1、变电站通信机房动力环境集中监控系统共40页通信机房动力环境监控系统对接入设备的要求和方法一般说来，“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。杨士勋（唐初学者，四门博士）春秋谷梁传疏曰：“师者教人以不及，故谓师为师资也”。这儿的“师资”，其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。韩非子也有云：“今有不才之子师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“教师”，因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。 一、前言观察内容的选择，我本着先静后动，由近及远的原则，有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的，能理解的观察内容。随机
2、观察也是不可少的，是相当有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等，孩子一边观察，一边提问，兴趣很浓。我提供的观察对象，注意形象逼真，色彩鲜明，大小适中，引导幼儿多角度多层面地进行观察，保证每个幼儿看得到，看得清。看得清才能说得正确。在观察过程中指导。我注意帮助幼儿学习正确的观察方法，即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察，观察与说话相结合，在观察中积累词汇，理解词汇，如一次我抓住时机，引导幼儿观察雷雨，雷雨前天空急剧变化，乌云密布，我问幼儿乌云是什么样子的，有的孩子说：乌云像大海的波浪。有的孩子说“乌云跑得飞快。”我加以肯定说“这是乌云滚滚。”当幼儿看到闪电时，我告诉他“这叫电光闪闪。”接着幼儿听到雷
3、声惊叫起来，我抓住时机说：“这就是雷声隆隆。”一会儿下起了大雨，我问：“雨下得怎样?”幼儿说大极了，我就舀一盆水往下一倒，作比较观察，让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。雨后，我又带幼儿观察晴朗的天空，朗诵自编的一首儿歌：“蓝天高，白云飘，鸟儿飞，树儿摇，太阳公公咪咪笑。”这样抓住特征见景生情，幼儿不仅印象深刻，对雷雨前后气象变化的词语学得快，记得牢，而且会应用。我还在观察的基础上，引导幼儿联想，让他们与以往学的词语、生活经验联系起来，在发展想象力中发展语言。如啄木鸟的嘴是长长的，尖尖的，硬硬的，像医生用的手术刀样，给大树开刀治病。通过联想，幼儿能够生动形象地描述观察对象。 通信电源集中监控技术在通
4、信电源的应用，标志着通信电源的维护和管理从人工看守式的维护管理模式向计算机集中监控和管理模式转换，其目的：（1）与通信技术发展相适应，提高对通信电源设备的维护管理水平。（2）提高通信电源供电质量，使供电系统有更高的可靠性和经济性。（3）充分发挥计算机技术优势，使电源设备管理向自动化、智能化方向发展。（4）实现通信电源设备少人、无人值守。（5）提高维护效率，降低维护成本。二、监控对象动力监控系统的监控对象主要分为两大类：智能设备和非智能设备，两者最大的区别在于智能设备本身具有数据采集能力并提供标准通信接口，可以直接接入监控系统，依据生产厂家提供的协议来实现三遥功能；而非智能设备必须通过增设传感器
5、、变送器、接触器等方式的改造使其具有和智能设备相同的数据采集能力，通过标准通信接口进行数据采集实现监控。非智能设备的监控接入实现起来相对简单，而智能设备的接入调试由于涉及到的技术点比较多，相对复杂，它是监控系统准确运行和功能实现的关键。通信动力系统中智能设备种类很多，如智能空调，智能油机、智能开关柜、智能电表、智能开关电源、智能UPS等，智能的采集器也可看作是智能设备，如智能电池采集模块、智能模拟量采集模块、智能开关量输入输出模块等。这些智能设备具有以下几个方面特征：1.能够采集自身的信号，如工作电压、电流、温度等；2.能对采集的信号进行处理，如可根据信号值判断工作状态、产生告警信息等；3.都
6、具有智能接口，常见的有串行接口和网络接口，能与计算机直接通信。三、智能设备的协议协议的内容包括电气协议、通信协议、数据包格式和数据数值的含义。1.电气协议包括接口方式、针脚定义、接线方式。1)接口方式一般有RS232/RS485/RS485三种方式，RS232方式适于点到点的通信，且传输距离不超过15米；RS422方式和RS485方式都适于点到点和多点到多点的通信，可连接多台具有相同通信协议、不同地址的智能设备，传输距离可达1000多米，区别在于RS485方式为半双工方式。2)针脚定义规定信号的收、发等针脚位置，有些智能设备还特别要求要有握手信号。3)接线方式串行电缆连接时有两类连接方式，直通
7、线：即相同信号（RxD对RxD、TxD 对TxD）相连，用于DTE（数据终端设备）与DCE（数据通信设备）相连。如计算机与MODEM；交叉线：即不同信号（RxD对TxD、TxD 对RxD）相连，用于DTE（数据终端设备）与DTE（数据终端设备）相连。如计算机与计算机、计算机与智能设备.2.通信协议主要是指帧格式和速率，串行通信时数据一帧一帧地传输，帧格式包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位的组成，速率定义每秒多少位，帧格式和通信速率一起称为通信协议。在监控系统中，串口设置的通信格式为“波特率，校验方式，数据位位数，停止位位数”。如“9600，N，8，1”，即通信速率为9600bps，无校验位
8、，数据位8位，停止位1位。中达电源为“1200，N，8，1”， 即通信速率为1200bps，无校验位，数据位8位，停止位1位。西门子电源为“2400，E，8，1”，即通信速率为2400bps，偶校验，数据位8位，停止位1位。3.数据包格式是指对数据包内容的具体定义，如哪些是包头、版本号、设备类型，哪些是数据；对于数据段中各个数值表示的含义也要有明确定义。有很多的智能设备的数据包不符合相关的规范定义。四、通信接口和通信协议转换1.通信接口转换通信接口转换可以用硬件直接来实现，如JCD-PS100就是实现RS232到RS232/422/485的双向接口方式转换的设备。2.通信协议的转换通信协议的转
9、换可以通过监控主机直接通过动态库文件进行转换，也可通过在智能设备和监控主机之间加装协议转换器来实现，如JCD-PS100智能协议处理器，它是一个具有CPU、EPROM、RAM、串行通信口等组成的一台386计算机，根据智能设备的不同，装入不同设备的设备驱动程序，将从智能设备采集的数据转换并保存下来，它按照智能设备的速率进行采集刷新，并将采集的数据转换后记录下来，当监控主机要采集这台设备数据时直接将转换后的数据上报。家庭是幼儿语言活动的重要环境，为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作，孩子一入园就召开家长会，给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长，要求孩子回
10、家向家长朗诵儿歌，表演故事。我和家长共同配合，一道训练，幼儿的阅读能力提高很快。 3. 硬件隔离有的智能设备从接口和协议转换的角度看，可以直接接入监控主机，动力系统的安全，将监控系统和动力系统安全的考虑应从硬件进行电气隔离。通信接口和通信协议转换均具有光电隔离的功能。五、系统采集方式1.监控主机方式，如图5-1所示将监控主机安装在远端，监控主机的个通信口接入设备对应，各台设备可以和监控主机进行实时通信，利用多任务操作系统分别处理各台设备的数据。常用于设备和监测点多，且设备种类和结构复杂的局站。对于有人值守局站，值守人员可以通过监控主机进行实时操作和管理维护。优点：结构简单，只需要一台PC机加装
11、多串口卡即可，设备投资小，可以利用现有的网络将采集数据上报给服务器，2.集中上报方式，如图5-2所示将一个局站或局房的多台设备使按照总线方式连接在一起，通过同一条总线依次上报数据。监控主机一般是安装于监控中心或区域中心，采用总线连接集中上报时要求接到总线上的智能设备接口方式相同，通信协议相同，设备的地址不同。不同设备通信协议要统一就要少不了协议转换器。由于数据是采用集中上报方式，增加了协议转换器的成本，但节省了监控主机的投资，同时协议转换器的维护量和稳定性要高于监控主机。因此适用于设备和监控点较少的局站。六、JCD-PS100智能协议处理器的功能1.转换智能设备通信协议，转换后的的通信协议符合
12、有关规范；2.可实现RS232/422/485至RS422/485之间的单向接口方式转换；3.实现智能设备与监控系统间的隔离；自动采集和优选智能设备的数据，当接收到上位机采集指令时立即送出数据，能提高采集的响应速度；4通信协议可用软件进行任意设置，对不同的智能设备具有很强的适应能力。七、JCD-PS100智能协议处理器的应用方式采用OCE的上报方式图7-1为分别采用RS-422/485的两种上报方式。2. JCD-PS100智能协议处理器的采集方式一台OCE接入一台智能设备，如图7-2中2#OCE对智能电源的协议进行转换，将RS232接口转换为RS422接口，同时将智能电源与监控系统隔离开。对
13、多台相同的带地址识别设备可以使用一台OCE接入，如图7-2中1#OCE接入两台智能空调，两台智能空调的协议完全相同，只是地址不同。智能空调的通信接口应为RS422或RS485接口，接口也可用接口转换器进行转换。 有的智能设备从协议转换的角度看，可以直接接入监控主机，并不需要OCE，使用OCI-6进行接口转换和隔离即可，在实际应用时还是使用OCE进行接入。这是因为如果智能设备的接口方式本来就是RS422接口，与监控主机的串口卡接口方式相同时，需要两台OCI-6才能完成隔离功能，如图所示。同时监控主机对智能设备监控时采集周期要由智能设备所决定，且每个周期要将该设备的所有数据采集一遍，其中就包括了很
14、多的无用的数据。选择OCE接入方式时，监控主机可以根据系统设置的周期下发采集信号，同时利用OCE进行数据筛选，这对在总线上连接的设备多时，提高响应速度有很大帮助，并且完成RS232/422/485至RS422/485接口方式的转换、隔离功能，只用一台OCE就完成隔离功能，并能保证监控系统的快速、稳定和组网方式的简单。如图7-3中用转换时要使用两台OCI-6且只能改变接口方式，不能改变数据量，而用一台OCE就可以改变接口方式，也可改变上报的数据量。八、结束语在监控系统中，采集接入设备的数据准确性和靠性直接影响到整个系统可靠性，正确的配置是系统功能实现的关键。在满足基本维护需求的前提下，尽量多的监
15、测数据，以满足动力监控系统智能分析对大量原始数据的要求。动力监控系统的智能分析包括对开关电源设备的老化、磨损程度进行描述，对其可用性进行评估，对由于设备本身引起的故障进行预测，对电源系统已发生故障的原因进行分析、判断等。实现这一目标，将有大地提高维护质量，对于延长电源设备的使用寿命，保障通信通畅具有重要的意义。变电站通信机房动力环境集中监控系统点击次数：525 发布时间：2019-7-25 17:07:231、系统概况动力环境集中监控系统（以下简称监控系统）是一个综合利用计算机网络技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术、新型传感技术等构成的计算机网络，其监控对象是机房内动力设备及机房环境（含
16、图像）。建设监控系统对充分利用人力资源，加强维护支持手段的建设，保障设备稳定运行和机房安全，提高劳动生产率和网络维护水平，实现机房从有人值守到无人值守，促进电源设备维护现代化具有积极的促进作用。动力环境监控系统拟对XX地区分布在各处的8个变电站通信机房中的动力设备及机房环境（温度、烟雾、门禁及图像）进行全面监控，采用完整2M进行数据传输。机房动力环境监控系统提供的一种以计算机技术为基础、基于集中管理监控模式的自动化、智能化和高效率的技术手段。先进的防范理论加上高新科技成果，结合功能强大的防护网，将可破坏程度降低到最低点，为监控现场提供最安全的保证，使企业财产免受不必要的损失，以便更好地分配人力
17、资源，直接或间接带来的经济效益是不可估量的。2、设计依据本系统设计本着实用、性能可靠、经济的原则；系统设计考虑了系统的可扩容性，多媒体联网，监视的功能；电信总局通信电源、空调及环境集中监控系统技术要求（暂行规定）电信总局通信电源、空调及环境集中监控系统选型（暂行规定）XT005-95通信局（站）电源系统及技术要求国标GB4064电气设备安全设计导则国标GB4889电气设备抗干扰特性系统符合中华人民共和国公共安全行业标准；3、设计要点3.1直观的在线实时监控功能通过遥测、遥控、遥信和遥视手段，监控对象包括高低压配电、电源、空调、油机、电池、UPS等设备以及包括温度、湿度、水浸、烟雾、门禁、图像在
18、内的机房环境信息，实时准确的监控数据为实现无人值守奠定前提基础。3.2先进的告警专家处理功能将采集的故障或告警信息根据时长、种类等进行分类，归纳为不同告警级别，通过专家处理软件快速进行故障定位和分析，以BB机、短信息、语音等多种手段逐级上报，保证所有重要告警能及时发现和处理，并为运维人员的考核提供依据。3.3丰富的管理功能 实施设备、系统、故障的集中监控后，集中式的管理成为可能，丰富的管理软件提供了系统安全管理、被监控设备的统一管理、人员管理、工程资料管理以及设备运行数据管理给电信运维体制的改革提供完善的管理功能。3.4完善的故障派单、回单等闭环流程 针对被监控设备的故障，监控中心的管理员向负
19、责该设备的维护人员发出派修单，维护人员处理完故障后派修单返回给监控中心，同时监控系统的实时监控数据对故障的维修过程时间进行记录，通过闭环的管理，加强维护工作的管理和过程跟踪，从而提高维护水平，提高绩效。3.5良好的扩展性和兼容性在动力环境集中监控管理系统的建设中，让建设方感到头痛的一个问题是如何将众多厂家的系统融合在一个管理平台上统一管理，从而实现系统扩容时的可选性与扩展性。为了实现这一目的，电总在99年颁布了通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统前端智能设备通信协议的技术要求，2019年中国移动总公司也组织了B接口程序测试。根据这一要求，我公司严格按照电总99年版标准通信协议，并第一批
20、通过中国移动总公司B接口程序测试。软、硬件全部自主开发，采用开放式平台模块化设计，既能将其他兄弟厂家的动力环境集中监控系统纳入到我公司的系统中，实现系统信息资源的共享与统一管理。4、系统实现原理4.1系统结构 监控系统拟对分布在各处的8个变电站通信机房的动力设备及机房进行全面监控和管理，系统采用包括二级结构，即“监控中心（SC）监控单元（SU）”，每个变电站通信机房设置个监控单元站点。 监控单元（SU）负责对各站点机房内各动力设备、机房环境进行数据采集，采集的监控数据送到监控中心（SC），在监控中心（SC）实现对本辖区通信机房内动力环境集中监控、集中管理、集中维护的目的。 监控中心（SC）与监
21、控单元（SU）之间采用完整2M进行数据传输。系统结构图如下所示：4.2监控中心 监控中心（SC）其主要职能是集中监视所有监控单元（SU）通信电源、空调及环境的工作状态和运行参数，并通过文字、图形、声音、语音通知、手机短信等各种人机接口方式，真实表现监测对象的当前状态和告警信息，并且根据要求，可以将历史告警数据根据地区、局站、设备类型、告警时间段、告警历时、告警级别进行查询、统计，并将统计的结果以EXCEL的格式进行保存后，可以借用EXCEL的强大的数据统计、分析功能进行数据的分析处理。 监控中心（SC）是整个动力环境监控系统的核心，它由动力环境监控部分和图像监控部分两部分组成，动力环境监控部分
22、主要为前置机、多媒体监控/管理工作站、数据库/通信服务器及网络设备等组成，图像监控部分主要为图像服务器和图像监控工作站等设备组成，各设备之间用Ethernet网互连，构成一个高速局域网，进行监控数据的处理与通信。监控中心（SC）与监控单元（SU）之间通过2M进行数据传输，可在监控中心与监控单元现场分别放置1个E1/以太网转换器，成对使用，构架成一个基于2M的IP网。监控中心（SC）系统结构图如下所示：前置机由一台工控机及采集软件组成，实时采集、存储、转发、处理通信机房的动力、环境数据信息。一台前置机可实时采集64个变电站通信机房的动力环境监控数据。监控/管理工作站是整个监控系统面向用户的窗口，
23、用于集中监视监控单元的动力设备及环境的运行参数及工作状态，对机房前端图像进行远程显示及控制。并实时处理各种告警信息,显示各种告警信息，进行告警查询与统计、值班派单；实现对通信站点设备的遥控、遥调功能；还用于进行系统权限分配和管理，进行人员、设备的管理，进行数据统计、报表等管理工作，并通过激光打印机打印相应的各类报表等资料。 数据库/通信服务器：用于存储监控数据、管理数据和控制数据等，实时传递下级监控单元发送上来的监控数据、告警数据以及监控中心向下的控制操作等信息。数据库/通信服务器是Client/Server模式中的关键设备，接受客户端的服务请求；存放所有的数据，包括参数配置、告警信息、操作维
24、护记录、现场采集数据等；响应监控/管理工作站的访问，返回客户端处理结果或中间数据；同时它还是系统的控制、维护、分析、统计的数据中心。这种C/S结构极大地提高了数据的并行处理能力，满足多个业务台的同时访问，实现了数据的实时处理。图像监控工作站：作为图像监控的客户端，可以设立多个，用于对前端硬盘录像进行控制操作，支持多个客户端在线进行控制。 同时对服务器进行远程拨入允许设置，通过监控/管理工作站串口外接Modem，实现厂家的远端接入，实现技术支持和协助运维人员对故障进行诊断和排除。监控系统运行时，可以设置多个监控终端客户端，对动力环境监控系统进行全面监控和管理，满足多个业务台的同时访问，实现了数据
25、的实时处理。4.3监控单元 对于变电站通信机房监控单元（SU）的监控，其机房设备较集中，被监控设备数量不多、监控内容相对较少，宜采用集中式监控结构。 监控现场由动力设备及环境集中监控仪、协议转换器、前端传感变送器（隔离取样器）及DCE设备等构成，采用2M组网，监控中心与监控单元现场放置1个E1/以太网转换器，成对使用，构架成一个基于2M的IP网。监控单元（SU）其结构图如下所示： 前端传感变送器将被测量转变成标准的电信号输入动力设备及环境集中监控仪；协议转换器监控带串行接口的各种智能设备，将智能设备的通信协议转换成标准的通信协议后，再把数据送入动力设备及环境集中监控仪；动力设备及环境集中监控仪
26、是专门化设计的监控设备，具有信号调理、信号采集、数据存贮、数据上报等功能，集中监控仪采集到的监控数据经IP串口进行转换，转换成IP数据包接入到监控中心前置机。 根据用户的监控内容不同，我司有相应的集中监控仪进行数据采集，对于要对48V电池组的单体电压进行监测，选用PESM2000S集中监控仪，对于48V电池组只测电池总电压，则选用PESM2000I集中监控仪，这样，能最大限度的节省用户监控成本，提高监控的性价比。图像监控 网络图像监控系统是一个通过远程网络传输为基础，集图像、音频、数据为一体的综合监控软件平台。能兼容多种监控设备，适用于各种网络条件下的远程监控，通过任何IP网络进行无缝数字图像
27、流的管理。电力通信站图像监控结构图如下所示：| 网络图像监控系统具有实时监控设备运行状态、预期故障发生、迅速排除故障、记录和处理相关数据、进行综合管理等多重功能。真正实现全数字化、全网络化，完全符合通信行业远程图像集中监控需要和未来通信网络建设和规划的需要。系统遵循TMN建议设计，采用现代最新通信技术、电子技术、计算机技术和图像处理技术进行数据采集与处理、图像压缩编码和传输。 网络视频服务器属于第三代监控系统的主要设备；监控系统按主要设备区分，可分为三代：第一代是以模拟监控设备为主要设备的模拟监控系统，第二代是以DVR为主要设备的模拟数字混合系统，第三代是以网络视频服务器、网络摄像机为主要设备
28、的纯数字监控系统。网络图像监控系统的核心设备是网络视频服务器，主要完成模拟视频的数字化，数字化的视频信号采用H.264算法进行压缩编码，然后通过以太网将编码后的视频数据以IP包的形式传送给多个远端PC或图像监控主机，实现视频的远程传输、监控和存储，同时可以支持远程的云镜控制和远程报警管理，实现远程语音对讲，远程拔号连接（PSTN,ISDN,ADSL）网络视频服务器采用高速嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统，产品稳定可靠；图像质量和网络带宽动态可调，占用网络带宽100K2Mbps；采用IGMP组播协议支持多个客户端连接，不占用额外的网络带宽。 需要特别指出的是，由于网络视频服务器的独特性能和强大功
29、能，在远端电力通信站点和监控中心之间网络带宽允许的情况下，它可以将远端站点所有的视频图像实时上传到监控中心并同时显示。 图像监控主机的基本功能是完成所辖电力机房图像的实时显示、控制、存储、管理等功能。4.4信号采集方式 信号采集方式：对于已有通信接口及软件通信协议的智能设备，可直接通过接口与其通信，无法提供接口协议的非智能设备和环境，直接通过数据采集方式对其实现监控。利用传感器将其转换为标准电量，由集中监控仪实现对非智能设备及环境量的数据采集。非智能设备的监控 对于非智能设备的数据采集，其开关量与模拟量的接入方式均采用传感器和隔离取样器，使集中监控仪工作更安全，性能更稳定。例如通过温湿度变送器
30、采集环境温湿度信号，转换成标准电信号后接入到集中监控仪；集中监控仪上有多个控制继电器，可直接通过控制信号线与设备的控制面板开关相连，直接控制设备的开/关机；在检测机房环境量浸水时，需将积水探头安装在靠近空调正下方的地板上，既可优先检测空调漏水，又可检测到机房浸水。智能设备的监控 由于机房智能设备通信协议各不相同，在监控系统的实施过程中，需要各智能设备厂家协助提供智能设备的通信协议，才能将此设备纳入监控。协议转换器与智能设备（如开关电源）采取一对一的方式，具有较大的灵活性，协议转换器是专门针对智能设备进行通信接口和通信协议进行转换。采用协议转换器将各种不同设备的协议，转换得到统一的数据通信格式。
31、机房智能门禁系统 门禁系统可根据防盗要求分为简易门禁系统和智能门禁系统。 简易门禁系统就是通过安装相应的防盗传感器（如门磁、红外微波双鉴探测器等）来检测有无人员非法进入而产生盗警。 在机房对门禁要求较高的情况下，采用智能门禁系统，实现对机房门户的出入控制、保安防盗及报警。通过RS485总线实现其与监控系统的联网和通信功能，远距离观察其运行情况，尽可能提前发现其隐患因素，有利于更快、更好的解决问题，对充分利用人力资源、实现机房少人/无人值守具有积极的促进作用。监控单元（SU）智能门禁结构图如下所示： 前端控制器包括门禁控制器、读卡器、电锁、出门按钮、感应卡和门磁开关等构成。由于门禁系统为我司产品，通信协议兼容，可直接作为智能监控模块接入到监控系统，在监控中心通过一个统一的监控主机进行门禁管理。 智能门禁系统可从室外可用钥匙开锁、刷卡开锁，从室内可手动开锁，也可通过控制模块对电控锁实现远程遥控开锁，其外形见下图。 NF-2100智能门禁控制器抗干扰能力强，具有软件故障自动恢复功能，能长时间稳定可靠地运行。 读卡器的主要功能是将IC卡中的信息读取到控制器中。 门禁控制器主要用于存储卡号、开门权限、时间等信息及输出相应的控制信号 出门按钮主要用于房间内部的手动开门。
