设计方案

湖南广电局机房监控系统方案设计
一、系统介绍
1．概叙
国民经济中的一些重要部门和行业，如电信、广电、无线电话系统等的安全和稳定的运行是他们的生命。

然而以上系统都存在基站（机房）多而分散，不便集中监控管理的特点。

按传统的监控管理方式，每个基站所都必须分派值守人员，这就造成了诸如监控质量不稳定、安全系数不高、运行费用居高难下等结果。

同时随着国民经济的高速发展，这些部门的规模越来越大，技术也日趋复杂，为了确保整个系统的正常有效的运行，监管工作量急剧增加。

而为了保证经济效益，员工的数量又必须实现零增长，这就给这些部门和行业带来了一个十分紧迫的问题，即整个系统的集中监管问题。

同时可喜的是，近年来紧随Internet和Intranet飞速发展的巨浪，现代网络技术突飞猛进，网络技术日趋先进和成熟，应用领域也急剧扩大，其传输的数据量和可靠性足够担当实现设备及环境远程集中监控的数据传输任务。

ProMonitor动力设备及环境远程监控系统成功的应用了现代网络技术为用户解决了远程监控这一难题。

ProMonitor系统是上述行业管理信息系统的一个子系统，为真正实现下层基站的无人值守，并建立符合网络高速发展的运行维护体系提供了强有力的物质基础和保障。

ProMonitor系统向用户提供一种较为全面、完整和一致的解决方案，目的是对分散、面广的各个独立系统和环境进行遥测、遥信、遥视和遥控，监视各个子系统和设备的运行和环境的状态，并记录和处理有关的数据，及时统计，生成报表，为决策提供依据，并及时侦测故障并发出告警通知相关人员，从而实现下层基站/所的无人值守，提高系统的可靠性和安全性，降低系统的运行和维护成本，从而为用户创造出经济效益。

同时，ProMonitor系统的组件及网络传输方式可以根据用户的具体要求和条件进行组合，ProMonitor系统能为您量身定做出适应具体情况的系统，适应系统运行和维护的新模式。

2、结构介绍
ProMonitor监控管理系统采用逐级汇接的拓扑结构，可由集中监控中心CSC(Concentration Supervision Center)、区域监控中心LSC(Local Supervision Center)、现场监控单元FSU(Field Supervision Unit) 组成树形网络拓扑，动力、环境集中监控系统是一个相对独立系统，经C接口与本地网管系统连接，如图所示。

根据各地交换网络的具体情况，集中监控中心CSC可以下设一个或数个区域监控中心(LSC)，各现场监控单元FSU根据监控参量的具体情况(类型、数量、分布等)，每个FSU配置一个或数个监控模块SM。

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、1系统结构图:
图1 移动-动力及环境集中监控系统网络结构图
2.1.1、现场监控单元FSU（Field Supervision Unit）
FSU 连接各种电源设备、空调设备等智能或非智能设备的监控模块以及各种
环境量的采集器（SM）。

FSU对监控对象进行数据采集，并且能接收监控对象的的告警数据（包括事件），通过接口A把这些数据上行传送给区域监控中心LSC。

FSU通过接口A接收区域监控中心LSC下行传送过来的控制命令（包括设置命令等），FSU把这些控制命令发送至各相关的监控模块（SM），由SM对受控设备及环境量采集器直接进行控制。

FSU包括图像的摄像生成和编码压缩，通过接口A把这些图像数据上行传送给区域监控中心LSC，同时通过接口A接收区域监控中心LSC下行传送过来的摄像控制命令进行摄像控制。

2.1.2、区域监控中心LSC (Local Supervision Center)
LSC通过接口A接收现场监控单元（FSU）上行的数据，并通过文字、图形、图像、声音等各种人机接口方式真实表现监视对象的当前状态和告警信息，并且根据要求，保存历史数据和进行统计分析。

LSC通过人机接口方式接受管理维护人员发出（或预先设置）的设备控制命令，并通过接口A下行向现场监控单元（FSU）发送的这些控制命令（包括设置命令等）来实现对设备的控制，同时保存控制命令发出的历史记录。

LSC可以通过接口B把相关数据（包括告警、事件）上行传送给集中监控中心（CSC），同时也通过接口B接收集中监控中心（CSC）下行传送过来的对设备的控制命令（包括设置命令等），根据LSC系统设置或权限设置等，LSC通过接口A向现场监控单元（FSU）发送的这些控制命令。

2.1.3、集中监控中心CSC（Concentration Supervision Center）
集中监控中心（CSC）通过接口B接收各种不同的区域监控中心LSC上行的数据，并通过各种人机接口方式表现监视对象的当前状态和告警信息，并且根据要求，保存历史数据和进行统计分析，同时，通过各种人机接口方式接受管理维护人员的发出（或预先设置）的设备控制命令，通过接口B下行向区域监控中心LSC发送的这些控制命令（包括设置命令等），来实现对设备的控制，并且保存控制命令发出的历史记录。

集中监控中心CSC可以通过接口C把相关数据传送给本地移动网管中心（GL-NMC）。

二．系统结构设计
本系统应用Promonitor灵活的组件功能，根据用户的具体需要为广电机房的监控项目提供完整的量身定做的解决方案。

✧系统总结构
根据用户需求，需对前端机房环境进行监控，监控内容包括防盗、消防、空调、蓄电池等。

系统的整体结构比较简单，是由前端机房（监控现场）和中心机房（监控中心）组成的两级监控系统。

监控中心和监控现场的连结呈星形拓扑结构。

在前端机房由一台前置机和相应的软件来处理相关的监控数据，而至于监控数据的传输，由于用户提供的信道是光纤，所以从前端机房到中心机房之间的数据传输用光端机来实现。

监控中心由一台带光纤接口的网络交换机将光信号还原成计算机能处理的信号，由监控处理机实现对前端机房的监控数据的处理。

✧中心机房系统结构
中心机房应用一台带光接口的网络交换机实现前端机房到中心机房的数据的还原，由监控处理机（配专用监控软件）完成对前端己方的监控处理，监控
处理机同时完成硬盘录像功能，并可由打印机打印出统计的监控数据报表，在控制台可以完成监控数据、图像的查询，发出监控命令（云台转动、空调开闭）等功能，其系统结构图如下：
前端机房
前端机房监控设备有前置机、智能协议转换器、智能数据采集器、蓄电池采集器，摄像机、云台、云台解码器、光终端机，以及用户所需的各种传感器（烟感、红外、门磁、玻璃破碎感应器、水浸传感器）。

烟感、红外等各种传感器获得的报警信号，通过智能数据采集器的处理变成符合RS-485协议的信号，通过插在前置计算机中的485卡，交由前置机和中心监控机处理。

由摄像机获得的视频信号，通过视频采集卡的处理转变成数字信号，通过前置机处理后，视频和监控数据最后由光终端机转变成光信号，通过局方提供的信道传至监控中心机房。

前置机同时负责接收和解释监控中心发出的监控指令，如云台转动命
令、空调开闭命令，并通过计算机的RS-485接口交由云台解码器和PCM协议转换器处理并执行。

三．主要设备技术介绍
✧BCM300蓄电池监测仪
●概述
蓄电池作为一种理想的储能供电设备，能有效地防止由于电源故障造成的巨大损失，并以其优越的电气性能被广泛应用于电信通信、电力供应、微波站等诸多领域。

正确地使用和维护蓄电池，可以大大地提高其使用效率和使用寿命；因此，良好的维护工作就更显为重要；以往的蓄电池均靠人工检测，存在精度低、工作量大、数据记录不全、效率低等弊端。

更难支持远端设备。

BCM300蓄电池监测仪主要是针对蓄电池组的维护和监控，参照国家电信总局的各种监控系统技术规范，自行设计、研制开发的新一代蓄电池监测设备。

BCM300蓄电池监测仪既可单独使用，也可作为监控系统的前端设备，通过提供统一标准通信协议加入集中监控系统之中。

BCM300蓄电池监测仪不仅能对电压、电流、温度等数据进行精确的实时监测，更为突出的是能迅速估算出单体电池的剩余容量。

本设备采用模块化结构，具有接线简单、耐腐、高精度、高效率、数据不丢失、界面友好、操作简便等特点。

可应用于电力、电信、微波站等领域。

技术指标
工作范围：
1、测量2组蓄电池组；
2、每组测量1—27个蓄电池端电压，1组电流，8个标示温度。

通信速率：
RS-232接口：2400/4800/9600/19200Bit/s；
RS-485接口：可多机使用，同时与上位机连接。

总电压测量：
测量范围： 0—100V；
精确度：优于±0.5%。

单体电压测量：
测量范围： 0—±3.2V；
准确度：优于5mV；
分辨力： 1 mV。

电流测量：
测量范围： 0—1500A；
准确度：优于±1%。

温度测量：
测量范围： 0—100℃；
准确度：优于±1℃。

容量测量：
判别力：>80%。

工作电压：
标准电压： >DC48V：
允许范围： 18V~72V无极性。

环境条件：
工作温度： -5°C ~ +40°C
贮存温度： -40—70℃：
相对湿度： 10％~ 90％（+25°C）：
大气压：70—106KPA。

●系统特点
◆可独立使用，通过外接PC机，实现本地显示、打印功能。

◆内置1M×8Bit静态RAM，能长期贮存各种数据。

◆可外接MODEM实现远端监测。

◆可纳入电源集中监控系统中使用。

◆模块化结构，根据监测对象的数量，灵活配置测量1—2组蓄电池组。

●系统告警功能
◆电压超限（总电压，单体电压）。

◆电流超限（充电电流）。

◆温度超限（各标示点）。

✧RTM300通用智能采集器
RTM300通用智能采集器主要是针对移动通信系统中基站设备的监控而自行设计、开发的产品，具有可靠性高，响应速度快，使用方便，便于工程安装、维护方便等特点。

通过配备各种传感器, RTM-300可对交流电压, 交流电流, 频率, 功率因数，直流电压，直流电流，空气开关状态，熔丝状态，环境温度、湿度，红外、烟雾等量的监测，并通过输出开关信号实现控制输出的功能。

同时RTM300具有RS-232和RS-485两种通讯接口，可以通过Modem进行远程数据传输，适用于各种现场监测、控制及自动化。

●产品技术指标及规格
◆12路模拟量。

隔离/非隔离输入可选，0-10VDC、4-20mA或0-75mVDC
灵活配置，提供15V DC电源输出。

◆24路开关量。

输入类型为干触点，TTL电平，TTL脉冲，电流环等，并
提供20VDC/12VDC电源输出。

◆8路继电器输出。

◆通过RS-485总线与计算机通讯，以总线方式可与多达255个具有相同协
议的设备并联。

◆通过RS-232方式与远/近端计算机通讯，也可通过MODEM进行电话线
拨号。

◆控制状态可掉电保持，同时具有历史数据保存功能。

◆供电24VDC DC18-36V（24VDC通讯电源系统）
48VDC DC36-72V（48VDC通讯电源系统）
◆最大供电功率<20W
◆工作环境：0-50C；20-90%RH
◆模拟量输入范围：0―10V/4―20mA/0―75Mv
◆精度
模拟量输入测量精度> 1‰ 测量速度< 960mS
数字量输入输入环路电流“0”< 0.25mA、“1”> 5mA
脉冲输入频率10HZ―100KHZ 占空比> 25%
无源干触点输入测量速度<1S
数字量输出1A / 125V AC或1.25A / 24VDC
◆RS-232/RS-485通讯速率4800/9600/19200bps
◆外观尺寸长×宽×高= 300(mm)×208(mm)×34(mm)
◆重量 1.5Kg
✧PCM300协议转换器
是用在连接智能设备，完成智能设备协议和485协议转换的通信设备。

适用于智能设备（柴油发电机、空调等）通信协议的转换，包括物理层（速率、帧格
式，校验方式）、协议及上层命令和数据的翻译转换，数据量控制等。

保证不同设备接口对上层软件透明。

可作为协议转换，完成从RS232、RS485和I/O之间的任意转换。

PCM300协议转换器能对收到数据进行处理，并上报报警信号或传送所需的数据。

●工作原理
PCM300协议转换器自带的串行口接485或RS-232与系统总线相连，以系统规定的波特率及协议与上位机通信。

并通过TL16C550扩展出一个串口与智能设备通信。

本设备可运行软件执行串行通信格式的解释和转换，智能协议转换使用62256（8KRAM）作为内部数据缓存
●产品技术指标及规格
◆读卡时不用直接接触读卡器
◆具有RS-485和RS-232二种通信接口
◆采用在线编程技术，可以远程下载
◆提供24路I/O接口
◆电源：-48V
◆电流：<100mA
◆速率：19200bps
四、系统功能描述和特点
ProMonitor系统由三大子功能系统组成，即动力子系统、环境子系统、图像子系统，涉及移动公司的各通信机房或营业厅，如交换机房、传输机房、配线室、控制室、值班室、油机房、电池室、配电室、高压房、营业大厅等等。

其监控的内容如下：
4.1 监控系统的管理
4.1.1、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。

4.1.2、告警管理
●告警等级
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。

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。

●告警功能要求
1）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。

所有告警在业务台上一律采用可视、可闻声光告警信号。

2）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。

3）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。

4）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。

●告警门限值设定
根据现场情况由系统管理员设置。

4.1.3、配置管理
监控系统具有配置管理功能，当操作人员变更或增加、删除系统中被监控的对象及调整系统参数时，用户均可通过应用界面改变系统配置文件来完成系统配置。

4.1.4、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。

同时，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。

4.1.5、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。

4.2 监控模块(SM)功能
●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)。

●实时接受和执行来自监控单元(SU)的监测和控制命令。

4.3 监控单元(SU)的功能
●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（无人值守的基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（移动交换
局）发送状态改变或告警信息及相应数据。

●随时接受并快速响应来自监控站SS的监控命令。

●可通过监控模块SM对各工作点下达监控命令。

●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。

●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
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。

●具有保存告警信息及监测数据的统计值至少一天的能力。

●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。

●对于采用智能门禁设备的基站，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，如在正常上班时间或基站有人
值班的场合，具有门禁告警信息的能力。

4.4监控中心功能
移动交换局监控管理功能的配置可大可小，既可以不做任何监控管理工作，也可以按分控中心进行配置，其功能类似监控管理中心，实时监视各基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。

主要功能如下：
●具有实时作业功能，能同时监视辖区内SU的工作状态并与其他系统保持
通信，可通过监控单元SU对监控模块(SM)下达监控命令。

●设定告警等级、密码等级。

●设定各监测量告警门限值。

●实时监测各基站动力设备和机房环境的工作状态，接受故障告警信息。

●具有告警过滤能力。

●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。

●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
报表具体种类如下几种：
（1）日（月）监测数据统计报表（电力设备）
（2）日（月）监测数据统计报表（空调设备）
（3）柴油发电机组开机运行记录表
（4）电力设备运行交接班记录表
（5）日（月）门禁刷卡记录表
（6）月（年）门禁刷卡统计表
（7）操作人员登录记录表
（8）日（月）操作记录报表
（9）交流总用电量月报表
（10）交流数据日（月、年）统计报表
（11）直流数据日（月、年）统计报表
（12）机房环境数据日报表
（13）+24V蓄电池组测试日记录表
报表具体格式、内容如下：
日（月）监测数据统计报表
（电力设备）
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
日（月）监测数据统计报表
（空调设备）
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
柴油发电机组开机运行记录表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
电力设备运行交接班记录表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
日（月）门禁刷卡记录表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
日（月）门禁刷卡统计表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
操作人员登录记录表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
日（月）操作记录表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
交流总用电量月报表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
交流数据日（月、年）统计报表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
直流数据日（月、年）统计报表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
机房环境数据日报表
区域监控中心：
日期：主管：班长：维护人员：
+24V蓄电池组测试日记录表
区域监控中心：
时间：主管：班长：
维护人员：
-48V蓄电池组测试日记录表
区域监控中心：
维护人员：
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, 然后根据需要自动倒入外存。

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）、打印信息在屏幕上有提示。

打印内容包括:
1）、告警报表
2）、日、月告警和监测数据统计报表
3）、全部监测参数
4）、曲线图、直方图等
5）、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)。

如果是在移动交换局,分控中心实时向监控中心转发紧急告警信息。

必要时(如移动交换局的分控中心夜间无人值守)，可分控中心可设置成将所收
到的全部告警信息转送到监控中心。

分控中心和基站的监控设备随时接受监控中心定时下发的时钟校准命令。

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，然后自动倒入外存。

具有监视设备或系统故障状态，外接电子显示屏的能力。

4．5、系统特点
1、先进性：系统采用Client/Server体系结构和分布式处理的设计思想，应
用软件有统一接口，并在统一的API上层开发，屏蔽了因具体计算机硬件网络不同而造成的差异。

并采用人工智能技术进行智能分析。

2、开放性：整个系统是一个开放系统，TCP/IP协议、公共开放平台、485/232
公共传输线、友好界面，能容入不同厂商的产品。

软、硬件升级有保障。

3、可扩展性：能够适应不断增加的业务需求。

当增加新的端局时，只需增加
前端采集设备和传输线路即可。

4、可靠性：隔离式前端设计，保证监控系统与被监控系统分离，一个系统的
故障或运行错误不对另一系统产生影响。

远程传输有备份通道，系统自动
完成切换。

5、灵活性：系统组网方式灵活，传输媒体多样。

通信机房动力、环境、及图
像监视功能统一，系统功能可任意组合，适应用户不同层次的应用需要。

6、实用性：系统具有设备监控、故障分析、运行管理、系统自诊断、在线维
护及远程软件版本升级等比较完善的功能。

7、实时性：系统具有很快的响应性能，并具备多点多事件并行告警处理能力。

8、安全性：系统关键设备及全部软件完全自主独立开发，系统的维护升级有
保障，具有最佳的性能价格比,系统提供三级安全保密控制（A用户权限的口令鉴别、B文件存取权限控制、C操作员分级管理）以保证系统安全。

9、易操作性：图形化中文组态界面，在线帮助信息、方便、友好。

安装简单、
操作方便，并可根据用户的实际情况和需要设计界面。

10、可维护性：完善的售后服务体系。

系统为三级维护体系：培训用户的系
统维护员，各办事处维护工程师，公司总部及研究所的维护工程师和技术
开发工程师。

11、图像实时性：双向图像，硬件实现、速度快、误码率低，标准传输协议
H.261，可发展为会议电视。

12、系统的维护和管理使用SQL Manager以及SQL Monitor监视和维护工具，
结构设计采用统一的建网模型，网络拓扑结构清晰，结构化布线，是网络
测试和维护的强有力保障。

五、技术指标
5.1 系统处理能力
5.1.1、微机服务器告警峰值 <1次/2秒
5.1.2、告警发生到告警显示延时 <10秒
5.1.3、告警准确度 100%
5.1.4、系统精度
直流电压测量精度优于0.5%
其它模拟量测量精度优于2%
非电量信号的测量精度优于5%
蓄电池端电压测量误差不大于±5mv
5.2、动态响应时间
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D0从监控中心(SC，透过SS)下命令到监控点的动态响应时间应不大于10
秒
AI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16秒A0从监控中心(SC，透过SS)下命令到监控点的动态响应时间应不大于16
秒
5.3、可靠性要求
ProMonitor系统是要求24小时连续运行的系统，可靠性要求较高，数据通信协议采用TCP/IP。

为保证数据不丢失，应用软件的设计考虑系统软件或传输链路出故障时的处理。

若数据传输链路出故障，则应用软件自动重新建链并直到链路建立为止。

系统的MTBF为100,000小时，MTTR为1小时。