动环监控系统(动环监控系统的主要功能)

随着我国通信事业的快速发展，通信网络规模不断扩大，通信局(站)数量不断增加。有大量的无人值守通信局(站)，如移动基站、接入网、固网模块化局、光缆中继站等。，各类综合通信楼应逐步实现有人值守和无人值守。面对数量众多、站点分散的通信局(站)，单纯依靠传统的人工往返维护已经无法满足高质量维护的需求。

电源、空等电力设备和机房环境是保证通信系统安全稳定运行的基础。因此，电力设备的维护必须及时可靠，才能保证通信系统的正常运行，为用户提供优质的通信服务。通信局(站)动力与环境集中监控管理系统(以下简称动力与环境监控系统，

动态监控是指对各个机房的动力设备和环境变量进行集中监控，即动态环境监控。

实施后，该监控系统能及时发现故障，提示维护人员采取必要措施解决问题，极大地提高了维护质量，成为电力维护的必要而有效的手段。

一套完善的综合电力环境监控系统，能够采集分布式独立电力设备、机房环境、机房安全监控对象的遥测、遥信，实时监控系统、设备、安全的运行状态，记录和处理相关数据，及时发现故障，进行必要的远程控制和调整操作，通知人员及时处理；机房有人值守，无人值守，实现了电源和空的集中监控和维护管理，提高了供电系统的可靠性和通信设备的安全性，为机房管理自动化、智能化运行和科学决策提供了有力的技术支持。

发展过程

20世纪80年代末，电信业处于蓬勃发展的初期，中国开始大规模从国外引进各种先进的通信设备。但是通信局(站)的电力设备种类五花八门，而且当时自动化程度很低，维护起来非常困难。作为通信系统的“心脏”，如何保证电力设备的正常运行，提高维护质量，已经成为一个亟待解决的问题。

1992年，原邮电部设计院(现中讯邮电咨询设计院有限公司)与广州电信局合作，研究并测试成功广州长途枢纽楼通信电源集中监控系统。随着电信局(站)维护系统向无人化、无人值守方向发展，许多省市相继开展了电源集中监控系统的研究和实施。

前期，动力与环境监控系统的建设主要基于中国电信的固网本地网。一般在一个区域内构建三级网络结构(监控单元SU、区域监控中心SS、区域监控中心SC)。当时动力与环境监测系统建设处于起步阶段，监测厂商众多。有时候一个区域由很多监控厂商建设，无法实现互联互通。监控厂家的技术水平差别很大，施工方也没有施工经验，很多地区建设的移动和环境监控系统都不能满足日常维护的需要。

从1996年开始，原邮电部电信总局发布了大量的监控技术规范，如《通信电源及机房集中监控管理系统技术要求空》、《通信电源及空(暂行规定)集中监控管理系统技术要求》等。，并开始对一些厂家在网络中运行的动力和环境监控系统进行评估和测试，但一些被淘汰的技术水平较低。

在监控系统的开发过程中，一些早期的监控厂商直接使用其他国家和地区成熟的工控软件进行二次开发，底层使用通用的工控采集设备，在一定时间内迅速占领市场。但是，由于没有掌握核心技术，这些系统在功能上无法满足更高的要求。随着国内动力和环境监测厂商规模的扩大，自主研发的监测产品更加符合国内电信局(站)的维护需求，质量和性能不断提高。凭借较高的性价比，显示出较强的竞争力，成为国内动力和环境监控系统的主流厂商。

从开始建设到2008年，大概十年了。近十年来，动态和环境监测的建设目的和应用功能随着通信规模逐渐增加，通信网络不断创新，发生了很大变化。起初，所有的监控厂商都在各个城市建立了集中监控系统，并且以实现无人值守站为目的，他们完成的主要功能是对站内的电力设备和环境进行监控和控制，他们遵循多监控少控制的原则，以避免事故的发生。

随着动力与环境监测系统技术的成熟和监测站点的增多，这种单一的功能已经远远不能满足电力设备维护的需要，已经分化为各种增值应用，如各种电力设备的管理、资源系统的管理、图像监控、智能门禁等。

在管理方式上，也有一分值班，多分维护的机制。这种机制要求将各个城市的监控信息汇集在一起，形成一个集中的监控中心，在这里可以完成整个系统的监控和故障维护的分配。

随着市场应用的日益成熟和需求的更新，动力与环境监控系统要求具备以下基本功能:

机房内的电力设备通过智能数据接口(RS232、RS485、RS422)或额外的采集传感设备接入动力环境监控系统，实现正常状态监控、异常状态预测、在线智能故障诊断等功能。

电力设备、服务器、传输交换设备的工作环境，如温湿度、漏水、消防等环境参数监测，机房空调度监测，接入电力环境监测系统，实现实时数据监测、报警阈值设定、报警预测，结合应急预案采取相应的处理策略，确保工作环境处于健康状态，为设备可靠运行提供有力保障。

机房安防环境作为一个重要区域，需要接入动力环境监控系统，实现门禁管理、入侵报警管理、视频监控、IP对讲等功能。确保机房安全，实现远程无人值守管理，节约人力资源。

服务器机房和网络设备(交换机、路由器、交换机等。)支持SNMP(简单网络管理协议)，接入动力环境监控系统，实现对设备工作状态的监控，设置告警阈值实现预警功能，及时掌握提供核心服务的各设备健康指数。

监控系统需要支持灵活的组网方式，可以根据现场提供的资源组建监控网络，支持通过现场数据总线(RS485、RS422、RS232等)组网。)、TCP/IP、E1、ADSL、GPRS、3G(EVDO、HSDA、WCDMA)等。

对于分散的机房，应采用分布式应用、集中监控、统一管理的原则，实现无人值守机房。

基本结构

动态监控系统采用逐级级联的基本结构。对于一个区域，一般由监控中心(SC-监督中心)、区域监控中心(SS-监督站)、监控单元(SU-监督单元)和监控模块(SM-监督模块)组成。

在系统结构图中，各部分定义如下。

监控中心(SC)的设置是为了满足集中监控、集中维护、集中管理的要求。动态和环境监控系统的建设可以相对独立，也可以根据维护需求成为综合网管的组成部分。动态监控系统可以在各级监控中心通过D接口完成与其他网管信息的交互，也可以纳入综合网管系统。

区域监测中心(SS)是为满足当地县区的管理要求而设置的，负责本辖区内监测单位的管理。对于固网来说，区域监控中心的概念是一个县/区，SS的建设逐渐向防拔终端的方式转变，功能不断弱化；至于移动网络，由于其组网不同于固网本地网，在建设初期就削弱甚至取消了这一层次。

监控单元(SU)是监控系统的最小子系统，由多个监控模块和其他辅助设备组成。监控范围一般为独立通信局(站)。

监控模块(SM)是指完成特定设备管理功能并提供相应监控信息的设备。比如各种带有通信接口的电力设备，其控制模块具有对设备进行监控和管理的功能，并能与外部信息进行交互，就属于监控模块的范畴。

在实际应用中，不同的运营商根据自身的特点提出了不同的组网结构，并对各个部分进行了重新定义。

传输方式

对于任何一种监控系统来说，获取监控数据都是监控的最终目的，而传输方式是实现这一目的不可或缺的手段。监测系统的组网、规模、监测数量(内容)与传输方式密切相关。在监控系统中，不同的网络层次之间可以采用不同的传输方式。

(1)监控模块(sm)和监控单元(SU)之间的传输模式

监测模块(SM)和监测单元(SU)都位于监测现场，并且彼此靠近。一般采用专用数据总线。可以通过以下方式选择物理接口和传输速率:

a)v . 11/RS 422 1.2 kbit/s ~ 48 kbit/s；

b)v . 10/RS 423 1.2 kbit/s ~ 48 kbit/s；

c)RS485 1.2 kbit/s ~ 48 kbit/s；

d)v . 24/v . 28/RS232-C 1.2 kbit/s ~ 19.2 kbit/s；

e)如703 64kbit/s并口；

RJ45 10BASE-T，10 base-510兆比特/秒.

RS232和RS485/422是使用最广泛的物理接口。

监控单元su上方的传输模式

从地理位置上来说，监控单元(SU)与各级监控中心不在一个地方，监控单元(SU)能为监控系统提供的传输资源，根据监控单元(SU)所在通信局(站)的规模有很大差异。对于大型电信局，从监控单元(SU)到各级监控中心(SS或SC)有丰富的传输资源；对于基站、模块局等小站，传输资源相对有限；而对于光缆中继站来说，传输资源相对匮乏。

因此，应根据不同情况，在传输系统稳定、可靠、满足带宽要求的基础上，利用原有的传输资源，构建科学合理的网络结构。

在实际的监测项目中，有些站点可以同时提供多个传输资源，我们需要根据项目的要求来选择。常用的有IP网络、2M或2M提取时隙、单向环(链)和双向保护环组网、无线组网、光缆或微波传输设备上的辅助通道和光纤传输。

机房特点

网络机房、数据业务机房:服务器、交换设备多，对机房环境要求较高；服务器机房等设备安全等级高，对应的安全等级也高；机房用电设备种类多、数量多，一般都是值班或半值班。维护难度大，维护人员少，但综合能力强。机房服务器和网络设备多，对预警级别要求高；万一失败，会影响大面积，造成大量损失。

通信基站和模块局(接入网)机房:局站多；传输资源有限；机房(基站)用电设备种类和数量少；机房(基站)投资少；电网不稳定；机房(基站)环境也比较差，平时机房(基站)基本没人。

住宅小区房间:房间内的设备主要是电力设备，如发电机、低压配电系统、小型UPS、消防和生活水箱泵等。，种类和数量少；一般处于半值班状态，维修难度不高，但专业技能全面的维修人员较少；

数据中心(IDC)和通信中心局机房:有多个专业机房(油机房、低压配电室、UPS室、传输交换室、数据机房、核心数据机房等。)在机房内，且核心数据服务器和交换设备较多，对机房综合环境要求较高；机房用电设备种类多、数量多，维护难度大。一般都是值班，维修人员综合技能高。机房设备价值高，综合安全要求最高；机房服务器和网络设备多，对预警级别要求高；如果发生故障，影响范围广，损失严重。

互联要求

因为每个城市是由不同的监控厂商建设的，所以也形成了不同厂商的系统互联的要求。1999年，根据这种互联的要求，中国移动集团公司组织制定了互联接口标准，称为B接口标准，并于2001年发布(GF006-2001)。该标准已广泛应用于动环系统的互联，成为事实上的标准。

2003年，信息产业部再次修订了这一互连接口规范，称为C接口标准，并于2005年发布(标准号YD/T 1363.2-2005)。由于制定较晚，该标准直到2010年才得到广泛实施。由于标准的制定受到诸多因素的制约，标准的部分功能无法满足现有维护系统的需求，尤其是历史数据的查询，部分特殊应用无法互联互通，如图像监控、门禁等，需要进一步完善。

制约因素

根据与多家厂商互联的经验，C接口的约束主要包括以下几个方面。

1.数据ID(站数)的限制

截止到2010年，每个SC只能监测31个SS，每个SS只能监测1022个本地站，每个城市中心监测的本地站数量已经远远超过这个限制。

2.查阅历史记录的限制

随着一点值班、多点维护制度的建立，需要集中管理。因此，对历史记录的查询、统计和分析已成为动态环境监测系统中必不可少的要素。由于本地站数量庞大，仅通过定义C接口的协议规范无法获得所有的历史记录。

3、智能门禁集中监控限制

在互连规范中，只定义了访问控制设备的类型。由于智能门禁的特殊性，不能像其他电力系统一样进行管理。除了访问控制控制器之外，它还需要监控和管理访问控制人员。在这方面，C接口是缺失的。

4.集中式图像监控的局限性

虽然SC在标准定义中包含了图像监控的要求，但是在C接口协议的规范中并没有体现图像监控互联的定义。

5.其他限制

在其他方面，如告警采集、本地站状态上传、超长机制、告警特异性判断、监控对象变更(增、删、改)、自动上传处理、浮点精度定义、自定义设备处理、设备型号分类、采用字符传输时因定长限制导致传输不完整、特殊监控量定义、多态遥信量定义等。，都是值得探索和完善的。同时也要规范一些细节。

发展方向1.底端监控单元的智能化

随着技术的发展，底层监控单元的处理器集成度和性能迅速提高，使得在底层分析和处理监控数据，完善监控系统的控制功能成为可能。同时，随着通信业务的发展，站点数量和网络规模越来越大，监控系统的数据量和处理能力也面临着越来越严峻的挑战。

面对这种发展趋势，监控中心传统的往返模式和集中处理机制必然会给传输网络和监控中心服务器带来巨大压力，容易导致网络风暴、中心瓶颈和单点故障。通过底层监控单元的智能化可以有效解决这些问题。

底层监控单元的智能化是指在底层数据采集器上安装嵌入式操作系统，运行应用程序，实现对底层数据的处理和管理。通过智能判断数据变化，只主动上传有意义的数据，大大降低了网络负载，提高了监控中心的访问和处理能力。同时，底层的智能平台可以通过监控中心的配置，在底层实现多种业务定制功能，更加符合电力设备维护的要求。

2.组网全IP化

动态监控系统的组网可以根据传输组网方式采用灵活的网络结构。通信局(站)一般采用RS485/422总线组网，SU到SU多采用TCP/IP组网。

从监控的发展趋势来看，TCP/IP网络已经广泛应用于许多行业，也将是动态和环境监控系统的一个发展方向。有些厂商的产品在SM中配备了网络接口，整个监控系统可以通过TCP/IP进行联网，监控中心可以直接访问SM获取数据，监控中心配备了通信服务单元实现SM监控数据的预处理，弱化了现场SU的概念。可以方便地切断任何监控模块，向网络中添加新的监控模块等。，而且图像监控还可以带数据传输，组网非常灵活。

监控对象更全面、功能更完善

动态监测系统的监测对象一般是电力设备和环境量，监测的目的是完成三遥量的监测。随着维护需求的不断发展，对监控系统提出了更高、更全面的要求。

首先，对监控对象的要求更加全面。监测对象不仅包括常规动力设备和环境量。在一些特定的通信站，比如通信基站，一些监控厂商增加了空可调式室外机防盗、出入口识别、电池线缆防盗等。，并现场安装了警铃、灯等警示装置，实现与公安部门的联动，设计了一整套。

在增加监控对象的同时，监控系统的功能也在不断完善。除了这三种远程监控，一些监控系统还增加了新的功能。比如通信机房，监控系统在监控整个机房温度的基础上，控制机房内的空调制，既能满足机房的制冷需求，又能节约电能。(4)加强监测系统的开放性。

监控系统的开放性包括底层采集设备的互联和监控系统各层次的互联(分别为A、B、C、D接口)。除了B接口，相关标准和规范对其他各级接口都有详细的规定，但这些接口的实现在实际应用过程中远远不够。当不同厂商的系统互联时，往往需要开发额外的互联软件。更重要的是，一旦一家公司停止监控系统的建设，其底层采集设备将面临无法维护和更换的尴尬局面，最终导致整个监控系统瘫痪。另一方面，一个公司在某个区域建成监控系统后，由于监控系统无法互联互通的问题，公司只能进行未来的扩容建设，在技术和价格上无法引入有效的竞争。

因此，在新的监控项目中，应严格要求生产厂家遵循相关规范和严格的测试方法，这对今后的监控系统建设大有裨益。

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