基于KVM变电站远程集中监控的应用

刘东++倪勇++蔡海伟

摘 要：500 kV变电站无人值班模式的全面推进，常规的变电站运行人员监控方式已无法满足现状，进而推行出变电站的远程集中监控方式，且这种监控方式的作用显得尤为重要。因此该文针对一种基于KVM的监控技术的应用进行分析，根据后台监控系统对各个变电站现场设备监控的实时性、便捷性和快速性等要求，体现出基于KVM的变电站远程集中监控技术的优越性。

关键词：变电站 KVM 远程 集中监控

中图分类号：T3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0075-01

随着无人值班变电站模式的全面铺开实行，现存的有人值班变电站的值班监控模式已适应不了无人值班的方式，故而如何实现对无人值班变电站的电气设备进行实时、可靠和准确的监控，是急需解决的问题。鉴于这两种监控方式的矛盾，一种基于KVM的变电站远程集中监控技术方案得到推行，很好的解决这两种相悖监控方式，为无人值班变电站模式的全面铺开推行做好技术支持。

由于500 kV变电站站与站之间相距较远，实现远程集中监控的难度较大，要全面实现500 kV变电站无人值守，主要在于监控技术的改造和提升。在无人值班变电站模式的推行方案中，以主站为中心，向子站辐射，即子站更换为无人值班模式，主站通过KVM对各所辖无人值班子站进行远程集中监控，实现对所辖子站的电气设备实时、可靠和准确的监控。

1 KVM技术原理介绍

KVM（Keyboard Video Mouse），即指键盘、视频和鼠标，指用单套或数套键盘、显示器和鼠标在多个不同操作系统的多台主机（包括服务器和网络设备等）之间切换，实现单个用户使用单套键盘、鼠标、显示器去访问和操作多台主机的功能。

KVM网络配置1台认证服务器，并且可配置多台冗余认证服务器。每一个用户均可分配到不同的权限，从而管理到各自的服务器。通过统一的界面、菜单式的点选，给用户提供了方便。数字式KVM 的网络浏览器的访问和管理功能，满足用户随时随地在任何操作系统平台上操作的需求，并具有不占服务器或设备资源、速度快等特点。

2 基于KVM的变电站远程集中监控构成

500 kV变电站的主站通过KVM对各所辖无人值班子站进行远程集中监控，在主站可以通过后台的远程监控画面，实时调取、查看和操控各个所辖变电站的监控画面，并且在各个所辖变电站站内，也可以就地监控站内电气设备，主站和子站的操控权可以根据实际情况设置优先级，以达到安全、可控的目的。

2.1 KVM设备安装的系统构架

由于500 kV变电站的子站从原本的有人值班模式向无人值班模式的转变，且仍然保存原有人值班方式的本地监控功能，故而KVM设备在变电站内的改造是基于在原来的子站的监控系统上进行的技术改造和升级。

由于子站KVM设备安装后，不能影响子站本地的监控功能，故而在子站原本的监控系统中的主、辅显示器前加分屏器，操作员站主机的数据经分屏器后，再分成两路信号，一路任然传送至主、辅显示器，另一路传输送至KVM切换器，再通过信通15454装置将KVM切换器的数据上传至主站。最终，主站就可以通过监控后台对子站的监控画面实时调取，同时也不影响子站通过主、辅显示器对本站的电气设备的操控。

2.2 远程集中监控的系统构架

在远程集中监控系统构建时，利用TCP/IP网络协议技术对各个子站的KVM切换器分配地址，在虚拟到主站认证服务器，在认证服务器上对子站内KVM切换器进行相关操作，实现系统和网络的集中管理和控制。利用KVM主机切换系统，即用一套KVM设备在多个不同操作系统的多台后台机之间切换，就可以实现使用一套外设（键盘、鼠标、显示器）去访问和操作多台后台机的功能。

主站在对子站的监控画面调取时，需先登陆根据所分配IP地址子站的KVM切换器，子站的KVM切换器再与子站后台机通信，子站后台机的监控数据经过分屏器，通过KVM切换器和通信装置上传至主站，完成实时监控的功能。同时，数字KVM切换器也可以捕捉键盘、显示器和鼠标模拟信号，并将其转换为数字信号。主站可以直接通过键盘、显示器和鼠标对子站的监控画面进行遥控、调取等操作。下图为主站远程集中监控子站的系统结构图：

通过图1，很清楚的发现，基于KVM的变电站集中监控方案可以让主站很便捷的对子站进行实时的监控。

2.3 后台的远程集中监控

本站的KVM切换器采用的是数字式KVM AS 4080，实现对子站网络设备的远程访问和管理，可访问任意位置数量不限的服务器或串行设备，KVM装置提供板载WEB管理界面，可以通过IE浏览器直接访问进行操作，管理界面支持中文，且本地操作界面与远程相同，使用户管理更方便、更高效、更清晰。支持服务器视频信号整屏显示，在不同分辨率服务器之间切换时，自动调节视频大小，无需人工手动调节。系统在远程管理权限分配时，可以分别对键盘、鼠标左键、鼠标右键的权限进行单独分配，做到更精细、更灵活、更安全的权限分配。

运行人员在后台，可通过在IE地址栏输入认证服务器上分配的静态IP地址，经过加密的身份验证后进入子站的监控界面。当子站电气设备发生事故跳闸时，主站运维人员可及时调取子站保护动作信息、电气设备状态灯，第一时间将故障报告汇报相关调度，实现无人值班变电站事故处理的快速响应。

3 结语

运行人员登陆各个子站的KVM切换器，只需鼠标点击即可接入和控制任何一台子站的监控画面，从而完成主站的远程集中监控，对变电站的无人值班推行做好有力的技术支持。但是这种技术方案，过于依赖局域网，若发生雷击，台风等灾难性的条件，使得局域网瘫痪时，这种远程集中监控功能就失去作用。故在数据传输的方式上，能兼容3G、WLAN等无线传输模式，会让这种远程集中监控的功能更加完备。

参考文献

[1] 张利运.基于变电站后台监控的数字式KVM应用[J].中国电子商务，2012（19）：61.

[2] 任永杰，单海涛.KVM虚拟化技术：实战与原理解析[M].机械工业出版社，2013.endprint