通信机房动力环境监控系统方案

目 录 1 概述概述.3 1.11.1 方案背景方案背景 .3 1.21.2 中兴中兴 ZMX10ZMX10 动环集中监控系统概述动环集中监控系统概述 .3 1.31.3 动力环境集中监控的意义动力环境集中监控的意义 .4 2 系统的监控对象系统的监控对象.4 2.12.1 监控对象分类监控对象分类 .4 2.22.2 监控量监控量 .5 2.32.3 动力监控的对象动力监控的对象 .5 2.42.4 环境的监控对象环境的监控对象.7 3 系统的基本结构系统的基本结构.7 3.13.1 系统结构图系统结构图.8 3.23.2 青临高速动力环境集中监控系统设备逻辑图青临高速动力环境集中监控系统设备逻辑图 .9 3.33.3 动力环境集中监控系统组网方式动力环境集中监控系统组网方式 .10 3.43.4 被控端站结构被控端站结构 .10 4 设备配置设备配置.12 4.14.1 监控中心主要设备配置清单监控中心主要设备配置清单 .12 4.24.2 区域分中心主要主要设备配置清单区域分中心主要主要设备配置清单 .13 4.34.3 被监控站主要设备配置清单被监控站主要设备配置清单 .14 5 主要设备介绍主要设备介绍.14 5.15.1 视频编码器视频编码器 .14 5.25.2 视频解码器视频解码器 .15 5.35.3 编解码器结构原理编解码器结构原理.16 6 网管软件网管软件.19 6.16.1 网管系统的架构网管系统的架构 .19 6.26.2 监控前置台主要功能监控前置台主要功能.19 6.36.3 监控报表台主要功能监控报表台主要功能 .19 6.46.4 监控业务台主要功能监控业务台主要功能 .20 6.56.5 业务台界面业务台界面 .20 7.应用实例应用实例.23 通信机房动力环境监控系统方案 2 1 概述 1.11.1 方案背景方案背景 国家高速公路网长春至深圳线青州至临沭（鲁苏界）公路第 E 合 同段通信设施是山东高速公路专业通信网的一部分，为高速公路各级 管理部门以及收费、监控个系统提供不间断语音、数据及图像通道。 本合同段通信系统采用：山东高速公路通信中心青州路段通信分 中心监控通信所通信站四级管理体制，共设 4 个有人站，17 个无人通信站，1 个隧道无人站。 电源及环境是沿线各个通信站点稳定运行的最基础环节，为保障 通信设备稳定高效的运行，使维护人员全面科学的了解全线通信设备 的实际运行状态，及时发现动力设备的运行故障，并提供故障处理和 分析的定量定性数据，正是本系统的意义之所在。山东省青州至临沭 （鲁苏界）高速公路通信机房动力环境推荐采用中兴 ZMX10 系统。 1.21.2 中兴中兴 ZMX10ZMX10 动环集中监控系统概述动环集中监控系统概述 ZMX10 系统运用当今的传感技术，通讯技术和计算机技术，具有 强大的遥测、遥信、遥控及遥视功能。ZMX10 系统主要针对通信机 房的动力设备和环境实行监控。动力设备包括：油机，整流器、 蓄电池组、高低压配电、空调、电源设备。环境设备包括：温湿 度、烟感、门磁、玻璃破碎、红外探测。 ZXM10 集中监控系统通过多种灵活的组网方式，将监控数据传送 到监控中心，使分散的远端和监控中心连成一体，专业人员可以 在监控中心进行远程监控。 ZXM10 集中监控系统向用户提供多种监测手段，可以准确迅速地 发现各种故障和紧急情况，保障用户的项目安全，帮助用户提高 通信机房动力环境监控系统方案 3 管理效率。 1.31.3 动力环境集中监控的意义动力环境集中监控的意义 设备维护管理体制发生重大的改变，集中维护、统一管理和考 核已经成为基本共识。 采用监控系统的自动化管理手段，可大大节约设备维护人员。 可实现动力各类告警信息的实时传递，正确的定位设备故障点， 确定故障的解决方案。 可实现数据采集的连续性，真实性、可存储行，改变了传统的 维护模式。 可充分利用动力监控实时综合信息的监控和分析，减少了动力 工程投资规模。 除动力安全保障手段外，更可实现通信站节能的自动化突破。 监控系统丰富的统计报表，方便的数据查询时障碍分析的有力 工具。 监控系统不仅仅可保障通信生产的安全，面对目前盗劫猖獗的 现象，还可尽最大限度的保障用户财产的安全。 2 系统的监控对象 2.12.1 监控对象分类监控对象分类 按用途分：通信动力系统、环境系统。 按系能分：智能设备、非智能设备。 按电特性分：非电量、电量。 按信号性质分：模拟量、数字量。 通信机房动力环境监控系统方案 4 2.22.2 监控量监控量 模拟量 A数字量 D 输入量 IAI（遥测量）DI（遥信量） 输出量 OOI（遥调量）DO（遥控量） 2.32.3 动力监控的对象动力监控的对象 通信机房动力环境监控系统方案 5 ZXM10系系统统的的监监控控对对象象ZXM10系系统统的的监监控控对对象象 监控对象遥测量（AI）遥信量（DI）遥控量（DO） 高压配电输入电压、 总用电量、高压开关柜操作直流电压高压开关状态(DI)、 操作直流电 源设备告警(DI) 低压配电变压器输出电压、变压器输出电流、变压器温度、 功率因素、 频率、稳压器输出电压、主要支路电 流、总用电量 变压器告警、 稳压器告警、功率 补偿屏告警、主要开关状态 交流配电屏输入电压告警 整流设备整流单元输出电流整流器告警整流单元启动/关闭控制 直流配电屏输出电压、总负荷电流告警均/浮充转换 蓄电池组电池组电压、电池组电流、每组单体电池电压、电 池组标示池温度 直流变换设备输出电压、输出电流告警 逆变器输出电压、输出电流告警 UPS输入电压、输出电压、输出电流、电池组电压告警 智能门禁感应卡号、进出门时间电子门锁开关 ZXM10系系统统的的监监控控对对象象ZXM10系系统统的的监监控控对对象象 监控对象遥测量（AI）遥信量（DI）遥控量（DO） 中央空调交流输入电压、主机工作电流、水塔风机工作状 态、冷却水泵工作电流、冷却水泵工作电压、水池 液位、水塔液位、冷却水进出温度、冷冻水进出水 温度、风柜工作状态(取电流值) 主机告警、风柜告警启动/关闭风柜 专用空调交流输入电压、主机工作电流、送风/回风口处温 度、水塔风机工作状态(取电流值)、冷却水进出水 温度、水塔液位、冷却水泵工作电流 主机告警启动/关闭风柜 分体空调主机工作电流主机告警启动/关闭风柜 油机发电机组启动电池电压、油机输出电压、油机输出电流、频 率、油箱油库液位、 油机房进出风机工作状态(取 电流值) 、机油压力、水温 油机控制屏状态、市电/油机转换开 关状态、 市电/油机转换屏告警、 油池漏液告警、油机告警 启动/关闭发电机组、事故紧急 停车 环境机房温度、机房湿度水浸、门磁、烟雾、红外探测、玻 璃破碎 门锁开关、照明 图像摄象机视频信号摄象机运动、转动、调光圈、 聚焦、变焦 语音被控端局语音采集，双向通话 通信机房动力环境监控系统方案 6 2.42.4 环境的监控对象环境的监控对象 温温湿湿度度温温湿湿度度 烟烟雾雾烟烟雾雾 红红外外红红外外 水水浸浸水水浸浸 门门磁磁门门磁磁 玻玻璃璃破破碎碎玻玻璃璃破破碎碎 空空调调空空调调 视视频频视视频频 智智能能门门禁禁智智能能门门禁禁 环环境境监监控控的的对对象象环环境境监监控控的的对对象象 环境参量：温度、湿度、烟感、红外、玻璃破碎、水淹、门磁开 关、智能门禁、手动报警开关、空调以及各个局站的现场视频等 3 系统的基本结构 参照山东高速公路专业通信网管理体制，青州路段通信分中心 管辖全路段，本方案拟采用三级组网的方式。本方案的区域监控 中心管辖的范围与通信网管辖的范围一致。即：青州北收费站、 青州服务区、青州中收费站、青州南收费站、临朐南收费站、临 朐服务区、沂山收费站共 7 个无人通信站的动力环境监控由临朐 监控通信所直接管辖；穆陵关隧道、沂水北收费站、沂水北服务 区、沂水东收费站、沂水南收费站、沂南服务区、沂南收费站共 7 个通信站的动力环境监控由沂南监控通信所直接管辖；临沂北收 费站、临沭服务区、临沭北收费站、临沭东收费站和省界主线收 费站共 5 个通信站的动力环境监控由临沂监控通信所直接管辖。 通信机房动力环境监控系统方案 7 3.13.1 系统结构图系统结构图 SC：监控中心，设立于青州通信分中心。 SS：区域监控中心，设立于临朐通信所、沂南通信所和临沂通信 所。 SU：被监控站，分布于其他 18 个收费站或服务区。 SM：各站监控模块 SC SSSS SUSUSU SMSM SM SMSMSMSM 1#远端局2#远端局 n#远端局 SC：监控中心 SS：区域监控中心 SU：被控端局 SM：监控模块 通信机房动力环境监控系统方案 8 3.23.2 青临高速动力环境集中监控系统设备逻辑图青临高速动力环境集中监控系统设备逻辑图 通信机房动力环境监控系统方案 9 3.33.3 动力环境集中监控系统组网方式动力环境集中监控系统组网方式 通信机房动力环境监控系统方案 10 路段 SDH 传输网络中可为动力环境集中监控系统提供 2M 和 FE 接口，考虑到计费、监控、办公自动化网络需使用大量的 FE 接口， 2M 接口除语音交换使用外，现无其他业务使用。而且使用 2M 接口 比使用 FE 接口容易定位故障，因此该系统拟采用 2M 的组网方式。 摄像 RS-485/422 PCUBMUCMUEMUDCB 端端局局 N 2M 2M SDH/PDH 视视频频编编码码器器 VENU 摄像 RS-485/422 PCUBMUCMUEMUDCB 端端局局 1 视视频频编编码码器器 VENU PC2M前前置置机机 视视频频解解码码器器 VDEU视视频频解解码码器器 VDEU 数据库服务器 监监控控中中心心局局域域网网 监监控控中中心心局局域域网网 综合业务台 组网图 3.43.4 被控端站结构被控端站结构 端站设备对通信机房的动力和环境数据、视频监控信号通过编码 器 VENU（2M 方式）上传至各区域分中心，采集数据部分采用 RS-485 协议与被测量设备、传感器及摄像机云台连接，实现采集、存储、上 传、控制的功能。 通信机房动力环境监控系统方案 11 RS-485 线线 MIS U BM U MIS U 智智 能能 设设 备备 MIS U 蓄蓄 电电 池池 组组 高高 压压 设设 备备 低低 压压 设设 备备 整整 流流 设设 备备 非非 智智 能能 油油 机机 环环 境境 信信 息息 其其 它它 设设 备备 E1或或E1时隙时隙 DCB DCB 视频编码器视频编码器VENU 逻辑结构图 通信机房动力环境监控系统方案 12 4 设备配置 4.14.1 监控中心主要设备配置清单监控中心主要设备配置清单 名称名称设备项目设备项目 数数 量量 备备 注注 动环监控服 务器 数据库及管理软件 1 根据机房实际采集数据量确定 视频解码器 多功能监控模块（2M 传输） 根据被监控站的数量确定 空调单相电流变送器 1 监控单相电流，同时软件判断压缩 机及风机工作情况 直流操作交流接触器 1 控制空调供电回路是否得电来控制 开关 非智能空调 的监控设备 中间继电器 1 电池组监控 电池组总电压监控变送器 2 考虑双保险功能（监控模块坏的时 候依然能监控到电池组的总电压） ， 要求电池组总电压单独采集 温湿度变送器单元 1 烟雾传感器 2 2 环境变送器 水浸传感器 1 烟感每 30-50 平方米/个，根据具 体机房面积确定 发电设备 油机或油机组 1 监控油箱 交流设备 交流配电屏 1 监控设备运行是否正常 视频监控摄像头 2 根据机房结构确定 直流空开（监控系统取电） 1 监控配套设备变送器安装箱（工程工艺）等附 件 1 套 通信机房动力环境监控系统方案 13 4.24.2 区域分中心主要主要设备配置清单区域分中心主要主要设备配置清单 名称名称设备项目设备项目 数数 量量 备备 注注 动环监控服 务器 数据库及管理软件 1 每机房 1 台，用于数据采集和传输 视频解码器 多功能监控模块（2M 传输） 根据被监控站的数量确定 空调单相电流变送器 1 监控单相电流，同时软件判断压缩 机及风机工作情况 直流操作交流接触器 1 控制空调供电回路是否得电来控制 开关 非智能空调 的监控设备 中间继电器 1 电池组监控 电池组总电压监控变送器 2 考虑双保险功能（监控模块坏的时 候依然能监控到电池组的总电压） ， 要求电池组总电压单独采集 温湿度变送器单元 1 烟雾传感器 2 2 环境变送器 水浸传感器 1 烟感每 30-50 平方米/个，根据具 体机房面积确定 直流空开（监控系统取电） 1 监控配套设备变送器安装箱（工程工艺）等附 件 1 套 注：动力环境监控系统中除主设备外，智能设备和传感器每个核心机房应根据实际需求 数量配置。 通信机房动力环境监控系统方案 14 4.34.3 被监控站主要设备配置清单被监控站主要设备配置清单 名称名称设备项目设备项目 数数 量量 备备 注注 视频编码器 多功能监控模块（2M 传输） 1 每机房 1 台，用于数据传输数据采 集、处理、存储、通讯 非智能空调 的监控设备 直流操作交流接触器 1 控制空调供电回路是否得电来控制 开关 电池组监控 电池组总电压监控变送器 2 考虑双保险功能（监控模块坏的时 候依然能监控到电池组的总电压） ， 要求电池组总电压单独采集 温湿度变送器单元 1 烟雾传感器 2 2 环境变送器 水浸传感器 1 烟感每 30-50 平方米/个，根据具 体机房面积确定 监控配套设备直流空开（监控系统取电） 1 5 主要设备介绍 5.15.1 视频编码器视频编码器 5.1.15.1.1 视频编码器主要功能视频编码器主要功能 提供 2 对 E1 接口，具有时隙分插功能，E1 接口符合 ITU-T G.703 及 G.704 的识别、匹配和转换的标准； 提供 12 路复合视频输入接口，1 路复合视频输出接口； 提供 1 路语音输入接口，1 路语音输出接口； 提供 3 个透明串口，其中透明口 1 和透明口 2 支持 RS232/422 可选，透明口 3 可与配置口互斥配置为 RS422 或 RS232 口； 提供手动按钮，无需软件控制即可手动切换视频源； 通过 E1 线路与对端时钟同步和数据通讯； 采用 HDLC 高级数据链路控制协议进行数据的打包和解包； 可通过配置串口与 PC 机通讯，使 PC 机可以对其进行各项功 能设置和查询，并可以保存配置信息； 通信机房动力环境监控系统方案 15 完成图像编码及语音编解码的功能，图像编码符合 ITU-T H.261 协议，语音编码符合 PCM 制 A 率标准。 5.1.25.1.2 视频编码器系统特点视频编码器系统特点 采用模块化设计，符合国际标准的图像压缩方法，图像清晰稳定， 语音清晰自然，并提供多个数据透明通道，组网灵活，可靠性高；可 适用于不同的电源条件（DC-48V 和 AC220V） 。图像模块采用 19 英寸标 准 1U 结构，外形美观大方，安装方便。 5.1.35.1.3 视频编码器视频编码器技术特性和参数技术特性和参数 1) 图像传输可以以 1B、6B 及 26B 带宽传输（可配置） ，图像分辨 率达到 352288 象素/帧； 2) 1 个配置控制口，3 个透明串口，透明口速率最大可达 9600bps，传输误码率h； 5.25.2 视频解码器视频解码器 5.2.15.2.1 视频解码器主要功能视频解码器主要功能 1）提供 2 对 E1 接口，具有时隙分插功能，E1 接口符合 ITU- T G.703 及 G.704 的识别、匹配和转换的标准； 2) 提供 2 路复合视频输出接口； 3) 提供 1 路语音输入接口，1 路语音输出接口； 4) 提供 3 个透明串口，其中透明口 1 透明口 2 支持 通信机房动力环境监控系统方案 16 RS232/422 可选，透明口 3 可与配置口互斥 配置为 RS422 或 RS232 口； 5) 提供手动按钮，无需软件控制即可手动切换视频源； 6) 通过 E1 线路与对端时钟同步和数据通讯； 7) 采用 HDLC 高级数据链路控制协议进行数据的打包和解包； 8) 可通过配置串口与 PC 机通讯，使 PC 机可以对其进行各项 功能设置和查询，并可以保存配置信息； 9) 完成图像编码及语音编解码的功能，图像编码符合 ITU-T H.261 协议，语音编码符合 PCM 制 A 率标准。 5.2.25.2.2 视频解码器技术特性和参数视频解码器技术特性和参数 1） 图像传输可以以 1B、6B 及 26B 带宽传输（可配置） ，图 像分辨率达到 352*288； 2） 1 个配置控制口，3 个透明串口，透明口速率最大可达 9600bps，传输误码率h； 7） 温度： 运输和存储：20+60 保证性能指标：+5+40 保证工作： 0+45 8） 相对湿度： 保证性能指标：10%90%（+35） 通信机房动力环境监控系统方案 17 保证工作： 5%95%（+35） 5.35.3 编解码器结构原理编解码器结构原理 5.3.15.3.1 总体结构及其工作原理总体结构及其工作原理 图像模块系统由两部分组成，即图像模块编码器和图像模块 解码器。图 2-1 表示了图像模块在图像监控系统中的典型应用，此 时远端局采用一个图像模块编码器（VENU），对应于每一个端局在 中心局都用一套图像模块解码器（VDEU）。中心局对端局的数据业 务通过图像模块提供的三个透明串口及一个配置口来实现。 中心局域网 中心前置机 VDEUVDEU VENU VENU SDH/PDH 摄像头 摄像头 摄像头 摄像头话筒/音箱 监控模块 摄像头 摄像头 摄像头 摄像头 话筒/音箱 音频切换器 视频切换器 话筒/音箱 监视器 配置便携机 监控模块 图像模块在点对点组网中的应用 通信机房动力环境监控系统方案 18 5.3.2 单元/部件介绍 5.3.2.1 图像模块编码器 图像模块编码器外形图 图像模块编码器根据其功能由图像传输板、图像电源板及图 像编码板三个功能子模块组成。 图像编码板 VENB 分为图像编码和语音编解码两部分。语音编 解码部分全部用硬件实现，采用交换机用户线路接口 CODEC 芯片， 提供 PCM 接口，占用 1 个时隙；图像部分采用硬件实现图像的编码 压缩，占用 1-26 个时隙。考虑到在使用中有复位、编码参数调整 等操作，该板提供串行接口用来与图像传输板进行通讯。 图像传输板 VTB 的主要功能是为图像编（解）码板提供时钟， 提供传输的 E1 接口，提供三个透明串口，合成图像、语音、数据 到 E1 信号，具有时隙分插功能。三个透明串口中两个提供 RS232（3 线）/RS422（4 线）可选模式（透明口 1 和透明口 2）， 透明口 3 与配置控制口为 RS232（3 线）/RS422（4 线）互斥可选 模式，即若选择配置控制口为 RS232 方式，则透明口 3 为 RS422 方 式，反之亦然。其中透明口 1 与透明口 2 共同占用 1 个时隙，透明 口 3 单独占用半个时隙。所占用的时隙号可通过配置程序设置，方 通信机房动力环境监控系统方案 19 便灵活组网。 图像电源板 VPWR 的功能是为图像编(解)码板及图像传输板、 散热风扇提供电源，可以根据实际情况配置-48V 直流电源板或 220V 交流开关电源。 5.3.2.2 图像模块解码器 图像模块解码器的外形图与图像模块编码器的类似。图像模块解 码器根据其功能由图像传输板、图像电源板及