电源基础知识资料

1、蓄电池部分蓄电池工作机理示意图 电池是一种电的贮存装置，可以有各种形状、大小、电压和容量的电池。 当两种金属（通常是性质有差异的金属）浸没于电解液之中，它们可以导电，并在“极板”之间产生一定电动势（如上图）。电动势大小（或电压）与所使用的金属有关，不同用途的电池其电动势可以有不同变化。简单地说，电池是一系列单体的连接组合，并具有一定电压和容量。一般地，单体越多电压越高；极板越大容量越高。二、蓄电池组成结构电池槽 电池盖 正负极板（群） 正极板由板栅及表面活性物质二氧化铅（PbO2）构成 ； 负极板由板栅及表面活性物质海绵状铅（Pb）构成。 隔板 汇流排 端极柱 安全阀：用于单向调节蓄电池内压，

2、防止空气进入蓄电池内部主要部分的材料构成：正、负极板：铅钙合金板栅充填铅膏（活物质）而成；隔板：具备良好耐热耐酸性能的玻璃纤维棉；电解液：稀硫酸溶液；电池壳、盖：合成树脂（如ABS）；安全阀：电池内压过高时释放气体使内压恢复正常； 防止外部空气进入电池端子：电池安装连接时的接线端 隔板（微细玻璃纤维），有以下功能和作用：保持正、负极板绝缘；吸附电解液，保持电解液不流动及负极板处于湿润状态；气体通道，因隔板具有高孔隙度，使正极产生的氧气容易通过到达负极板；压紧活性物质，延缓活性物质脱落。三、工作原理Pb H2SO4 PbO2PbSO4 2H2O PbSO4正极活物质 负极活物质 正极活物质 负极

3、活物质放电时：正极板的二氧化铅和负极板的海绵状铅与电解液中的硫酸反应，生存硫酸铅，电解液中的硫酸浓度降低。充电时：硫酸铅通过氧化-还原反应分别恢复成二氧化铅和海绵状铅，电解液中的硫酸浓度增大。 上面的化学反应式是可逆的，放电过程是将化学能转换成电能的一个过程，两极活性物质逐渐消耗，负极活性物质放出电子而被氧化，正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原，这样负极电位逐渐升高，正极电位逐渐降低，两级间的电位差也逐渐降低，而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池内阻，使电池输出电流逐渐减少，直至不能满足使用要求时，或在外殿路两极之间端电压低于一定的限度时，电池放电即告终止。充电过程是将电能转化成化

4、学能储存起来的一个过程。充电时，应在蓄电池上外接充电电源（整流器），使正、负极板在放电时消耗了的活性物质还原，并把外加的电能转变为化学能储存起来。通信电源部分一、开关电源基本电路原理框图 开关电源基本电路原理框图开关电源的基本电路包括两部分。一是主电路，是指从交流电网输入到直流输出的全过程，它完成功率转换任务。二是控制电路，通过为主电路变换器提供的激励信号控制主电路工作，实现稳压。一、主电路交流输入滤波器：其作用是将电网中的尖峰等杂波过滤，给本机提供良好的交流电，另一方面了也防止本机产生的尖峰等杂音回馈到公共电网中。整流滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。逆变：将整流

5、后的直流电变为高频交流电，尽量提高频率，以利于用较小的电容、电感滤波（减小体积、提高稳压精度），同时也有利于提高动态响应速度。频率最终受到元器件、干扰、功耗以及成本的限制。输出整流滤波：是根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。其中逆变将直流变成高频交流，输出整流滤波再将交流变成所希望的直流，从而完成从一种直流电压到另一种直流电压的转换，因此也可以将这两个部分合称DC-DC变换（直流直流变换）。二、控制电路从输出端采样，经与设定标准（基准电源的电压）进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或频率，从而控制滤波电容的充放电时间，最终达到输出稳定的目的开关电源功率变换电路功率变换电路是整个开关电源的核

6、心部分，根据输出功率的大小，开关频率的工作范围，以及开关管上所承受的电压、电流应力的不同，功率变换电路有多种拓朴结构，下面介绍两种拓朴结构：双端正激变换器和全桥变换器。一、双端正激变换器电路结构如图2-1所示。基本工作原理图2-1 双端正激变换电路图2-2 双端正激电路状态1等效电路图2-3 双端正激电路状态2等效电路Q1、Q2由同一组驱动信号控制，同时导通或关断。其工作过程是：在Q1、Q2的控制端加一个高电平，开关管Q1、Q2导通，其等效电路如图2-2所示。这时，输入电压Ui全部加到变压器初级线圈两端，次级的感生电动势使D3导通，将输入电流的能量传送给电感L和电容C及负载，给电感L、电容C充

7、电（电感电流IL增大，当超过负载电流Io时，电容电压Uc也开始增大，如图2-4所示）；与此同时在变压器T中建立起励磁电流（INP与INS/n之差，如图2-4中的阴影所指示），即在变压器的励磁电感中存储能量。撤去Q1、Q2控制端的高电平，Q1、Q2关断，变压器的原、副边的极性立即反转，D3截止，其等效电路如图2-3所示。这时，电感L上的电压极性也反转，通过续流二极管D4向负载继续供电，当电感电流小于输出电流Io时，电容也向负载供电，见图2-4。另一方面，变压器中原边的电流如图2-3所示的方向流动，即磁化电流通过D1、D2将原先储存的能量回馈给电源Ui而去磁。同时D1、D2具有箝位作用，它们保证变

8、压器原边的电压不超过输入电压Ui，能有效防止变压器漏感的电压尖峰对开关管的冲击。显然，在Q1、Q2再次导通之前，T中的去磁电流必须释放到零，即T中的磁通必须复位，否则，能量经几个周期叠加，将使变压器T发生饱和导致开关管损坏。这就要求占空比0.5。图2-4 双端正激变换电路工作波形特性分析正激：开关管导通时，输入馈电给负载，截止时L供电给负载，因此称为正激式耐压：开关管最大电压为Ui变压器：变压器利用率不高（仅使用磁滞回曲线第一象限）应用：安圣电源HD4850和HD4820-5整流模块主电路二、全桥式变换电路基本工作原理图2-5 全桥式变换电路全桥式变换电路的结构如图2-5所示。输入电压为经整流

9、后的直流电压Ui。工作时开关管分为Q1Q4和Q2Q3两组，由两组对称倒相的方波脉冲驱动，见图2-10中Ugs(Q1)、Ugs(Q2)的关系。C1的容量很大，时间常数远大于开关管的工作周期，在电路工作过程中，C1上的电压变化很小，在分析过程中可以当成导线。电路的工作过程是：（1）Q1Q4导通即Q1Q4的栅极激励信号为高电平，使Q1Q4导通（Q2Q3仍保持关断）。变换电路的等效电路如图2-12所示。这时输入电压Ui几乎完全加在变压器的原边，电流按箭头所示的方向流动。按图中所示变压器原副边的电压极性，整流二极管D6承受正偏压导通，整流二极管D5承受反向偏压而截止，即输入电压Ui通过变压器T和二极管D

10、6给电感L，电容C2充电，并给负载供电，二极管D6的电流线性上升。电路的工作波形见图2-16。图2-6 状态1（Q1、Q4导通）的等效电路（2）Q1Q4关断撤去激励信号，Q1Q4截止（Q2Q3仍保持截止），即四个开关管都不导通。这个状态下的等效电路如图2-7所示，其中RT为线圈内阻。这时变压器的极性突然反转为如图中所示的方向。副边的产生的反电动势、电感L的自感电动势使D5导通，继续给负载供电。另一方面，电感L还将通过D6续流。变压器的电感比储能电感L小得多，所以副边上的电动势很小（远小于Uo）。虽然对于D6来说，副边产生的反电动势有碍于它的导通，但它远小于电感L的电动势。而且线圈上有内阻RT，

11、包含D5的上半回路的电流很大，在内阻RT上的压降抵消了上半部副边的正向电动势，使得D6正向偏置，因而电感L的自感电动势也使得D6导通，通过D6续流。从另一个角度来说，副边上的电压远小于Uo，因而原边的电压也小于Ui，原边上没有电流。如果D6不导通，则变压器只有上半部副边流过IL，IL远大于原来的励磁电流（原、副边的等效电流之差，与前面的双正激电路一样），而变压器铁芯中的磁通（磁能）不能突变的，因而势必要在下半部副边流过一定的反向电流来抵消掉一部分由上半部副边电流（流经D5的电流）所产生的磁通，即使得D6导通。这样，电感中的电流分成两路分别流经D5、D6续流，分配的比例与线圈内阻、变压器电感、励

12、磁电流大小有关，总的来说ID5大于ID6。总之，Q1Q4截止时，D5、D6同时导通，给电感L续流。图2-7 状态2（Q1Q4关断）的等效电路（3）Q2Q3导通即Q2Q3的栅极激励信号为高电平，使Q2Q3导通（Q1Q4仍保持关断）。变换电路的等效电路如图2-8所示。这时输入电压Ui几乎完全加在变压器的原边，电流按箭头所示的方向流动。按图中所示变压器原副边的电压极性，整流二极管D5承受正偏压导通，整流二极管D6承受反向偏压而截止，即输入电压Ui通过变压器T和二极管D5给电感L，电容C2充电，并给负载供电，二极管D5的电流线性上升。电路的工作波形见图2-10。图2-8 状态3（Q2、Q3导通）的等效

13、电路（4）Q2Q3关断撤去激励信号，Q2Q3截止（Q1Q4仍保持截止），即四个开关管都不导通。这个状态下的等效电路如图2-9所示，其中RT为线圈内阻。和状态三相同的道理，电感中的电流分成两路分别流经D5、D6续流，分配的比例与线圈内阻、变压器电感、励磁电流大小有关，总的来说ID6大于ID5。图2-9 状态4（Q2、Q3关断）的等效电路然后又回到步骤1，不断重复上述过程。整个工作过程的波形如图2-10所示。图2-10中的功率开关管都并接了一个二极管，在实际应用中，两者经常是做成一体的，大多数功率管内部并接换向二极管。它有两个作用：一是功率管截止时，换向二极管将开关管导通时漏感储存的能量回送到输入

14、电源，同时箍位住漏感形成的尖峰电压；二是开关稳压电源在运行过程中，如果负载突然开路，变压器的漏感和分布电容形成的自激振荡有可能使功率管的源极电压瞬间高于漏极电压很多，使管子反向击穿。加入二极管后，通过箝位作用防止了功率管的反向击穿。电容C1是用来增强电路的平衡能力，它可以防止因功率管的特性差异而造成变压器磁芯饱和。两组开关管Q1Q4和Q2Q3的开关特性不可能完全一致，假设Q1Q4的开启的速度稍快一点，则势必造成给变压器原边供电的方波脉冲的正半周高电平的实际持续时间稍长。如果没有C1，则将出现变压器原边向下充电的时间在每个周期内都长于反向充电的时间，这使得变压器的没有完全去磁，几个周期的积累之后

15、，必将使得变压出现磁饱和而使电路不能正常工作。接入C1后，则在第一个周期内，C1上的电压也没有恢复到0，而是有一个左正右负的电压。在下一个周期时，正向方波的电压被C1上的电压抵消一部分后才给变压器原边充电，线圈上的正向充电电压低，电流上升速度慢；反向方波的电压叠加了C1上的电压之后再给变压器原边充电，因而线圈的反向充电电压高，电流上升速度快，最终保证在以后的每个周期内正向、反向电流上升量相同，从而保证变压器完全退磁。开关整流器模块的典型原理框图 2-11HD系列开关整流器的基本电路结构框图安圣的HD系列高频开关整流器的典型原理框图如图2-11所示。它主要由输入电网滤波器、输出整流滤波器，控制电

16、路，保护电路，辅助电源等几部分组成。它的主电路：主要由交流输入滤波器、整流滤波电路、DC/DC变换电路、次级滤波电路组成，完成功率变换。控制电路：由采样电路、基准电源、电压/电流比较放大、输入输出隔离、脉宽调制电路、脉冲信号源电路、驱动电路及均流电路等组成电压环、电流环双环控制电路。除此之外，还有一些辅助电路：辅助电源电路、风扇故障保护电路、表头显示电路及其它一些提高系统可靠性的保护电路。下面分块介绍电路及其工作原理。 典型电路工作原理主电路电路如图2-20所示。交流输入电压经电网滤波、整流滤波得到直流电压，通过高频变换器将直流电压变换成高频交流电压，再经高频变压器隔离变换，输出高频交流电压，

17、最后经过输出整流滤波电路，将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压。图2-12 典型主电路（1）交流输入滤波及桥式整流滤波电路电容C116、C117、C118，共模电感L102构成EMI（Eletromagnetic Interference电磁干扰）滤波器，其作用是：一方面抑制电网上的电磁干扰；另一方面它还对开关电源本身产生的电磁干扰有抑制作用，以保证电网不受污染。即它的作用就是滤除电磁干扰，因此常称作EMI滤波器。单相/三相市电经滤波后，再经全桥整流滤波，得到300V/500V左右的高压直流电压送入功率变换电路。（2）功率变换电路（DC/DC变换电路）300V/500V高压直流

18、电送入功率变换器，功率变换器首先将高压直流电转变为高频交流脉冲电压或脉动直流电，再经高频变压器降压，最后经输出整流滤波得到所需的低压直流电。（3）次级滤波电路由于DC/DC全桥变换器输出的直流电压仍含有高频杂音，需进一步滤波才能满足要求。为此在DC/DC变换器之后，又加了共模滤波器。由高频电容C212、C213及电流补偿式电感L23组成的共模滤波器的直流阻抗很低，但对高频杂音有很强的抑制作用，使输出电压的高频杂音峰峰值降到200mV以下。控制电路（1）电压/电流取样电路电压/电流取样电路如图2-21所示：图2-13 取样电路整流模块的输出电压，经由取样支路（R205、RP21、R203、R20

19、4）的电位器RP21取样，送出采样电压（即反馈电压）Vf。分流器（取样电阻）FL01上的电压即为电流反馈信号If，作为限流和均流的取样信号。（2）反馈控制电路整流模块控制电路由电压闭环控制与电流闭环控制组合而成，其基本原理见图2-13。首先讨论稳压过程。从图2-13可见输出电压取样反馈信号Vf输入至PWM控制器内部的比较放大器的1脚，与2脚的电压基准信号Vref进行比较放大，得到误差信号。如果因某种因素使得输出电压升高，则Vf上升，因而9脚的电压降低，这将导致控制器输出的控制脉冲宽度变窄，即占空比变小，从而最终使得输出电压降低，完成负反馈稳压过程。电压基准电路见图2-13。交、直流供电范围1、

20、交流供电范围：三相：323V-418V单项：187V-242V2、直流供电范围： -24V电压范围: 21.6V26.4V-48V电压范围: 42.0V58.0V-60V电压范围: 55.0V66.0V油机发电机组（系统结构、维护项目及周期）1.1柴油发电机系统结构一、柴油发电机组的组成柴油发电机组由两部分组成：柴油机、发电机二、原理柴油发电机组工作原理：用柴油机作为动力，驱动三相交流发电机提供电能。柴油机工作原理：使用柴油在发动机汽缸内燃烧，产生高温高压气体，经过活塞连杆和和曲轴机构转化为机械动力。柴油机分为二冲程柴油机和四冲程柴油机。二冲程柴油机是两个冲程（曲轴旋转一周）完成一个工作循环，

21、四冲程柴油机是四个冲程（曲轴旋转两周）完成一个工作循环。三、柴油机的结构柴油机由机体、曲轴连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、启动系统等组成1、机体与曲轴连杆机构：气缸内燃烧气体的压力推动曲轴连杆机构，并将活塞的直线运动变为曲轴的旋转动力。主要部件有：气缸曲轴箱、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、飞轮等2、配气机构：适时向气缸内提供新鲜空气，并适时的排出气缸中燃料燃烧后的废气。它由进气门、排气门、凸轮轴及其传动零件组成。3、燃油系统：燃料供给系统是按照内燃机工作是所要求的时间，供给气缸适量的燃料。它由燃油箱、燃油滤清器、油泵、喷油器等组成。4、润滑系统：润滑系统是向柴油机各运动机件的摩擦

22、表面，不断提供适量的润滑油。它由机油泵、机油滤清器、机油散热器等组成。5、冷却系统：适当冷却在高温下工作的机件，使柴油机保持正常的工作温度。它由水泵、散热器、水套、节温器、风扇等组成。6、启动系统：以外力转动内燃机曲轴，使内燃机由静止状态转入工作状态的装置。由蓄电池、启动马达等组成。1.2柴油发电机维护项目及周期维护项目周期检查启动电瓶电压、油机燃油液面日油机表面清洁周启动电瓶电压、液面检查月启动电瓶补充电月检查油机有无“四漏”（漏油、漏水、漏气、漏电）现象月检查油机部件完好、接线牢靠、仪表指示准确、螺丝无松动月空载试机月加载试机半年检查启动、冷却、润滑、燃油系统是否正常年校正仪表年油机运行检

23、查项目：1、 油机启动、运行前必须检查：a、 机油、冷却水的液面是否符合规定要求b、 各种仪表、信号灯指示是否正常c、 气缸工作及排烟是否正常d、 油机转动时有无剧烈震动和异常响声e、 电压、频率是否正常f、 供电后系统有无低频振荡现象2、 油机正常关机时必须切断负荷后，空载运行35分钟方可停机3、 紧急停机：当油机出现转速过高、水温高、有异常响声或其它有发生人生事故或设备危险情况时，应紧急停机。4、 故障停机：当油机出现高水温、低油压、高转速、电压异常、频率异常等故障时、应能自动和手动停机。空调设备的基本构造及基本工作原理一 空调设备的基本构造（一） 冷源 它是指制冷装置，它可以是直接蒸发式

24、制冷机组或冷水机组。他们提供的冷量用来使空气降温，有时还可以使空气减湿。制冷装置的制冷机可以是离心式或螺杆式压缩机，也可以是吸收式制冷机或热电制冷器等。（二） 热源 它提供热量用来加热空气，常用的有蒸汽或热水等热媒，也常用电热器。（三） 空调器 它的主要功用是对空气进行净化，冷却减湿或者加热加湿等热湿处理。（四） 空气的输送与分配它主要包括通风机，送回风管，调风门及布风器等，他们的作用是将送风合理地分配到各空调房间，并将污蚀的空气排到室外。（五） 自动控制 它的功用是使空调系统能适应室内外热湿负荷的变化，保证空调房间有一定的空调精度，其设备主要有温湿度调节器，电磁阀，各种流量调节阀等。二 空调

25、设备的基本工作原理 大到大型中央空调机组，小到家用窗机柜机等，凡是采用压缩式制冷原理的机器都是由四部分组成，分别是压缩机（空调心脏、动力元件），冷凝器（散热装置），节流装置（减压、稳流装置，保证蒸发器部分的低压），蒸发器（对房间来讲，是直接的冷源）。空调的基本工作原理就是通过蒸发器内低压低温的制冷剂带走室内热量，经过动力机构压缩机传输即压缩将热量带到室外冷凝器侧，通过强制性的热量交换（如风扇强制换热）降温，通过节流阀减压，进一步返回蒸发器吸热，如此周而复始的循环。具体如下图所示。冷凝器蒸发器膨胀阀压缩机第二章 监控系统原理概述2.1 集中监控的引入随着电信业务的迅速发展，电信设备的大量增加，需

26、要使用大量的动力设备。动力设备不仅种类繁多，而且位置分散，无疑增加了维护的难度。 维护人员不但要巡视重要局房，经常对重要的设备数据或信号进行抄表和测试，更要求能对系统出现的故障做出快速响应。随着电信企业改革的不断深入，对维护效率提出了更高的要求。不少局站可能无人值守或少人值守， 需要通过一定的远程监控手段实时了解设备的运行状态。监控动力设备及环境集中监控系统正是适应这一要求，实现远程监控和集中管理，不但能有力地保障通信设备的正常运行和设备安全，同时可提高电信企业维护效率。2.1.1 集中监控系统定义动力设备及环境集中监控系统实现对分布的动力系统、空调系统、机房环境和安全保卫系统进行遥测、遥信、

27、遥控、遥调的四遥功能，把现场、分散、人工的巡视和操作变成远程、集中的维护和管理。通过监控系统的实时监控、报表自动化、故障告警与处理、智能分析、数据视频联动等监测手段来提高维护管理水平，保证动力、空调等设备的正常运行和机房安全，保障通信供电和设备安全。遥测：远距离对模拟信号进行测量，如测量电压、电流和温度等；遥信：远距离对开关量信号进行测量，如测量门开关状态、空调是否开机等；遥控：远距离对设备的开关操作，如开启油机、开关空调等；遥调：远距离对模拟量信号值进行设定，如设置空调温度、智能开关电源的均充电压等。2.1.2 监控系统的功能监控动力环境监控系统的主要功能有：n 故障告警，自动寻呼n 实时监

28、视动力设备的运行n 远程控制动力设备n 集中管理设备n 结合门禁，集中管理人员考勤n 监视和控制空调设备n 监视局房环境n 自动抄表，打印报表n 数据查询，故障分析等监控系统的建立还有助于决策支持和运营水平的提高。它不仅能产生良好的经济效益，还有较好的社会效益。2.2 系统结构及原理2.2.1 监控系统总体结构按照电信总局的规定，在一个本地网内，监控系统按监控中心（SC）、监控站（SS）、端局（SU）划分成三个层次，监控中心和监控站两个层次为管理层次。监控系统支持SC、SS、SU三级结构和SS（SC）、SU二级结构，并能完成由二级结构至三级结构的平滑过渡。SC（Supervision Cent

29、er）代表监控中心，一般设在一个本地网的网管中心并受网管中心管理。SS（Supervision Station）代表监控站，主要职能是受监控中心调度，执行对下属端局的维护操作。SU（Supervision Unit）代表监控单元，一般是一台完成数据采集功能的计算机（又名前置机或监控主机），位于监控端局（SU也常常用来表示端局），负责对各端局内的各个监控模块（SM）进行管理。SM（Supervision Module）代表监控模块，它可能是监控系统中安装的采集器，也可以是监控系统要监控的智能设备。如果端局的规模大、设备多，直接将各通过串口接入位于端局的前置机，该前置机称为端局前置机； 当端局很小

30、或端局被监控的设备很少时，没有必要在监控端局放置一台前置机，此时可将前置机移到监控站或某一个大的端局，各远端局的设备连接到同一串行总线后通过某种传输资源远程连接至该前置机中。由于有多个端局的设备接入，因此该前置机称为多端局前置机。若监控站或监控中心的动力设备和环境量也需要被监控，那么，它们在逻辑上属于端局，可称为本地端局。SM在逻辑上不能属于监控站或监控中心，也就是说，SC和SS在逻辑上并不包括所在地被监控的对象。监控系统从逻辑上可以划分为数据采集子系统、传输子系统和软件子系统三部分，另外还有相对独立的图像子系统。图象监控系统可以完全独立运行，也可与监控一起协同运行，告警联动。下面我们将简单介

31、绍采集、传输、软件子系统。2.2.2 监控数据采集子系统SU、SM一起称为采集子系统。在监控系统中，SU由前置机承担，它是采集数据的处理和分发中心，包括监控命令的上承下达、监控数据（告警数据、实时监测数据等）的分析、处理等。SM包括采集器和智能设备，SM承担着数据采集、预处理，与上位机（前置机）通信的任务，同时具备接受控制命令并对设备实施控制操作的能力。一、监控对象n 被监控设备监控对象按用途分为通信动力系统和环境系统两大类。通信动力系统是监控的主要监控对象，包括高压配电、低压配电、UPS（三相电压、三相电流、功率、功率因数等），柴油发电机组（三相电压、三相电流、频率、柴油油位、启动电池电压等

32、），整流器（输出电压、电流）、蓄电池组（电池总电压、电池单体电压、电池表面温度、电池组充放电电流）等动力设备；环境系统包括空调、局房环境（门禁、温湿度、红外、烟雾、水浸等）。为了真正做到被监控局站的无人值守，还可进行动态图像监控，在中心实时监视现场情况。监控系统通过对动力设备和环境合理布置监测点，就能准确地将设备运行状态和运行数据集中反映到监控中心。按被监控设备本身的特性可分为智能设备和非智能设备。智能设备指设备本身具有一定的数据采集和处理能力，并带有智能接口，可直接与后台进行通信。如艾默生电源、海洛丝空调、卡特彼勒油机等。非智能设备本身不具备数据采集和处理能力，无智能接口。如低压配电柜、海尔

33、分体空调、蓄电池组等。对于智能设备，可通过获取智能设备协议（包括智能设备通信协议、接口方式、数据包的结构及内容），直接纳入监控系统。对于非智能设备则需通过专门的信号采集器使其智能化再接入监控系统。n 被监控信号被监控信号有非电量信号和电量信号。对于非电量信号（例如：温度、湿度、油箱油位等），应通过传感器把非电量信号变成电量信号后接入数据采集设备；对于各类不能直接测量的电量信号（例如电压、电流等）则通过变送器将其变换到适合采集器要求的输入信号范围后接入数据采集设备。信号有模拟量，也有数字量。模拟量是指那些随时间连续变化的量（例如交流电压、交流电流、温度等），对这些信号的测量，需采用模/数（A/D

34、）转换设备把模拟量变成数字量后才能适合计算机采集；而数字量是指不连续变化的、具有确定的几种状态的量，最典型的是仅有“0”和“1”两种状态的开关量，这样的量计算机一般可直接测量。三、监控的采集方案根据监控端局内采用的设备及其连接关系的不同，一般端局数据采集方案可分为两种：前置机+采集器方案和采集器直连上报方案。1、前置机+采集器这种结构适用于大而复杂的端局，设备和测点数多，有值守人员，如枢纽局、汇接局等大型局站。这样的局站往往还要求在端局能进行实时操作和管理维护，采用以前置机为核心的采集方案比较合适。由于采集器和智能设备多，而采集器和智能设备与前置机是通过串行接口来通信的，因此端局前置机需要安装

35、多串口卡以扩充串口。当智能设备与多串口卡上的串口的接口方式不相同时，还需使用接口转换器OCI-6。前置机采用台式计算机，并安装有NT操作系统，可直接接入现有网络（如97网等）。2、采集器直连上报这种方案适用于局站内设备简单、种类少、测点不多的小局或基站。各采集器和智能设备连接在一条串行总线上，通过通信设备接入到一般位于SS的多端局前置机，数据处理任务由多端局前置机完成。由两种数据采集方案可知，监控数据最后都由前置机处理，由前置机上报服务器。采集器不能直接上报数据给服务器或业务台。2.2.3 监控传输子系统监控系统中的计算机按广域网方式（WAN）进行连接，采用广域网的优点是系统扩展容易，对不同的

36、端局实施时无需修改软件结构。从软件的角度看，网络是透明系统，这在使用中能很方便地根据系统情况修改端局数目及端局的测点配置等数据。监控监控系统以前置机为界线，前置机以下为计算机间的直接通信，或专用总线方式通信；而前置机以上部分，含SU、SS、SC各部分是基于TCP/IP协议的广域网，兼容和扩展能力较强，可以直接利用现有网络，如97网，做到多网合一。在SS、SC内部为局域网形式。一、常用传输资源监控系统可以采用多种传输资源传输数据，最常用的有：n 公共电话网（PSTN） PSTN 提供的资源主要有电话线和E1中继（2M），当使用电话线传输时需要有Modem，而采用E1传输时常只使用E1中的一个时隙

37、，因而需要使用从E1中抽取时隙的设备，如DCM2000等。n 数字数据网（DDN）n 数字公务信道或其它透明通信串口n 97网或其它专网二、监控传输与组网设备根据传输与组网设备在网络互连中起的作用和所承担的功能，可分为几个类型：接入设备、通信设备、交换设备、辅助设备。其中：n 接入设备用于接入各个终端计算机，如多串口卡、远程访问服务器、数据上网器等n 通信设备用于承担联网线路上的数据通信功能，如Modem，DTU，DCM2000等n 交换设备用于提供数据交换服务，构建互连网络的主干，如路由器n 辅助设备在网络互连中起辅助的作用，如收发器等2.2.4 监控软件子系统监控所使用的软件系统包括系统软

38、件和监控应用软件。系统软件主要指支撑应用软件运行的平台环境，主要有操作系统、数据库管理系统。应用软件由艾默生公司开发，包括监控主机（即前置机）软件、业务台软件（包括实时监控台软件、业务管理台软件、管理员工具软件）、配置工具软件、数据库部分、数据管理软件、复制服务器软件和底端调测工具。一、系统软件1、操作系统为了方便易用，监控的操作系统选用Windows系列，其中服务器采用NT Server操作系统，前置机采用NT Workstation操作系统，业务台采用Windows 95/98系统。当利用局方原有服务器作为数据库服务器时，操作系统可能为Unix等。前置机是监控系统中最关键的设备，它完成数据的采集与处理工作，要求稳定性高，而NT操作系统具有很高的稳定性，因此前置机采用了NT操作系统。2、数据库管理系统监控系统有大量的实时和历史数据，对数据的存储