运维人员岗位培训电源理论监控系统备课讲稿

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1、第九章 监控系统（讲师用PPT）,中国网通（集团）有限公司 2006年12月,中国网通运维人员岗位培训丛书动力专业,内部资料 注意保密,第九章 监控系统,第二节 监控系统的结构,第四节 监控对象和内容,第三节 监控系统网络,第五节 监控系统的功能,第一节 监控系统的作用和基本要求,第七节 传感器和变送器,第六节 系统各级功能要求,第八节 监控中心的硬件和软件,第九章 监控系统,第二节 监控系统的结构,第四节 监控对象和内容,第三节 监控系统网络,第五节 监控系统的功能,第一节 监控系统的作用和基本要求,第七节 传感器和变送器,第六节 系统各级功能要求,第八节 监控中心的硬件和软件,第一节 监控

2、系统的作用和基本要求,第一节 监控系统的作用和基本要求 1.1概述 通信局（站）电源系统的供电质量是通信局（站）可靠性的一个组成部分，因而也是通信网总体可靠性的一个组成部分。电源系统的供电质量是由许多因素综合保证的，为保证供电质量，提高可靠性，我们需要在如图1.1 所示的“金字塔”各个层次上做工作。 图 1.1 电源系统质量保证的组成,第一节 监控系统的作用和基本要求,1.3监控系统的基本要求 1.可靠性： 监控系统的采用和本身故障不能影响被监控设备的正常工作，并不应改变智能设备的原有功能； 监控系统应具有自诊断及自恢复的功能，对系统中断、软硬件故障等应能诊断并及时告警； 监控系统的电气隔离性

3、能优越，具有良好的接地、抗雷击及过电压保护性能，且不得破坏被监控设备的原有性能； 监控系统应能在局方提供的基础电源条件下，不间断工作； 监控系统的硬件可靠性指标MTBF应大于100000小时，平均故障修复时间MTTR应小于0.5小时；整个监控系统的可靠性指标MTBF应大于20000小时。,第一节 监控系统的作用和基本要求,2.实时性： 监控系统各监控级应能实时监视其监控设备的运行状态和参数，监控数据采集、传送、处理要快速、随时、灵活。 3.安全性： 监控系统应有安全防范措施，防止非法侵入系统及非法操作。具有在前端监控微机上设置禁止远端遥控的功能。 4.实用性： 监控系统能充分利用现有资源，来满

4、足不同业务需要；具有良好的人机对话界面和汉字支持能力；故障告警有明显清晰的可视可闻信号。,第一节 监控系统的作用和基本要求,5.扩展性： 监控系统的软/硬件应采用模块化结构，便于监控系统扩容和升级； 监控系统随时可以根据局方的需要用尽量少的投资达到增容目的； 监控系统是一个完全开放的结构。 6.标准化、先进性： 监控系统所采用的设备及技术符合国际通用标准，整个系统在五年内保持先进，并能方便地升级。同时监控系统至少能适应35年业务量发展的需要。 7.故障告警： 监控系统发现监控对象故障应及时告警，从故障发生到有人值守监控中心接收到告警信息的时间间隔不大于10秒（拨号通信方式除外）； 各监控级应有

5、多事件多点同时告警功能，告警准确度要求为100%。,第九章 监控系统,第二节 监控系统的结构,第四节 监控对象和内容,第三节 监控系统网络,第五节 监控系统的功能,第一节 监控系统的作用和基本要求,第七节 传感器和变送器,第六节 系统各级功能要求,第八节 监控中心的硬件和软件,第二节 监控系统的结构,第二节 监控系统的结构 2.1 监控系统的结构 监控系统采用逐级汇接的结构，一般由监控中心、区域监控中心、监控单元和监控模块构成。监控系统的结构如图2.1所示。 图2.1 监控系统的结构,第二节 监控系统的结构,1.监控模块SM 监控模块面向具体的监控对象，完成数据采集和必要的控制功能。一般按照监

6、控对象的类型有不同的监控模块，在一个监控系统中一般有多个监控模块。 2.监控单元SU 监控单元一般完成一个物理位置相对独立的通信局（站）内所有的监控模块的管理工作，个别情况可兼管其他小局（站）的设备。 3. 区域监控中心SS 区域监控中心为满足本地县、区级的管理要求而设置的，负责辖区内各监控单元的管理。 4. 监控中心SC 监控中心为适应集中监控、集中维护和集中管理的要求而设置。通信局（站）集中监控管理系统的建设可相对独立，归属网管的一个组成部分。,第二节 监控系统的结构,2.2 监控中心的结构 监控中心一般采用以太网进行组网，连接各监控设备。监控中心一般由通信服务器、数据库服务器、监控主机、

7、大屏幕显示设备等组成，参见图2.2。 图2.2 监控中心结构图,第二节 监控系统的结构,通信服务器：负责数据的处理和中心与局（站）监控单元（SU ）的通信工作（包括采集信息、发送命令和接收告警等），将接收到的数据提供给监控主机显示用，并将需要存储的数据发送到数据库服务器中存储。 数据库服务器：主要负责各种监控历史数据的存储，供上层应用软件使用。 监控主机：供维护人员进行操作，用来进行告警显示、查询实时或历史数据、发送命令。同时还向用户提供各种系统管理功能。 大屏幕显示设备。,第二节 监控系统的结构,2.3 监控单元的结构 根据局站的重要程度和监控量的多少，监控单元常有以下三种结构： 2.3.1

8、 带有前置机 图2.3 带有前置机的SU 结构图,第二节 监控系统的结构,在各局（站）配置一台性能较好的现场监控主机（前置机），作为一个整体（SU ）对上位机的呼叫进行响应，本身具有告警判断能力，缩短了系统对告警的响应时间。并且这种方式可以提供更便利的现场维护功能，如存储被监控设备的历史数据和历史告警等信息，在通信故障的情况下依然保持对设备的监视，在线路恢复或维护人员下站时，重新提取原始设备资料。采用前置机还可以实现系统配置的远程下载功能，这也极大方便了监控系统自身的维护、功能的扩充和软件的升级。 需要说明的是前置机虽然是一台计算机，但是与我们日常办公用的计算机并不相同，没有显示器和输入设备，

9、现场维护可以通过笔记本电脑接入串口进行。通常前置机的配置不需要太高，并且应该是采用直流-48V 供电，功耗较小。 这种结构适用于较重要的机房，如通信枢纽或交换局。,第二节 监控系统的结构,2.3.2 没有前置机 图2.4 没有前置机的SU 结构图,第二节 监控系统的结构,2.3.3一体化采集器 通常考虑到投资费用的因素，该方案可以不配置蓄电池监测仪，只是通过一体化采集器监视几个标志电池的电压。 图2.5 一体化采集器,第九章 监控系统,第二节 监控系统的结构,第四节 监控对象和内容,第三节 监控系统网络,第五节 监控系统的功能,第一节 监控系统的作用和基本要求,第七节 传感器和变送器,第六节

10、系统各级功能要求,第八节 监控中心的硬件和软件,第三节 监控系统网络,第三节 监控系统网络 3.1 局（站）内监控系统拓扑结构 局（站）内监控系统各设备之间通常通过 RS232 , RS422 或 RS485 通信接口进行连接。 3.1.1 RS232 RS232 发送和接收电路采用公共地线，非平衡驱动，发送和接收信号电平定位：-3V-15V代表逻辑1,+3V+15V代表逻辑0，数据传输速率为 57.6 kbit/s ，传输距离15m ，可供全双工异步通信。,第三节 监控系统网络,从 RS232 的传输距离，我们可以知道 RS232 只能用在距离较近的设备之间通信，在比较大的机房内，设备之间距

11、离较远， RS232 就不再适用了。而且RS232 只允许点到点的通信，并不能实现总线式的拓扑结构，这些都限制了 RS232 在监控系统中的应用。 RS232 拓扑结构图如图3.1所示。 图3.1 RS232拓扑结构图,第三节 监控系统网络,3.1.2 RS485 / RS422 RS422 采用了平衡驱动，差分接收的方法，从根本上消除了信号地带来的干扰。RS422的通信速率和通信距离如下： 通信速率 10 Mbit/S ，通信距离为12m ; 通信速率 1 Mbit/s ， 通信距离为120m ; 通信速率 100 kbit/S，通信距离为1200m 。（采用双绞线） RS485 的通信速率

12、和通信距离与 RS422 基本相同。 RS485 / RS422 总线拓扑结构图如图 3.2 所示。 图3.2 RS485 / RS422 总线拓扑结构图,第三节 监控系统网络,3.1.3 混合组网 局（站）内监控设备通常由前置机、通用采集器、蓄电池监测仪和智能电源设备等组成，这就需要根据监控模块（ SM ）的具体接口进行配置。通常的情况是，在一个 SU 内，使用 RS232 , RS485 / RS422 混合组网，参见图3.3。 图3.3 RS232 , RS485 / RS422 混合组网,第三节 监控系统网络,3.2 局（站）间监控系统网络 监控系统的组网应充分利用通信局（站）内现有的

13、通信资源进行组网。 3.2.1 PSTN组网方式 PSTN组网方式是最简单、应用最早的广域联网方式，只需一对MODEM就可以在两个局站之间进行通信连接。根据建立连接的方法不同，可分为拨号方式和专线方式。拨号方式在每次通信前都要由 Modem 进行拨号以建立连接，通信结束后断开连接；专线方式是通过程控交换机在通信双方之间建立固定的半永久连接，无需拨号即可进行通信。 PSTN组网易受干扰，可靠性不高，很大程度上影响了数据传输速率。但因其实现简单，价格低廉，仍被大量应用于对数据传输率和可靠性要求不高的场合。在监控系统中， PSTN 拨号电话线通常用来作为专用线路的备份路由；在没有专用线路或网络的局站

14、， PSTN 也用来作主路由。在作主路由的时候，专线方式显然要比拨号方式更为可靠。,第三节 监控系统网络,3.2.2 DDN组网方式 DDN是一个透明的数据传输网络，在监控系统中使用最多的点对点的 DDN 专线连接。根据串行通信方式不同， DDN 专线可分为同步串行专线与异步串行专线。同步串行专线速率为64kbit/s的整数倍，异步串行专线速率一般小于 64kbit/s 。监控系统中用的最多的是64kbit/s的同步专线传输和19.2kbit/s 的异步专线传输。DDN组网通常要用到一对DTU设备，类似于PSTN中的MODEM。 DDN 专线可靠性高，带宽固定，接入方式灵活，局限性是在存在大量

15、突发性信息流的应用中，带宽利用率不高。用以连接端局和监控中心，也有一些数据量不大的局站采用小于 64kbit/s 的异步点对点 DDN 专线连接。,第三节 监控系统网络,3.2.3 E1线路组网方式 E1线路又称为2M线路，是直接由数字传输设备提供的PDH基群速率数据传输通道，在监控系统中被大量使用。由于E1线路既可作为一个完整的2 . 048Mbit/s 数据通道，也可按时分复用的原理分为32个相互独立的16Mbit/s数据信道来使用。在E1线路组网时，可以用一条E1线路不分时隙地用于一个监控局站的数据传输，也可以通过 DSU/CSU 、集中设备等专用设备或通过交换机设备，在端局抽取一条 E

16、l 线路的一个时隙来传送该局的数据（其余时隙仍用于该局的其他业务），在监控中心则利用 E1 设备将这条 E1 线路上的相应时隙提取下来，实现同一时隙上的点对点连接；或将多个局站的 El 时隙数据经交换机建立半永久连接后复用到一条 El 线路上传送到监控中心，以节省投资。,第三节 监控系统网络,3.2.4数字公务信道（ DSC ）和音频专线组网方式 数字公务信道（ Digital Serviee channel ) ，是由小容量数字传输设备提供的一种透明的旁路数据信道。所谓音频专线，是通过 PDH 传输设备上的扩展板直接从基群信号中抽取时隙而形成的单路音频电话通道。它们都可以用于监控系统组网，常用于长途光缆干线的中继站和移动通信基站中。采用数字公务信道传输方式右节省投资，且组网简单，易于实现，但可靠性较差，不是很稳定。相对来讲，音频专线比数字公务信道要稳定得多。,第三节 监控系统网络,3.2.5 DCN组网方式