串口服務器在通信電源遠程監測中的應用

陸求愿，莫遠東

（廣西電網有限責任公司河池供電局，廣西 河池 547000）

0 引 言

通信電源是通信系統的重要組成部分。重大通信電源故障最終會導致通信設備供電中斷，通信服務中斷，因此通信電源的運行監測工作十分重要。

通過遠程在線監測，各廠站的通信電源發生故障時，可以將告警信息發送到運行監控中心。運行人員根據獲取的告警信息實施必要的應急操作，或通知檢修人員提前做好物料準備，再赴現場進行故障處理，提高檢修的效率。

現代通信電源的智能化程度較高，都配置了用于維護監測的通信接口，可以完成與上一級監控系統主站的通信，實現通信電源的遠程監控。

RS-232/485是工業中應用較廣泛的一種低速率串行通信接口，簡單實用，在大部分通信電源的監控器中都有配置。

串口通信的線纜直接傳送距離有限，RS232約為50 m，RS485約為15 km。但是，經過信號轉換后，它可在通信網絡中實現遠距離傳輸。串口服務器起到將串行接口數據轉換為以太網數據包后在IP網絡上傳輸的作用。

電源監測信號通過串口服務器，經過互連網或專用IP網絡靈活方便地傳送到監控主站，如圖1所示。

串口服務器接入多臺監測對象，成本較低，配置簡單，同時可以起到簡化主站端的設備配置及接線的作用。以下重點介紹串口服務器的主要應用方式。

1 虛擬串口應用（TCP realport模式）

虛擬串口相對于實串口而言。例如，一般的電腦主機（或前置服務器）會配置1個實串口com1。安裝串口服務器的虛擬程序后，這臺前置服務器將具備上百上千個虛擬串口。前置服務器與串口服務器（如1站的串口服務IP地址為10.37.50.112）通過IP網絡互連后（雙方路由可達），串口服務器的某個串行端口將可以設置為前置服務器的某個空閑虛擬串口。本案將1站串口服務器的串行端口1虛擬成通信監控系統前置服務器的虛擬串口com4。

圖1 監控系統網絡

第一步，使用WEB頁面方式對串口服務器進行設置，包括IP地址、端口類型、波特率和端口工作模式，如圖2～圖4所示。

圖2 串口服務器IP地址設置圖

圖3 串行端口1設置圖

圖4 串行端口1工作模式設置圖

第二步，在前置服務器上進行虛擬串口程序設置。前置服務器安裝串口服務器的虛擬程序后，在控制面板中找到串口虛擬映射程序（COM port over TCP/IP），運行后將IP地址為10.37.50.112的1站串口服務器的串行端口1映射為前置服務器的com4，如圖5所示。

圖5 映射端口設置圖

第三步，在前置服務器對1站通信電源的相關數據進行規約和通信設置，選擇串口協議和通信端口com4，并對com4的波特率、數據位、奇偶位以及停止位等串口參數進行設置。

虛擬串口工作模式便于理解。前置服務器也可以通過在擴展槽安裝多串口卡擴充出很多實串口。運行虛擬程序相當于用軟件實現硬件功能，用軟件代替硬件。

2 基于網絡通信模式（TCP/UDP Socket）等應用

設置1站串口服務器端口1作為TCP SERVER（服務器端），處于等待連接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的連接請求；前置服務器的通信程序基于SOCKET協議編寫，對應的軟件協議作為TCP CLIENT（客戶端）。

第一步，使用WEB頁面方式對串口服務器進行設置。IP地址和端口1的設置同虛擬串口模式。工作模式選TCP/UDP Socket，默認本地端口10001，其他默認，如圖6所示。

圖6 串行端口1工作模式設置圖

第二步，在前置服務器進行通信設置，設置欲訪問的服務器地址和端口號。選擇TCP/IP通信協議，設置需要訪問的1站串口服務器IP地址為10.37.50.112，端口1的端口號10001。

這種網絡應用方式設置只需兩步，較虛擬串口方式更為簡單靈活，值得推廣使用。同時，這種模式兼容性好，前置服務器與不同品牌的串口服務器都能相互通信。但是，這種模式需要客戶端軟件基于SOCKET協議編寫通信程序。常用的Windows操作系統自帶的超級終端也具備此功能。

虛擬串口方式不同品牌的串口服務器必須對應于本品牌的虛擬串口程序，在前置服務器安裝多個品牌的虛擬串口程序易導致串口占用沖突而無法使用。一般情況下，一臺前置服務器只能安裝一個品牌的虛擬串口程序。

3 結 論

通過串口服務器和IP網絡實現對通信電源設備的遠程監測具有較強的適用性，同時在通信電源的遠程監測中使用串口服務器方便維護管理，可以簡便地查看串口服務器的網絡狀態和串口收發報文情況，檢查遠程監測的通信電路是否正常建立，易查找出監測通信中斷的故障原因。本文以康海串口服務器為例，Moxa等其他品牌型號的串口服務器可以做類似使用。除了通信電源之外，通信機房空調、溫濕度測量儀等其他具備串口通信的儀器設備，都可以利用串口服務器方便地實現遠程監測。