牛曉君，李迎星

(青海油田通信公司網(wǎng)管中心，甘肅酒泉736202)

油田通信動力及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象包括各站點的通信電源、空調(diào)、交流配電箱等動力設(shè)備的運行狀況以及站點的環(huán)境量。同時，考慮到野外站點有可能發(fā)生被盜情況和節(jié)能減排的需求，防盜告警和節(jié)能設(shè)備也應(yīng)納入動力及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，并且告警事件能在第一時間以短信方式通知維護人員。

1 油田動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)期實現(xiàn)目標(biāo)

油田動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)的主要目標(biāo)為:

(1)實現(xiàn)各個通信站點的通信電源實時監(jiān)控;

(2)實現(xiàn)機房門禁系統(tǒng)的接入控制及無人值守機房的門碰監(jiān)測;

(3)實現(xiàn)各機房的溫濕度實時監(jiān)控;

(4)實現(xiàn)部分機房的水浸監(jiān)控;

(5)實現(xiàn)告警事件短信通知維護人員;

(6)近期可滿足100個站點的動力環(huán)境監(jiān)控，且易于擴容。

2 油田動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模及技術(shù)要求

2.1 監(jiān)控對象及內(nèi)容

油田動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)測參量有:開關(guān)電源運行狀況;蓄電池總電池電壓、蓄電池溫度;可被監(jiān)控的空調(diào)監(jiān)測量;機房環(huán)境及安全量:溫濕度、門磁、煙感、水浸。根據(jù)機房類型不同，適當(dāng)選擇需要監(jiān)控的參量。

(1)中心機房

共有4個中心機房需要實現(xiàn)電源監(jiān)控、精密空調(diào)監(jiān)控、機房溫濕度監(jiān)測、機房門禁接入監(jiān)控及地下室水浸監(jiān)測等。

(2)標(biāo)準(zhǔn)機房

共有75個標(biāo)準(zhǔn)機房，需要實現(xiàn)通信電源監(jiān)控，機房溫濕度監(jiān)測、機房門碰監(jiān)測及部分地下室機房水浸監(jiān)測等。

(3)網(wǎng)管監(jiān)控

動力環(huán)境監(jiān)控主網(wǎng)管及服務(wù)器設(shè)備置于中心主機房，其他有人值守站點設(shè)客戶端監(jiān)控。被監(jiān)控的站點增加監(jiān)控前端設(shè)備等輔助設(shè)施。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)對象包括油田各基地通信機房及無人值守機房等。

油田通信機房分為兩種:監(jiān)控中心本地核心網(wǎng)機房、非監(jiān)控中心本地機房(包含各基地通信機房及無人值守中繼機房)。對于監(jiān)控中心本地機房，直接采用RS232/485方式接入各地市本地監(jiān)控中心;對于非監(jiān)控中心本地機房，采用EI、IP、RS232/485方式接入監(jiān)控中心。

2.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

監(jiān)控機房FSU由監(jiān)控采集設(shè)備、傳感器/變送器、蓄電池監(jiān)控單元等設(shè)備組成;電池監(jiān)控單元通過串行口接入監(jiān)控采集設(shè)備。

2.2.2 監(jiān)控中心結(jié)構(gòu)

區(qū)域監(jiān)控中心LSC設(shè)在本地維護中心，可執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)的全部功能，包括對各個端局FSU的數(shù)據(jù)進行存儲、處理，對視頻部分解碼顯示，對告警數(shù)據(jù)實時顯示并告警。

監(jiān)控中心由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、動環(huán)應(yīng)用服務(wù)器、業(yè)務(wù)臺、報表臺、前置臺、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備等設(shè)備組成。

監(jiān)控中心是由局域網(wǎng)構(gòu)成，網(wǎng)上運行 TCP/IP協(xié)議，可以與其它控制系統(tǒng)，如綜合網(wǎng)管系統(tǒng)等進行連接，監(jiān)控中心所有的業(yè)務(wù)臺軟件模塊都是全中文的操作及顯示界面。

2.2.3 組網(wǎng)原則

(1)原則上設(shè)置一個監(jiān)控中心(SC)。

(2)每個被監(jiān)控的站點設(shè)置為一個監(jiān)控單元(SU)。

(3)每個基站內(nèi)具有多個監(jiān)控模塊(SM)，監(jiān)控模塊分為自備式智能監(jiān)控模塊和附加監(jiān)控模塊兩種形式。其中附加監(jiān)控模塊可通過數(shù)字輸入、數(shù)字輸出或模擬輸入、計數(shù)輸入接口分別與非智能設(shè)備的相應(yīng)接口連接。

2.2.4 系統(tǒng)組網(wǎng)方式

在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控中心(SC)與監(jiān)控單元(SU)之間的傳輸通信應(yīng)根據(jù)實際的傳輸資源狀況，選擇穩(wěn)定、可靠、合理的傳輸組網(wǎng)方式。

2.3 系統(tǒng)各級功能要求

2.3.1 監(jiān)控模塊(SM)功能

(1)實時采集監(jiān)控對象的運行參數(shù)和工作狀態(tài)，收集故障告警信息，并送往監(jiān)控單元(SU)。

(2)實時接收和執(zhí)行來自監(jiān)控單元(SU)的監(jiān)測和控制命令。

(3)具有 RS232、RS485/422、IP 等通信接口，方便納入上級動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)接口。

(4)具有自身控制功能優(yōu)先及相關(guān)的保護功能，對于監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的錯誤命令及可能損害監(jiān)控對象的命令具有容錯功能。

2.3.2 監(jiān)控單元(SU)功能

(1)周期性地采集各監(jiān)控模塊(SM)傳送來的各類信息，進行數(shù)據(jù)處理、存儲，具有便攜式計算機進行現(xiàn)場維護操作的功能，實時向監(jiān)控中心(SC)發(fā)送狀態(tài)改變、告警信息及相應(yīng)數(shù)據(jù)。

(2)隨時接收并快速響應(yīng)來自監(jiān)控中心(SC)的監(jiān)控命令。

(3)可通過監(jiān)控模塊(SM)對各工作點下達監(jiān)測和控制命令。

(4)具有定時統(tǒng)計基站內(nèi)各個監(jiān)測數(shù)據(jù)的最大值、最小值和平均值的功能，并將這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)定時上傳到監(jiān)控中心(SC)。

(5)當(dāng)蓄電池組運行狀態(tài)變化時［浮充(或均充)轉(zhuǎn)放電和放電轉(zhuǎn)浮充(或均充)］，蓄電池組運行參數(shù)和單體蓄電池電壓(已對單體蓄電池進行監(jiān)測)記錄間隔時間不超過2 s，且應(yīng)記錄充、放電全過程。

(6)當(dāng)通信發(fā)生中斷，監(jiān)控單元(SU)應(yīng)能夠保存主要歷史數(shù)據(jù)和全部告警數(shù)據(jù)至少7天，在通信恢復(fù)后，具備將通信中斷期間的數(shù)據(jù)上報功能。

(7)設(shè)備異常時應(yīng)能自動重新啟動或后端遠程啟動，重啟后，原有已經(jīng)上報的基站告警信息、歷史數(shù)據(jù)及設(shè)定參數(shù)等數(shù)據(jù)應(yīng)不丟失，且不重新上報。

(8)應(yīng)具有一定數(shù)量的AI、DI和DO接口，滿足基站監(jiān)控對非智能設(shè)備的監(jiān)控需求;具有一定數(shù)量的通信接口(RS-232、RS-485/422、IP、USB 等)，滿足對基站智能設(shè)備監(jiān)控的需求，通信接口數(shù)量應(yīng)能方便擴充。監(jiān)控單元(SU)到上一級監(jiān)控系統(tǒng)的通信接口類型應(yīng)能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸資源靈活調(diào)整。

(9)應(yīng)具有遠端程序下載并重啟的功能，支持底端軟件的在線升級。

(10)對于采用智能門禁設(shè)備的基站，應(yīng)能自動記錄人員進、出時間，在讀卡器和數(shù)字密碼鎖配合使用的場合，應(yīng)同時記錄員工的編碼等信息，同時給出重要告警信息;應(yīng)具有配合撤防功能抑制門禁告警信息的能力。

(11)SU應(yīng)具有良好的可維護性，支持底端軟件的在線升級。

(12)SU需具備良好的可擴容性，應(yīng)具備數(shù)據(jù)采集、智能設(shè)備通信串口、視頻等各種擴展板配置擴展功能，以適應(yīng)局站監(jiān)控對象、監(jiān)控內(nèi)容數(shù)量的擴容。

(13)SU需具備良好的適應(yīng)性，應(yīng)同時具備多種數(shù)據(jù)通訊接口，需同時支持E1線路、IP、串口等多種傳輸資源。

(14)SU需具有較高的電磁兼容能力，需采用具有較高強度的金屬外殼，以適應(yīng)監(jiān)控現(xiàn)場的電磁環(huán)境。

(15)SU監(jiān)控單元的各種端口，包括采集端口、通訊接口、電源接口等，必須具有高規(guī)格的防雷指標(biāo)。

3 動力環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸方式

無人值守站點采用E1傳輸方式將各機房監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心;各中心機房及中繼機房可以通過公務(wù)信道方式、E1方式將各機房監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。

4 動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢

綜上所述，油田動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)具有如下特點:

(1)全面靈活的組網(wǎng)方式，支持多種傳輸方式，支持混合組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以逐級靈活組網(wǎng)。系統(tǒng)容量大，可平滑擴容，數(shù)據(jù)處理能力強。

(2)高可用性的雙數(shù)據(jù)通道設(shè)計，使得協(xié)議數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫連接采用不同的通道，在保證效率高、網(wǎng)絡(luò)流量小的同時還保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

(3)最優(yōu)化的軟件模塊化與可擴展性設(shè)計。

(4)高速的監(jiān)控報警響應(yīng)能力，系統(tǒng)可保證告警上報時間(在不設(shè)置告警延時上報的情況下)不超過10 s，遙測量和狀態(tài)量改變上報的時間同樣延遲不超過10 s。

(5)極低的網(wǎng)絡(luò)資源占用率、強大的數(shù)據(jù)庫支持和存儲能力。

(6)豐富的智能分析功能、多種數(shù)據(jù)和報表查詢功能，報表支持表格、圖形(曲線圖、直方圖、餅圖)、以及并行顯示，并可以根據(jù)需求自定義報表。

(7)全面的權(quán)限管理，系統(tǒng)采用用戶組方式進行權(quán)限管理，可對用戶組進行端局、設(shè)備的操作權(quán)限分配。

(8)高度的可靠性設(shè)計，電信級的軟件可靠性和工業(yè)級的硬件可靠性。

(9)良好的可擴容性、兼容性和可維護性。參考文獻:

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