電力通信中的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計研究

王延濤

摘 要：通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是由監(jiān)控中心、監(jiān)控站、監(jiān)控單元組成，在運行過程中需要對大量的電源開關(guān)進行控制和監(jiān)視，工作頻率較大，所以為了保證系統(tǒng)對電力通信網(wǎng)中通信電源的監(jiān)控質(zhì)量，需要加強對其設(shè)計質(zhì)量的控制，基于此，本文將對電力通信中的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計進行研究。

關(guān)鍵詞：電力通信;通信電源監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計研究

1 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

1.1 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心是整個通信電源中的最上層部分，更是核心組成部分之一，整個監(jiān)控中心需要完成各個監(jiān)控站運行情況的實時監(jiān)測，同時在各個監(jiān)控站之間建立起通信模式，為信息溝通創(chuàng)造有利條件。另外，監(jiān)控中心還可以根據(jù)具體的電力通信要求，對監(jiān)控點性能門限、警告等級等參數(shù)進行合理設(shè)置，確保工作人員可以對電力系統(tǒng)的運行情況進行合理監(jiān)視，挖掘出電源設(shè)備中存在的故障問題，并做好處理工作，實現(xiàn)電力通信的盡快恢復(fù)。

1.2 監(jiān)控站

在整個通信電源監(jiān)控體系設(shè)計過程中，監(jiān)控站的作用不可取代，主要功能是對相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集和處理。站在整個監(jiān)控站結(jié)構(gòu)體系角度來說，向上可以與監(jiān)控中心實現(xiàn)對接，從而對監(jiān)控中心中的各種監(jiān)控數(shù)據(jù)進行傳遞，并根據(jù)實際情況作出處理決定。向下則可以和控制單元進行直接連接，從而對控制單元所發(fā)出的數(shù)據(jù)進行接收，根據(jù)實際情況作出處理決定，最終向監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)匯總。

1.3 監(jiān)控單元

在通信電源監(jiān)控系統(tǒng)使用過程中，監(jiān)控單元屬于最基礎(chǔ)的組成部分，可實現(xiàn)對被監(jiān)控電源設(shè)備運行參數(shù)的有效控制，做到周期性的參數(shù)收集，并對收集到的數(shù)據(jù)進行處理，幫助工作人員對設(shè)備的實際運行狀態(tài)進行掌握。在監(jiān)控單元的作用下，被監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控狀態(tài)能夠得到實時傳遞，并將信息發(fā)送到監(jiān)控站之中。此時，工作人員可以通過監(jiān)控中心下達監(jiān)控命令，此時的監(jiān)控單元可以將命令直接接受。如果出現(xiàn)電力通信中斷情況，監(jiān)控單元也能夠?qū)崿F(xiàn)告警數(shù)據(jù)的全面保存，在系統(tǒng)恢復(fù)運行之后，可以實現(xiàn)對中斷時期數(shù)據(jù)的全面保存。

2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊

監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊支持基礎(chǔ)設(shè)定、實時監(jiān)控，提供數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫維護、數(shù)據(jù)查詢等模塊;在基礎(chǔ)設(shè)定單元環(huán)節(jié)中，加強對人員權(quán)限的設(shè)置，支持設(shè)置各個分級站點參數(shù);在監(jiān)控單元中，支持電流、電壓等相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，一旦出現(xiàn)故障問題，監(jiān)控系統(tǒng)可進行聲音圖像預(yù)警，將故障信息反應(yīng)在系統(tǒng)界面中;數(shù)據(jù)采集模塊則是加強對數(shù)據(jù)庫的維護和管理，監(jiān)控管理人員可根據(jù)本模塊中，呈現(xiàn)的曲線方式進行展示，清晰化地將實時數(shù)據(jù)反應(yīng)出來，用戶通過數(shù)據(jù)查詢模塊，發(fā)揮運行數(shù)據(jù)、告警信息、遙控命令等指示，并通過系統(tǒng)輸出模塊，生成相關(guān)的數(shù)據(jù)報表，優(yōu)化了監(jiān)控系統(tǒng)功能。

3 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 通信協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)

開發(fā)者設(shè)計的電源監(jiān)控系統(tǒng)，采用協(xié)議轉(zhuǎn)換器方式接入數(shù)據(jù)，傳輸協(xié)議采用的是《智能設(shè)備通信協(xié)議》，應(yīng)用C#語言，連接方式上選擇TCP，更好保證數(shù)據(jù)傳輸時效，并根據(jù)串口服務(wù)器IP地址和端口執(zhí)行通信協(xié)議程序。基于串口服務(wù)器能夠?qū)鬏敂?shù)據(jù)ASCII碼轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，保證了TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)的可靠性連接。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

基于網(wǎng)絡(luò)的電源監(jiān)控系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)通信功能，將監(jiān)控系統(tǒng)按照多級監(jiān)控級自下而上地逐級進行匯階，每一個監(jiān)控級，均按照輻射方式依次與下級監(jiān)控級進行連接，進而保證順利地完成數(shù)據(jù)采集工作，更好實現(xiàn)系統(tǒng)上機位通信信息數(shù)據(jù)交換工作，大大提升了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用的安全性和可靠性，在實際應(yīng)用過程中，靈活程度高，信息傳播速率快。開發(fā)者設(shè)計的電源監(jiān)控系統(tǒng)，提供了多元化功能，支持對監(jiān)控站信息數(shù)據(jù)的收集、匯總和存儲，提供了報表生成、打印等功能，在網(wǎng)絡(luò)支持下，提高了信息數(shù)據(jù)的處理和分析能力，保證監(jiān)控信息數(shù)據(jù)采集信息的準(zhǔn)確性。

4 電力通信網(wǎng)中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)運行維護

4.1 系統(tǒng)軟件維護

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)軟件維護工作分為改錯性維護、適應(yīng)性維護、完善性維護三部分。（1）改錯性維護是對系統(tǒng)軟件在開發(fā)階段和測試階段都沒有發(fā)現(xiàn)，而在系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的錯誤進行修改維護。改錯性維護在軟件維護工作中占26%，該類錯誤是軟件的開發(fā)錯誤和程序錯誤等，主要修改系統(tǒng)軟件在設(shè)計中遺留的通信電源監(jiān)控邏輯和功能的錯誤;修改系統(tǒng)軟件代碼編寫中未發(fā)現(xiàn)的性能錯誤;修改數(shù)據(jù)輸入超界或者系統(tǒng)軟件功能不完整的運行錯誤。（2）適應(yīng)性維護主要是對因系統(tǒng)運行環(huán)境改變而出現(xiàn)的軟件錯誤進行修改，運行環(huán)境的改變包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫改變、監(jiān)控數(shù)據(jù)格式改變、系統(tǒng)運行規(guī)則變化等。適應(yīng)性維護主要是對軟件的編碼進行改善;修改軟件對通信電源監(jiān)控程序;調(diào)整軟件程序等。（3）完善性維護是以提高系統(tǒng)軟件整體功能作為目的，為擴充軟件功能、提高軟件性能、加快軟件運行效率而進行的維護工作，占所有軟件維護工作的60%以上。

4.2 系統(tǒng)硬件維護

根據(jù)系統(tǒng)硬件的實際維護過程，以成本率最小為目標(biāo)構(gòu)建硬件設(shè)備維護數(shù)學(xué)模型，對數(shù)學(xué)模型中所涉及的相關(guān)變量進行優(yōu)化，相關(guān)變量包括系統(tǒng)硬件可靠度、系統(tǒng)硬件失效率等（可靠度是指在規(guī)定時間和條件下，系統(tǒng)硬件正常運行的概率），最后利用遺傳算法求解最優(yōu)的系統(tǒng)硬件設(shè)備維護策略。假設(shè)系統(tǒng)硬件在整個壽命周期內(nèi)維護周期數(shù)為N，每個維護周期的間隔時間為Ti（i=1，2，…，N）。在前N-1次硬件維護中，當(dāng)系統(tǒng)硬件設(shè)備可靠度超過事先設(shè)置的可靠度閾值K時，對系統(tǒng)硬件進行預(yù)防維護;在第N次達到可靠度閾值K時，說明此時系統(tǒng)硬件設(shè)備出現(xiàn)了故障，對設(shè)備進行置換維護;如果系統(tǒng)硬件在維護周期內(nèi)出現(xiàn)失效現(xiàn)象，則對系統(tǒng)硬件采取最小護理維護方式，恢復(fù)系統(tǒng)硬件對通信電源監(jiān)控功能，在保證硬件可靠度的條件下最小化系統(tǒng)硬件壽命周期內(nèi)的維護成本率。

5 結(jié)束語

綜上所述，電力通信中的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，提供了多元化的管理功能，節(jié)約了經(jīng)濟成本，提高了數(shù)據(jù)查詢效率，為通信電源使用提供安全保障，通過使用開源MySQL數(shù)據(jù)庫，提供了信息數(shù)據(jù)存儲、查詢和分析功能，提高信息處理效率和質(zhì)量，經(jīng)過實踐驗證，電源監(jiān)控系統(tǒng)滿足無線闡述局域網(wǎng)傳輸需求，具有投入實際應(yīng)用的可信性。

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