是采用B/S三層結構模型來實現的，每一個層次中都采取了模塊化設計，模塊復用性高；同時每一層向上都提供了統一的調用接口；對高層邏輯層來說，接口是透明的。因此基于Web的通信電源監控系統充分實現了系統的靈活性和可擴展性，對系統升級創造了良好的條件，成為通信電源監控系統的一大發展方向。

[1]崔恒源.移動通信基站電源監控系統的設計及實現[D].長沙：湖南大學，2009.

[2]徐煜明.通信電源監控系統的研究與實現[D].西安：西安理工大學，2005.

[3]許龍非，李國和，馬玉書.Web數據庫技術與應用[M].北京：科學技術出版社，2004.