接入网动力环境集中监控系统的低成本建设和集约化应用

揭文彪

（中国电信股份有限公司江西分公司，江西 南昌330029）

0 引 言

江西电信的动力环境集中监控系统（以下简称动环系统），始建于20世纪90年代中期，经过10多年的建设，覆盖了所有的县端局以上固网站点。该系统的建设为动力维护工作带来了极大的方便，改变了以往传统的、分散式的机房有人维护值守模式，有效地促进了动力专业的集约化维护。2008年江西电信开始经营移动业务，动环系统不断扩建并覆盖了大部分的移动宏基站，为保障移动业务网络质量发挥了关键作用，并成为全业务电信网络不可或缺的维护支撑工具。

但是，随着本地网老的交换机的陆续退网，“光进铜退”的不断深入，基于光网络的宽带接入网网络规模和用户规模不断壮大，接入层网络的重要性和网络质量对客户感知的影响日益提高。如何根据接入网网络特点和业务发展需求，低成本高效率的建设接入网动力集约化维护体系，是江西电信近年来的一项重要课题。

1 低成本建设接入网动环监控系统

1.1 接入网网络特点

随着”光进铜退“的推进，接入网的接入节点已越来越靠近用户，点多面广、场景多样。目前江西电信已有2万多个宽带接入网点，其中有机房的接入网点3千多个，由于接入网光纤机房的动力维护管理基本停留在各端局分散管理、设备的运行环境差、接入网远端因电源故障瘫痪的现象时有发生，大面积的片障严重影响了对客户的感知，同时，接入网的网络可监控能力较差，现有的动力维护人员数量和能力不足以支撑接入网电源维护需要，粗放的、被动抢修式的电源维护模式业已成为了网络端到端维护的一个瓶颈。因此，尽快创新接入网电源维护手段和模式，解决网络突出问题已成为当务之急。

1.2 接入网动环监控技术要求

接入网动环监控与核心网局站的监控有着较大区别。其一，接入网点的数量大，站点多，且距离较远，环境较差，不便于维护人员现场检修和故障处理。其二，接入网监控的 点不多，但监测种类齐全，主要监测量包括交流电压、电池总电压、直流开关电源等智能设备各项参数，环境安全防护方面的温度、湿度、烟雾、水禁、门禁以及视频等。由于接入网点无人值守、偏僻分散、对环境安全保障技防要求更高。其架构图如图1。

图1 接入网动环监控架构图

以上特点决定了接入网动环监控系统建设必须量体裁衣，精确运用好各类新技术。首先，单点建设成本必须要低，以核心层和基站的单点建设成本用于建接入网，其成本费用之高，企业难以承受。其次，为适应接入网的特点，必须要求组网灵活、监控设备简单准确、安装维修方便，便于远程操作和维护。有鉴于此，江西电信和供应商合作建设了经济实用、安全高效的接入网的动环监控系统，为基层维护工作提供强有力的技术支持，使维护工作变被动为主动，变低效的分散维护为高效的集中维护，彻底改变接入网内电源系统的运营维护模式，提高整体管理水平。

1.3 江西电信接入网动环系统主要技术特点

在满足动环集中监控系统技术规范的基础上，与现有的其他动环系统相比，江西电信接入网动环系统有以下技术优势。

1.3.1 组网灵活方便

根据宽带接入网点提供的宽带资源情况，可分别采用CDMA无线、宽带ADSL MODEM和IP等方式进行组网，不仅代替了原基站动环系统采用的2M组网方式，节约了投资，组网灵活方便，而且可平滑接入新风水帘节能系统，实现节能、动环监控系统软件及硬件资源融合，节约成本与资源。

1.3.2 多重设计，提升网络健壮性

（1）传输设备断网重启功能。针对接入网站点夏季高温季节常出现ADSL等信息传输网络吊死现象，设计开发了网络传输吊死后自动断电重启，并进行重新连接功能。

（2）监控仪自我监测。监控仪主设备除看门程序软件外，还另采用了双CPU，其可对CPU进行相互监督，增强了系统的稳定性和可靠性。

（3）智能设备数据透传安全性高。机房智能协议设备数据采集方式采用协议数据透传，其具有以下优点：第一，用独立通道传输协议设备数据，当动环监控数据出现问题时，不会影响对机房智能设备数据监控；第二，当机房更换智能设备或升级设备程序，动环监控模块无需下机房更换系统程序，只需在服务器站将做好程序调入软件即可；第三，透传没有经过中间模块程序分解，数据的准确性与稳定性得到了很好的提高。

（4）可扩展性强。10块扩展板接口：模块在现有通道功能上还可增加10块功能扩展板。可扩24路模拟开关量及6路控制通道；可扩展10路带隔离智能设备通信接口，理论上可扩展到128个。

1.3.3 安装维护方便

（1）设备采用模块化设计，安装维护简单：前端采集模块前面板显示屏部分可旋转180度，机架式与壁挂式都可安装。因采用模块化设计，维护时，哪部分有问题只需维修或更换其部分，维护成本低，接线简单。

设备配置简单：模块采用中文菜单，人性化界面，同时可采用上位机远程配置，既同步系统又可进行不断电升级，方便了系统扩容和故障处理。

（2）人机交互模式的多样性，方便维护人员随时掌握设备状况，如图2。

图2 人机交互模式

客户端访问：动环监控系统软件由采集软件、服务器软件、客户端软件、WEB浏览器服务软件4套子软件组成，用户可通过客户端软件对动环监控数据操作。由于系统软件采用模块化设计，分工工作，软件互不影响、速度更快、效力更高。

IE浏览器访问：不安装任何客户端软件，只需电脑带有IE浏览器，便可对动环与新风节能数据实时监控与分析，与客户端软件功能一样。

智能手机访问：可通过爱运维智能手机实时查询接入网动环与新风水帘节能系统数据，如图3。

图3 智能手机访问模式

（3）灵活的系统数据配置和保护。远端采集模块配置灵活，可接不同智能设备，各种通道类型用户可自己定义选择。告警上下限值等设置可以在下位机设置。口令保护：模块重要参数有密码保护，运行数据无需密码。

1.3.4 “技防”和节能控制

（1）移动侦测技术应用

运用基于计算机图像处理的视频移动技术，通过配置红外、移动侦测和云台功能的标清摄像头，实时对视频监控摄像头检测到的视频流帧变化进行处理，启动告警并自动拍取接入网机房的图像或视频并自动进行存储。该项技术的运用，极大方便了维护人员对机房安全状态的监控，并和烟感、温感一起形成立体的机房防火体系，极大提升了机房防火、防入侵、防破坏的“技防”能力。如图4。

（2）做好节能管理，打造绿色机房

根据数据统计，接入网站点的能耗模型：主设备、制冷和通风散热系统、电源系统、照明等其它系统分别占：43%、46%、8%、3%。可见制冷和通风散热系统在接入网耗电中占接近一半，尽管空调、通风散热、电源、油机、照明系统等被监控设备本身也有很多新的节能技术，但通过接入网动环监控系统把这些系统的独立节能功能有机结合起来，并相互补充，才能形成整体的合力，起到1＋1＞3的效果。

图4 应用于机房的移动侦测技术

a.通过接入网动环系统实现接入网非智能空调、新风系统（如安装）与机柜风扇联动控制

接入网机房的空调温度自动控制的参照点是本机回风口传感器的温度值，该值是不能动态精确反映机房各区域环境温度和设备机柜内的温度，因此利用接入网动环监控系统，通过多点探测机房内、设备机柜内温度，科学设定空调、新风和机柜风扇的开关机条件，自动控制机房非智能空调、设备机柜风扇、新风系统的（如安装）的开关机联动，实现节能效果的最大化。当模块故障后，空调和机柜风扇会自动控制为开机状态，新风系统为关机状态。并通过接入网动环系统实现对机房照明与门禁系统的联动，实现照明节能。

b.油机发电的节能管控

老太太猜得没错，她刚刚走，思蓉和思远就到。与老太太不同的是，思蓉并没有旁敲侧击，而是直奔主题。念蓉说：“我与楚墨有些无聊，正好替你救救场子。”思蓉问楚墨：“这是谁的主意？”楚墨说：“当然是亲爱的念蓉。”思蓉说：“救场子也不必说自己的老公有外遇啊！你可以说……”

停电是接入网主要的故障因素，根据统计，油机发电的成本是市电的8倍以上，减少油机的发电次数和发电时间不但可以节约相对于市电8倍的费用，并减少废气排放。市电油机发电成本对比：市电成本：1元／度：油机发电成本：8～10元／度（其中：燃料2元、车辆及人工4～5元、油机损耗及折旧2～3元）。

由于接入网动环系统的可接入性，并可在接入网动环中根据基站的物理分布、负载情况、电池配置、基站重要程度等因素，制定多个局站停电后的机动油机调度方案，因此当接到市电停电告警后，维护人员随时能过爱运维智能手机进入接入网动环监控系统，实时了解停电时间、电池放电状况和动力设备运行情况，根据机动油机调度方案科学安排上站发电时间和发电顺序，最大程度地减少油机的发电次数和发电时间。

效益分析：按照全省3 000个接入网站，每月少发电600次（每次2小时）计算，每月可减少发电时间1 200多小时，按每次发电功率3 kW，可减少不必要的发电0.36万度，节省的费用＝10×0.36万＝3.6（万元／月，设每度油机电的费用为10元），每年节约：3.6×12＝43.2（万元）。

c.照明节能系统

由于LED灯优异的节能性能，将接入网机房原40 W日光灯统一换装10 W LED节能灯，并与门磁系统进行联动，杜绝长明灯，从而大大减少机房照明能耗。接入网机房的照明能耗由3%下降为1%。

1.4 动环监控系统质量和成本控制

同时加强对新技术的吸收利用和对元器件的质量成本管控，经双方共同努力，接入网动环系统单点建设成本大幅下降，每点造价比基站动环系统单点下降50%，极大的节约了投资成本。

2 接入网动环系统在集约化动力维护中的应用

2.1 提升接入网动力主动性维护能力

接入网动环监控系统的视频功能使维护变得“可视”，接入网电源维护人员可制定作业计划，定期对各无人值守的接入网机房进行巡视，远程查看接入网机房环境，监测通信电源系统内各设备的工作状态，对告警给予及时处理，保障电源系统正常运行。

动环监控系统拉近了维护人员与接入网点距离，便于维护人员开展主动性维护工作。很多需要到现场进行维护处理的工作可以远程先进行过滤与筛选，减少现场维护的工作量。维护人员可远程查看接入网机房环境，监测通信电源系统内各设备的工作状态，对告警给予及时处理，保障电源系统正常运行。

2.2 高效方便的维护支撑手段

接入网动力环境集中监控系统具有多样的人机交互模式和灵活的底端参数配置，方便维护人员可在远端监控机房、接入网机房现场和室外各种场合，对远程需要诊断的局站进行访问并及时处理，而不是一定要到现场。这样不但争取了时间，而且减少了车辆的使用，达到节能减排的效果。

2.3 有效提升接入网“技防”能力

以前的视频监控主要应用在有人值守核心局站，而对广泛分布于城乡、无人值守、偷盗严重、特别需要视频监控的接入网点采取的是可放任自流式的维护，网络质量不可控，客户感知差。通过在接入网机房运用移动侦测技术，将机房图像帧变化与动环告警、图像拍摄进行联动，并通过优化告警处理流程，督促维护人员快速响应门禁、烟感等环境安全告警，准确处理各类盗险、火险，有效提升了江西电信接入网机房防火、防入侵、防破坏的“技防”能力。

3 集约化电源维护初见成效

接入网动力维护主要有自维和代维方式两种模式。在接入网动环监控系统建成以前，由于人员和维护成本紧张，无论哪种模式，接入网维护的主要工作就是发电和故障抢修。接入网动环监控系统建成以后，江西电信推进了动力集约化维护工作，优化故障处理流程，实现了动力故障维护工单直派到人，动力维护人员利用接入网动环系统开展了电源日常维护作业计划和主动性维护工作，减少维护人员上站巡检时间和次数，大大提升了维护人员的工作效率，在未增加维护人员和维护成本的情况下，接入网客户投诉率由年初的0.28%下降到年底的0.12%，A、B类站点脱网率由0.96%下降到0.56%，在节约了维护成本并同时提高了接入网维护质量，同时节能减排建设初见成效，20%的接入网机房达到绿色标准，为实现企业绿色环保节能运营做出了贡献。