隨著機房設備的快速發(fā)展,及規(guī)模不斷擴大,單純依靠傳統(tǒng)的人工輪巡維護方式已經無法滿足機房高質量維護的需求。而動環(huán)監(jiān)控是動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),可以實現動力配電、場地安全、場地環(huán)境的監(jiān)控需求,其中動力配電包括高低壓配電、開關電源、UPS、ATS、蓄電池、發(fā)電機、照明等,場地安全包括溫濕度、漏水、空調、新風機、空氣質量等;場地環(huán)境包括門禁、閉路監(jiān)控、防盜報警、消防、防雷器等。
動環(huán)監(jiān)控通過這些設備集成到同一個平臺,在有設備報警的時候通過電話和短信通知值班人員,從而實現從設備運行情況到環(huán)境的多層次監(jiān)控。機房環(huán)境是保障通信系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎,因此動力設備的維護必須及時、可靠,以保障通信系統(tǒng)的正常運行。
動環(huán)監(jiān)控是指針對各類機房中的動力設備及環(huán)境變量進行集中監(jiān)控,一套完善的綜合動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以對分布的各個獨立的動力設備和機房環(huán)境、機房安保監(jiān)控對象進行遙測、遙信等采集,實時監(jiān)視系統(tǒng)和設備、安保的運行狀態(tài),記錄和處理相關數據,及時偵測故障,并作必要的遙控、遙調操作,適時通知人員處理;實現機房的少人、無人值守,以及電源、空調的集中監(jiān)控維護管理,提高供電系統(tǒng)的可靠性和通信設備的安全性。
為機房的管理自動化、運行智能化和決策科學化提供有力的技術支持。實施后,通過該監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)現故障,提示維護人員采取必要的措施解決問題,大大提高了維護質量,成為動力維護一種必要而且有效的手段。
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的功能特點:
(1)機房動力設備通過智能數據接口(RS232、RS485、RS422)或者增加采集傳感設備接入動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),實現設備運行正常狀態(tài)監(jiān)測、異常狀態(tài)預測、在線智能故障診斷等功能。
(2)動力設備及服務器、傳輸交換設備的工作環(huán)境,如溫濕度、漏水、消防等環(huán)境參量監(jiān)測、機房空調監(jiān)測接入動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),實現數據實時監(jiān)測、告警閥值設定、告警預測、告警時結合應急預案采取相應處理策略,確保工作環(huán)境處于健康狀態(tài),為設備可靠運行提供有力保障。
(3)機房作為重要的區(qū)域,機房的安防環(huán)境需接入動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),實現對機房門禁管理、入侵防盜報警管理、視頻監(jiān)控、IP對講等功能,確保機房的安全防范,實現遠程無人值守管理,節(jié)約人力資源。
(4)機房服務器、網絡設備(交換機、路由器等)支持SNMP(簡單網管協(xié)議),接入動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),實現對設備工作狀態(tài)監(jiān)控,設定告警閥值實現預警功能,及時掌握提供核心服務各設備健康指數。
(5)監(jiān)控系統(tǒng)需支持靈活的組網方式,可根據現場提供的資源組建監(jiān)控網絡,支持現場數據總線(RS485、RS422、RS232等)、TCP/IP、E1、ADSL、GPRS、3G(EVDO、HSDA、WCDMA)等方式組網。
(6)對于分散的機房,需采用分布式應用、集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理的原則,實現機房無人值守。
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的基本結構:
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)采用逐級匯接的基本結構,對于一個地區(qū)而言,一般由監(jiān)控中心(SC—SupervisionCenter)、區(qū)域監(jiān)控中心(SS—SupervisionStation)、監(jiān)控單元(SU—SupervisionUnit)和監(jiān)控模塊(SM—SupervisionModule)構成。
在系統(tǒng)結構圖中,各部分定義如下:
(1)監(jiān)控中心(SC)是為適應集中監(jiān)控、集中維護和集中管理的要求而設置,動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的建設可以相對獨立,也可以根據維護需求成為綜合網管的一個組成部分。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)可以在各級監(jiān)控中心通過D接口完成與其他網管信息的交互,或納入綜合網管系統(tǒng)。
(2)區(qū)域監(jiān)控中心(SS)是為滿足本地縣、區(qū)級的管理要求而設置的,負責轄區(qū)內各監(jiān)控單元的管理。對于固話網絡,區(qū)域監(jiān)控中心為一個縣/區(qū)的概念,目前SS的建設逐步改為反牽終端的方式,其功能不斷地弱化;而對于移動網絡而言,由于其組網不同于固話本地網,在建設初期就弱化甚至取消了這一級。
(3)監(jiān)控單元(SU)是監(jiān)控系統(tǒng)的最小子系統(tǒng),由若干監(jiān)控模塊和其他輔助設備組成,監(jiān)控范圍一般為一個獨立的通信局(站)。
(4)監(jiān)控模塊(SM)指完成特定設備管理功能,并提供相應監(jiān)控信息的設備。如目前具有通信接口的各類動力設備,其控制模塊具有對于本設備的監(jiān)控管理功能,同時可以進行對外信息的交互,就屬于監(jiān)控模塊的范疇。
(5)在實際應用中,不同的運營商針對自身的特點,提出了不同的組網結構,并對各部分進行了重新定義。
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸方式
對于任何一種監(jiān)控系統(tǒng)而言,獲取監(jiān)控數據是監(jiān)控的最終目的,傳輸方式則是實現這一目標不可缺少的手段,監(jiān)控系統(tǒng)的組網、監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模及監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控量(內容)與傳輸方式具有密切的關系。在監(jiān)控系統(tǒng)中,不同的網絡級別之間,可以采用不同的傳輸方式。
(1)監(jiān)控模塊(SM)與監(jiān)控單元(SU)之間的傳輸方式
監(jiān)控模塊(SM)與監(jiān)控單元(SU)都處于監(jiān)控現場,距離較近,一般采用專用數據總線,物理接口與傳輸速率可以選擇以下幾種方式:
a)V.11/RS422 1.2kbit/s~48kbit/s;
b)V.10/RS423 1.2kbit/s~48kbit/s;
c)RS485 1.2kbit/s~48kbit/s;
d)V.24/V.28/RS232-C 1.2kbit/s~19.2kbit/s;
e)G.703 64kbit/s同向口;
f)RJ45 10BASE-T,10BASE-510Mbit/s。
在以上幾種物理接口中,RS232和RS485/422是應用最為普遍的。
(2)監(jiān)控單元SU以上的傳輸方式
從地理位置而言,監(jiān)控單元(SU)與各級監(jiān)控中心不在同一個地方,根據監(jiān)控單元(SU)所處通信局(站)規(guī)模的不同,可以為監(jiān)控系統(tǒng)提供的傳輸資源差別很大。對于大型的通信局,監(jiān)控單元(SU)到各級監(jiān)控中心(SS或SC)傳輸資源十分豐富;對于基站、模塊局等小型站點,傳輸資源相對有限;而對于光纜中繼站,傳輸資源則相對匱乏。
因此,應根據不同的情況,利用原有的傳輸資源,在傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、滿足帶寬需求的基礎上,搭建起科學、合理的網絡結構。
在實際的監(jiān)控工程中,一些局站可以同時提供多種傳輸資源,需要我們根據工程的要求選擇。目前經常使用的主要有IP網、2M或2M抽取時隙、單向環(huán)形(鏈形)及雙向保護環(huán)組網、無線組網、光纜或微波傳輸設備上的輔助通道和光纖傳輸6中方式。
機房特點:
(1)網絡機房、數據業(yè)務機房:
服務器、交換設備多,對機房的環(huán)境要求較高;機房服務器等設備安全級別高,相應的安保級別也高;機房的動力設備種類多、數量也多、一般為有人值守或者半值守狀態(tài),維護難度大,維護人員數量少、但需綜合能力強;機房內的服務器、網絡設備多,要求預警級別高;如果萬一出現故障影響范圍較大、損失不菲。
(2)通信基站和模塊局(接入網)機房:
局站點多,傳輸資源有限;機房(基站)的動力設備種類少、數量少;機房(基站)設備投資少;電力網情況不很穩(wěn)定;機房(基站)所處環(huán)境也比較惡劣,而且平時機房(基站)基本上都是無人值守。
小區(qū)物業(yè)機房:機房設備主要為動力設備,如發(fā)電機、低壓配電系統(tǒng)、小型UPS、消防及生活水箱水泵、等,種類少、數量不多;一般為半值守狀態(tài),維護難度不高,但具備綜合專業(yè)技能維護人員數量少;
(3)數據中心(IDC)、通信母局機樓:
機樓內的專業(yè)機房(油機房、低壓配電房、UPS房、傳輸交換房、數據機房、核心數據機房等)數量多,核心數據服務器、交換設備多,對機房的綜合環(huán)境要求高;機房的動力設備種類眾多、數量眾多、維護難度大,一般為有人值守,需維護人員綜合技能高;機房內的設備價值高,綜合安全防范要求級別最高;機房內的服務器、網絡設備多,要求預警級別高; 如果出現故障影響范圍廣、損失嚴重。
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向
(1)底端監(jiān)控單元的智能化
隨著技術的發(fā)展,底端監(jiān)控單元處理器集成化和性能快速提高,使底端進行監(jiān)控數據的分析和處理、完善監(jiān)控系統(tǒng)的控制功能成為可能;同時,隨著通信業(yè)務的發(fā)展,站點數目及網絡規(guī)模也日趨龐大,監(jiān)控系統(tǒng)的數據量及其處理能力也在接受著日趨嚴峻的挑戰(zhàn)。
面對此種發(fā)展趨勢,傳統(tǒng)的輪巡方式與監(jiān)控中心集中處理機制必然導致傳輸網絡與監(jiān)控中心服務器的巨大壓力,容易造成網絡風暴、中心瓶頸及單點故障等問題。通過底端監(jiān)控單元的智能化,可有效地解決這些問題。
底端監(jiān)控單元智能化指在底端數據采集器上通過安裝嵌入式操作系統(tǒng),運行應用程序,實現對底端數據的處理與管理,可通過智能地判斷數據變化情況,僅將有采集意義的數據進行主動上傳,極大的減輕了網絡負荷,提高了監(jiān)控中心的接入與處理能力;同時,底端智能化平臺可以通過監(jiān)控中心的配置,在底端實現多種業(yè)務定制功能,更加符合動力設備維護的需求。
(2)組網全IP化
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的組網根據傳輸組網方式可以采取靈活的網絡結構,目前在通信局(站)內一般采取RS485/422總線組網,從SU向上大多采用TCP/IP組網。
從監(jiān)控的發(fā)展趨勢看,TCP/IP網絡已經在許多行業(yè)得到廣泛的應用,也將是動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。目前,部分廠商的產品在SM就配置了網絡接口,整個監(jiān)控系統(tǒng)可以全網采用TCP/IP組網,監(jiān)控中心可以直接對SM進行訪問獲取數據,在監(jiān)控中心配置通信服務單元實現SM監(jiān)控數據的預處理,從而弱化了現場SU的概念,對于任一監(jiān)控模塊的割接、新增監(jiān)控模塊入網等都可以方便地完成,對于圖像監(jiān)控也可以與數據一起傳輸,組網十分靈活。
(3)監(jiān)控對象更全面,功能更完善
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象一般是動力設備及環(huán)境量,監(jiān)控的目的也是完成三遙量的監(jiān)控。隨著維護需求的不斷發(fā)展,對監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高更全面的要求。
首先,對監(jiān)控對象的要求也更加全面,監(jiān)控對象不僅要包括常規(guī)的動力設備和環(huán)境量,在一些特定的通信局站,如通信基站,針對盜竊情況日益嚴重的問題,一些監(jiān)控廠商還增加了空調室外機防盜、進出門身份識別、電池電纜防盜等,現場安裝警鈴、警燈等警示設備,實現與公安部門的聯(lián)動,設計出一套完整的防盜告警系統(tǒng)。
在增加監(jiān)控對象的同時,監(jiān)控系統(tǒng)的功能也在不斷的完善。除了完成三遙量的監(jiān)控,目前部分監(jiān)控系統(tǒng)還增加了新的功能,如在通信機房,監(jiān)控系統(tǒng)在對于整個機房溫度監(jiān)控的基礎上,對機房內的空調進行統(tǒng)一的控制,在滿足機房制冷需求的同時,節(jié)約了電能。
(4)監(jiān)控系統(tǒng)的開放性應加強
監(jiān)控系統(tǒng)的開放性包括底端采集設備的互聯(lián)和監(jiān)控系統(tǒng)各級間的互聯(lián)(分別為A、B、C、D接口)。目前,除了B接口,相關的標準規(guī)范已經對于其他各級接口進行了詳細的規(guī)定,但在實際應用過程中對于這些接口的執(zhí)行力度卻遠遠不夠。在不同廠家系統(tǒng)間互聯(lián)時往往需要額外進行互聯(lián)軟件的開發(fā),更重要的是,一旦一家公司不再進行該監(jiān)控系統(tǒng)的建設,其底端采集設備將面臨無法維護、更換的尷尬局面,最終造成整個監(jiān)控系統(tǒng)的癱瘓。另一個方面,一家公司承建某地區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)后,由于監(jiān)控系統(tǒng)無法互聯(lián)的問題,以后各期擴容也只能由該公司建設,在技術和價格上都無法引入有效的競爭。
因此,在新的監(jiān)控工程中應嚴格要求廠家按照相關規(guī)范執(zhí)行,嚴格測試手段,對于今后監(jiān)控系統(tǒng)的建設大有裨益。
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