移动通信机房基站动力环境设备监测系统及方法

摘要

一种移动通信机房基站动力环境设备监测系统，包括存储模块、运行状态数据获取模块、显示界面提供模块、动力环境资源信息管理模块、动力环境资源拓扑呈现模块、动力环境设备预警分析模块、动力环境设备告警分析模块、显示设备，该移动通信机房基站动力环境设备监测系统获取机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站站动力环境设备的运行状态数据，并根据获取的运行状态数据、预存的机房、基站的动力环境设备的静态资源信息，进行综合分析、运算后，给动力环境专业维护人员提供准确的维护管理信息、预警及告警信息。本发明还提供一种移动通信机房基站动力环境设备监测方法。

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种移动通信机房基站动力环境设备监测系统及方法。

背景技术

信息产业部早在2003年就制定了动力环境集中监控系统规范，2007年又制定了第三版规范。在中国电信集团的规范中，动力环境监控系统的定位：局房（机房和基站）动力环境监控系统是对机房、基站通信电源、空调系统设备和综合环境的运行进行远程监控的平台，是动力环境专业维护人员对通信电源系统、空调系统、环境监控系统进行远程集中维护与操作的基本支撑工具。从上述动力环境监控系统定位可以看出，动力环境监控系统是面向动力环境专业维护人员操作层面集中监控系统。

动力环境监控系统自身的定位决定了其技术架构。动力环境监控系统的技术架构设计目标是：负责将基站、机房现场的被监控设备与环境的运行信息及时、准确传送到中心，并基于系统的实时运行信息设计相应的实时通信与控制功能，保证动力环境设备运行信息的实时性、准确性和完整性。由于机房基站数量比较大（每个省通常有几万个基站），实时上报基站动力环境设备运行信息非常大（平均每天上报几百万条数据）。为了保证上报的动力环境设备运行信息及时性和完整性，动力环境监控系统通常把采集上来的动力环境设备运行数据直接入库呈现，很少对数据做任何后处理，无法给动力环境专业维护人员提供准确的维护管理信息、故障抢修信息，动力环境专业维护人员只能依赖人工统计分析，如此增加动力环境专业维护人员的工作量，导致不能够及时实现对移动通信机房基站动力环境设备进行维护与操作。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种移动通信机房基站动力环境设备监测系统，该移动通信机房基站动力环境设备监测系统介于现有的机房、基站动力环境监控系统之上，获取机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站站动力环境设备的运行状态数据，并根据获取的运行状态数据、预存的机房、基站的动力环境设备的静态资源信息，进行综合分析、运算后，给动力环境专业维护人员提供准确的维护管理信息、预警及告警信息。

还有必要提供一种移动通信机房基站动力环境设备监测方法，该移动通信机房基站动力环境设备监测方法通过获取机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站站动力环境设备的运行状态数据，并根据获取的运行状态数据、预存的机房、基站的动力环境设备的静态资源信息，进行综合分析、运算后，给动力环境专业维护人员提供准确的维护管理信息、预警及告警信息。

一种移动通信机房基站动力环境设备监测系统，包括存储模块、运行状态数据获取模块、显示界面提供模块、动力环境资源信息管理模块、动力环境资源拓扑呈现模块、动力环境设备预警分析模块、动力环境设备告警分析模块、显示设备，

存储模块用于存储静态资源信息、显示界面数据、设备图标数据，静态资源信息包括机楼静态信息表、机房静态信息表、各种动力环境设备静态信息表及动力环境设备间关联信息表，机楼静态信息表中记录对应机楼的信息及机楼内的机房信息，机房静态信息表中记录对应机房的信息及机房内的动力环境设备信息，动力环境设备静态信息表中记录动力环境设备的信息，动力环境设备间关联信息表中记录各动力环境设备之间的关联信息。运行状态数据获取模块用于从获取现有机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站站动力环境设备的运行状态数据，运行状态数据包括：动力环境设备的运行数据、告警数据。显示界面提供模块用于将存储的显示界面数据提供给显示设备显示对应管理界面，显示界面提供模块还用于响应动力环境专业维护人员在显示的管理界面上的选择操作，输出对应的启动信息，启动信息包括信息管理启动信息、资源拓扑呈现启动信息。动力环境资源信息管理模块用于根据信息管理启动信息，对运行状态数据获取模块获取的运行状态数据进行分析产生对应的设备与资源信息报表，以为指导动力环境设备的维护与规划。动力环境资源拓扑呈现模块用于根据资源拓扑呈现启动信息，获取对应的静态资源信息、设备图标数据，并根据获取的静态资源信息、设备图标数据产生动力环境设备拓扑连接图数据，将产生的动力环境设备拓扑连接图数据提供给显示设备以显示对应的动力环境设备拓扑连接图。动力环境设备预警分析模块用于定时根据运行状态数据、静态资源信息及预设的预警规则对动力环境设备进行预警分析，并产生对应的预警信息。动力环境设备告警分析模块用于根据静态资源信息中的动力环境设备的上下游关联信息以及运行状态数据中的告警信息，分析动力环境设备告警信息相关性，剔除衍生的次要告警信息，并产生主要告警信息。

一种移动通信机房基站动力环境设备监测方法，包括如下步骤：

存储机房基站动力环境设备的静态资源信息、显示界面数据、设备图标数据，静态资源信息包括机楼静态信息表、机房静态信息表、各种动力环境设备静态信息表及动力环境设备间关联信息表，机楼静态信息表中记录对应机楼的信息及机楼内的机房信息，机房静态信息表中记录对应机房的信息及机房内的动力环境设备信息，动力环境设备静态信息表中记录动力环境设备的信息，动力环境设备间关联信息表中记录各动力环境设备之间的关联信息；

获取现有机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站站动力环境设备的运行状态数据，运行状态数据包括：动力环境设备的运行数据、告警数据；

根据存储的显示界面数据提供给显示设备显示对应管理界面；

响应动力环境专业维护人员在显示的管理界面上的选择操作，输出对应的启动信息，启动信息包括信息管理启动信息、资源拓扑呈现启动信息；

根据信息管理启动信息，对获取的运行状态数据进行分析产生对应的设备与资源信息报表，以为指导动力环境设备的维护与规划；

根据资源拓扑呈现启动信息，获取对应的静态资源信息、设备图标数据，并根据获取的静态资源信息、设备图标数据产生动力环境设备拓扑连接图数据，将产生的动力环境设备拓扑连接图数据提供给显示设备以显示对应的动力环境设备拓扑连接图；

定时根据获取的运行状态数据、存储的静态资源信息及预设的预警规则对动力环境设备进行预警分析，并产生对应的预警信息；

根据存储的静态资源信息中的动力环境设备的上下游关联信息以及运行状态数据中的告警信息，分析动力环境设备告警信息相关性，剔除衍生的次要告警信息，并产生主要告警信息。

上述移动通信机房基站动力环境设备监测系统及方法，获取现有的机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站站动力环境设备的运行状态数据，根据存储机房基站动力环境设备的静态资源信息、显示界面数据、设备图标数据及获取的运行状态数据实现全省机房、基站动力环境设备资源信息集中统一管理；根据资源拓扑呈现启动信息，获取对应的静态资源信息、设备图标数据，并根据获取的静态资源信息、设备图标数据产生动力环境设备拓扑连接图数据，将产生的动力环境设备拓扑连接图数据提供给显示设备以显示对应的动力环境设备拓扑连接图，实现机房、基站动力环境设备资源信息和运行信息的可视化管理，使动力环境专业维护人员能直观的分析动力环境设备纵向位置信息和横向连接信息，快速准确的制定设备割接、优化和减扩容方案；定时根据获取的运行状态数据、存储的静态资源信息及预设的预警规则对动力环境设备进行预警分析，并产生对应的预警信息；根据存储的静态资源信息中的动力环境设备的上下游关联信息以及运行状态数据中的告警信息，分析动力环境设备告警信息相关性，剔除衍生的次要告警信息，并产生主要告警信息，如此动力环境专业维护人员可以根据上述移动通信机房基站动力环境设备监测系统及方法及时实现对移动通信机房基站动力环境设备进行维护与操作。

附图说明

附图1是一较佳实施方式的移动通信机房基站动力环境设备监测系统的功能模块图。

附图2是一较佳实施方式的移动通信机房基站动力环境设备监测方法的步骤流程图。

图中：移动通信机房基站动力环境设备监测系统10、存储模块20、运行状态数据获取模块30、显示界面提供模块40、动力环境资源信息管理模块50、动力环境资源拓扑呈现模块60、动力环境设备预警分析模块70、定时单元71、分析单元72、预警规则选择单元73、动力环境设备告警分析模块80、显示设备90、移动通信机房基站动力环境设备监测方法步骤S300～S308。

具体实施方式

如图1所示，移动通信机房基站动力环境设备监测系统10包括存储模块20、运行状态数据获取模块30、显示界面提供模块40、动力环境资源信息管理模块50、动力环境资源拓扑呈现模块60、动力环境设备预警分析模块70、动力环境设备告警分析模块80、显示设备90。

存储模块20用于存储静态资源信息、显示界面数据、设备图标数据，静态资源信息包括机楼静态信息表、机房静态信息表、各种动力环境设备静态信息表及动力环境设备间关联信息表，机楼静态信息表中记录对应机楼的信息及机楼内的机房信息，机房静态信息表中记录对应机房的信息及机房内的动力环境设备信息，动力环境设备静态信息表中记录动力环境设备的信息，动力环境设备间关联信息表中记录各动力环境设备之间的关联信息。动力环境设备包括高压配电设备、低压配电设备、交流配电设备、油电机组、开关电源设备、UPS设备、列头柜、空调设备、动环监控采集设备等。例如，UPS设备中的UPS主机的静态信息表中包括机楼名称栏、机房名称栏、设备类型栏、物理标签栏、设备子类栏、设备编码栏、编码后缀栏、系统编号栏、品牌栏、型号栏、额定功率栏、额定输入电压栏、额定输出电压栏、工作方式   栏、双母线系统编号栏、生产厂商栏、设备出厂编号栏、供应商栏、资产编号栏、开始使用时间栏、验收时间栏、使用状态栏、代维公司栏、维护负责人栏、设备走线方式栏；动力环境设备间关联信息表中包括机楼名称栏、机房名称栏、设备类型栏、所属设备名称栏、物理位置栏、设备编码栏、编码后缀栏、分路编号栏、分路类型栏、资产编号栏、额定容量栏、额定电压栏、开关型号栏、使用状态栏、主备状态栏、端子极数  用电负荷名称栏、下游设备所在机房栏、下游设备编号栏、下游设备空开编号栏、下游开关额定容量栏、下游开关型号栏、输出设备所在机楼栏。

运行状态数据获取模块30用于获取现有机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站的动力环境设备的运行状态数据，运行状态数据包括：动力环境设备的运行数据、告警数据。

显示界面提供模块40用于将存储的显示界面数据提供给显示设备90显示对应管理界面，显示界面提供模块40还用于响应动力环境专业维护人员在显示的管理界面上的选择操作，输出对应的启动信息，启动信息包括信息管理启动信息、资源拓扑呈现启动信息。例如，管理界面上设置有信息管理启动图标、动力环境设备信息输入栏、资源拓扑呈现启动图标，动力环境专业维护人员在动力环境设备信息输入栏中输入动力环境设备的信息后，点击其中一个图标，显示界面提供模块40就产生对应的启动信息。

动力环境资源信息管理模块50用于根据信息管理启动信息，对运行状态数据获取模块30获取的运行状态数据进行分析产生对应的设备与资源信息报表，以为指导动力环境设备的维护与规划。

动力环境资源拓扑呈现模块60用于根据资源拓扑呈现启动信息，获取对应的静态资源信息、设备图标数据，并根据获取的静态资源信息、设备图标数据产生动力环境设备拓扑连接图数据，将产生的动力环境设备拓扑连接图数据提供给显示设备90以显示对应的动力环境设备拓扑连接图。例如，动力环境资源拓扑呈现模块60根据资源拓扑呈现启动信息中的UPS主机的信息从静态资源信息中的动力环境设备间关联信息表查找与UPS主机相关联的其他动力环境设备的标识信息，并为查找到的动力环境设备、UPS主机分配设备图标及建立连接关系，进而产生对应的动力环境设备拓扑连接图数据，最后将动力环境设备拓扑连接图数据提供给显示设备90显示。

动力环境设备预警分析模块70用于定时根据运行状态数据、静态资源信息及预设的预警规则对动力环境设备进行预警分析，并产生对应的预警信息。其中，动力环境设备预警分析模块70包括定时单元71、分析单元72、预警规则选择单元73，定时单元71用于在判断出当前系统时间值等于预设的时间值时，输出启动信号给预警规则选择单元73，预警规则选择单元73用于响应启动信号从静态资源信息中获取预定动力环境设备的工作方式，并根据获取的工作方式选择对应的预警规则；分析单元72用于从运行状态数据中获取预定动力环境设备的运行数据，并根据获取的运行数据、预警规则选择单元73提供的预警规则计算出预定动力环境设备的当前负荷率，并在判断出当前负荷率超过预设值是产生预警信息。其中预警规则包括变压器负荷率算法、油机负荷率算法、空调负荷率算法、开关电源系统负荷率算法、UPS系统负荷率算法；进一步的，上述算法具体描述如下：

变压器负荷率算法公式：

1、计算单台变压器负荷率

单台变压器负荷率 = （交流系统容量LAC+电池充电功率）÷变压器额定功率，其中变压器额定功率：来自静态资源信息；

计算交流系统容量LAC：（1）计算24小时内低压进线柜输入三相电流最大值：IAmax、IBmax、ICmax ；交流系统负荷LAC=220V ×(IAmax+IBmax+ICmax)，200V：交流电压；

计算电池充电功率：电池充电功率 = ∑（54×48V电池组单组容量×0.125）+∑（单体电压×单组UPS蓄电池个数×UPS电池组单组容量×0.1），其中54为48V电池组（基础电池组）电压；0.125为基础电池组充电系数；0.1为UPS电池组充电系数；48V电池组单组容量来源于静态资源信息中蓄电池组的“单组容量”字段值；单体电压来源于静态资源信息中蓄电池组的“单体电压”字段值；单组UPS蓄电池个数来源于静态资源信息中蓄电池组的“单组蓄电池个数”字段值；UPS电池组单组容量来源于静态资源信息中蓄电池组的“单组容量”字段值；注意：单台变压器负荷需要计算后级负载的电池组充电功率；

2、按变压器备份方式计算系统的负荷率，其中实现要求为24小时计算一次：

独立：按以上公式计算；

1+1热备：（交流系统容量LAC1+电池充电功率1+交流系统容量LAC2+电池充电功率2）/ Min变压器额定功率；

1+1冷备：（交流系统容量LAC+电池充电功率）÷Min变压器额定功率

N+1热备：（交流系统容量LAC1+电池充电功率1+交流系统容量LAC2+电池充电功率2+交流系统容量LACn+1 + 电池充电功率n+1）/ （∑n台主用变压器额定功率），说明：N+1台变压器的额定功率相同；

N+1冷备：（交流系统容量LAC1+电池充电功率1+交流系统容量LAC2+电池充电功率2+交流系统容量LACn +电池充电功率n）/（∑n台主用变压器额定功率）；

计算变压器负荷率：变压器负荷率 = （交流系统容量LAC+电池充电功率）÷变压器额定功率；

油机负荷率算法公式

1、计算单台油机负荷率：单台油机负荷率 = （交流系统容量LAC + 电池充电功率）÷油机额定功率，其中，交流系统容量LAC为变压器负荷率分析中的算法；电池充电功率为变压器负荷率分析中的算法；油机额定功率来源于静态资源信息中发电机组的“额定功率”字段值；

计算油机负荷率：油机负荷率 = （交流系统容量LAC + 电池充电功率）÷油机额定功率；

2、计算系统负荷率，其中实现要求为24小时计算一次。

独立：即单机负荷率；

N+0并机：∑（交流系统容量LAC n+ 电池充电功率n）÷∑油机额定功率n；

N+1独立：∑（交流系统容量LAC n+ 电池充电功率n）÷∑油机额定功率n；

N+1并机: ∑（交流系统容量LAC n+ 电池充电功率n）÷∑油机额定功率n；

空调负荷率算法公式

空调负荷率算法，其中实现要求为24小时计算一次：空调负荷率 = 机楼热负荷（KW）×1.15 /空调总制冷量（KW），其中，机楼热负荷（KW）= 交流系统容量LAC；空调总制冷量：所有专用空调、普通空调、中央空调制冷量之和，制冷量来源于静态资源信息；1.15为转换系数，机楼用电电量转换为机楼热负荷；

开关电源系统负荷率算法公式：

（1）计算24小时内开关电源输出电流最大值：Imax，开关电源输出电流为开关电源负载总电流；

（2）计算24小时内开关电源最大负荷：LDCmax=Imax+电池组额定容量×电池组数×充电系数，电池额定容量来源于静态资源信息中“单组电池容量”字段值，电池组数来源于静态资源信息中电池组数目，充电系数来源于静态资源信息中“充电系数”字段值

（3）计算直流系统负荷（带载）率= LDCmax÷开关电源额定容量，开关电源额定容量为单个整流模块额定输出容量×在用整流模块总数

UPS系统负荷率算法公式：

（1）计算24小时内UPS主机输出三相电流最大值：IAmax、IBmax、ICmax ；

（2）计算24小时内UPS主机输出三相电流的平均值: IAavg、IBavg、ICavg；

（3）计算（IAmax+ IBavg+ICavg）、（IAvag+ IBmax+ICavg）、（IAavg+ IBavg+ICmax）中的最大值Imax;

（4）计算24小时内UPS系统负荷：

1+1均分工作方式：LUPS= 2×220V ×Imax

双母线工作方式：LUPS = 0.5 ×n×220V ×Imax ，其中n是双母线连接UPS主机数

其它工作方式：LUPS = 220V ×Imax

UPS系统负荷（带载）率计算：UPS系统负荷（带载）率= UPS系统负荷LUPS÷UPS主机额定功率<80%

其中，UPS主机与UPS系统关系：（1）N+1工作方式：UPS系统中N台UPS主机运行，1台UPS不运行作为备份；（2）1+1均分工作方式：UPS系统中1台UPS主机运行，1台UPS不运行作为备份；（3）1+1主从工作方式：UPS系统中2台UPS主机运行，且互为备份；（4）双母线工作方式：2条母线各带N台UPS主机，N台UPS主机运行互为备份。

动力环境设备告警分析模块80用于根据静态资源信息中的动力环境设备的上下游关联信息以及运行状态数据中的告警信息，分析动力环境设备告警信息相关性，剔除衍生的次要告警信息，并产生主要告警信息；动力环境设备告警分析模块80还用于根据预存的联系地址将产生的主要告警信息发送。其中，主要告警信息是指由实际发生问题的动力环境设备而产生的告警信息，次要告警信息是指与实际发生问题的动力环境设备连接的其他动力环境设备因受到实际发生问题的动力环境设备的影响而产生的告警信息。

进一步的，请同时参看图2，本发明还提供移动通信机房基站动力环境设备监测方法，包括如下步骤：

步骤S300，存储机房基站动力环境设备的静态资源信息、显示界面数据、设备图标数据，静态资源信息包括机楼静态信息表、机房静态信息表、各种动力环境设备静态信息表及动力环境设备间关联信息表，机楼静态信息表中记录对应机楼的信息及机楼内的机房信息，机房静态信息表中记录对应机房的信息及机房内的动力环境设备信息，动力环境设备静态信息表中记录动力环境设备的信息，动力环境设备间关联信息表中记录各动力环境设备之间的关联信息。

步骤S301，获取现有机房、基站动力环境监控系统收集的机房、基站站动力环境设备的运行状态数据，运行状态数据包括：动力环境设备的运行数据、告警数据。

步骤S302，根据存储的显示界面数据提供给显示设备显示对应管理界面。

步骤S303，响应动力环境专业维护人员在显示的管理界面上的选择操作，输出对应的启动信息，启动信息包括信息管理启动信息、资源拓扑呈现启动信息。

步骤S304，根据信息管理启动信息，对获取的运行状态数据进行分析产生对应的设备与资源信息报表，以为指导动力环境设备的维护与规划。

步骤S305，根据资源拓扑呈现启动信息，获取对应的静态资源信息、设备图标数据，并根据获取的静态资源信息、设备图标数据产生动力环境设备拓扑连接图数据，将产生的动力环境设备拓扑连接图数据提供给显示设备以显示对应的动力环境设备拓扑连接图。

步骤S306，定时根据获取的运行状态数据、存储的静态资源信息及预设的预警规则对动力环境设备进行预警分析，并产生对应的预警信息。步骤S306具体为：在判断出当前系统时间值等于预设的时间值时，从静态资源信息中获取预定动力环境设备的工作方式，并根据获取的工作方式选择对应的预警规则；从运行状态数据中获取预定动力环境设备的运行数据，并根据获取的运行数据、选择的预警规则计算出预定动力环境设备的当前负荷率；在判断出当前负荷率超过预设值是产生预警信息。

步骤S307，根据存储的静态资源信息中的动力环境设备的上下游关联信息以及运行状态数据中的告警信息，分析动力环境设备告警信息相关性，剔除衍生的次要告警信息，并产生主要告警信息。

步骤S308，根据预存的联系地址将产生的主要告警信息发送。