Основные положения системы
Качество, надежность и эксплуатационные характеристики современных электроустановок для телекоммуникационных систем во многом определяются возможностями информационных технологий, которые в них используются.
Цифровые контроллеры в модулях управления и отдельных устройствах электроустановки осуществляют постоянный контроль состояния оборудования, оптимизируют режимы работы и прогнозируют возможные неисправности для их своевременного устранения, а также контролируют показатели окружающей среды, параметры питающей сети и осуществляют мониторинг других устройств электроустановки.
Именно использование цифровых контроллеров в ЭПУ позволяет существенно повысить надежность электропитания аппаратуры. Действительно, коэффициент готовности ЭПУ определяется в том числе и временем восстановления. Наличие системы управления и мониторинга в ЭПУ, возможность передачи информации с использованием современных эффективных технологий коммутации пакетов позволяет своевременно осуществлять регламентные и профилактические работы, что сокращает до минимума время простоя.
Повышение требований к надежности, расширение номенклатуры элементов установок и применение на сетях связи децентрализованных систем электропитания резко повысили требования к системам контроля и управления установками электропитания. Упомянутые факторы потребовали новых разработок и внедрения в повседневную практику систем контроля и управления оборудования электропитания.
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.
Система обеспечивает оперативную информацию о неисправностях и изменениях состояния контролируемых и управляемых элементов оборудования в реальном масштабе времени как автоматически, так и по запросу оператора, ведение журналов регистрации неисправностей и состояния оборудования с возможностью вывода информации на печать и на внешние запоминающие устройства, а также осуществлять установку приоритетов доступа.
Система позволяет задавать и изменять режимы работы устройств, включая уставки пороговых значений контролируемых параметров для выработки аварийных сигналов, и дистанционно изменить конфигурацию установки электропитания для обеспечения нормальной работы путем включения и отключения ее элементов.
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 состояния этой сети. Важной функцией информационного обеспечения является возможность длительного хранения информации в базе данных и ее защита от несанкционированного доступа и разрушения.
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 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.
Центр управления представляет собой комплекс, работающий с рядом территориально размещенных 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 должен иметь устройство 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. Центральный блок выдает информацию 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 осуществляет контроль за работой климатической установки объекта.
В качестве примера рассмотрим более подробно возможности центрального блока, контролирующего оборудование электроустановки, в состав которой входит УБП постоянного тока, собственная электростанция и установка контроля климата.
В установке бесперебойного электропитания постоянного тока должен осуществляется контроль за:
• током нагрузки;
• напряжением постоянного тока;
• наличием неисправности в сети переменного тока;
• наличием внутренней неисправности любого модуля или блока;
• неисправностью батарейного предохранителя.
Система предусматривает выдачу таких, например, сигналов:
• неисправности выпрямителя;
• аварийный сигнал срабатывания автомата защиты;
• Сигнал отключения выпрямителя при проверки аккумуляторных батарей.
Контроль за аккумуляторами осуществляется по следующим параметрам:
• полный ток нагрузки аккумуляторных батарей;
• ток нагрузки отдельной аккумуляторной батареи;
• напряжение на отдельной аккумуляторной батарeе;
• напряжение на отдельном аккумуляторе (моноблоке);
• аварийный сигнал уровня электролита (для классических кислотных аккумуляторов);
• температура батарей;
• температура в помещении;
• расчетное время резервирования;
• расчетная емкость в нормальном состоянии;
• аварийный сигнал разброса напряжения отдельных элементов.
В системе регуляции климата контролируются температура наружного воздуха и воздуха в помещении.
Подаются сигналы о неисправности установки охлаждения и аварийный сигнал термодатчика.
При контроле оборудования собственной электростанции формируются сигналы:
• о неисправности генератора;
• аварийный сигнал уровня топлива;
• аварийный сигнал перегрева жидкости в системе охлаждения и масла;
• низкое давление масла;
• низкое напряжение стартерной батареи и еще пять основных аварийных сигналов в зависимости от типа применяемого оборудования.
Кроме того, существует возможность осуществлять дистанционный запуск и дистанционную остановку электростанции.
В цепях переменного тока контролируется:
• переменное напряжение между фазами (линейное напряжение);
• переменное напряжение между каждой фазой и нейтралью;
• значение тока в каждой фазе;
• частота переменного тока;
• активная мощность каждой фазы;
• реактивная мощность каждой фазы;
• коэффициент мощности по каждой фазе;
• коэффициент гармоник по каждой фазе;
• потребление энергии;
• состояние аварийного ввода резерва.
Формируются следующие сигналы:
• аварийный сигнал ухода частоты;
• неисправность в сети переменного тока;
• повышение напряжения и аварийное повышение напряжения в одной из фаз;
• понижение напряжения и аварийное понижение напряжения в одной из фаз.
Приведенный в рассмотренном выше примере объем показателей контроля и управления работой оборудования электроустановки в условиях реальной сети электросвязи может быть дополнен рядом других показателей и сигналов.
Ниже рассмотрим пример тестирования емкости аккумуляторной батареи. Тестирование может начаться либо автоматически, если какие-либо параметры ее вышли за норму, либо по команде из центра управления.
Процесс начинается с принудительного понижения выходного напряжения выпрямителей до заданного уровня. При этом батарея разряжается на питаемую нагрузку и контролируется время разряда.
Если за заданный промежуток времени измеренное на батарее напряжение оказалось ниже установленного уровня, что характеризует потерю емкости аккумуляторной батареи, то центральный блок включает сигнал тревоги, записывает информацию в базу данных и передает ее в центр управления для принятия решения о дальнейшей работе с этой батареей. При этом блок контроля (по запросу из центра управления) также выдает всю информацию о батареи, указанную выше, и заполняет ее.
Инфраструктура обмена информацией обеспечивает передачу сигналов между центром управления и оборудованием контролируемого объекта, для чего использует стандартные сети и каналы связи. Контролируемые объекты, как правило, имеют интерфейсы трех видов: собственный протокол, сетевой интерфейс Х25 и SNMP. Для взаимодействия контролируемых объектов с различными сетями применяются соответствующие адаптеры.
Используемая литература: Электропитание устройств и систем телекоммуникаций:
Учебное пособие для вузов / В. М. Бушуев, В. А. Демянский,
Л. Ф. Захаров и др. — М.: Горячая линия—Телеком, 2009. —
384 с.: ил.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com