通信电源监控系统在电力通信中的应用研究

滕远林

（中通服节能技术服务有限公司，江苏 南京 210003）

0 引 言

现阶段，电力通信期间部分设备时常发生故障，进而对通信质量和工作效率造成一定影响和干扰。传统人工监控工作操作手法已难以满足电力通信技术要求和运行标准。如何更好地保障电力通信中通信电源控制系统运行的质量、稳定性以及安全性，是现下电力通信产业的关注焦点。

1 电源监控系统数据储存方式

对于面向对象的数据库管理系统而言，其技术整体具有较高的先进性和科学性，数据库开发和维护工作具备一定的简便性，但相关产品的成熟度较低。国际与国内的主导关系型数据库管理系统主要包括MySQL、SQL Server、Oracle 以及Access，具体特性如表1 所示[1]。

2 电力通信中通信电源监控系统的总体设计

2.1 系统功能需求

为保证电源监控信息数据获取的精准性和有效性，开发者可选取C++或者C#开发电源监控系统，提升与强化电源数据查询管理和安全管理等工作水平和工作成效。其中，就系统管理模块方面，可划分为电源权限管理以及角色管理等，在设备管理方面赋予电源设备信息修改、查看以及删除等功能。而对于数据采集模块而言，大体可划分为电源设备配置管理和电源设备网络管理2 大方面。同时，在进行系统总体设计规划工作期间，针对使用者相关需求和用户习惯展开综合考量，对角色进行精细划分，设定系统管理员，工作核心在于针对系统和设备开展全面管理工作，并对相关数据进行精准获取。此外，也设定普通员工角色，提供数据获取和查询等功能。

2.2 系统功能设计

在开展系统功能设计工作过程中，选用3 层架构开发系统。其中，底层又称为硬件层，可合理划分为Windows 服务器、设备串口、无线传感器以及MySQL 服务器。硬件层的核心作用是对系统和相关硬件进行全面管理和实时监控，并以设备应用程序编程 接 口（Application Programming Interface，API）和串口通信作为载体与依据，开展数据信息获取汇总工作。中间层主要由人员信息、设备信息以及监控信息等多种信息数据构成，因而又称为数据层。开发者在设计期间构建具备一定完整性的开源MySQL 数据库，对相关数据信息进行有效储存和全面管理，支持操作insert 和delete 等诸多数据。顶层被称为界面层，其可划分为登录界面、权限界面以及数据界面等诸多界面，核心作用是充分发挥和全面展示界面功能。

在C++和C#的支持与辅助下，让设备、通信、数据的管理工作力度和界面开发深度得到进一步提升，在实际运行中，可积极采用客户端/服务器（Client/Server，C/S）模式作为电源系统开发主模式，MySQL数据库可优先选用腾云数据，以此在实现成本得到有效控制的同时，整体经济效益也能得到显著增长[2]。电源系统流程如图1 所示。

图1 电源系统流程

在有效正确启动信息管理软件后，软件开始针对串口开展全面扫描和自检工作，如果存在漏洞或发生故障，可将异常数据及时精准反映于界面内，待完成系统故障自检工作后，系统进入功能初始化阶段。与此同时，电源监控系统的正确规范运用可为用户提供适时调整运行参数的功能，实现远程设备的数据获取和汇总工作，并将获取得到的数据信息上传至服务器内，用户可凭借对MySQL 数据库的合理运用完成对相关数据信息的查询工作，方便用户进行查看和分析。

2.3 系统数据库设计

在设计数据库时，将开源MySQL数据库作为核心。开源MySQL 数据库凭借高效精准的查询能力，为源代码深入开发提供强有力保障，因而在互联网开发工作中得到广泛应用和深入推广，深受开发人员青睐。MySQL 数据库可划分为电源设备信息、人员信息以及数据采集信息3 大部分。其中，电源设备信息又可精细划分为电源设备编号、电源设备名称以及电源购买时间等；而人员信息主要包括人员编号、人员姓名以及职务等相关信息数据；数据采集信息可合理划分为设备编号、信息数据采集时间以及采集内容等。

3 通信电源监控系统在电力通信中的应用

3.1 基于RS-232 接口的监控单元接入方式

有机融合RS-232 接口的通信电源监测系统具体状况如图2 所示。

图2 RS-232 通信电源监控系统

由图2 可知，系统中监控单元的主要作用是对交流监控器运行期间产生的多种数据信息进行全面获取和汇总，并根据RS-232 协议对它进行封装。调制解调器的核心功能是将数字信号高效地转换为模拟信号，而多串口卡的核心功能是实现对计算机串口的高效扩展，以此实现监控系统针对多个电源设备开展实时全面监控工作，其中PC 机作为终端监控的核心。

RS-232 通信电源监控系统的工作原理为：将2个微波站的电源监督数据信息以四线调制解调器为载体和介质，将其上传至监督终端PC 机，当PC 机接收到电源监督相关数据后，就可以针对各监督分站的监控数据进行全面检测和科学预报工作。同时，对多种监控设备开展全面管控工作，并凭借对网络交换机的规范操作和合理应用，将所获取的多种电源设备相关监控数据及时、有效、准确地传输到通信电源监督系统协议处理机中，利用协议处理机中的Fep 采集程序实现高效处理，待完成相关处理工作后，方可送至服务终端。

3.2 直接采集数据接入

在直接采集数据法的帮助下，对其进行监督和管理的电源设备多采用整流电源。就相关监控系统而言，在以交直流电压变送器为依据和基础完成转换工作后，可借助DQU_K 采集器开展模拟量数据的获取汇总工作，然后将所获取的模拟量数据信息进行打包处理，并以RS-232 接口作为桥梁和载体，将相关数据传送到系统终端服务器。当终端服务器准确收到模拟量数据包后，通过网络交换机将其准确地传送到中央站协议处理机，并借助协议处理机中的采集程序完成对模拟量数据包相关数据报文的处理工作，之后才可将其上传到服务器中。

3.3 混合方式接入监控系统

为有效确保通信电源监测系统的稳定性、安全性以及高效性，近年来国内电力通信所引进的更具先进性和科学性的电源监控系统在实际应用中将基于 RS-232 接口的监控单元和直接采集数据接入2 种接入形式进行有机结合，通过对通信供电监测系统和被监测系统的高效联接来完成监测。就整流电源相关监控数据信息而言，以监控单元作为媒介完成输送工作后，以同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）+脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）传输通道作为桥梁，到达系统监控中心站监控终端PC 机内。基于终端服务器，在有效保证其运行稳定性和高效性的基础上，协议处理器可以对监控终端所采集的监控数据进行全面监听，并以所获得的设备运行等有关数据信息作为依据和参考开展协议破译工作。待完成相关破译工作后，方可将其传送至服务器内[3]。

3.4 几种监控方式的对比

现阶段我国绝大多数通信电源设备的控制单元均采用RS-232 接口的访问形式，并凭借对RS-232的规范操作，实现设备与监控单元建立紧密联系，且借助协议所获取告诫信息的整体完整性和精准性得到有效保障[4]。直接采集数据接入：由于此系统接入形式并未针对电源监控单元展开综合分析，并且从实际工作情况角度出发，大部分电源设备的监控信息多是借助变送器实现相关数据的全面获取，从而在通信现场电源自身发生故障的条件下，系统监控中心依旧能够对电力通信现场的电压信息以及电流信息等开展实时观测工作。由此可见，此种形式具有较高的可靠性和可行性。其弊端在于，直接接入方法仅限于对电压、电流等模拟量进行采集，很难保证诸如电源开关报警信息等有关数据的完整性和准确性[5]。

4 结 论

在更具先进性、科学性以及稳定性的监控操作系统得到有机融合后，通信电源数据实现全面监控，特别是在问题和缺陷集中化处理工作中，相关工作成效和质量得到进一步提升。因此，就整体电力系统运行而言，监控系统作用的全面施展和充分发挥能够让设备和人力资源成本得到有效控制，管理工作质量和效率得到显著提升，从而为电力通信持续深入发展提供强有力保障和必要支持。