基于Web的通信电源监控系统的研究与设计

2010-07-01王文亮路一平

电源技术 2010年6期

王文亮，路一平

（河北北方学院，河北张家口 075000）

随着我国电信事业迅速发展，通信网络规模不断扩大，需要操作与维护的通信基站种类和数量大幅度地提高，设备的技术含量和复杂程度也越来越高，相应的对通信电源的稳定性和可靠性也就提出了更高的要求[1]。而在地域上，通信基站的电源又处于极为分散的状态，大多数情况下无人值守，因此为了提高通信网的整体质量，节约人力成本和能源损耗，对通信电源设备及环境进行监控管理，成为了目前移动通信基站必须解决的问题。

1 通信电源监控系统的必要性及基本要求

1.1 通信电源监控系统的必要性

近年来，电信行业是我国发展最迅猛，技术更新最快，服务要求最高的行业之一，而移动通信在整个电信行业中的份额也越来越大。移动通信是靠移动通信网络来实现的，而通信网络是由遍布各地的基站支持的。

一方面，移动基站点多面广无人值守；另一方面，许多基站都处在边远地区，供电质量较差且容易中断。因此，快速感知基站的电源状况成为了保证移动通信可靠的必要手段。

1.2 通信电源监控系统的基本功能

为了保证基站电源的可靠性和稳定性，近年来，各类电源系统的远程监控技术的发展也越来越迅速。目前，通信电源监控技术功能要求主要集中为：实时监测通信网上供电系统的运行状态；提前预测(如过压、欠压等)可能的故障，并及时提示。监控系统的关键，主要是看其能否长年不间断、稳定、可靠、实时地对通信电源设备进行监测与预警。因此，通信电源监控系统的基本目标是建立一个实用、稳定性强、界面友好、维护量相对小、性价比高，能够切实快速被通信值班人员使用且能充分发挥最大效用的监控系统[2]。

2 基于Web的通信电源监控系统的开发与设计

通信电源集中监控系统所监控的设备可分为两类：智能设备和非智能设备；在接入监控系统时，智能设备如智能配电屏、开关电源、专用空调、智能柴油发电机组、智能UPS、逆变器、DC-DC变换器和蓄电池监测仪等，因为电源本身具有单片机，所以通过RS232/RS485/RS422向监控系统进行数据输出，而非智能设备就要增加相应的传感器和监控功能模块后再接入监控系统。

无论是智能型设备还是非智能型设备，通信监控系统所监控的内容包括：低压配电、频率50 Hz的三相交流有功电能、三相电质量(断相、过压、电流异常)、发电机发电时段、蓄电池电压，并通过通信网络将计量数据和监控数据实时体现在监控软件中，以实现对通信电源的远程控制功能。

2.1 系统硬件结构设计

通信电源集中监控系统的硬件部分如图1。

图1 系统硬件结构示意图

由图1可知，电源系统内的各种非智能设备通过各种传感器与电能采集模块和控制模块相连，然后接入单片机，实现设备实时运行状态的数据输出；智能型号设备通过RS232/RS485/RS422直接向监控系统的软件部分进行数据输出，同时这两部分数据将存入一个外部存储器中，作为历史数据之用。监控系统的软件部分设有各个设备正常运行的具体参数数据，实时运行状态数据和额定数据相比较后，来确定设备运行的具体状态，及发出报警信号。

2.2 系统软件结构设计

系统的软件部分应包含的功能如图2所示。

图2 系统功能图

设备管理模块完成的功能包含如下三大部分：(1)设备基本数据的管理：包括设备的基本型号、设备的地址、运行状态等内容；(2)设备实时监测数据的管理：包括对任一通信电源设备的电流值、电压值进行实时监测和记录，以确定设备的运行状态，同时还要进行报警显示；（3）设备历史数据的管理：记录设备若干天内的监控值，以及历史报警信息。

远程控制模块提供了监控系统现场工作人员进行远程控制的功能，以根据实际情况实现远程通信电源的控制功能。

系统维护模块主要完成的是监控节点基本信息的维护。

软件系统的主要功能是随时显示各个设备当前的运行数据，及时发现设备故障并发出报警信息，现场工作人员根据相应的情况利用远程控制模块来实现对设备的有效控制。

为了解决C/S结构固有的缺陷，本软件系统采用了基于Web的B/S结构来实现，这种软件系统的逻辑结构分为三层：表示层、业务逻辑层、数据层[3]。

表示层主要的功能是向用户提供相应的页面显示，具体过程为：通过HTTP协议向Web服务器发出Web服务请求。Web服务器提供对所有请求的处理结果，并将结果显示在Web浏览器。

业务逻辑层的功能是负责接收Web客户端发出的服务请求，并将其发送给数据服务器。数据服务器处理完毕后，将结果发送给业务逻辑层，再由业务逻辑层将结果发送回客户端。

数据层实现的是接受来自Web服务器的数据操作请求而进行各种数据具体操作，并把结果返回业务逻辑层。

表示层、业务逻辑层、数据层这三层结构的具体关系如图3所示。

数据的处理流程如图4所示。