电力动环监控系统运维提升研究

张磊 李威 宁亮 王鸥

摘  要：动力环境监控系统是电力信息通信系统的重要组成部分，对机房环境、信息通信电源等设备起着监控和保障作用。为满足电力动环监控系统动态感知、告警管理标准化、操作远程化、系统功能多样化的内在要求，解决实时性差、告警方式单一、远程操控不便、运维不规范等方面问题，结合辽电动环监控系统实际需求，在现有条件基础上研究电力动环监控系统运行方式优化和提升，以期实现电力动环监控系统的智能化运维和管理。

关键词：动力环境监控系统;智能系统;数据管理

中图分类号：TM73;TP277       文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）14-0148-03

Abstract： The supervision system is an important part of power information communication system. It plays a role in monitoring and ensuring the environment of the computer room， information and communication power supply and other equipments. In order to meet the internal requirements of dynamic perception， standardized alarm management， remote operation and diversified system functions of the power supervision system， and solve the problems of poor real-time performance， single alarm mode， inconvenient remote control and non-standard operation and maintenance， combined with the actual needs of Liaoning power supervision system， based on the existing conditions， this paper studies the optimization and improvement of the operation mode of the power supervision system， in order to realize the intelligent Q&M and management of the power supervision system.

Keywords： supervision system; intelligent system; data management

0  引  言

电力动环监控系统主要监控电力信息通信机房内各类电源、空调、温湿度、烟感、水浸、门禁等设备，电力动环监控系统是保障信息通信设备安全可靠运行的重要技术支撑手段[1]。当前辽电动力环境监控系统已完成系统架构平滑演进，系统由三级架构升级为二级架构;动环监控系统接口协议已实现统一，动环监控采集单元至服务器平台采用B接口协议;为保障整个系统容灾性能，已经在两地分别建设一套双机热备系统，两地通过专业备份软件实现异地灾备。但由于机房内被监控设备类型、规格参数不统一及业务功能的不断扩展和开发，动环监控系统在实时性、多样性、系统架构都有一定的局限性，所以动环监控系统运行方式优化和提升研究势在必行[2]。

1  现有动环监控系统存在的问题

现有动环监控系统信息采集方式单一、实时性差，系统仅通过信息通信电源自身监控单元回传相关信息，部分信息通信设备电压、电流等核心参数未实时性采集和分析;动环监控系统告警数量巨大、提取有用告警信息困难，系统中存在大量频闪告警、重复告警以及无用信息，导致系统监控人员无法快速高效甄别有效信息;动环监控缺少有效统计和分析手段，系统仅对告警进行时间上单一维度的排序和展示，相同品牌的不同设备告警信息未进行归集、无对比信息库，不同品牌的设备告警阈值设置不合理;动环监控查看方式單一、远程控制功能弱，系统仅在专业网管上显示，仅对空调设备开放远程控制功能，导致系统机动性和灵活性较差。

2  动环监控系统运维提升方法与措施

2.1  实时数据采集和分析

现有动环监控数据采集方式和采集点位不全面。针对信息通信电源，动环监控仅通过协议采集方式提取电源系统监控单元数据，导致动环监控采集点位及告警信息不满足监测指标要求[3]。动环监控系统可通过增加直接采集装置，如图1所示，即加装电压互感器和电流互感器等，将一个电流互感器套入一根直流线缆，实现此路电流采集;将电压互感器并入交/直流线缆接线端，实现此路交/直流电压采集;将电流互感器和电压互感器回传信号线缆接入电压、电流采集单元;电压、电流采集单元将相关信息传至动环监控平台。此种方式适用于老旧通信电源系统，由于设备老旧，通过协议采集的相关信息不满足监测指标要求，而增加传感器等相关部件可采集重要点位实时电压和电流等重要信息，从而达到了监测范围要求，对协议采集方式是一种有效的补充和完善。此方式真正实现了采集点位应采尽采、应收尽收，切实提升动环监控系统实时数据采集能力。

目前信息通信动环监控系统缺少有效统计和分析手段。动环监控系统目前仅支持被动式告警声光电提示和提醒，未开展主动式统计和在线分析[4]。动环监控可以有效运用大数据统计和分析算法，深入挖掘告警数据信息价值，开展告警数据趋势分析、对比分析、细分分析等工作，进而明确告警数据变化以及变化原因，判断不同数据之间关联性，拆分关键数据细节等。最终形成告警信息特征库，实现被监控设备状态感知[5]。

2.2  告警管理标准化

告警管理标准化对系统运维人员和监控人员具有重要意义，告警信息出现，运维和监控人员可以第一时间精准掌握被监控设备运行状况。告警管理的标准化是实时监视的重要基础，告警监视主页面是实时监视的重要载体，应能直接展示当前所有告警列表，告警信息包括告警时间、名称、级别、设备名称、地点位置等;应能直接推送紧急告警画面，直观显示不同等级告警数量，能够通过告警等级筛选告警列表;应能通过告警列表进行告警确认，并快速链接查询告警设备的详细监视信息;应能根据告警源、告警级别等组合条件进行分类查询，如图2所示。

目前辽电动环监控系统已完成在线运维设备标准化参数命名和电源核心告警分级分类，将-48 V高频开关电源核心告警分为交流输入电压异常、整流输出电压异常、蓄电池组异常放电、通信异常、熔丝故障、模块故障;将通信专用DC/DC电源核心告警分为直流输入电压异常、直流输入电压异常、通信异常、模块故障;将通信专用UPS电源核心告警分为交流输入电压异常、交流输出电压异常、通信异常、模块故障;将光伏电源核心告警分为直流输出电压异常、通信异常、模块异常。同时，系统已完成合理化阈值设置，将-48 V高频开关电源核心告警中交流输入电压越上上限范围设定为标称电压的[115%，117%]，将整流输出电压越上上限范围设定为浮充电压的[107%，108%]，将蓄电池组放电电流越上上限范围设定为小于-5 A;将通信专DC/DC电源核心告警中直流输出电压越上上限范围设定为标称电压的[107%，108%]，将直流输入电压越上上限范围设定为标称电压的110%;将通信专用UPS电源核心告警中交流输入电压越上上限范围设定为标称电压的115%。

2.3  控制作业远程化

动环监控系统控制功能一直被弱化，当前动环监控系统仅能控制部分空调设备的关停、机房门禁开关，不能实现信息通信电源远程控制。信息通信后备蓄电池充放电试验需要人员在现场进行，是耗时、费力的一项工作。运维人员需要携带蓄电池充放电仪等相关设备前往全省各变电站信息通信机房，在现场将需要放电的电池组脱离电源系统进行离线放电，从而实现对蓄电池组的核对性充放电测试工作。

蓄电池远程充放电技术现已日趋成熟，动环监控系统已具备远程作业软硬件条件，通过增加放电模块，放电模块采用了大功率的电子负载技术，能瞬间承受高达100 A（或200 A）的冲击电流，以实现对电池负荷能力的检测。放电模块也可作为长时间放电负载，实现对电池容量的核对性测试及电池的活化维护。当接到来自动环监控系统的放电指令时，放电负载接通，电池通过负载放电，同时采集模块将快速采集每节电池电压的每一变化量，在动环监控系统得到每节电池的特性曲线。除动环监控平台对放电模块的放电启动/停止指令外，放电模块内部也设有计时器，如放电超时，将自动切断放电回路，即使电子开关损坏，放电回路也将被切断，从而大大提高了放电模块工作的可靠性。放电模块还设有过流、超温等异常保护。同时放电模块工作时还受控于交流市电，在放电时如发生交流市电失电，放电模块将自动终止放电，保证直流系统向负载供电。

2.4  系统功能多样化

目前动环监控能检测信息通信设备运行状况，并记录相关数据，并做到了及时侦测故障，实现了在线监测及运维巡检的等基本功能。但是，动环监控查看方式单一、远程控制功能弱、无信息推送功能，当前系统仅在专业网管上显示，仅对空调设备开放远程控制功能，导致系统机动性和灵活性较差。结合安全生产需求和新技术应用情况，系统可开展全景展示、方式管理、隐患治理、视频融合、移动终端（APP应用）、短信推送等功能拓展，进而真正实现动环监控系统方式管理、隐患治理闭环、远程在线可控、多终端接入能力。

3  电力动环监控系统运维提升过程的实践

辽电动环监控系统在已实现系统部署扁平化、互联接口标准化、运维管理集中化的基础上，继续拓展实时数据采集和分析、告警管理标准化、控制作业远程化、系统功能多样化的理论研究和实践。现已通过加装直接采集传感器，完成多点位实时数据采集;科学合理设定告警阈值、告警参数等，删繁就简提取关键有效信息，实现告警管理的标准化;有效利用远程充放电技术和模组，提升了动环监控系统远程操控能力;创新开展移动终端（APP应用）可行性研究，如图3所示，真正实现系统查看方式的多样化。

在动环监控系统运维过程中，各级通信调度通过独立设置的监测终端将集中系统纳入7×24小时运行监控;新建动环监控系统时，根据核心检测指标及扩展监视要求制定相关信息表格，并校核确认点位信息完整、无误后方可投运;重要站点监测指标校核每年至少开展两次，其他站点每年至少开展一次，校核参数主要为核心监测指标，校核方式采用告警核对、仪表测试、装置读数等方式与动环监控系统进行数据核对，通过试断采集单元B接口通道的方式确认工况告警是否实时上报;动环监控系统主站将系统日常巡检纳入主站机房日常巡视范围;定期通过动环监控系统开展电源、空调设备巡检，内容包括电源告警、性能指標、水浸情况等，定期开展主站系统维护，内容包括服务器状态、数据备份、主备倒换、软件核查等工作。

4  结  论

本文通过对辽电动环监控系统运行方式优化提升的研究，总结了一套行之有效的运维提升方法与措施，不仅解决了现有采集点位不全面、告警管理不规范、远程控制弱、系统功能多样性差等问题，而且给出了具体的技术路线。以大云物智移技术为基础，以提升专业协作效率、提高信息通信网稳定运行为导向，切实打通动环监控系统管控中的痛点和堵点，实现“关键要素定义、数据采集、信息共享、协同调配、事件追踪、效果检查”的多维度集成、一体化监测、集约化管理和全过程闭环管理。建立自上而下、由宏观到微观的动环监控系统管理与协同运作模式，便于决策层及时了解信息通信设备运行参数，掌握设备运行状态，有利于信息通信设备方式管理和资源优化配置。

参考文献：

[1] 宋艳，陈少波，郝自飞，等.电力信通站点动环监控标准化建设 [J].电子技术与软件工程，2017（20）：42-43.

[2] 宗凌.基于物联网及云计算的广东电信省级动环监控系统设计思路 [J].电信科学，2017，33（S2）：90-97.

[3] 李洪，赵浙业，刘化召.基于SOA的嵌入式动环监控系统分析与设计 [J].电信技术，2018（4）：44-46.

[4] 汤军，刘昕.无人值守机房动环监控系统的建设和运维 [J].有线电视技术，2018（9）：82-85.

[5] 王银隆，彭来湖，史伟民.基于边云协同的分布式机房动力环境监控系统设计 [J].软件工程，2020，23（10）：15-18.

作者简介：张磊（1989.01—），男，汉族，吉林德惠人，工程师，硕士研究生，研究方向：物联网和短距离无线电。