通信電源和機房環境的自動化監控

2019-11-03 09:54:52

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供稿：網友

廣州市電力局調度所通信科　鄧凡

　　隨著計算機技術的發展和管理水平的提高，實現通信電源、機房環境自動化監控是一個必然的趨勢。這樣既能提高工作的效率，又能實時了解被監控設備的運行狀態。目前在電力系統中使用的電源按其工作方式可分為兩大類：線性電源；開關電源。線性電源是早期普遍使用于電力系統通信設備的供電電源，它不具有對自身的工作情況進行實時監測的功能，屬于非智能設備。它的輸入電壓、輸出電壓、負載電壓、整流屏電流、直流屏電流、交流屏電流和各種狀態量等均應通過外加智能采集裝置獲得所需各量。近幾年開關電源的開發應用發展較快，這種電源是一種智能化的，通過數據口可將各種所需量送出。在通信機房內還應實施對環境的監測，確保做到雖然無人值守，但對站內的環境卻了如指掌。本文將對以上監測方法在技術上作些探討。

一、線性電源

　　線性電源一般由交流電源屏、整流屏和直流電源屏組成，其不同的是有可能是由多個整流屏組成一套線性電源。

　　１．線性電源的監測量

　　交流屏一般是兩路市電供電確保不斷電，因此在交流屏上反映的狀態量應包括：市電１投入、市電１工作、市電２投入、市電２工作、缺相告警等。市電投入狀態反映的是現在使用的那路市電，如果原輸入是市電１，而現在輸入市電是市電２，說明輸入電壓出現過異常。因此，通過對該量監測，可知道輸入電壓的工作狀態。市電輸入后交流屏是否正常工作，這可由市電工作的狀態來描述。當交流輸入有缺相時，交流屏也不能正常工作。所以，市電輸入、市電工作的狀態和缺相告警是必須監測的量。交流屏所涉及的模擬量包括：交流屏電流和交流屏電壓。是描述交流屏工作的兩個模擬量。

　　整流屏是將交流屏送來的交流量整流濾波為直流量，提供給直流屏。整流屏的狀態量一般包括：主機運行、風機運行、整流屏故障等。主機運行說明整流屏的工作運行狀態。風機提供整流屏散熱，是確保整流屏正常工作的必要條件。整流屏故障說明整流屏工作正常與否。所以，對這些狀態量都應進行監測。整流屏的模擬量包括：整流屏電壓和整流屏電流，描述整流屏提供給直流屏的總功率，是兩個在線運行的重要量。為進一步完善無人值守的條件，對兩個整流屏組的結構還應具有遙控切換功能。

　　直流屏，有時也稱直流分配屏。直流屏的欠壓和過壓是兩個重要狀態，必須監測。而模擬量主要是直流屏電壓和直流屏電流。直流屏的輸出提供給通信設備的工作電源和蓄電池的充電。蓄電池平時處于浮充，當交流斷電時，蓄電池將向通信設備供電。所以，不間斷的監測蓄電池的電壓和蓄電池的尾電池電壓，及時了解蓄電池的工作狀態，保證交流電在任何時候斷電蓄電池都能投入。如果要對蓄電池的性能作進一步了解時還可監測蓄電池的浮充電流。

　　２．線性電源的監測方案

　　對于監測線性電源的智能采集設備，結構應小、智能化程度要高、應能將交直流監測做在一起并確保一定的采集精度、采集量數，應將采集的輸入、輸出量加以隔離。所以線性電源的智能采集設備技術應做到以下要求。

ａ．遙信量：８個；

ｂ．模擬量：８個隔離模擬量；

ｃ．遙控量：４個；

ｄ．直流電壓量：測量范圍：－４０～５６Ｖ；精度：１２位的采集精度；

ｅ．交流電壓量：測量范圍：３００～４２０Ｖ；精度：１．５％（５０ＨＺ正弦波，２．５Ｖ條件下）

ｆ．和上端站的通信接口；

ｇ．電氣接口國際標準：ＲＳ４８５或ＲＳ２３２；

ｈ．通信方式：串行／半雙工

　　根據上述要求可設計成如下的智能采集器，它由大規模集成芯片組成，包括：

　　狀態量光隔接口，模擬電壓接口，光隔控制量輸出接口，中央處理器，串行通信接口，電源等幾大部分組成。

　　工作時中央處理器（ＣＰＵ）不斷循環采集各信號接口輸入的信號，運算，存儲。

　　當接到上端站發來的命令時，將采集存儲的數據以串行方式一并轉發，通過通信接口送到上端站。

　　狀態量通過光耦輸入：電流Ⅰ流過光隔Ｇ后Ｔ導通Ｖ電源變化，Ｄ是保護二極管。

　　接口電源電壓１２Ｖ～２４Ｖ，電流２～１０ｍＡ。接口部分需要單獨的與內部電源相獨立的接口電源，光隔接口是電流型的，如果是電壓輸入，需調整電阻Ｒ。模擬量采用隔離平衡直流模擬量輸入，模擬量直接采樣處理，差模電源必須在０～５Ｖ之內。

　　遙控量通過光耦輸出。接口電源電壓５Ｖ～２４Ｖ電流２～１０ｍＡ。

二、開關電源

　　開關電源一般都有數據口將監測信息送到本端或遠程終端，所以可利用這個口將監測信息送到上端站。為了和直接采集的系統統一界面，必須對這些數據進行一定的轉換，如果是進口的開關電源還須進行漢化。因為，開關電源送出的監測量較大，所以在上端站還需做些人機界面工作。

　　開關電源的采集轉換器可由單板機構成，因為單板機本身就帶有數據口，所以硬件就可采用現成結構，而軟件應具有以下流程：初始化→讀數端口→按系統要求進行格式轉換→送上端站→返回。

三、環境監測

　　環境監測，主要監測通信機房的溫度、濕度、煙感、空調遙控等。通過市場上現有的溫度、濕度、煙感等傳感器，將非電量值變成電量值后接入上述的線性電源智能采集器即可。

----《通信世界報》