智能通信電源監測系統的設計研究

李子瑜 朱楠

摘要：隨著我國互聯網技術與物聯網技術的發展，促進了我國電力系統的智能化發展，而通信電源設備又是我國電力通信行業的重要組成部分，通信電源設備安全平穩運行，對于我國電力行業的可持續發展具有重要意義。鑒于此，本文首先對智能通信電源監測系統的概念、重要性以及基本要求進行闡述，然后對監測系統的總體框架與工作原理進行研究，最后對智能通信電源監測系統的硬件、軟件以及關鍵技術進行設計。

關鍵詞：通信電源;監測系統;設計

0引言

隨著電力行業的發展，我國電力通信能力得到了極大的提升。通信電源是電力系統的重要組成部分，直接關系著電力系統電力傳輸的穩定性。相較于以往的電源監測系統，智能化的通信電源監測系統，極大的節省了電力系統維護成本的投入以及系統運維的時間。所以從業人員可以利用智能通信電源監測系統及時發現電力系統存在的故障問題，并及時進行解決。電力系統由于受到外部環境影響以及高負荷的工作，設備經常發生通信故障。如在進行數據傳輸時出現丟失、測量信息與實際信息不符等。因此，智能通信電源監測系統正好能應對這一問題，所以對其進行設計研究是具有重要意義的。

1 智能通信電源監測系統概述

1.1直流配電單元

該單元能夠完成電池接入、輸出電流線路的調配以及系統負載連接等重要工作。同時該單元還具備故障檢測與預警功能、系統部件運行狀態顯示功能、熔斷器運行狀態檢測功能等。

1.2交流配電單元

該單元具備電力輸出分配、市級電網電力輸入、單面操作維護、故障預警以及監測狀態的顯示等功能。

1.3整流柜單元

整流柜的核心部件是并聯的多個整流單元，這些并聯單元能夠將外部輸入的交流電轉化為通信傳輸使用的直流電，同時還能為系統的運行承擔一定的負載。整流柜采用低壓差自入均流技術，也就是說整流柜并聯中的一個單元如果出現故障，并不影響其他單元的正常功能，同時這項技術還能夠自行解決并恢復輸出短路的問題，保證系統中的電流波動在3%以內。

1.4監測單元

監測單元采用PLC遠程控制監測技術，該項技術能夠對系統的主控制站參數、中低層設備智能接口參數、網絡通信傳輸參數、交流電的電壓、電流以及頻率參數進行實時的監測，并對系統中存在的故障進行預警，從而為系統的安全平穩運行提供保障。

2 系統的硬件設計

該系統的硬件設計主要由主控監測臺、中層監測硬件以及底層監測硬件構成。

2.1主控監測臺

該監測臺通過MODEM或RS-232與整流檢測單元建立聯系實現對系統的控制。主控計算機與PLC可編程控制器為MODEM提供兩種不同類型的通信接口，通信用戶可以根據自身的實際需求進行選擇。如果電源與機房之前的距離不超過30米，通信用戶可以選擇RS-232作為通信方式。若電源與機房距離較遠，且同時為多臺設備供電，這就需要用戶選擇MODEM作為通信方式。

2.2中層監測硬件

中層監測硬件利用RS-232接口來處理該單元的數據信息，并通過MODEM與PSTN中心建立聯系。中層監測硬件通過MODEM將故障信息發送給控監測臺，并對實際監測所得的故障信息進行簡單分析。中層監測硬件的數據采集主要包括：供電系統故障信息、電源熔斷器運行狀態、直流配電電壓實時狀態、蓄電池充電電壓參數、供電網絡電壓以及電網頻率等。

此外，中層監測硬件還需要使用PLC控制系統對通信電源設備進行智能化的控制，如控制供電系統電源的開啟與關閉、控制供電系統的運行狀態、控制供電輸出回路的通斷以及供電系統的負載轉換。同時PLC控制系統還會對設備狀態信息進行實時采集，并對這些信息進行整理與分析，并將整理后的信息發送至主控監測臺的計算機中心，一旦供電系統出現故障問題，通信電源監測系統將會在第一時間進行預警，并采取相應的應對措施。

2.3底層監測硬件

從我國通信基站分布的特點來看，其供電設備所處的外部環境較為惡劣。因此底層監控硬件應選擇分立元件采集和調制數據。底層監控硬件將采集到的數據進行調制后，由RS-232接口將調制數據傳輸給PLC控制系統進行后續的數據處理。底層監控硬件分為直流屏監測與交流屏監測，其中直流屏監測是對供電系統的蓄電池充放電狀態、直流交流負載交換狀態、系統總電流狀態以及供電系統熔斷器通斷情況進行實時監測;交流屏監測是對供電系統的電網壓力情況、空氣開關狀態、交流三項電壓情況進行實時監測。底層監測硬件通過分析供電系統輸出電壓及交流電頻率等數據信息，能夠較為全面的了解通信電源供電系統的實際運行情況。如果有需要還可以利用該單元實現查詢數據、設置參數、打印結果、繪制曲線和發出報警等控制操作，從而達到智能化實時監控。

3 系統的軟件設計

在windows運行環境下，利用具有較強數據庫管理功能的Delphi進行語言編程，能夠實現智能通信電源監測系統的實時在線監測。通過采用PLC控制操作和數據庫管理程序，能夠實現智能通信電源監測系統的自由開合、數據信息安全傳輸、歷史訪問數據檢索、供電狀態監測、系統各單元參數設置以及安全隱患預警等控制操作。通過對智能通信電源監測系統的軟硬件部分設計，能夠實現系統故障的實時監測、及時預警以及自動糾錯。該系統的成功設計能夠應用在無人值守的智能大廈、住宅樓等地。

4 系統的關鍵技術設計

4.1多系統鏈接技術設計

利用互聯網Web技術將計算機與智能通信電源監測系統進行有效連接，能夠對系統目標范圍內的故障進行實時檢測，根據檢測結果對系統運行狀態做出正確判斷，這對于保障系統的智能化和實時性至關重要。Web技術的應用能夠有效提高智能通信電源監測系統的檢測目標范圍，大大降低漏檢率，并能及時制定出故障監測報告，對系統可能存在的故障問題進行自動識別，同時將故障問題上報給上級單位處理。最后，通過對計算機終端的參數檢測與分析，能夠對智能通信電源監測系統設備的運行狀態做出準確判斷，確保整個系統的安全穩定運行。

4.2多電源監測技術設計

由于信息技術的不斷進步，通信電源設備的類型和使用數量也在持續增多。加上人們對通信電源設備實際監測需要有所差異，礙于時間和成本的限制，無法對現階段投入使用的通信電源監測基礎設備全部更換。SNMP技術的應用能夠對網絡串口下各個通信電源設備做分區處理，進而實現通信電源設備的網絡在線監測。一旦系統因為發生故障而停止運行，利用SNMP技術就能夠將存在故障點的設備快速、準確地檢測出來，然后通過對故障設備的參數分析找到相應的解決措施，為相關工作人員及時處理故障問題提供便利。

5結束語

本文通過對智能通信電源監測系統的研究，對系統的主要結構框架以及相關程序進行設計，以互聯網Web技術作為通信電源監測系統的關鍵技術，對供電系統各項設備進行實時監控。將智能化通信監測系統運用在通信電源供電系統之中，充分發揮其優勢，促進系統功能的發揮與運行，為我國通信行業未來的發展與進步提供參考。

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作者簡介：姓名：李子瑜（1983.10--）;性別：男，民族：滿，籍貫：遼寧開原，學歷：本科;現有職稱：助理工程師;研究方向：航管技術。