无锡移动基站最终实施方案0003

1、无锡移动通信动力设备及环境集中监控系统实施方案深圳亚奥新实业有限公司一九九九年十一月十六日第一章概述1.1、用户要求(1) 对移动通信机房动力设备和环境实施集中监控管理是对分散、面广的各个独立的电源系统和机房环境参数进行遥测、遥信、遥控，监视系统和设备的运行状态，监视机房环境状态，记录和处理有关数据，及时侦测故障通知相关人员处理，从而实现移动交换机房和基站的少人或无人值守，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性。(2) 监控系统的软、硬件应采用模块化结构，具有灵活性、扩展性，能够适应不同监控系统网络和不同数量监控对象的需要。(3) 监控系统应具有自诊断功能，对通信中断，软硬件故障应能诊出故障并

2、及时告警。(4) 监控系统应具有良好的人机对话界面和汉字支持能力，故障告警应有明显清晰的可视可闻信号。(5) 监控系统应具有良好的电磁兼容性。被控设备处于任何工作状态下监控系统应能正常工作。同时监控系统本身不应产生影响被监控设备正常的工作的电磁干扰。(6) 监控系统硬件应能在DC24V或48V电源不间断地工作。(7) 监控系统的测量精度要求为：直流电压优于0.5%；蓄电池单位电压测量误差不大于±5mV；其它电量应优于2%；非电量一般优于5%。(8) 监控系统平均故障间隔时间MTBF>2´104h，监控系统的硬件平均故障间隔时间MTBF>105h。(9) 监控系统

3、有关年份的记录应用4位数表示，保证系统能顺利度过2000年。(10) 监控系统软硬件配置应尽可能符合国际标准和部标、省局规范要求，这些包括：l XT005-95通信局(站)电源系统总技术要求。l 电信总局电网综1995105号文通信电源、机房空调集中监控管理系统技术要求。l 电信总局电网综1997472号文通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定。l 电信总局电网综1997471号文通信机房环境安全通例。(11) 省移动网管中心、本地网监控中心及区域监控中心应选择高可靠性计算机和其它标准的配套设备。计算容量除满足本期外还要能满足35年业务发展的需要。服务器的接口应能够根据需要随时扩容。(12

4、) 系统操作系统采用实时多任务系统，监控系统宜采用实时多任务系统。(13) 数据库系统宜采用稳定性高、多任务型大型关系数据库。(14) 所有软件系统都不应存在2000年问题。1.2、系统功能监控系统的管理l 性能管理监控中心(SC)、监控站(SS)能以地图的形式显示其监控区域以及其监控范围内的全部被监控对象的工作状态、运行参数的画面。监控系统的报表生成功能可产生规定的各种统计分析资料、图表、报表、机历卡、交接班日志、派修工单等。l 告警管理1)告警等级a.紧急告警：已经或即将危及设备及通信安全，必须立即处理的告警；b.一般告警：可能影响设备及通信安全，需要安排时间处理的告警。2)告警功能要求a

5、.无论监控系统处于任何画面，均能自动提示告警，显示并打印告警信息。所有告警在主控台上一律采用可视、可闻声光告警信号；b.两级告警信号采用两种不同的显示颜色和告警声响和语音；c.告警确认功能：告警发生后，操作人员可在任何画面按下确认键，关闭告警声响，停止灯光闪烁(不关闭)，故障排除后，恢复原色。d.紧急告警发生时，通过电话网自动拨号(BP机或电话机)，向相关人员发出告警信息；故障排除后，自动解除声光告警，并通过电话网自动拨号，向相关人员发出告警解除信息。3)告警门限值设定应根据现场情况由系统管理员设置。l 配置管理监控系统具有配置管理功能，当操作人员变更和增加、删除系统中被监控的对象及调整系统参

6、数时，用户均可通过改变系统配置文件完成系统配置。l 安全管理系统具有完善的操作管理功能。为保证系统安全，使用某些功能时必须输入密码，经系统确认后方可进入系统，进行操作。操作密码有不同等级，以限制不同人员的操作范围。所有被监控设备都应有操作记录，包括操作人、被操作设备、操作日期、时间等，以备系统对操作记录查询、统计、分析。l 其它功能Promonitor除具有上述基本功能之外，还有系统自维护功能、图像监视、控制及管理功能、系统杂项管理功能等等。监控模块(SM)功能l 实时采集被监控设备(智能型和非智能型)及机房环境的运行参数和工作状态，收集故障告警信息，并送往监控单元(SU)。l 实时接受和执行

7、来自监控单元(SU)的监测和控制命令。监控单元(SU)的功能l 周期性地采集各监控模块(SM)传送来的各类信息，进行数据处理、存储、显示打印无人值守的局(站)可不设显示打印设备，但具备接入便携式计算机进行现场维护操作的功能，实时、主动地向监控站(SS)发送状态改变或告警信息及相应数据。l 随时接受并快速响应来自监控站(SS)的监控命令。l 可通过监控模块(SM)对各工作点下达监控命令。l 具有统计辖内各监测数据每小时的最大值、最小值和平均值，并将这些统计数据定时(主动，每小时一次)或按要求(被动)上传达室到监控站(SS)的功能。l 当蓄电池组运行状态变化时浮充(或均冲)转放电和放电转浮充(或均

8、冲)，蓄电池运行参数和单体蓄电池电压记录间隔时间不超过30秒，且记录充放电全过程。l 具有保存告警信息及监测数据的统计值至少一天的能力。l 具有足够的数据处理能力，拥有一定数量的RS-232C以及RS-485物理接口。l 对于采用智能门禁设备的局(站)，能自动记录开门或关门时间，在读卡器和数字密码锁配合使用的场合，同时记录员工的编码等信息，同时给出重要告警信息；系统具有自动或人工撤防和布防的功能，如在正常上班时间、通信局(站)有人值班的场合，具有掏门禁告警信息的能力。监控站(SS)功能l 具有实进作业功能，能同时监视辖区内SU的工作状态并与SC保持通信，可通过监控单元SU对监控模块(SM)下达

9、监控命令。l 设定告警等级、密码等级。l 设定各监测量告警门限值。l 实时监测各通信局(站)动力设备和机房环境的工作状态，接受故障告警信息。l 具有告警过滤能力。l 根据需要，查询监控单元(SU)采集的各种监测数据和告警信息，并在屏幕上显示或打印输出。l 具有统计功能，能生成以下各种统计报表及曲线图：1)日、月告警统计报表；2)日、月操作记录；3)日、月监测数据统计报表；4)日、月直流设备负载曲线；5)日、月总用电量曲线；6)任何一天的设备运行参数或曲线。l 具有数据存储功能，告警数据、操作数据和监测数据能保存至少三个月。l 信息打印功能具有：1)出现告警立即打印；2)根据管理需要定时打印；3

10、)屏幕拷贝打印；4)打印信息在屏幕上应有所提示。打印内容包括：a.告警报告；b.日、月告警和监测数据统计报表；c.全部监测参数；d.曲线图、直方图等。l 具有彩色图形显示方式可在指定的现场运行流程图上通过逐层扩展，最后将故障定位在某一设备上(如整流器等)。l 实时向监控中心(SC)转发紧急告警信息。必要时(如监控站SS 夜间无人值守)，可调协成将所收到的全部告警信息转送到监控中心(SC)。l 随时接受监控中心(SC)定时下发的时钟校准命令。监控中心(SC)功能实时监视各通信局站动力设备和环境的工作状态和运行参数，接受故障告警信息。l 设定告警等级、密码等级。l 在接管监控站(SS)的控制权后，

11、对于告警信息的处理与监控站(SS)相同，也就是具有告警过滤能力。l 根据需要，查询监控站(SS)和监控单元(SU)采集的各种监测数据和告警信息，并在屏幕上显示或打印输出。l 实时监视各监控站(SS)的工作状态。l 可透过监控站(SS)对监控单元(SU)下达监测和控制命令。l 具有统计功能，能生成以下各种统计报表及曲线图：1)日、月、年告警统计报表；2)日、月、年操作记录；3)日、月、年监测数据统计报表；4)日、月、年直流设备负载曲线；5)日、月、年总用电量曲线；6)任何一天的设备运行参数或曲线。l 具有文件存档功能，存档的文件(日、月、年汇集告警文件和监测数据文件)应能在硬盘上保存一年一年，然

12、后自动倒入外存。l 信息打印功能具有：1)出现告警立即打印；2)根据管理需要定时打印；3)屏幕拷贝打印；4)打印信息在显示屏幕上有提示。打印内容包括：a.告警报告；b.日、月、年告警和监测数据统计报表；c.全部监测参量；d.曲线图、直方图等。l 具有彩色图形显示方式可在指定的现场运行流程图上通过逐层扩展，最后将故障定位在某一设备上(如整流器等)。l 具有实时向上一级监控中心(MSC)转发紧急告警信息和接受上一级监控中心(MSC)所要求的监测数据信息的能力。l 每隔24小时(可人工设置)向监控站定时下发时钟校准命令。l 具有监视设备或系统故障状态，外接电子显示屏的能力。第二章 ProMonito

13、r系统介绍2.1、系统结构ProMonitor监控系统采用逐级汇接的拓扑结构，可由主监控中心MSC(Master Supervision Center)、监控中心SC(Supervision Center)、监控站SS(Supervision Station)、监控单元SU(Supervision Unit) 及监控模块SM(Supervision Module)组成树形网络拓扑，通信局(站)动力及环境集中监控系统的设置可相对独立，是本地网管的一个子系统，在一个本地网范围内，经监控中心SC进入本地网管中心。2.2、ProMonitor系统组网原则图2-1 局房动力及环境集中监控系统结构图l 一

14、个省设置一个主监控中心MSC；l 地市级及以上本地网设置一个监控中心(SC)，SC可与本地网管中心连网。l 根据各地电话交换网络的具体情况，监控中心SC可以下设一个或数个监控站(SS)；l 各通信局(站)可设置一个监控单元SU；l 各通信局(站)可根据监控参量的具体情况(类型、数量、分布等)配置一个或数个监控模块SM，其他通信局(站)的SM可接入本通信局(站)SU。监控模块分为自备式智能监控模块和附加监控模块两种形式2.3、系统传输方式2.3.1 监控模块SM与监控单元SU之间采用专用数据总线。l RS48519.2Kbpsl RS232-C1.29.6Kbpsl RS42219.2Kbps2

15、.3.2 监控单元SU与监控站SS之间采用两种传输手段，主辅备用，并自动切换。传输的方式可选用：1)局间数字中继(DT)2)分组交换网(PSDN)3)语音专线(采用Modem)4)拨号电话线(采用Modem)5)数字数据网(DDN)6)综合业务数字网(ISDN)监控站SS与监控中心SC之间，数据传输以专线为主，拨号公用电话网为辅，专线和拨号线之间自动切换，传输的方式可选用：1)局间数字中继(DT)2)数字数据网(DDN)3)分组交换网(PSDN)4)综合业务数字网(ISDN)5)异步传输模式(ATM)6)语音专线(采用MODEM)7)拨号电话线(采用 MODEM)8)以太网2.3.4 监控中心

16、SC与主监控中心MSC之间可根据通信网情况选用如下方式：1)局间数字中继(DT)2)数字数据网(DDN)3)分组交换网(PSDN)4)综合业务数字网(ISDN)5)异步传输模式(ATM)6)语音专线(采用MODEM)7)拨号电话线(采用 MODEM)8)以太网2.4、监控的对象及内容交流配电屏1)三相输入电压2)三相电流3)市电停电/来电告警4)主开关状态5)电度量(KW)整流配电设备1)整流设备输出电流2)整流设备工作状态3)整流设备启动/停止控制4)整流设备均/浮充状态控制5)直流输出电压6)直流输出电流7)直流输出电压上下限告警8)模块故障告警蓄电池组1)电池组电压2)蓄电池组充放电电流

17、3)标志电池温度4)每只蓄电池电压空调1)开/关机控制2)空调运行状态3)主机工作电流机房环境l 火灾烟雾报警1) 火灾烟雾报警控制器和器材应满足公安部GB-4717-93火灾报警控制器通用技术条件中所规定的耐受气候环境、机械环境、电磁干扰的技术要求。2)烟雾探测器不论烟雾从任何方向(即360°)进入都能响应，并且具有分辨空气流入与烟雾流入的能力。3)烟雾探测器探头的位置和间距应考虑所保护的具体设备。4)烟雾监测准确率应大于99.9%。l 智能门禁1)智能门锁采用非接触式感应卡。2)智能门禁应自动记录使用人的编号、开/关门的时间、使用地点等信息。3)智能门禁应设置时间段，当发生非法入

18、侵时能发出告警信息。4)智能门禁应采用直流电源供电。l 水浸1)当机房发生水浸或空调设备漏水时，应发出水浸告警信息。2)水浸告警准确率大于99%水浸告警响应时间小于5秒l 温湿度1)监控系统应能准确地监测出机房的温度、湿度。2)温度测量范围：050°C清度：±2%3)湿度测量范围：5%595%清度：±1%_15%l 图像监视1)图象监视分为移动交换机房和移动基站两种类型。2)交换机房图象监视要求：i.能够提供实时高清晰度图象，传输速率达25帧/秒。ii.在监控中心的控制下，交换机房内的摄像机云台可在水平360°和垂直90°方向上自由变化，且可改

19、变焦距。iii.监控中心可通过人机对话进行摄像选择、镜头转动、变焦、预置编程等操作。iv.图象监控系统应按预置程序自动工作。发生告警时应自动执行有关告警处理的预置命令，让相应的摄像头自动切换到预先指定的监视器内，捕捉目标，同时开启录像机进行资料录制。3)基站图象监视要求：i.基站图象监视系统具有模块化结构，需要时可以扩容与拆除。ii.图象清晰、稳定、传输速率达4帧/秒，分辨率在352´288象素以上。iii.在烟雾、门禁等告警出现时，图象系统能够联动并进行摄录象。iv.传输采用抽取2M中的空闲时隙方式。4)交换机房与基站的图象监控系统均能与照明系统联动，以保证机房内的光线满足摄录象的

20、要求。2.5、移动局网络监控系统结构图各基站到移动交换局之间采用2M中空闲时隙的传送方式。根据监控内容，若只有数据则只用64K，如果增加图像的监视，可适当增加传输用时隙的数据。移动交换局与监控中心之间采用2M的方式。2.6、SU 的设计在基站机房中，监控由多模块监控系统组成。2M多模块监控系统是将通用采集器的功能系列化的监控系统，其组成结构如图所示：2MYA200-EIMRS485RS232YA100-DKYA200-BCMYA200-RTMYA200-PCM采用多模块监控系统的设计方案，这样就可根据基站的设备和机房面积任意配置设备数量和种类，以满足不同客户需求。用户增加相应的设备只需增加相应

21、的设备即可。其中任一设备功能同单模块监控系统相应功能一致。其中可包括有：l 通用采控模块RTMRTM提供多种数据采集与控制接口，分别为数字输入单元GDI-2、数字输出单元GDO-3、模拟输入单元GAI-2；隔离式的前端设计保证监控系统与被监控系统的分离，一个系统的故障或运行错误不对另一系统产生影响。单板模块设计，每板8路；多种输入输出模块，可灵活配置；最大可测控64路。方便工程安装，避免信号集中监测时工程量大、干扰严重等问题。l 智能协议转换器PCM PCM主要有两个功能，即物理接口转换和通信协议转换，将不同设备的不同物理接口和通信协议转换为相同的物理接口和通信协议，以便于将这些设备接入同一系

22、统进行管理。l 智能蓄电池监测仪BCMBCM提供多种数据采集与控制接口，分别为单体电压输入单元 BMS-2、温度输入单元TSI-1、BMS-2主要采集蓄电池单电池电压，每板8路；TSI-1主要采集蓄电池温度，每板4路；另可采集电池总电压，充放电电流。单体电压最大可测控64路。方便工程安装，避免信号集中监测时工程量大、干扰严重等问题。l 智能门禁系统YA100-DK该门禁系统具有遥控开门，智能记忆开门纪录等的功能。2.7、移动交换局的SS设计SS 的总体结构如图所示： 来自各基站的2M中至少有一时隙是传送监控数据所用通用移动交换局中的交换局半固定连接，将这些2M的各一时隙连接到某几条出中继线上(

23、2M)，监控站处理机中插有二块ATPCM卡，每块ATPCM能接1条2M，因此SS中的一台监控站处理机最多能连接60个基站，这些监控站处理机通过以太网络与监控站业务台连接，例如若每一SS中配有两台监控站处理机就能接入120个基站。监控站处理机完成两大功能，一是SS与SC之间的连接；二是通过监控处理机完成对该SS所监控基站的监视及控制功能，由于SS到SC之间的图像需25帧/秒，因此用2M完成传输。监控站业务台完成两大功能，一是数据库管理；二是业务台功能。其组织结构如图所示：注：监控站处理机内插有以下适配卡：1、ATPCM卡二块，ISA总线成Ö PCM适配。2、YA100-DCP卡一块，连

24、接SS和SC。3、YA100-VIP卡一块，移动交换局视频压缩。4、PLC-745B RS-485卡一块，连接各采集控制模块。图二移动交换局监控设备连接示意图2.8、监控中心SC的设计根据具体的需要，监控站SS也可升级成监控中心，各监控中心的设计原则相同，只是在功能配置及规模上有所不同，可以相差很大，中心系统设计遵循如下原则。硬件：l 系统要有足够的处理速度，以实时地处理来自各被监控点的数据、语音及图像。l 系统要求足够的图像解码速度，以保证监视图像的清晰度和连续性。l 系统要易于扩展，包括被监控点数目、控制台的数目、监视屏数目等等。系统要支持高可靠性，监控系统长时间连续工作，并且本身就用于监

25、控其它系统或环境的运行情况，因此，其可靠性显得尤为重要。l 系统要求足够的数据存储能力。l 系统要有图像存储和管理能力。l 开放式体系结构，支持系统间的组网及面向未来发展。软件：l 丰富的系统管理软件和完善的维护手段。l 支持开放的网络协议。l 良好的用户界面，中文图形界面。l 完善的应用系统功能。l 可靠、安全的操作管理。l 完善的应用系统维护手段。l 开发通用的应用开发平台及工具。其它：l 较好的性能价格比。l 较好的安装、调试、培训及软硬件的维修、升级服务。 图三本地网监控中心设备连接示意图SA-I交换矩阵是一个全数字交换网，能对各端局的监控数据、语音和视频进行全数字交换和复接/解复接。

26、构成本交换矩阵的基本模块是多媒体交换模块MTSM，它不仅具有外围接口，如中继接口、语音接口、视频接口(含视频压缩和解压缩)、通讯接口，还具有很强的交换能力，实现模块内和模块间的交换。G与采用其它方式实现的监控中心相比较，主要有以下优点：1) 每增加两个端局只需增加相关的接入设备，具体地说就是一块数字中继板DT。从而使监控中心的费用不会与端局数间呈线性增长，以达到平滑扩容。2) 交换网中存在多条迂回路径，局部出现故障后可经由迂回路径传输，而不会出现链路中断，使系统具有极高的可靠性。3) 所有设备能够在整个监控系统内实现统一管理、分配，实现设备资源的共享。例如，任一台长时延录像机可选录整个监控系统

27、中任一监控点的图像，任意一台监视器可选择监视整个系统中任意一个监控点的图像等等，这样给关键部位的备份带来了方便。整个系统只需两台录像机即可互为备份，只需两台主处理机主要处理数据与命令)即可实现备份同时也不会出现虽然某个端局出现了告警，但由于不能实现全系统内设备共享而造成即使有空闲设备也不能“接警”的设备“忙闲”不均现象。4) 可采用机架插板式结构，并且绝大多数插板都是数字交换机常用插板，便于维护人员操作、掌握。5) 一个用户机大小的机柜即可容纳处理近100个端局的监控数据、语音和视频的接入，结构紧凑。2.9、软件系统介绍软件系统的设计和开发基于以下技术原则：l 计算机广域网技术。l 计算机数据

28、库技术。l WINDOWS操作系统族的程序开发和ODBC数据库访问界面。l Web Server的IDC数据访问技术。l UNIX程序开发技术。l 基于PC总线硬件界面设计的中断驱动和数据交换的硬件开发和软件接口技术。l 基于8031和386EX硬件的程序设计技术。ProMonitor软件系统主要实现监控系统要求的三遥(遥测、遥信、遥控)的数据传输和控制，并提供计算机人机操作界面供使用者操作和维护。ProMonitor监控系统软件采用结构化、模块化的设计技术，以达到如下的软件设计目标：l 可靠性l 可维护性l 可移植性l 可复用性l 可读性中心系统设备有：l 操作维护台硬件采用台式微机，彩色监

29、视器，再配以鼠标及以太网卡。软件运行中文WINDOWS95安装SYBASE的Open Client For Windows和亚奥环境与动力设备监控系统操作维护台软件模块。功能：1.通讯测试功能，当系统出现故障时，查询各点之间的通讯是否畅通，以便进行故障定位。2.运行情况测试功能，实时监控本系统各端局前置机和中心运行情况，若出现意外提示故障原因。3.数据查询功能，查询各探头传感器等设备安装情况.l 业务台硬件采用台式微机，彩色监视器，再配以鼠标及以太网卡。软件运行中文WINDOWS 95安装SYBASE的Open Client For Windows和亚奥环境与动力设备监控系统操作主控台软件模块

30、。功能：1.负责全网动力设备及环境告警监视，所有端局温度、湿度、红外、烟雾等传感器一旦产生告警、会及时通知主控台。在主控台全网示意图上显示出相应端局告警信息，并以不同颜色标志不同的告警级别(红色：紧急告警/黄色：一般告警)。2.负责整个系统数据配置，包括：局数据信息配置、探测头数据配置、交换机输入/输出数据配置、工控机数据配置、前端机架数据配置、人员信息数据配置、门禁发卡配置。3.告警确认功能，对于红外、烟雾、地湿等开关量告警，主控台负责确认，同时向前置机发命令，复位各相关传感器，并把这一消息通知分控台。4.查询功能，在各端局状态正常时，可以查询各端局每一房间的当前状态，如温度、湿度等。5.配

31、置声卡。当告警产生成，驱动相应的声、光提示，并可接告警板6.外接Modem。在告警产生时自动拨打值班人员的BP机并发出设定信息。7.摄像头控制功能，可控制任意摄像头，包括上下、左右移动/变焦/光圈/聚焦等。l Web服务器硬件采用PC网络服务器，彩色监视器，再配以鼠标及以太网卡。软件运行中文Windows NT、安装SYBASE的Open Client For Windows，和亚奥环境与动力设备监控系统操作WEB服务器软件模块。功能：1.打印监控系统的人员清单2.打印各端局告警流水记录3.打印各端局日报，月报4.打印各端局之间的对比统计分析报表5.打印当前告警状态报表l UNIX数据库服务器

32、硬件采用网络服务器。软件运行及，网络协议采用TCP/IP。由于整个系统对服务器的可靠性要求很高，因此，根据用户的需要可实现多级容错。l 打印机采用激光打印机(如HP Laser Jet 6L)或喷墨打印机(如EPSON MJ_850K)，打印机与主控台连接，完成各种报表的打印工作。2.10、系统技术指标l 系统处理能力1)微机服务器告警峰值 <1次/2秒2)告警发生到告警显示延时 <10秒3)告警准确度 100%4)系统精度l 直流电压测量精度优于0.5%l 其它模拟量测量精度优于2%l 非电量信号的测量精度优于5%l 蓄电池端电压测量误差不大于±5mvl 动态响应时间1)DI从监控点上传到监控中心(SC，透过SS)的动态响应时间应不大于10秒2)D0从监控中心(SC，透过SS)下命令到监控点的动态响