論文發(fā)表 東烏鐵路通信機(jī)房環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)淺析
摘要：環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)通信機(jī)房電源、溫濕度、煙霧、人員進(jìn)出、空調(diào)等參數(shù)進(jìn)行管理和控制，同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)及時(shí)地傳輸?shù)娇刂浦行模楣收系?
分析記錄可靠的數(shù)據(jù)。環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在鐵路通信機(jī)房的使用，極大地降低了通信設(shè)備的故障率。縮短了故障的診斷與恢復(fù)時(shí)間，提高了設(shè)備維護(hù)效率。本文主要
介紹環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成及功能。
關(guān)鍵詞：環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；維護(hù)；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備
1 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu) 成
動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)能適應(yīng)不同維護(hù)體制及維護(hù)習(xí)慣的發(fā)展要求，采用逐級(jí)匯接的倒樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由監(jiān)控中心及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成。
監(jiān)控 中心的設(shè)置由管理區(qū)域與管理體制決定。它可以是分級(jí)中心，或根據(jù)管理區(qū)域設(shè)置多處同級(jí)監(jiān)控中心，每個(gè)監(jiān)控中心規(guī)模由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量及管理流程要求而確 定。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備為本系統(tǒng)的最基本單元，完成現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)與處理，并與中心完成雙向數(shù)據(jù)傳遞。
CY-PEMM系統(tǒng) 具有模塊化結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可根據(jù)用戶管理模式一次性建設(shè)完善的系統(tǒng)，也可以隨著通信系統(tǒng)的逐步建設(shè)而平滑擴(kuò)展，包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控中心的擴(kuò) 展。
東烏鐵路動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心設(shè)在伊金霍洛通信站，實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄范圍內(nèi)的32套現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的管理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
監(jiān)控中心由監(jiān)控主機(jī)、打印機(jī)、UPS不間斷電源、中心組網(wǎng)模塊組成，監(jiān)控中心設(shè)在伊金霍洛通信站，采用單座席模式，配置監(jiān)控主機(jī)一套，打印機(jī)、UPS等 設(shè)備以及相應(yīng)軟件，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的集中監(jiān)控管理。監(jiān)控中心配置見(jiàn)圖2。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備由監(jiān)控終端(TM)、智能協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(cPM)、智能環(huán)境采集接口模塊(ESM)、智能空調(diào)監(jiān)控模塊(PsM)、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、系統(tǒng)配線 單元及機(jī)箱組成，可完成對(duì)通信站內(nèi)的通信電源、環(huán)境量、空調(diào)的數(shù)據(jù)采集及處理。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備見(jiàn)圖3。
2 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的 各模塊(單元)的功能
2.1中心監(jiān)控模塊
監(jiān)控中心通過(guò)的專(zhuān)線音頻通信通道與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè) 監(jiān)控系統(tǒng)的集中監(jiān)控與管理。
2.2監(jiān)控終端
監(jiān)控終端由中央處理器完成數(shù)據(jù)采集、處理及控制功能，采用內(nèi)部總線 形式與各功能模塊實(shí)現(xiàn)各種功能，并通過(guò)通信組網(wǎng)模塊與中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時(shí)監(jiān)控終端具有本地操作的功能，操作人員可通過(guò)控制面板實(shí)現(xiàn)控制和數(shù)據(jù)采集，另 外，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備提供RS232接口，可方便接人便攜式移動(dòng)維護(hù)終端，以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集并控制監(jiān)控設(shè)備。
2.3 CPM智能協(xié)議轉(zhuǎn)換模
CPM智能協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)智能設(shè)備(如通信電源、智能空調(diào)、高、低壓配電等)的監(jiān)控。根據(jù)當(dāng) 前通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的具體需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有與多種智能設(shè)備的物理 接口及協(xié)議接口，可以對(duì)各類(lèi)智能設(shè)備所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理、上送至監(jiān)控終端，進(jìn)而送至監(jiān)控中心，并可反饋中心指令實(shí)行對(duì)被監(jiān)控設(shè)備的控制。CPM智 能協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊提供多種數(shù)據(jù)接口，適應(yīng)各類(lèi)被監(jiān)控設(shè)備智能接口類(lèi)型，如RS232、RS485、RS422等。
2.4 ESM智能環(huán)境采集接口模塊
ESM智能環(huán)境采集接口模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房溫濕度、煙霧、水浸、非法入侵等環(huán)境量的采集及處理。各環(huán)境量經(jīng)由傳感器 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳送給該模塊，該模塊將接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)處理后送至監(jiān)控終端。該模塊基本配置有溫濕度、煙霧、水浸、雙鑒傳感、門(mén)磁等傳 感器。
2.5PSM智能空調(diào)監(jiān)測(cè)模塊(空調(diào)遙控裝置)
PSM智能空調(diào)監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)民用可遙控空調(diào)的本地、遠(yuǎn) 程控制及對(duì)空調(diào)電源數(shù)據(jù)的采集，其采集內(nèi)容包括電源的電壓值、電流值，并通過(guò)紅外發(fā)射接口實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遙控，監(jiān)控內(nèi)容不受不同廠家及型號(hào)空調(diào)設(shè)備的限制。
2.6通信組網(wǎng)模塊(TCM)
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與中心監(jiān)控設(shè)備的通信功能，完成整個(gè)系統(tǒng)的組網(wǎng)。
3 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組網(wǎng)
動(dòng)力與環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的集中監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)通信組網(wǎng)通道完成。系統(tǒng)可利 用多種通道(如共線音頻、專(zhuān)線音頻、E1、IP、PSTN、64K、干０接點(diǎn)、232透明串口等)進(jìn)行組網(wǎng)。同時(shí)具備雙通道組網(wǎng)功能，即系統(tǒng)可以利用兩個(gè) 不同的通道，以主備方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)，以提高系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)具有混合組網(wǎng)能力，可利用不同組網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)混合組網(wǎng)。東烏線的系統(tǒng)組網(wǎng)見(jiàn)圖4。
4 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能
對(duì)通信開(kāi)關(guān)電源、蓄電池各參數(shù)的轉(zhuǎn)換與采集，實(shí)時(shí)的傳送到控制中心，同時(shí)控 制中心也可以對(duì)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)置參數(shù)進(jìn)行修改。
對(duì)于機(jī)房民用分體可搖控空調(diào)可以通過(guò)智能空調(diào)監(jiān)測(cè)模塊(PSM)測(cè)量空調(diào)電源的電壓、電流，以 及監(jiān)測(cè)空調(diào)的電壓與電流變化的情況，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備可接收監(jiān)控中心的命令，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制，如開(kāi)關(guān)機(jī)、制冷、調(diào)溫等操作。
對(duì)機(jī)房 溫濕度、水浸、煙霧、人員進(jìn)出、房門(mén)開(kāi)啟進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)和分析的數(shù)據(jù)上傳控制中心，超出設(shè)定門(mén)限值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
實(shí)現(xiàn)各 種規(guī)定報(bào)表的形成和輸出，如日?qǐng)?bào)表(日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表、日操作記錄表、日告警記錄表等)、月報(bào)表(月監(jiān)測(cè)記錄表、月操作記錄表、月告警記錄表等)、年報(bào)表(年 告警記錄表等)、派修工單及曲線圖等。報(bào)表格式及內(nèi)容可由維護(hù)管理部門(mén)根據(jù)本地電源、空調(diào)設(shè)備情況制定。
5 總結(jié)
環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用大大提高工作效率， 以達(dá)到少人或無(wú)人值守的目的，保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(尤其是無(wú)人值守機(jī)房)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，縮短了故障定位和恢復(fù)時(shí)間。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)的將現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)傳送到 控制中心，如遇故障，在現(xiàn)場(chǎng)和監(jiān)控中心同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障，并在控制予以記錄，供事后對(duì)故障、事故的分析，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 參數(shù)實(shí)施遠(yuǎn)端控制。
關(guān)鍵詞：環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；維護(hù)；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備
1 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu) 成
動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)能適應(yīng)不同維護(hù)體制及維護(hù)習(xí)慣的發(fā)展要求，采用逐級(jí)匯接的倒樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由監(jiān)控中心及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成。
監(jiān)控 中心的設(shè)置由管理區(qū)域與管理體制決定。它可以是分級(jí)中心，或根據(jù)管理區(qū)域設(shè)置多處同級(jí)監(jiān)控中心，每個(gè)監(jiān)控中心規(guī)模由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量及管理流程要求而確 定。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備為本系統(tǒng)的最基本單元，完成現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)與處理，并與中心完成雙向數(shù)據(jù)傳遞。
CY-PEMM系統(tǒng) 具有模塊化結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可根據(jù)用戶管理模式一次性建設(shè)完善的系統(tǒng)，也可以隨著通信系統(tǒng)的逐步建設(shè)而平滑擴(kuò)展，包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控中心的擴(kuò) 展。
東烏鐵路動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心設(shè)在伊金霍洛通信站，實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄范圍內(nèi)的32套現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的管理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
監(jiān)控中心由監(jiān)控主機(jī)、打印機(jī)、UPS不間斷電源、中心組網(wǎng)模塊組成，監(jiān)控中心設(shè)在伊金霍洛通信站，采用單座席模式，配置監(jiān)控主機(jī)一套，打印機(jī)、UPS等 設(shè)備以及相應(yīng)軟件，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的集中監(jiān)控管理。監(jiān)控中心配置見(jiàn)圖2。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備由監(jiān)控終端(TM)、智能協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(cPM)、智能環(huán)境采集接口模塊(ESM)、智能空調(diào)監(jiān)控模塊(PsM)、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、系統(tǒng)配線 單元及機(jī)箱組成，可完成對(duì)通信站內(nèi)的通信電源、環(huán)境量、空調(diào)的數(shù)據(jù)采集及處理。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備見(jiàn)圖3。
2 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的 各模塊(單元)的功能
2.1中心監(jiān)控模塊
監(jiān)控中心通過(guò)的專(zhuān)線音頻通信通道與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè) 監(jiān)控系統(tǒng)的集中監(jiān)控與管理。
2.2監(jiān)控終端
監(jiān)控終端由中央處理器完成數(shù)據(jù)采集、處理及控制功能，采用內(nèi)部總線 形式與各功能模塊實(shí)現(xiàn)各種功能，并通過(guò)通信組網(wǎng)模塊與中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時(shí)監(jiān)控終端具有本地操作的功能，操作人員可通過(guò)控制面板實(shí)現(xiàn)控制和數(shù)據(jù)采集，另 外，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備提供RS232接口，可方便接人便攜式移動(dòng)維護(hù)終端，以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集并控制監(jiān)控設(shè)備。
2.3 CPM智能協(xié)議轉(zhuǎn)換模
CPM智能協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)智能設(shè)備(如通信電源、智能空調(diào)、高、低壓配電等)的監(jiān)控。根據(jù)當(dāng) 前通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的具體需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有與多種智能設(shè)備的物理 接口及協(xié)議接口，可以對(duì)各類(lèi)智能設(shè)備所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理、上送至監(jiān)控終端，進(jìn)而送至監(jiān)控中心，并可反饋中心指令實(shí)行對(duì)被監(jiān)控設(shè)備的控制。CPM智 能協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊提供多種數(shù)據(jù)接口，適應(yīng)各類(lèi)被監(jiān)控設(shè)備智能接口類(lèi)型，如RS232、RS485、RS422等。
2.4 ESM智能環(huán)境采集接口模塊
ESM智能環(huán)境采集接口模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房溫濕度、煙霧、水浸、非法入侵等環(huán)境量的采集及處理。各環(huán)境量經(jīng)由傳感器 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳送給該模塊，該模塊將接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)處理后送至監(jiān)控終端。該模塊基本配置有溫濕度、煙霧、水浸、雙鑒傳感、門(mén)磁等傳 感器。
2.5PSM智能空調(diào)監(jiān)測(cè)模塊(空調(diào)遙控裝置)
PSM智能空調(diào)監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)民用可遙控空調(diào)的本地、遠(yuǎn) 程控制及對(duì)空調(diào)電源數(shù)據(jù)的采集，其采集內(nèi)容包括電源的電壓值、電流值，并通過(guò)紅外發(fā)射接口實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遙控，監(jiān)控內(nèi)容不受不同廠家及型號(hào)空調(diào)設(shè)備的限制。
2.6通信組網(wǎng)模塊(TCM)
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與中心監(jiān)控設(shè)備的通信功能，完成整個(gè)系統(tǒng)的組網(wǎng)。
3 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組網(wǎng)
動(dòng)力與環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的集中監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)通信組網(wǎng)通道完成。系統(tǒng)可利 用多種通道(如共線音頻、專(zhuān)線音頻、E1、IP、PSTN、64K、干０接點(diǎn)、232透明串口等)進(jìn)行組網(wǎng)。同時(shí)具備雙通道組網(wǎng)功能，即系統(tǒng)可以利用兩個(gè) 不同的通道，以主備方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)，以提高系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)具有混合組網(wǎng)能力，可利用不同組網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)混合組網(wǎng)。東烏線的系統(tǒng)組網(wǎng)見(jiàn)圖4。
4 環(huán)境動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能
對(duì)通信開(kāi)關(guān)電源、蓄電池各參數(shù)的轉(zhuǎn)換與采集，實(shí)時(shí)的傳送到控制中心，同時(shí)控 制中心也可以對(duì)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)置參數(shù)進(jìn)行修改。
對(duì)于機(jī)房民用分體可搖控空調(diào)可以通過(guò)智能空調(diào)監(jiān)測(cè)模塊(PSM)測(cè)量空調(diào)電源的電壓、電流，以 及監(jiān)測(cè)空調(diào)的電壓與電流變化的情況，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備可接收監(jiān)控中心的命令，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制，如開(kāi)關(guān)機(jī)、制冷、調(diào)溫等操作。
對(duì)機(jī)房 溫濕度、水浸、煙霧、人員進(jìn)出、房門(mén)開(kāi)啟進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)和分析的數(shù)據(jù)上傳控制中心，超出設(shè)定門(mén)限值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
實(shí)現(xiàn)各 種規(guī)定報(bào)表的形成和輸出，如日?qǐng)?bào)表(日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表、日操作記錄表、日告警記錄表等)、月報(bào)表(月監(jiān)測(cè)記錄表、月操作記錄表、月告警記錄表等)、年報(bào)表(年 告警記錄表等)、派修工單及曲線圖等。報(bào)表格式及內(nèi)容可由維護(hù)管理部門(mén)根據(jù)本地電源、空調(diào)設(shè)備情況制定。
5 總結(jié)
環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用大大提高工作效率， 以達(dá)到少人或無(wú)人值守的目的，保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(尤其是無(wú)人值守機(jī)房)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，縮短了故障定位和恢復(fù)時(shí)間。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)的將現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)傳送到 控制中心，如遇故障，在現(xiàn)場(chǎng)和監(jiān)控中心同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障，并在控制予以記錄，供事后對(duì)故障、事故的分析，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 參數(shù)實(shí)施遠(yuǎn)端控制。
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