微波机房动力与环境监控系统建设与实践

徐文亮

（湖北广播电视台，湖北 武汉 430071）

0 引 言

随着广播电视业务的快速发展，电视监控系统不可避免地由传统的人工逐次逐机巡视抄表向数字化、集成化、自动化监控方向发展和转变，并逐渐呈现向智能化、平台化发展的趋势。2021年，湖北地球站微波机房设计建设了一套动环监控系统，初步实现了机房设备集中监控、集中管理、集中展示的需求，强化了机房管控能力，使得运维人员在面对突发状况时，能第一时间得到告警信息，从而迅速判明故障根源，及时处置，确保节目信号安全传输无误。

1 系统需求与规划

本次项目需求是建设一套高度集成、能进行统一管理的动环监控系统平台，实现微波机房设备区域内各系统设备高度集成化、自动化、可视化的监控与管理。动环监控系统应具备平滑升级、弹性扩容的能力，满足未来湖北地球站微波机房事业发展的需要。动环监控系统应有简明清晰的综合展示与互动页面，具备统一的告警信息记录以及日志查询等功能；能实现监测数据实时采集分析、异态声光告警、故障报表下载、远程控制空调启停，支持故障原因的深度分析与溯源，精确查找故障根源，大幅提高机房日常维护的效率。动环系统主机应具有双电源设计，良好的电磁兼容性，保障系统7×24小时全年不间断运行。

2 系统主要功能与实现

2.1 交流监测

目前，湖北地球站微波机房共有三路外电，一路是三相市电，另外两路是互为主备的三相不间断电源（Uninterrupted Power Supply，UPS）。其中，市电经稳压柜稳压后由配电柜分配至整流柜。在稳压柜及整流柜的三相交流电输入端，现场通过加装集转换和采集于一体的智能型配电监测模块，将采集来的信号送到动环监控系统，由系统实时监测稳压柜、整流柜输入端的三相交流电压、电流、频率、输出功率、谐波率及功率因素等，可对各类供电异常情况发出报警[1]。

2.2 直流监测

整流柜是将交流电变为直流电的功率设备。目前，湖北地球站微波机房整流柜直流输出分别带有2组各12节蓄电池，以及2套干线微波收发信机。

2.2.1 蓄电池组部分

在广播电视电力设备中，蓄电池作为不间断电源系统的一个重要支柱，其重要性不言而喻。此次建设拟对每节单体蓄电池安装信息采集单元，对每组蓄电池安装信息数据收集模块和监测主控模块。信息采集单元负责采集每节蓄电池的电压、内阻、温度信号，信息数据收集模块负责将各路采集而来的信号进行汇总，统一传给监测主控模块，最后利用RS-485通信协议送到动环监控系统平台，由动环监控系统平台实时分析、监测蓄电池组的总电压、充放电时的电流以及单体蓄电池温度等[2]。

在未建设动环监控系统之前，湖北地球站微波机房对蓄电池的管理和维护相对原始，只能通过万用表定期、逐个测量蓄电池单体电压来完成监测数据的收集。此次动环监控系统建设完成投入使用后，机房运维人员可以第一时间掌握蓄电池组的健康状况，可以更加合理地制定蓄电池周期充放电维护计划，可以及时对性能劣化的蓄电池进行替换，确保设备供电安全可靠。

2.2.2 传输设备部分

由于整流柜距离传输设备有一定距离，为了更真实地反映出整流柜汇流排到各传输设备端的直流输出情况，在两个传输设备供电的进线端还各加装了一套直流电监控器和霍尔互感器，用于反馈传输设备端实际的电压、电流情况。

2.3 视频监测

湖北地球站微波机房在稳压柜、整流柜、传输设备以及室外微波天线等重要设备附近加装了星光级夜视网络摄像头，能确保昼夜全时段、全天候的实时视频监控。同时，实时视频信号还将通过硬盘录像机等设备进行存储与转发，将实时视频信号监控数据发送给动环监控系统平台，通过动环监控系统平台的视屏管理界面进行视频查看、视频回放等操作。

2.4 空调监控

湖北地球站微波机房有两台5匹空调，一台是型号较老的格力牌柜机，另外一台是大金工业空调。两台空调均未安装远程控制模块。对格力空调加装红外控制器，控制器通过自带的RJ-45接口连入动环监控系统平台，再通过动环监控系统的空调控制界面，可进行远程启停空调，设定工作模式，调整温度高低，并能实时显示空调出风口与回风口温度以及空调当前工作状态。由于大金空调具备来电自动恢复功能，技术人员采取安装带有远程控制功能的开关继电器的方式，来对大金空调进行通电与断电，从而达到远程启停大金空调的目的[3]。

2.5 温湿度探测

湖北地球站微波机房在传输设备、整流柜、蓄电池组三处加装了温湿度探测器。温湿度探测器对温度精度为±0.3 ℃，对湿度精度为±3.0 %RH，可以实时监测机房内温度湿度变化[4]。通过中心软件配置阈值，当机房区域环境温湿度偏离预先设定的阈值时，动环监控系统将发出告警，同时还可以与机房内的空调远程控制模块进行联动，有效地将机房内温度湿度控制在设备最佳运行环境范围内。

2.6 安防探测

机房安防采用指纹电子锁与红外入侵探头相结合的方式。在设防时间段内，探测器实时监测周围环境温度变化，当发现有人体温度活动时，立刻通过动环监控系统主界面发出入侵声光告警。在非设防时间段内，运维人员可通过预先录入的指纹开启大门电子锁，进入机房内进行设备维护。

3 动环实际运用

3.1 远程巡机抄表

按时巡机抄表是广播电视技术单位确保安全播出、及时发现问题隐患的重要手段之一。建设动环系统前，湖北地球站微波机房巡机主要依靠运维人员逐次逐机将设备显示的参数填写在巡机表上，费时费力还容易漏掉异常情况。建设动环系统后，利用动环监控系统，运维人员可远程登录访问系统主界面，实时查看机房稳压柜、整流柜、蓄电池组以及传输设备端的电压、电流以及运行状态等关键性参数。动环监控系统主界面简洁直观，所有设备供电参数一目了然，运维人员可迅速判断传输系统整体运行状态。系统还可一键导出机房每日、每周、每月设备运行参数，极大地提高了巡机抄表效率，将安全隐患扼杀在萌芽之中[5]。湖北地球站微波机房动环监视系统主界面如图1所示。

图1 湖北地球站微波机房动环监视系统主界面

3.2 远程视频监控

湖北地球站微波机房在内部重要区域均安装了星光级夜视网络摄像头，通过系统融合，将视频监控软件的基本功能整合到动环监控系统平台中，通过动环监控系统视频管理主页面即可进行远程画面查看、回放等操作，实现了利用一个系统平台进行统一管理、统一监控的需求。

3.3 远程控制空调

远程控制设备是动环监控系统在日常值守中经常使用的重要功能之一。尤其是在夏季，运维人员可通过动环监控系统的远程空调控制功能，对空调的温度阈值、工作模式进行设置。特别是当动力部需要倒换电力时，不必像过去需要运维人员顶着夏季烈日爬山到机房开启或关闭空调，只需在动环监控系统空调控制界面点下按钮即可远程启停空调。这一功能减少了去现场查看的人力物力，提高了工作效率，同时也延长了空调的使用寿命。

4 结 语

湖北地球站微波机房动环监控系统的建设，做到了以较低的资金投入获得机房内较为全面与高效的态势感知功能。通过分布式采集、集中监控的架构，监控平台对采集来的数据进行集中处理、分析、存储与展示，为机房设备提供全天候不间断的监控与预警，为异常事件快速定位、快速响应提供了坚实保障，降低了运维工程师的值机压力，提高了工作效率，增强了广播电视安全播出的可靠性，初步实现了微波机房的自动化、数字化管理，并为将来机房远程值守、无人值守进行了有益探索。