В рубрику "Защита информации и каналов связи" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Бушуев В.М., с.н.с., к.т.н., ЦНИИС
Целью настоящей статьи является привлечение внимания операторов и произво-ей к выработке единого подхода при создании и применении средств дистанционного контроля и управления оборудованием электроустановок предприятий связи. Это позволит повысить надежность данного оборудования и его конкурентоспособность на телекоммуникационном рынке, а также использовать новые способы его эксплуатации.
Предпосылки вопроса
Во второй половине XX века на линиях радиорелейной связи сети СССР были впервые применены способы дистанционного контроля и управления. В то время эти способы назывались "телеуправление" и "телесигнализация" и в большей мере применялись при эксплуатации электроустановок на линиях радиорелейной связи.
По своим задачам и функциям электроустановка должна была полностью обеспечивать жизнедеятельность предприятия связи и функционирование аппаратуры во всех режимах работы, включая режим, при котором отсутствует электроэнергия электрической сети общего пользования. Основная задача системы телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС) заключалась в сборе информации о работе оборудования предприятия связи, передаче этой информации в пункт сбора данных и управлении работой удаленной электроустановки. Естественно, на том этапе развития техники возможности системы и входящих в нее устройств были ограничены, в системе ТУ-ТС использовались электромеханические элементы, а информация о состоянии удаленной электроустановки передавалась по каналам так называемой служебной связи, которая организовывалась по тем же линиям, что и каналы передачи основной информации. Такая система контроля и сигнализации не отличалась высокой надежностью и живучестью и была зависима от состояния контролируемой линии связи.
Параллельно с развитием техники связи создавались новые, более совершенные системы и оборудование электроустановок, менялись и модифицировались способы его эксплуатации. С конца прошлого столетия фирмы-изготовители начали широко внедрять в производимое оборудование системы управления и контроля, в которых использовались элементы вычислительной техники и цифровые методы обработки информации. Следует отметить, что ведущие производители оборудования электроустановок уделяют вопросам применения дистанционного контроля и управления особое внимание. К числу таких фирм следует отнести российские ОOО "Промсвязь-дизайн", ЗАО "Связь инжиниринг", зарубежные Emerson Network Power, Liebert Hiross, Benning Electrotechnik und Elektronik, Powerware и др. К настоящему времени в этой области достигнут определенный прогресс, что нашло свое отражение в ряде опубликованных работ [1-3].
Изучение материалов фирм-изготовителей оборудования показало, что, поскольку отсутствуют единые требования к системе и оборудованию дистанционного контроля и управления, операторы сети связи, использующие указанное оборудование, вынуждены нести дополнительные расходы.
Ниже делается попытка кратко сформулировать требования к системе и необходимому минимуму команд и сигналов, которые, по мнению автора, следует заложить в оборудование.
Основные характеристики системы
Система контроля и управления представляет собой иерархическую систему, которая обеспечивает взаимодействие ее элементов между собой и с оборудованием электроустановок по сетям передачи данных или (и) другим сетям на основе стандартизованных протоколов и интерфейсов.
При построении системы используются устройства, предназначенные для обработки сигналов контроля, управления и обеспечения интерпретации информации для пользователя, а также необходимые преобразователи для согласования стандартных интерфейсов с различными протоколами.
Возможности
Система обеспечивает выдачу оперативной информации о неисправностях и изменениях состояния контролируемых и управляемых элементов оборудования в реальном масштабе времени как автоматически, так и по запросу оператора, а также ведение журналов регистрации неисправностей и состояния оборудования с возможностью вывода информации на печать и на внешние запоминающие устройства. Кроме того, она позволяет осуществлять установку приоритетов доступа.
Система позволяет задавать и изменять режимы работы устройств, включая установки пороговых значений контролируемых параметров для выработки аварийных сигналов, и дистанционно изменять конфигурацию установки электропитания для обеспечения нормальной работы путем включения и отключения ее элементов.
Информационное обеспечение
Информационное обеспечение системы содержит материалы об оперативной обстановке, необходимую нормативно-справочную информацию и базу данных, а также необходимые сведения обо всех объектах, входящих в сеть, включая описание схемы и состояние этой сети. Важной функцией информационного обеспечения является возможность длительного хранения информации в базе данных и ее защита от несанкционированного доступа и разрушения.
Взаимодействие
Взаимодействие оператора с системой осуществляется через интерфейс пользователя. Для взаимодействия оператора на уровне управления элементами установки электропитания предусматриваются следующие основные режимы: инсталляция программного обеспечения, текущий контроль за состоянием оборудования и диалоговый режим управления в реальном масштабе времени, создание базы данных и периодическое тестирование элементов. Вход в перечисленные режимы осуществляется с помощью меню после введения пароля пользователя. На экране дисплея предусматривается отображение аварийных и предупредительных сигналов.
Реализация отображения осуществляется с использованием текстовых сообщений, графиков и схем, которые имеют определенную цветовую гамму в зависимости от важности поступившего сообщения. Кроме того, в интерфейс пользователя входят журналы (или один обобщенный журнал), в которых отражается и хранится информация, характеризующая работу и состояние оборудования за определенный период времени, заданный пользователем. В журналах предусматривается возможность выборки и сортировки данных по типам аварий, категорий срочности, дате и времени применительно к каждому устройству установки электропитания. Выход из строя любого устройства контроля и управления не должен приводить к перебоям в электропитании аппаратуры связи.
Структура системы контроля и управления
В настоящее время технические возможности позволяют создавать различные конфигурации системы. Принципиально система должна содержать три компонента, а именно: контролируемые объекты, центр управления и инфраструктуру, обеспечивающую обмен информацией между ними. В общем виде структура системы приведена на рис. 1.
Центр управления
Центр управления представляет собой комплекс, работающий с рядом территориально разнесенных объектов, которые содержат электроустановки предприятий связи. Основными функциями центра являются контроль за нормальной работой электроустановок и управление оборудованием электроустановок с целью поддержания заданного рабочего состояния системы.
Необходимость изменения конфигурации электроустановки может возникнуть как в нормальном режиме ее работы (например, с целью повышения энергетических показателей), так и в аварийных ситуациях (с целью восстановления заданных показателей путем замены неисправного оборудования).
Контролируемый объект
Контролируемый объект (электроустановка) должен иметь (рис. 2) устройства управления и сбора данных о состоянии оборудования электроустановки (блоки контроля - БК), информация от которых поступает в центральный блок (ЦБК). Блоки контроля размещаются, как правило, непосредственно в контролируемом оборудовании (например, в устройстве электропитания, дизель-генераторной установке и др.).
Центральный блок получает информацию от блоков контроля, обрабатывает ее и в зависимости от важности выдает сигналы для вмешательства обслуживающего персонала или отправляет ее в базу данных. Информация выдается в цифровом виде, а также имеет ограниченное количество релейных "сухих контактов".
Центральный блок электроустановки осуществляет контроль и управление устройствами ввода и защиты первичного источника электроэнергии (внешней сети), запуском и остановкой собственной электростанции, оборудованием установок бесперебойного электропитания, осуществляет диагностику и отключение аккумуляторной батареи при ее полном разряде, а также контроль за работой климатической установки объекта.
Центральный блок осуществляет связь и обмен информацией с центром управления через инфра-стуктуру обмена информацией (рис. 3).
Требования к функциям блоков контроля приводятся в таблице. Этот перечень параметров контроля и управления работой оборудования электроустановки в условиях реальной сети электросвязи может быть дополнен рядом других показателей и сигналов.
Инфрастуктура обмена информацией
Инфрастуктура обмена информацией обеспечивает передачу сигналов между центром управления и оборудованием контролируемого объекта, для чего использует стандартные сети и каналы связи. На рис. 3 показан возможный вариант построения инфраструктуры с применением сетей ТСР/IР, передачи данных, телефонной сети общего пользования (ТфОП) и прямых арендуемых каналов. Контролируемые объекты, как правило, имеют интерфейсы трех видов: собственный протокол, сетевой интерфейс Х.25 и SNMP. Для взаимодействия контролируемых объектов с различными сетями применяются соответствующие адаптеры. На рис. 3 это модем, РАD, транслятор, которые позволяют взаимодействовать контролируемому объекту с ТфОП, сетями ТСР/IP и передачи данных с интерфейсом Х.25.
Заключение
В настоящей статье затронута лишь небольшая часть вопросов, подлежащих изучению и реализации. Тема непрерывного дистанционного контроля и управления оборудованием электроустановок предприятий связи является весьма обширной и затрагивает комплекс различных вопросов сбора и обмена информацией, управления работой электроустановки, построения локальных и региональных сетей, а также схемотехнических решений в оборудовании электроустановок и требует своего дальнейшего развития.
Литература
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #5, 2006
Посещений: 12044
Автор
| |||
В рубрику "Защита информации и каналов связи" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
