电力通信中的通信电源监控系统设计研究

单锐生

（广东南方电信规划咨询设计院有限公司 广东省深圳市 518038）

电源监控直接影响到电力通信的稳定性，相关开发者就电源控制系统进行研究设计，在系统设计中增加了电源系统管理、电源设备管理、电源数据采集管理等模块，并在信息技术支持下，不断优化升级，同时设计了电源监控数据库，通过对通信数据的监控和分析，加强对电源可靠性的保障，提升电力设备供应的稳定性。

1 电力通信中的通信电源监控系统设计

1.1 系统总体设计

1.1.1 系统功能需求

为保证获取电源监控信息数据，开发者选用C++和C#开发电源监控系统，提供电源数据查询、管理和安全管理等服务；其中，在系统管理模块中包含了电源权限管理、角色管理等；在设备管理中提供了电源设备信息修改、查看和删除功能；数据采集模块中，包含了电源设备配置管理、电源设备网络管理等；并在系统总体设计规划上结合使用者需求和用户习惯，加强角色上的划分，设定了系统管理员，主要提供系统管理、设备管理、数据采集和查询功能；设定普通员工角色，提供数据采集和查询功能；设备管理员角色则主要负责设备管理和维护。系统总体架构设计（如图1所示）。

1.1.2 系统功能设计

系统开发者在系统功能设计方面，采用了三层架构技术开发系统：

底层：称之为硬件层，包含了Windows 服务器、设备串口、无线传感器和MySQL 服务器；硬件层主要提供系统管理和硬件管理服务，通过设备API 和串口通信采集数据；

中间层：称之为数据层，包含了人员信息、设备信息以及监控信息；开发者建立了开源MySQL 数据库，实现数据存储管理，支持操作insert、delete 等数据；

顶层：称之为界面层，包括登录界面、权限界面、设备界面、采集界面、功能界面和数据界面，主要负责展示界面功能；

在C++和C 支持下，实现了对设备通信数据的管理和界面开发，在电源系统开发模式上选用的是C/S 模式，MySQL 数据库选用腾云数据，成本较低，经济效益高。电源系统流程（如图2所示），当启动信息管理软件后，软件开始扫描串口并自检，一旦发生故障，将实时将异常数据反映在界面中，完成系统故障自检后，系统进入功能初始化模式[1]。同时，电源监控系统支持用户更改系统运行参数支持远程设备的数据采集，并将采集到的数据信息发送到服务器中，用户可通过MySQL 数据库查看数据信息，为用户提供了查看、分析功能。

1.1.3 系统数据库设计

开发者在数据库设计环节，选择了开源MySQL 数据库，高效率的查询功能，实现源代码开发，在互联网开发中广泛应用，广受开发者的青睐。MySQL 数据库中包含了：

电源设备信息：电源设备编号、电源设备名称、电源购买时间和型号、电源类型和容量等：

图1：电源监控系统总体架构

图2：电源系统流程图

人员信息：人员编号、人员姓名和职务、入职时间；

数据采集信息：设备编号、信息数据采集时间、信息采集内容和状态等。

1.2 系统结构设计

电力通信中通信电源监控系统中心结构，是整个系统中的核心部分，通过设计监控中心结构，实现对通信电源不同监控站的监控，实现不同监控站之间的有效连接，保证通信信息畅通，提高对监控站信息获取的时效性。通过对电源监控系统结构优化设计，可满足电力通信工作实际需求，在系统结构设计中，根据不同的参数对用户权限、警告等级、监控点性能门限进行设置，确保通信电源的电力始终处于良好的状态下，实现故障监测，出现问题第一时间进行反馈，为系统管理者提供了优化了解决故障问题的参考依据；电源监控系统结构设计，依托监控中心实现对监控站信息数据的提取和传输，并将监控数据信息实时进行上报[2]。另外，开发者根据电源监控设备工作参数，实现对监控电源的设计，支持信息数据的采集获取，便于相关人员实时在线了解不同系统结构真实的运行状态，并将有效的信息数据传输到监控站。

1.2.1 接口监控单元接入设计

在接口单元设计上，设计人员通过设计RS232 接口监控单元，快速获取到交流监控器中的运行数据，利用MOSEM 解调器实现数字信号转换，对信号状态进行模拟，并通过多串口卡加强对计算机串口的扩展，加强对电源设备的监控，在终端监控设计上借助PC机实现，在用四线解调器监控微波站电源监控数据，并实时将监控到的信息数据上传到PC 机中，加强对不同监控分站监控数据的检测，充分发挥了不同设备的管控作用，加强对不同电源设备参数的提取，通过辅助网络交换机处理电源监控系统协议，并将相关信息报送给服务器终端，为设备提供了有效的访问服务，完成对电力通信电源监控系统接口监控单元接入设计目标

1.2.2 直接采集数据接入设计

设计人员在设计电源监控系统直接采集数据接入设计过程中，结合监控系统的结构和类型进行设计，获取到不同监测区的电压模拟量，有效转化为交流和直流电压变送器，顺利将相关的信息数据传输到采集器，完成对模拟量数据的获取，并在网络交换机支持下，完成对相关协议的处理，访问服务器对接收到的模拟量数据进行分析，实时在功能界面中显示电力通信工作状态下的数据信息，对故障数据、异常数据进行预警处理，为相关人员提供了相关的参数数据，有助于从业人员根据监控数据状态制定具有针对性的故障解决处理措施，保证电力通信电源工作的稳定性。

1.2.3 混合方式接入设计

电力通信中的通信电源监控系统中设计了混合接入方式，充分发挥了监控单元的作用，在SDH 和PCM 支持下，实现对整流电源监控信息的发送，监控中心站第一时间接收到相关的信息数据，并经过优化处理后，将相关信息数据上传到PC 机，并在协议处理机支撑下，实现对数据信息的监听[3]。数据在整个传输过程中，主要的采集方式是传输通道、网桥等，设计人员整体设计思路清晰，保证系统设计实现了对服务器的有效访问，便于从业者更加清晰化地掌握电力通信工作状态，及时就监控系统中反馈的问题进行处理，确保最终实现对监控信息的采集，并通过界面进行展示，优化系统设计，为系统应用实现夯实基础，确保电源监控系统在实际应用中的可信性。

2 基于网络的通信电源实时监控系统设计与实现

2.1 监控系统组成

就监各级通信电源设备不同功能角度看，开发者在监控系统设计过程中，将整个监控系统划分为升级、地区监控管理、县监控管理、站监控管理系统；各司其责，实现了不同范围内电源设备的监控和管理，各级监控系统中的单元管理模块分别发挥了自身的监控和管理优势作用。就监控系统中的网络结构看，网络结构分为不同的层次，提供不同的功能，开发者在实际设计过程中，采用的是Internet 数据传输模式，实现实时的监控，完成巡检任务，将数据传输到串口服务器中，待服务器接受指令回收，通过监控系统数据采集模块，将设备中的参数指标转化为TCP/IP 协议数据，并将服务器接受到的信息数据传输到监控中心中，实现对监控信息数据进行浏览和查阅，若电源设备发生故障，监控系统会立即启动报警，确保检修人员第一时间到达故障现场，进行优化调整[4]。

2.2 监控系统的功能模块

监控系统的功能模块支持基础设定、实时监控，提供数据采集、数据库维护、数据查询等模块；在基础设定单元环节中，加强对人员权限的设置，支持设置各个分级站点参数；在监控单元中，支持电流、电压等相关参数的设定，一旦出现故障问题，监控系统可进行声音图像预警，将故障信息反应在系统界面中；数据采集模块则是加强对数据库的维护和管理，监控管理人员可根据本模块中，呈现的曲线方式进行展示，清晰化地将实时数据反应出来，用户通过数据查询模块，发挥运行数据、告警信息、遥控命令等指示，并通过系统输出模块，生成相关的数据报表，优化了监控系统功能。

2.3 系统的设计与实现

2.3.1 通信协议的设计与实现

开发者设计的电源监控系统，采用协议转换器方式接入数据，传输协议采用的是《智能设备通信协议》，应用C#语言，连接方式上选择TCP，更好保证数据传输时效，并根据串口服务器IP地址和端口执行通信协议程序。基于串口服务器能够将传输数据ASCII 码转换为网络数据流，保证了TCP/IP 协议数据的可靠性连接。

2.3.2 监控系统功能设计与实现

基于网络的电源监控系统提供了数据通信功能，将监控系统按照多级监控级自下而上地逐级进行汇阶，每一个监控级，均按照辐射方式依次与下级监控级进行连接，进而保证顺利地完成数据采集工作，更好实现系统上机位通信信息数据交换工作，大大提升了结构系统的应用的安全性和可靠性，在实际应用过程中，灵活程度高，信息传播速率快。开发者设计的电源监控系统，提供了多元化功能，支持对监控站信息数据的收集、汇总和存储，提供了报表生成、打印等功能，在网络支持下，提高了信息数据的处理和分析能力，保证监控信息数据采集信息的准确性。

3 通信电源监控系统在电力通信中的应用

3.1 监控单元RS232接口接入监控系统

通信电源监控系统，实现了对供电设备运行状况的监控，设计者通过设计监控单元RS232 接口，为设备维护提供了数据参考依据，保证信息数据有效传输。电源监控系统实际运用在电力通信工作中，支持系统预警，并通过RS232 接口进行协议处理和信息传输，通过界面实时反映数据信息，值班人员可第一时间将故障信息向上级反馈，加强对故障设备的维护和管理，保证设备正常运行。基于监控系统支持对外部环境的监控，在实际运行状态下，要求相关人员对设备状态进行定期的监测和维护。

3.2 直接采集数据的接入

某地区在应用电力通信过程中，采用的是PMS 电源监控系统，加强对本地区相关电力通信设备的监控，系统中直接采集数据的接入，有效提升信息数据传输速率，当信息传输过程中，出现电力中断现象，会严重影响通信质量，基于此，本地区设置了相应的电源进行备用，提高应急处理水平，保证电源监控的有效性和安全性，实现了对定理通信设备运行状态的监控，证实了电力通信中的通信电源监控系统的设计与实现，具有投入实际应用的可行性。

4 结论

综上所述，电力通信中的通信电源监控系统设计，提供了多元化的管理功能，节约了经济成本，提高了数据查询效率，为通信电源使用提供安全保障，通过使用开源MySQL 数据库，提供了信息数据存储、查询和分析功能，提高信息处理效率和质量，经过实践验证，电源监控系统满足无线阐述局域网传输需求，具有投入实际应用的可信性。