浅谈动力环境集中监控系统的组网方式

浅谈动力环境集中监控系统的组网方式
近年来，随着移动通信事业的迅猛发展，网络覆盖面积日益扩大，移动通信
基站也是星罗棋布般的遍及全国各地。由于移动通信所处的大多数地区，电力网
情况并不稳定，环境也比较恶劣，而且大多数基站机房都是无人值守，对基站进
行集中监控是每个运营商的首要任务。基站动力环境监控系统正是为了适应这种
要求而开发的一种专用监控系统，对基站的环境量和动力设备进行监控。通过监
控系统对基站实现“集中监控、集中维护、集中管理”是移动通信网络维护管理现
代化的目标和要求。本文将通过实例介绍移动通信基站动力环境监控的组网方
式。

一、 系统介绍
1. 系统结构和特点。移动通信基站的设备相对较少，需监控的变量和环境
的数量也不是很多。因此，一般在基站侧设计多功能一体化的监控设备MISU，
就能实现对基站动力环境量的监测。

基站集中监控系统主要由三部分组成：前置数据采集部分、远距离传输部分
和中心局域网部分。

2. 组网方式。移动基站动力监控系统采用开放灵活的组网方式，一般采用
WAN和Ethe-t组网方式。 数据通信网的传输方式一般有：DDN、拨号电话线、
专线、X.25、帧中继等。由于移动通信网的特殊性，在很多基站难以单独为监控
系统铺设线路，这就限制了上面几种方式的应用。而移动基站与移动交换局之间
是采用E1线路进行传输的，在此业务信道中，一般仍有空闲的时隙，所以可利
用这些空闲时隙建立监控系统的数据通信网。

在我公司组网初期，基站传输资源相对充足，动力环境监控主要采用2M的
方式接入。后期随着传输资源的使用频率加大，主要以G网BTS抽取时隙的方
式进行传输，传输速率达到64KB/S。目前，中兴动力环境监控系统组网主要由
这两种方式组成。后一种方式传输速率相对较低，但充分利用了时隙资源，有效
地解决了基站动力环境监控系统的监控传输通道问题。

二、前置数据采集部分
1. 基本组成。前置机采集部分主要由多功能一体化监控设备MISU组成，
主要完成对基站的动力设备和环境参数进行实时监控，并具备实现和基站的组网
功能。

基站动力环境监控系统所监测的主要有：通信开关电源、蓄电池组、空调和
环境量。

开关电源的监测量包括：输入交流电压、直流总电压、总电流、系统工作状
态、熔丝状态、电池充放电状态、每个模块的输出电流、工作状态、蓄电池容量。

蓄电池的检测量包括：蓄电池总电流及每组电流、蓄电池总电压、蓄电池单
体电压、蓄电池容量。

空调的监测量有：空调工作状态、工作电流、开关控制。
基站的机房环境包括以下检测量：温度、湿度、水淹、烟感、门磁开关等。
2. 采集原理。通过监控设备MISU，实现对开关点电源、蓄电池、空调及各
环境检测量的实时监测、报警处理、以及控制等功能。

MISU不断采集检测信号，经过处理后，产生实时检测和告警信息，并将信
息处理成可供传输通道传送的信息，MISU不主动上报数据、告警，只有在通信
机轮询该模块时，才上报这些实时数据和告警子信息。

MISU由MISUP（主板）、MISUS（采集板）、MISUC/MISUUE（通信板）
三块板组成，根据通信方式的不同，通信板采用通用通信（MISUC板）或E1
通信板（MISUUE）。MISU的基本组成如下：

(1) 通信模块：提供到SDH设备或BTS的RS232/E1连接端口。(2) 智能协
议转换模块：采集开关电源、空调两个智能设备的监测量。(3) 通用监控模块;
采集温度、湿度、水淹、烟感、门磁开关等监测量。

3. 主要功能。MISU多功能一体化监控设备的主要功能如下：
(1) 采用通用通信板（MISUC）可以通过数字公务通道RS232连接中心通信
机，提供4路通信汇接口，连接4个下行站点，提供一个数据侦测口，提供一个
本地维护监控口。(2) 采用通用通信板(MISUC) 可以实现数字公务通道及其它监
控设备与中心通信机的通信无方向性，既提供的通信口不存在上下行的区别，可
提供6个RS232的通信接口。(3) 采用E1通信板（MISUE）可以走E1线路，
利用时隙分插方式，占用E1线路中的1—2个时隙。(4) 具有3个RS485/422/232/、
1个RS232接口对智能设备进行协议转换。(5) 在主板（MISUP）上提供一个
RS232接口作为配置口。通过该口对MISU进行一些设置，程序下载。AI标定，
及对一些状态进行查询。(6) 提供16路DI、16路AI测量和8路DO控制，以
及外部传感器的供电电源。(7) 运行程序既可以从本地的配置口下载，也可以从
中心进行远程下载。(8) 提供实时时钟，具备时钟管理功能。
4. 主要技术指标。(1) 电源电压范围：-36V—-72VDC，额定电流：≤0.25A；
根据用户的要求，也可采用+24V的供电方式。(2) 提供16路AI的测量通道。
测量范围为直流电压-6—+6V，测量精度≤0.5%，直流电流0—20mA，测量精度
优于2%.(3) 提供16路DI的测量通道。测量范围为0—24V，高电平阈值电压
≤0.8V.(4)8路DO输出。8路DO均为继电器触点输出，其中，第1—4路输出的
继电器触点容量为10A/250V，第5—8路输出的继电器触点容量为0.3A/30V.(5)
告警准确率为100%.(6) MTBF≥100000 小时；MTTR≤30分钟。

5．传输部分
（1）2M方式。2M速率组网适用于要求图像传输的大型局站监控，并且局
方有丰富的传输资源。这种方式的优点在于传输可靠性高、实时性好，图像质量
高。可以利用光传输SDH/PDH中非出租业务的E1接口，节省资源。目前我公
司有近1/3 的基站动力环境监控系统组网采取这种阐述方式。（2）时隙插入方式。
适用于基站之间利用2M线路相连，直至监控中心。采用一体化监控设备MISUE
在基站采集数据，并将数据插入E1线路中的一个时隙进行传输。在监控中心用
PC2M前置机将E1线路中各个时隙的监控数据提取出来，送到监控中心进行处
理。如果监控数据所占用的时隙在不同的E1线路中，那么在监控中心一侧通过
BSC或MSC的交换功能将各个时隙汇总到一条或多条E1线路上。如果局方的
交换机不具有交叉连接功能，可以采用UMUX设备实现时隙交叉连接的功能。
这种组网方式的优点是不需要改造网上任何设备，数据传输的实时性强。同时现
场监控单元不需要使用前置机，工程简单，节省投资。我公司有2/3的基站动力
环境监控系统组网采用这种传输方式。

三、中心局域网
1. 监测信号的汇集
(1) 在每个基站，通过MISU设备将监控数据加入到E1线路的时隙中，或
通过SDH设备直接通过2M向上级传输，完成基站监控数据与监控中心局域网
之间的数据交换。(2) 通过节点交换机的交换功能将监控数据汇总到一条E1线
路上，或通过协议转换器将2M接口转换成LAN口，在监控中心通过PC2M前
置机设备接入到服务器。各个基站通过时隙插入的数据经过BSC/MSC汇集在1
个或多个2M线路，PC2M通信机通过E1接口接入这些2M线路并进行时隙分
插处理后将数据通过网卡送至局域网上的数据库和业务台。(3) PC2M通信机同
时接收监控中心发来的控制命令，并根据地址转发至各基站。(4) PC2M通信机
提供2-8个E1接口，并提供1个局域网接口。(5) 每个PC2M的最大接入能力
是120个基站。
2. 网管系统组成
(1) 综合业务台：主要功能为实时显示各被控端局监控对象的状态和参数，
提供控制、调节的接口，并且具有丰富的故障查询、告警处理、数据统计、工单
派发、报表打印、设备管理等功能 。(2) 节点通信机：系统中的软件路由器，
支持局域网、广域网、E1线路、串口通信等多种通信方式。支持多级组网，是
系统其余各应用程序之间（如前置机、业务台）以及二、三级及更高级监控中心
之间的通信枢纽。(3) 前置机：主要功能是轮询监控模块采集到的数据，并将信
息发送给监控中心，同时接受监控中心的命令，对本地监控设备进行查询、控制
或调节。(4) 数据库服务器：存储各种历史上报数据及配置数据。(5) WEB服务
器：可以实现WEB浏览功能的服务器。