論機房環境監控系統的多功能化

佟 偉

（沈陽鐵路局大連電務段大連通信車間 遼寧 大連 116021）

1 提出應用此系統的原因

為保證各種通信設備的安全運用，客觀上就要求對機房的遠端動力環境監控。目前，沈陽鐵路局采用沈陽華訊電子技術有限責任公司的“CTT2000PM-III型動力及環境集中監控系統”，這種系統是針對無人值守的機房而研發生產的動力及環境監測、監控系統。該系統集遙測、遙信、遙控、遙調為一體，運用先進的傳感技術、通訊技術和計算機技術，構成一套完整的網絡，對通信機房、基站、端局的電源、空調等多種設備以及溫度、火警、盜警等環境參量進行實時監測，及時判斷故障并產生告警，對遠端設備進行遙控和調節，從而實現通信機房、端局的無人值守，提高設備的維護和管理質量，降低設備維護成本，提高整體工作效率，從而建立起一套高可靠性、高效率的維護體制。

從實際情況看機房動力環境監控主要有以下幾個方面：

1.1 機房溫度、濕度、煙霧

1.2 機房主要設備

如傳輸、交換、數據等的運行情況

1.3 電源設備的使用情況

1.4 機房人員的出入情況

紅外，門禁，圖像，視頻

2 機房監控的種類

傳感技術的發展使遠端監控數據采集有了可靠保證，通信機房監控常用的傳感器有：溫度傳感器、濕度傳感器、水浸傳感器、煙霧傳感器、門禁傳感器、紅外傳感器、電壓傳感器、電流傳感器等。

2.1 溫度傳感器

當溫度達到某一設定的上限或下限值時，金屬絲電阻發生變化后輸出一定的狀態信號。

2.2 濕度傳感器

通過環境濕度的變化引起濕敏電阻或電容介質常數的變化，輸出相關信號。

2.3 水浸傳感器

基于液體導電原理，用電極探測是否有水存在，再用傳感器轉換成干接點輸出。

2.4 煙霧傳感器

根據光電管所受光量被煙霧粒子遮擋的程度來做出判斷并報警。

2.5 門禁傳感器

利用門磁開關和玻璃破碎探測器進行環境探測。

2.6 紅外傳感器

當人進入范圍以后 ，因為人的身體有熱量有紅外輻射，傳感器會探測到紅外光從而觸發報警信號輸出。

2.7 電壓傳感器

利用變壓器原理，對高頻開關電源整流模塊的輸入、輸出電壓進行檢測，輸入交流電壓低于198V或高于242V時告警，輸出電流電壓小于44V或大于56V時告警，交直流電壓傳感器采集點應接在電源柜交直流輸出上。

2.8 電流傳感器

依據的主要原理是霍爾效應，利用電流傳感器的原理制成，對高頻開關電源的整流模塊輸入、輸出電流進行檢測，如果出現零電流或者高出正常電流二倍的情況發出告警。

2.9 設備運行檢測

通過RS232接口或干節點，分別采集智能型開關電源、傳輸設備、交換設備、數據設備告警信號，發出告警時進行數據傳輸。

2.10 空調控制

空調控制器發射頭應安裝在所要控制空調的正前方，用空調學習機將客戶空調遙控器的波形寫入芯片，通過設置人工或自動控制空調開關。

3 設備和環境監控的原理

如圖1所示通過對環境或設備數據的采集及各種敏感元件的作用，將各種設備及元件手機到相關數據變成電信號，在經過數據采集器的采集，分析出有用信號，通過傳輸通道上傳至計算機，計算機分析出設備或環境是否正常，如果不正常發出告警信號，通知值班人員做出相關處理并保存數據。

圖1

早期為了保證監控系統的安全，由各機房到監控中心的傳輸通道采用定時檢測系統，即檢測時將數據通過一個被測機房專用電話連接到數據傳輸調制解調器上，定時檢測被測數據，來檢查機房情況；另一種檢測，則利用專用的傳輸2M通道，實時監控各個機房，出現異常情況時，在監控終端上立刻顯示出被測機房設備及環境的動態，隨著通信的進步，大帶寬光傳輸技術的普及，傳輸2M口資源相對充足，現在普遍采用2M傳輸方法進行機房監控。

4 CTT2000PM-Ⅲ型動力及環境系統遠程監測監控單元。

4.1 供電電源

-48VDC或 220VAC。

4.2 臥式機箱

長×寬×高435*395*88mm

立式機箱：長×寬×高320*100*400mm

4.3 終端連接圖如圖2所示

圖2

4.4 遠程監測監控的工作參數

4.4.1 動力部分

（1）通過高頻開關電源監控模塊通訊接口（如RS232接口）可輸出的所有參數（需要提供相應協議）。如直流電壓、三相交流電壓、各整流器輸出電流、電池電流，分路開關狀態以及各種相應的告警。

（2）外接傳感器測量直流電壓、三相交流電壓、直流電流、交流電流。

（3）接高頻開關電源告警輸出端子可采集高頻開關電源的端子輸出告警。如：整流器告警、分路告警等。

4.4.2 環境部分

（1）機房內的溫度

（2）機房內的濕度

（3）遠程空調控制開關，改變工作模式，如：自動、制冷制熱、空調溫度的步進調節。

（4）機房內的煙霧

（5）機房內的水浸

（6）機房內的門禁

（7）機房內的紅外

4.4.3 預留端口功能

（1）配合華訊公司的HX6016電纜割斷測試儀可監測電纜割斷及斷點位置。

（2）配合華訊公司的CTT2000BM單體蓄電池監測系統可在線測量各單體電池的電壓、溫度等，以及各種相應的告警。

（3）配合華訊公司的CTT2000VM遠程視頻監控系統可對個機房站點進行遠程視頻監控。

5 多業務環網系統如圖3所示

圖3 多業務環網系統組網圖

5.1 CTT2000PM-Ⅲ型配置結合多業務環網系統進行組網。該系統設備是具有帶寬共享功能的高集成度的綜合接入設備，它可以在標準的E1通道中傳輸以太網、串口信號。可根據客戶需求組成自愈環網、鏈網、及環＋鏈混合網等，以靈活、經濟、便以維護管理的組網方式滿足客戶的通信需求。

5.2 首先要解決地址的統一問題，采用一種全局通用的地址格式，為全網的每一個監控單元分配一個地址，在網絡層中使用統一的IP地址。地址是用來標識網絡系統中的某個資源，也稱為“標識符”。通常標識符被分為3類：名字，地址和路徑。根據TCP/IP協議規定，IP地址由32bit組成，各部分比特位數一旦確定，就等于確定了被包含的網絡數量以及網絡中所能容納的監控單元數量。通過分層監控可以避免大量不重要的數據在監控網上傳送，減少網上的負荷同時體現了分散采集和集中管理的特點。

5.3 本系統所組成的E1環路，具有環保護功能，即若有監控點傳輸設備故障斷開，E1環路即自動形成可繼續正常工作的鏈路，不會影響設備運行。

6 加強電源環境監控的管理和維護

通信電源通常被稱為通信系統的心臟，其工作不正常，將會造成通信系統故障，甚至導致整個系統癱瘓。因此，為了保證整個通信系統的暢通，通信電源環境監控系統應運而生如圖4所示。網絡技術、通信技術、計算機控制技術的快速發展，為通信電源環境集中監控系統進一步發展和完善提供了條件，但實施電源環境集中監控必須具備一定的條件，比如維護的開關電源裝備達到一定水平、傳輸條件等。電源環境監控系統能有效地提高供電系統的可靠性，保障通信網絡安全和有效地節約能源、節約運行成本，保證無人值守機房的安全。隨著電源環境監控系統的普及，各級領導和維護管理人員對電源環境監控的認識已達到一定的高度，維護人員的電源監控技術水平將大大提高。在實際應用中，電源環境監控系統的可靠性和使用效果都非常好。通過IP地址的對應編碼可以確認處相關機房的所在鐵路線。通過采集的數據經過計算機處理確定處發生故障設備或環境，這樣就減少了故障的判斷時間提高了維護效率。

圖4

鐵路電務系統領導十分重視電源環境監控系統的運用，對管內所有機房都全覆蓋安裝，提高了對通信電源設備和通信設備的維護管理水平，提高了通信電源設備供電質量和通信設備的運行質量，使供電系統具有更高的可靠性和經濟性，充分發揮了計算機技術有事，使電源設備管理向自動化、智能化方向發展，提高了設備異常運行的預測率，減少了設備故障。不經實現了通信機房設備少人、無人值守和集中維護，提高了維護效率，降低了維護成本，而且保證了對鐵路各用戶單位的不間斷服務，有效地提高了服務質量，保證鐵路行車通信安全。