智能通信电源监测系统的设计研究

李子瑜 朱楠

摘要：随着我国互联网技术与物联网技术的发展，促进了我国电力系统的智能化发展，而通信电源设备又是我国电力通信行业的重要组成部分，通信电源设备安全平稳运行，对于我国电力行业的可持续发展具有重要意义。鉴于此，本文首先对智能通信电源监测系统的概念、重要性以及基本要求进行阐述，然后对监测系统的总体框架与工作原理进行研究，最后对智能通信电源监测系统的硬件、软件以及关键技术进行设计。

关键词：通信电源;监测系统;设计

0引言

随着电力行业的发展，我国电力通信能力得到了极大的提升。通信电源是电力系统的重要组成部分，直接关系着电力系统电力传输的稳定性。相较于以往的电源监测系统，智能化的通信电源监测系统，极大的节省了电力系统维护成本的投入以及系统运维的时间。所以从业人员可以利用智能通信电源监测系统及时发现电力系统存在的故障问题，并及时进行解决。电力系统由于受到外部环境影响以及高负荷的工作，设备经常发生通信故障。如在进行数据传输时出现丢失、测量信息与实际信息不符等。因此，智能通信电源监测系统正好能应对这一问题，所以对其进行设计研究是具有重要意义的。

1 智能通信电源监测系统概述

1.1直流配电单元

该单元能够完成电池接入、输出电流线路的调配以及系统负载连接等重要工作。同时该单元还具备故障检测与预警功能、系统部件运行状态显示功能、熔断器运行状态检测功能等。

1.2交流配电单元

该单元具备电力输出分配、市级电网电力输入、单面操作维护、故障预警以及监测状态的显示等功能。

1.3整流柜单元

整流柜的核心部件是并联的多个整流单元，这些并联单元能够将外部输入的交流电转化为通信传输使用的直流电，同时还能为系统的运行承担一定的负载。整流柜采用低压差自入均流技术，也就是说整流柜并联中的一个单元如果出现故障，并不影响其他单元的正常功能，同时这项技术还能够自行解决并恢复输出短路的问题，保证系统中的电流波动在3%以内。

1.4监测单元

监测单元采用PLC远程控制监测技术，该项技术能够对系统的主控制站参数、中低层设备智能接口参数、网络通信传输参数、交流电的电压、电流以及频率参数进行实时的监测，并对系统中存在的故障进行预警，从而为系统的安全平稳运行提供保障。

2 系统的硬件设计

该系统的硬件设计主要由主控监测台、中层监测硬件以及底层监测硬件构成。

2.1主控监测台

该监测台通过MODEM或RS-232与整流检测单元建立联系实现对系统的控制。主控计算机与PLC可编程控制器为MODEM提供两种不同类型的通信接口，通信用户可以根据自身的实际需求进行选择。如果电源与机房之前的距离不超过30米，通信用户可以选择RS-232作为通信方式。若电源与机房距离较远，且同时为多台设备供电，这就需要用户选择MODEM作为通信方式。

2.2中层监测硬件

中层监测硬件利用RS-232接口来处理该单元的数据信息，并通过MODEM与PSTN中心建立联系。中层监测硬件通过MODEM将故障信息发送给控监测台，并对实际监测所得的故障信息进行简单分析。中层监测硬件的数据采集主要包括：供电系统故障信息、电源熔断器运行状态、直流配电电压实时状态、蓄电池充电电压参数、供电网络电压以及电网频率等。

此外，中层监测硬件还需要使用PLC控制系统对通信电源设备进行智能化的控制，如控制供电系统电源的开启与关闭、控制供电系统的运行状态、控制供电输出回路的通断以及供电系统的负载转换。同时PLC控制系统还会对设备状态信息进行实时采集，并对这些信息进行整理与分析，并将整理后的信息发送至主控监测台的计算机中心，一旦供电系统出现故障问题，通信电源监测系统将会在第一时间进行预警，并采取相应的应对措施。

2.3底层监测硬件

从我国通信基站分布的特点来看，其供电设备所处的外部环境较为恶劣。因此底层监控硬件应选择分立元件采集和调制数据。底层监控硬件将采集到的数据进行调制后，由RS-232接口将调制数据传输给PLC控制系统进行后续的数据处理。底层监控硬件分为直流屏监测与交流屏监测，其中直流屏监测是对供电系统的蓄电池充放电状态、直流交流负载交换状态、系统总电流状态以及供电系统熔断器通断情况进行实时监测;交流屏监测是对供电系统的电网压力情况、空气开关状态、交流三项电壓情况进行实时监测。底层监测硬件通过分析供电系统输出电压及交流电频率等数据信息，能够较为全面的了解通信电源供电系统的实际运行情况。如果有需要还可以利用该单元实现查询数据、设置参数、打印结果、绘制曲线和发出报警等控制操作，从而达到智能化实时监控。

3 系统的软件设计

在windows运行环境下，利用具有较强数据库管理功能的Delphi进行语言编程，能够实现智能通信电源监测系统的实时在线监测。通过采用PLC控制操作和数据库管理程序，能够实现智能通信电源监测系统的自由开合、数据信息安全传输、历史访问数据检索、供电状态监测、系统各单元参数设置以及安全隐患预警等控制操作。通过对智能通信电源监测系统的软硬件部分设计，能够实现系统故障的实时监测、及时预警以及自动纠错。该系统的成功设计能够应用在无人值守的智能大厦、住宅楼等地。

4 系统的关键技术设计

4.1多系统链接技术设计

利用互联网Web技术将计算机与智能通信电源监测系统进行有效连接，能够对系统目标范围内的故障进行实时检测，根据检测结果对系统运行状态做出正确判断，这对于保障系统的智能化和实时性至关重要。Web技术的应用能够有效提高智能通信电源监测系统的检测目标范围，大大降低漏检率，并能及时制定出故障监测报告，对系统可能存在的故障问题进行自动识别，同时将故障问题上报给上级单位处理。最后，通过对计算机终端的参数检测与分析，能够对智能通信电源监测系统设备的运行状态做出准确判断，确保整个系统的安全稳定运行。

4.2多电源监测技术设计

由于信息技术的不断进步，通信电源设备的类型和使用数量也在持续增多。加上人们对通信电源设备实际监测需要有所差异，碍于时间和成本的限制，无法对现阶段投入使用的通信电源监测基础设备全部更换。SNMP技术的应用能够对网络串口下各个通信电源设备做分区处理，进而实现通信电源设备的网络在线监测。一旦系统因为发生故障而停止运行，利用SNMP技术就能够将存在故障点的设备快速、准确地检测出来，然后通过对故障设备的参数分析找到相应的解决措施，为相关工作人员及时处理故障问题提供便利。

5结束语

本文通过对智能通信电源监测系统的研究，对系统的主要结构框架以及相关程序进行设计，以互联网Web技术作为通信电源监测系统的关键技术，对供电系统各项设备进行实时监控。将智能化通信监测系统运用在通信电源供电系统之中，充分发挥其优势，促进系统功能的发挥与运行，为我国通信行业未来的发展与进步提供参考。

参考文献：

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[2]杨娟， 马玲， 蒋辉. 基于智能感知的电子通信电源监控系统研究[J]. 通讯世界， 2019， 026（004）：36-37.

[3]张磊. 基于物联网的通信电源智能检测系统的研究[J]. 智能建筑与智慧城市， 2018， 000（002）：P.51-52.

作者简介：姓名：李子瑜（1983.10--）;性别：男，民族：满，籍贯：辽宁开原，学历：本科;现有职称：助理工程师;研究方向：航管技术。