铁路通信电源及环境监控系统应用

刘 东

（中铁建电气化局集团南方工程有限公司 湖北 武汉 ４３００７４）

摘 要：介绍了通信电源系统的重要性及组成和特点，详细了解了当前铁路通信电源及环境监控系统的组成及功能特点，重点以青荣城际铁路为例，介绍了当前高速铁路使用的通信电源及环境监控系统的具体解决方案。

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关键词 ：通信电源监控系统；特点；应用

中图分类号：U238 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．08．０30

０ 引言

通信电源是通信系统的重要组成部分，是为通信设备提供安全、可靠、高效、稳定、不间断的能源，要适应通信技术的整体发展， 通信电源设备性能的要求也必须逐步提高。除必须满足基本的功能外，还要求具备交流配电、自动切换、直流配电、远程智能集中监控的需要。

１ 通信电源系统的组成和特点

一套完整的通信电源系统应该包括５个部分：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。通信电源具有如下特点。①设备及其种类多、分布广，而质量参差不齐；②设备缺少必要的监视控制手段， 通信控制接口标准各异；③需要定期检测维护；④设备要有备品备件，市电要有双路或多路输入，交流和直流互为备用；⑤设备允许的交流输入电压波动范围大。

２ 铁路通信电源及环境监控系统的组成及功能特点

２．１ 铁路通信电源监控系统的组成

铁路通信电源监控系统由监控中心与沿线站点的远端监控单元组成．监控中心是沿线各站点机房环境数据集中监控的维护、统计分析和管理的中心，主要包括业务主机，监控主机、打印机、服务器等。监控中心负责对现场监控设备传送的各类信息，进行数据分析处理、存储显示打印、并用多种方式示警，出现故障后随时进行相关处理工作，发布派班命令，记录处理结果。

现场监控设备ＲＴＵ是整个监控系统最基本单元，监控终端、智能环境监测、智能空调监控、通信电源监测、视频编码等是一个集成的整体。

２．２ 铁路通信电源监控系统的功能和特点

（１）系统具有联动操作性。即当监控系统中某一条件成立后，立即执行相应的动作。例如，当环境温度过高时，自动地使该处的空调工作于制冷状态；当环境温度过低时，自动地使空调工作于制热状态。联动的规则由管理员来定义，当一般操作员进行监控时，监控系统会使用已经定义好的联动规则，当条件成立后自动地进行某些动作。

（２）系统能够实现与第三方视频系统的关联互动。环境监控系统的告警能够自动触发视频系统的关联动作，视频系统有关机房部分的告警也能自动纳入环境监控系统进行统一管理。

（３）监控系统具有比被监控设备更高的安全可靠性，监控系统的设备和软件，在统一的系统时钟下同步实施监控工作，监控系统具有准确的时钟校准功能。在网络中断条件下，具有本地告警存储能力，支持扩展外部存储；自动记录网络中断期间发生的告警，设备预留的告警存储空间大于２５６Ｍ。

（４）监控系统的安全性。①监控系统中心及现场设备的安全性有保障；②系统有多重密码机制，密码可由系统维护人员维护；③监控系统有系统工作日志，详细记录所有的操作过程和报警事件；④监控系统数据处理主机具有良好的病毒防范能力；⑤系统具有故障降级运行模式，在系统中心故障状态下，用户可以直接通过浏览器等登录各前端ＲＴＵ，查看实时数据和前端存储的告警记录。

（５）易用性。监控系统不论在中心还是小站，均具有良好的人机界面，每一步操作有交互式汉字提示。小站和中心的界面除可以显示前端监测到的实时数据和告警信息外，还显示实时数据曲线或历史数据曲线以及获取“瞬间突变数据”曲线，便于用户直观、形象的掌握被监控设备数据的变化状态。

（６）容错性。系统不因个别模块或部件的故障导致整个系统的故障。系统能在监控中心远程控制开启／关闭某个模块或传感器。系统有降级运行模式，在系统中心设备故障或部分网络中断情况下，与网络断开的前端监控站能自行完成监控数据的采集、处理和告警的存储，接受本地或能够与其连接的计算机终端的数据调阅，并在网络恢复后将告警数据自动上传。

（７）可维护性。系统提供手段使维护人员迅速了解和排除系统故障。当维护人员进入通信站时，系统不发出门禁告警或管理中心可知此门禁告警由维护人员引发。维护人员可根据需要进行管辖站点的增加和删除。

（８）数据的可恢复性。历史数据及统计数据进行定期备份，系统中可以使用两个库，一个为当前库，一个为备份库。如果设定备份周期为６个月，则当前库中保存最近６个月的实时数据与统计数据，６个月之前的数据转移到备份库，当备份库中的数据超时６个月时，可以通知维护人员将备份库中的数据备份到文件。当进行数据查询与统计时，要根据查询或统计的时间，在不同的库中获取数据。

（９）扩展性要求。监控系统具有良好的扩展性，可随着通信系统的扩展而扩展，如通信设备的增加、站房的变化等，并适应不同的传输接入方式，便于无限级网络延伸和图像系统的扩展。

（１０）实时性要求。监控系统数据处理服务器设备采用实时多任务操作系统，以保证对数量众多的局站监控数据处理速度及响应时间。

（１１）组态化要求。系统软件能够对任意监控量进行微调修正、告警门限、告警延迟设置，能够对不同的监控量的状态进行组合，产生告警事件。监控系统实现数据处理层与人机应用层的分离，监控主机与操作终端、后台数据库软件升级互不影响。

３ 铁路通信电源监控系统的解决方案

以２０１４年底开通运营的青荣城际铁路工程为例，进一步探讨通信电源及环境监控系统的解决方案。

３．１ 技术需求

本系统采用传感器技术以及自动控制和检测技术，实现对通信和信号机房环境、通信电源设备的监控以及空调的控制。机房通信电源及通信、信号机房环境监控系统可对机房动力设备、空调设备以及机房运行环境和安全等各类情况进行实时监控，为通信系统正常运行和提高服务质量（ＱｏＳ）提供保障。

３．２ 组网方案

全线新设通信电源及环境监控系统，实现对通信交、直流电源设备工作运行状况及通信机房、环境的监控。环境监控系统具备与综合视频监控系统、照明等系统联动功能。

本工程在济南通信站新设电源及环境监控中心设备，在青岛、烟台通信站、莱西北、烟台南、威海综合维修车间、青岛电务段设置复示终端。

沿线各通信、信号机房、信息机房设置监测分站ＲＴＵ设备，对机房温度、湿度、烟雾、水浸、门磁进行监测所需的传感器和协议转换设备以及对照明、通信开关电源、ＵＰＳ设备、蓄电池组、机房空调工况进行监测所需的采集模块和协议转换设备，从而实现对通信交、直流电源设备、通信、信号机房空调的工作运行状况、照明以及机房环境的监控。

３．３ 与其它系统互联和联动方案

与视频监控系统互联，本系统需与综合视频监控系统互联，实现告警－视频联动功能。联动方式可采用前端联动和后端联动两种方式。①后端联动：当有（门磁、水浸、红外等）发生告警时，通过远程监控单元启动照明。同时，动环监控中心将告警信息传送给视频监控系统，触发视频联动；②前端联动：门磁、水浸、红外等数据采集单元干节点接口与综合视频监控系统本节点的编码器干节点接口互连，当动环系统前端环境量（如门磁、门窗破碎等）产生告警时，直接引发照明联动、摄像机预置位调用、中心画面弹出，实现系统间的联动。

本工程采用后端联动方式；与通信综合网管系统互联；监控中心通过以太网接口与综合网管系统进行互连。

４ 结语

通信电源及环境监控系统在实际运行过程中，铁路通信电源监控起到了很好的作用，及时发现安全隐患，更换设备。为铁路运营维护提供了优良的保障，为铁路系统实现综合管理、无人值守、减员增效提供保证，具有显著的实用价值。

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参考文献

１ 贾继伟．通信电源的科学管理与集中监控［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００４

２ 龚成．通信电源集中监控系统的设计与实现［Ｄ］．成都：西南石油大学，２００６

３ 曹岩，孙凤茹．铁路通信动力监控方案设计［Ｊ］.自动化与仪器仪表，２０１４（１２）

４ 郑晓安．关于动力环境监控系统在通信电源中的应用［Ｊ］．科技与企业，２０１１（１２）

５ 郭小蓉．电源及环境监控系统在铁路通信中的运用［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１４（１２）

（责任编辑 要 毅）