基站动力与环境监控.ppt
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1、1,第8章 基站动力与环境监控,2,第8章 基站动力与环境监控,动力环境设备基本知识监控系统网络与硬件智能门禁集中监控系统日常使用与维护监控系统的工程施工及调测,3,8.1动力环境设备基本知识,动力环境设备的分类 集中监控的功能 常见监控硬件监控系统的数据采集监控内容,4,对通信电源、机房空调实施集中监控管理是对分布的各个独立的电源系统和系统内的各个设备进行遥测、遥信、遥调、遥控,实时监视系统和设备的运行状态,记录和处理相关数据,及时侦测故障,通知人员处理,从而实现通信局(站)的少人或无人值守,以及电源、空调的集中监控维护管理,提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性机房需要防雨水、防火灾、防门
2、盗,即需水浸监控、早期烟雾监控和门碰红外告警等,5,BASS-230基站动力与环境监控器解决方案,6,动力环境设备的分类,根据监控需要,将动力环境设备分为三类电源设备:高压配电设备、低压配电设备、柴油发电机组、UPS、逆变器、整流配电设备、DC-DC变换器、蓄电池组等;空调设备:局部空调设备、集中空调设备;环境:烟雾/火警、门禁、水浸、温度、湿度、雷击等,7,8.1.2 集中监控的功能,监控的工作过程是双向的被监控的设备和环境量需经过采集和转换,便于传输和计算机识别的数据形式,再经网络传输到远端的监控计算机进行处理和维护,最后通过人机交互界面和维护人员交流维护人员可通过交互界面发出控制命令,经
3、计算机处理后,传输至现场经控制命令执行机构使设备和环境完成相应动作,8,集中监控的功能,集中监控管理系统功能监控功能交互功能管理功能智能分析功能帮助功能,9,1.监控功能,监控系统最基本的功能,即具有监视和控制两部分功能,实时监测环境和动力设备的运行参数和工作状态通过遥测、遥信、遥像可实时、准确、直观地获取设备运行的原始数据,掌握设备运行状况,查找告警原因,及时处理故障通过遥控和遥调可实时、准确地执行控制命令,实行预期动作,或进行参数调整,10,2.交互功能,监控系统与维护人员间对话的功能,包括几种界面形式图形界面多样化的数据显示方式声像监控界面,11,3.管理功能,监控系统最重要和最核心的功
4、能,包括:实时数据、历史数据、告警、配置、人员及档案资料的一系列管理和维护即包括数据管理功能、告警管理功能(显示、屏蔽、过滤、确认、呼叫)、配置管理功能、安全管理功能、自我管理功能、档案管理功能等,12,4.智能分析功能,是采用专家系统、模糊控制和神经网络等人工智能技术在系统运行中对设备的实时运行数据和历史数据进行分析、归纳,不断优化系统性能,提高维护质量人员决策水平的各项功能,包括:告警分析故障预测运行优化等功能,13,5.帮助功能,系统帮助是集系统组成、结构、功能描述、操作方法、维护要点及疑难解答于一体的超文本为用户提供目录和索引等多种查询方式为用户提供演示和程序,14,8.1.3 常见监
5、控硬件,传感器变送器 协议转换器 数据采集器,15,传感器传感器是在监控系统前端测量中的重要器件,负责将被测信号检出、测量并转换成前端计算机能处理的数据信息传感器常将被测的非电量转换为一定大小的电量输出主要的传感器类型有:温度传感器、湿度传感器、感烟探测器、红外传感器、液位传感器等,16,变送器变送器将各种形式的输入的被测电量(电压、电流等)按一定规律进行调制、变换成可传送的标准电量信号 协议转换器已存在的大量智能设备的通信协议与标准通信协议有不一致的情况,须通过协议转换来保证通信。一般采用协议转换器转换成标准协议再与监控中心主机通信数据采集器数据采集器用于对各种模拟量以及开关量进行采集,具有
6、数据分析、存储和上报功能,17,8.1.4 监控系统的数据采集,数据采集与控制系统的组成 串行接口与现场监控总线,18,1数据采集与控制系统的组成,对动力设备的监控量有数字量、模拟量和开关量数字量的采集,其输入简单,数字脉冲可直接作为计数输入、测试输入、I/O口输入或作中断源输入进行事件计数、定时计数,实现脉冲的频率、周期、相位和计数测量模拟量的采集通过A/D变换后送入总线、I/O或扩展I/O。对模拟量的控制须通过D/A变换后送入相应控制设备。,19,2.串行接口与现场监控总线,串行通信是CPU与外部通信的基本方式之一,在监控系统中采用串行异步通信方式,一般设定为2400bit/s9600bi
7、t/s监控系统常用的串行接口有RS232、RS422、RS485等。动力监控现场总线一般采用RS422或RS485,由多个单片机构成主从分布式大规模测控系统,具有RS422或RS485接口的智能设备可直接接入,具有RS232接口的智能设备需将接口转换后接入各种高低配实时数据和环境量、电池信号通信采集器接入现场控制总线送到端局监控主机,然后上报中心,20,端局现场监控示意图,21,8.1.5 监控内容,集中监控系统的作用就是对通信电源、机房空调、环境条件实施集中监控管理,实时监视运行状态;记录和处理相关数据;侦测故障,通知人员处理。监控项目简称为“三遥”,即遥测、遥信(遥像归入遥信)、遥控(遥调
8、归入遥控),22,遥测的对象都是模拟量,包括电压、电流、功率等各种电量和温度、压力、液位等各种非电量。遥信的内容一般包括设备运行状态和状态告警信息两种。遥控量的值通常是开关量,表示“开”、“关”或“运行”、“停机”等信息,也有采用多值的状态量,使设备能在几种不同状态间切换动作。遥调是指监控系统远程改变设备运行参数的过程,一般为数字量。遥像是指监控系统远程显示电源机房现场的实时图像信息的过程。,23,在确定监控项目时应注意必须设置足够的遥测、遥信监控点监控项目力求精简不同监控对象的监控项目要有简有繁监控项目应以遥测、遥信为主,遥控、遥调及遥像为辅,24,1.高压配电设备,25,2.低压配电设备,
9、26,27,3.整流配电设备,28,4空调,29,5其他,30,8.2 监控系统网络与硬件,系统的分层结构独立监控子系统干接点监控子系统模拟量监控子系统,31,系统的分层结构,整个监控系统可以划分成三层结构集中监控中心CSC区域监控中心LSC现场监控单元FSU,32,8.2.2 独立监控子系统,开关量监控和模拟量监控独立监控子系统的常见组网硬件LSC的组网 FSU的组网 关键部件 独立监控子系统软件功能,33,1独立监控子系统的常见组网硬件,LSC组网示意图,34,FSU组网示意图,35,关键部件,智能数据采集器 智能协议转换器 智能电池监测仪,36,智能数据采集器,用于移动通信通信机房/基站
10、动力环境监控的一种智能数据采集器,可对各种模拟量以及开关量进行采集,也可级联各种智能监测设备具有数据分析、存储和上报功能主要功能单元有:主控电路、隔离电路、信号调理板、电源电路、数据采集等,37,智能协议转换器,将各种智能设备的通讯协议转换为网络RS485总线协议的一种智能设备具有数据分析、存储和上报功能主要功能单元有:主控电路、隔离电路、RS232RS485驱动电路、电源电路等,38,智能电池监测仪,用于蓄电池组监测的智能设备可在线实时检测电池组的总电压,充放电电流、单体电池电压、及标示温度主要功能单元有:主控电路、隔离电路、取样电路、电源电路等,39,2独立监控子系统软件功能,遥信、遥测、
11、遥控和遥调功能 系统管理功能 分级管理的功能 数字时隙分插复用的实现方案,40,(1)遥信、遥测、遥控和遥调功能,LSC、CSC在正常情况下应正确显示其监控范围内的全部被监控对象的工作状态、运行参数,并进行相应的操作对于具备智能化接口的被监控设备,应采用这些设备所提供的接口,并实现其软件提供的功能。系统对被监控设备应具有时序逻辑控制功能:对于某些被监控设备可以根据参数按时序发出一系列的控制命令,41,(2)系统管理功能,告警管理功能 配置管理功能 安全管理功能 报表管理功能 通信管理功能 图像基本功能(可选)显示功能 打印功能,42,告警等级:严重告警:已经或即将危及设备及通信安全,必须立即处
12、理的告警。主要告警:可能影响设备及通信安全,需要安排时间处理的告警。一般告警:表示系统中发生了不影响设备及通信安全但应注意的事件告警设定告警条件、告警等级及告警门限值可根据现场情况由系统管理员设置和修改,告警管理功能,43,告警功能要求无论监控系统控制台处于任何界面,均应及时自动提示告警,显示并打印告警信息。所有告警一律采用可视、可闻声光告警信号不同等级的告警信号应采用不同的显示颜色和告警声响:严重告警标识为红色标识闪烁,主要告警为橙色标识闪烁,一般告警为蓝色标识闪烁。发生告警时,应由维护人员进行告警确认。如果在规定时间内(根据通信线路情况确定)未确认,可根据设定条件自动通过电话等通知相关人员
13、。具有多地点、多事件的并发告警功能,不应丢失告警信息,告警准确率为100%。系统应能对不需要做出反应的告警进行屏蔽、过滤。系统应能根据需要对各种历史告警的信息进行查询、统计和打印。各种告警信息不能在任何地方进行更改。系统本身的故障应能自诊断并发出告警,能直观地显示故障内容系统具有根据用户的要求,方便快捷的进行告警查询和处理功能,44,配置管理功能,配置管理功能用于监控对象、监控系统自身的增加、修改和删除的管理。配置管理要求操作简单、方便、扩容性好,可进行在线配置,不中断系统正常运行。监控系统应具有远程监控管理功能,可在中心或远程进行现场参数的配置及修改。配置信息呈现是从全网的角度反应整个网络的
14、拓扑结构,为用户进行日常的操作维护(如告警监视)提供基础。配置信息采用图形和文本相结合的手段。拓扑视图允许用户根据管理的需要灵活的定义和修改,其定义和修改要有严格的安全控制机制,45,安全管理功能,监控系统应具有系统操作权限的划分和配置功能,当操作人员取得相应权限时,可进行相应操作。监控系统应有设备操作记录,设备操作记录包括操作人员工号、被操作设备名称、操作内容、操作时间等。监控系统应有操作人员登录及退出时间记录。监控系统应具有容错能力,不因用户误操作等原因使系统出错、退出或死机。监控系统应具有对本身硬件故障、各监控级间的通信故障、软件运行故障自诊断功能,并给出告警提示。系统应具有来电自启动功
15、能;系统应具有系统数据备份和恢复功能,46,报表管理功能,用户利用监控系统提供的工具软件,生成并打印出各种统计资料、交接班日志、派修工单、机历卡及曲线图等,47,通信管理功能,监控系统能直观地显示各级之间的通信状态,能记录各点发生的通信故障。监控系统能自动记录通信线路的启动、停止和切换时间,48,图像基本功能(可选),系统可同时观察多幅彩色图像并进行切换。可对远端机房/基站的云台和镜头进行控制和调整。具备告警图像联动功能,当某些告警信号产生时,能自动进行视频切换,供监视或存储。可对图像信息进行单路或多路的存储及回放,49,显示功能,采用图形交互方式进行显示;采用简体中文界面;年份采用四位数字表
16、示;可在指定的现场运行流程图上通过逐层扩展,最后将故障定位在监控对象上,50,打印功能,出现告警立即打印;根据管理需要定时打印;打印信息在显示屏幕上应有所提示;屏幕拷贝打印,51,(3)分级管理的功能,FSU的功能 LSC的功能 集中监控中心(CSC)的功能,52,FSU的功能,实时采集被监控设备及机房环境的运行参数和工作状态;接收并实现来自上级监控中心的控制命令;收集故障告警信息,告警优先主动上报;能进行基本的数据处理、存储,具备接入计算机进行现场维护操作的功能;具有保存告警信息及监测数据的统计值至少天的能力;应具有本地控制优先的功能,可屏蔽监控中心发出的遥控命令,并以适当方式通知监控中心此
17、时所处的控制状态。对于包含蓄电池组监控的FSU,当蓄电池组运行状态变化时浮充(或均充)转放电和放电转浮充(或均充),蓄电池组运行参数单体蓄电池电压(已对单体蓄电池进行监测)记录间隔时间不超过30秒,且记录充放电全过程。有一定数量的RS232/RS485接口,53,LSC的功能,LSC具备监控系统的基本功能:遥信、遥测、遥控和遥调功能、告警功能、配置功能、安全管理功能、报表功能、通信管理功能、显示功能和打印功能LSC能实时监控辖区内各个FSU的工作状态,通过FSU对区域内设备进行监控,并动态地表现监控对象的状态和参数。LSC可根据要求设立图像监控功能。LSC的告警数据、操作数据和监测数据等能保存
18、三个月以上LSC向CSC提供开放的数据接口B,并提供服务:向CSC提供监控代理服务,CSC通过LSC实现“四遥”功能;实时向CSC发告警等信息,接收CSC下发的时钟校准命令。LSC向LM-NMS提供数据接口C。LSC具备远程接入功能。LSC具备WWW服务功能,LSC提供的基本功能可以通过WEB方式进行实现LSC上具备提供CSC用户的增加、删除、修改的功能。LSC提供CSC对告警、实时数据、历史数据服务时,各种数据的服务应具备优先级别,54,集中监控中心(CSC)的功能,CSC具备监控系统的基本功能:遥信、遥测、遥控和遥调功能、告警功能、配置功能、安全管理功能、报表功能、通信管理功能、显示功能和
19、打印功能。CSC通过规范定义的开放数据接口B,接入多个LSC。能在同一操作平台上、同一界面上实现多个LSC的全部功能。CSC可通过LSC实现对设备的监控;实时监视所辖LSC的工作状态;可手动/定时(每24小时)向LSC下发时钟校准命令;向本地网管(LMNMC)提供数据接口C;具备远程接入的功能;具有提供WEB服务功能;CSC与LSC的数据应有同步的功能;CSC上保留所辖的各个LSC的用户表,并进行加密处理,55,(4)数字时隙分插复用的实现方案,采用独立监控系统的基站除了独立传输接入监控网络外,还可以通过数字时隙分插复用方式,接入监控网络,56,方案一,在BTS至BSC间的2M PCM传输电路
20、中,成对地串接时隙抽取设备。BTS侧的时隙抽取设备,将Abis接口2M电路中的1个或多个64K空闲时隙抽取出来接至FSU,其余时隙仍接入BTS。BSC侧的时隙抽取设备完成类似功能,将Abis接口2M电路中对应的1个或多个64K空闲时隙抽取出来送入LSC,其余时隙的2M PCM电路仍接入BSC,57,优点是对BSC和BTS设备均无特殊要求,只要Abis接口上有空闲时隙就可实现,时隙提取的方式也较灵活,可以提取一个64K时隙,也可以将时隙分成48K16K等其它形式以方便应用缺点就是它是串行接在Abis接口上的,因此增加了BSC至基站传输故障点,对移动网的正常运行带来了潜在的危险对时隙提取设备的要求
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