通信设备环境知识点精讲之集中监控系统的相关内容介绍

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       集中监控系统的相关内容介绍

       1.常见监控硬件介绍

       (1)传感器

       传感器是在监控系统前端测量中的重要器件，它负责将被测信号检出、测量并转换成前端计算机能够处理的数据信息。由于电信号易于被放大、反馈、滤波、微分、存储以及远距离传输等，加之目前电子计算机只能处理电信号，所以通常使用的传感器大多是将被测的非电量(物理的、化学的和生物的信息)转换为一定大小的电量输出。

       ①温度传感器

       温度是表示物体冷热程度的物理量。温度传感器是通过一些物体温度变化而改变某种特性来间接测量的。常用的温度传感器有热敏电阻传感器、热电偶温度传感器及集成温度传感器等。

       热敏电阻是利用物体在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测A温度的，其主要材料有铂、铜和镍。一般热电阻测量精度高，但测量范围比较小。

       热电偶测量范围较宽，一般为-loor+2000.热电偶基本工作原理来自物体的热点效应。

       集成温度传感器，它的线性好，灵敏度高，体积小，使用简便。

       ②湿度传感器

       湿度敏感器件是基于所用材料性能与湿度有关的物理效应和化学反应的基础上制造的。通过对湿度有关的电阻、电容等参数的测量，就可将相对湿度测量出来。下面对几种常用的湿度传感器进行简要介绍。

       1)阻抗型湿敏元件组成的湿度传感器。其湿敏材料主要是金属氧化物陶瓷材料，一般采用厚薄膜结构，它们有较宽的工作湿度范围，并且有较小响应时间。缺点是阻抗的对数与相对湿度所成的线性度不够好。

       2)电容式湿敏元件组成的湿度传感器。相对湿度的变化影响到内部电极上聚合物的介电常数，从而改变了元件电容值，由此引起相关电路输出电量的变化，其线性度较好，响应快。

       3)热敏电阻式湿度传感器。它利用潮湿空气和干燥空气的热传导之差来测定湿度，般接成电桥式测量电路。

       ③感烟探测器

       火灾探测器可分为感烟探测器、感温探测器和火焰探测器。感烟探测器分为离子感烟型和光电感烟型，感温探测器分为定温感温型和差温感温型，工程上使用最多的是感烟探测器。

       离子感烟探测器利用放射性元素产生的射线，使空气电离产生微电流来检测。离子感烟器只有垂直烟才能使其报警，因此烟感应装在房屋的最顶部;灰尘会使感烟头的灵敏度降低，因此应注意防尘。离子感烟探测器使用放射性元素Csl37,应避免拆卸烟感，注意施工安全。

       ④红外传感器

       1)被动式红外入侵探测器。目前安全防范领域普遍采用热释电传感器制造的被动式红外入侵探测器。

       热释电材料(如锆钛酸铝等>,若其表上面的温度上升或下降，则该表面产生电荷，这种效应称热释电效应。

       热释电红外探测器主要由热释电敏感元件、菲湼尔透镜及相关电子处理电路组成。菲涅尔透镜实际上是一个透镜组，它上面的每一个单元透镜一般都只有一个不大的视场角。面相邻的两个单元透镜的视场既不连续，更不交叠，却都相隔一个盲区，这些透镜形成一个总的监视区域，当人体在这一监视区域中运动时，依次地进入某一单元透镜的视场，又走出这一透镜的视场，热释电传感器对运动的人体就能间隔地检测到，并输出一串电脉冲信号，经相应的电路处理，输出告警信号。

       2)微波、红外双鉴入侵探测器。红外告窖探测器是鉴于探测人体辐射的红外线来工作的，对外界热源的反映比较敏感，在有较强的发热源的环境中工作容易出现告警。微波探测器根据多普勒效应原理来探测移动物体。多普勒效应简言之就是当发射的波遇到移动的物体，其反射回来波的频率就会发生变化。同时运用微波和红外原理制作的探测器能有效地降低误告警率。目前使用的入侵探测器常加上智能防小动物电路，即三鉴入侵探测器，系统的可靠性得到进一步提高。

       ⑤液位传感器

       1)瞥戒液位传感器。常用的警戒液位传感器是根据光在两种不同媒质界面发生反射和折射原理来测量液体的存在。常被用于测量是否漏水，俗称为水浸探测器。

       2)连续液位传感器。连续液位传感器利用的测量压力(压降)或随液面变化带动线性可变电阻的变化，并经过一定的换算来测出液位的高度。在监控系统中常被用来测量柴油发电机组油箱油位的高度。

       (2)变送器

       由于传感器转换以后输出的电量各式各样，有交流也有直流，有电压也有电流，而且大小不一，而一般D/A转换器件的量程都在5V直流电压以下，所以有必要将不同传感器输出的电量变换成标准的直流信号，具有这样的功能的器件就是变送器。换句话说，变送器是能够将输入的被测的电量(电压、电流等)按照一定的规律进行调制、变换，使之成为可以传送的标准输出信号(一般是电信号)的器件。

       变送器除了可以变送信号外，还具有隔离作用，能够将被测参数上的干扰信号排除在数据采集端之外，同时也可以避免监控系统对被测系统的反向干扰。

       此外还有一种传感变送器，实际上是传感器和变送器的结合，即先通过传感部分将非电量转换为电S,再通过变送部分将这个电甩变换为标准电信号进行输出。

       (3)协议转换器

       对通信协议。原电信总局作了详细的规定，其内容包括通信机制、通信内容、命令及应答格式、数据格式和意义、通用及专用编码等。通信双方如果协议不一致，就会像两个语言不通的人一样难以进行相互交流。对于目前已经存在的大量智能设备通信协议与标准的通信协议不一致的情况，必须通过协议转换来保证通倍。实现协议转换的方法一般是采用协议转换器，将智能设备的通信协议转换成标准协议，再与局(站)中心监控主机进行通信。

       2.监控系统的数据采集

       (1)数据采集与控制系统的组成

       对动力设备而言，其监控量有数字莆、模拟量和开关最。数字量(如频率、周期、相位和计数)的采集，其输入较简单，数字脉冲可直接作为计数输入、测试输入、1/0口输入或作中断源输入进行亊件计数、定时计数，实现脉冲的频率、周期、相位及计数测量。对于模拟看的采集，则应通过A/D变换后送入总线，1/O或扩展1/0.对于开关馕的采集则一般通过I/O或扩展I/O.对于模拟请的控制，必须通过D/A变换后送入相应控制设备。

       (2)串行接口与现场监控总线

       串行通信是CPU与外部通信的基本方式之一，在监控系统中采用的是串行异步通信方式，速率一般设定为2400bit/s-9600bit/s.监控系统中常用的串行接口有RS232、RS422、RS485接口。

       RS232接口采用负逻辑，逻辑“1”电平为-15V?-5V,逻辑“0”电平为+5V?+15V.RS232传输速率为IMbit/s时，传输距离小于lm.传输速率小于20kbit/s时，传输距离小于15m.RS232只适用于短距离传输。

       RS422采用了差分平衡电气接口，在100kbit/s速率时，传输距离可达1200m,在10Mbit/s时可传12m.和RS232不同的是在一条RS422总线上可以挂接多个设备。RS485是RS422的子集。RS422为全双工结构，RS485为半双工结构。

       动力监控现场总线一般都采用RS422或RS485方式，由多个单片机构成主从分布式较大规模测控系统。具有RS422、RS485接U的智能设备可S接接入，具有RS232接口的饩能设备需将接口转换后接入。各种高低压实时数据和环境量通过数据采集器，电池信号通过采集器接入现场控制总线送到端局监控主机，然后上报中心。阁9-3所示为端局现场监控系统示意图。

       3.远程实时图像监控

       (1)系统概述

       远程实时图像监控是通信电源集中监控系统的一个组成部分，是对动力数据监控的性能补充。由于远端局站分布广，无人值守，设备的正常运行、防盗、防火以及人员出入管理等机房安全问题成为我们关注的问题，实现远程实时图像监控能有效地解决我们的后顾之忧。

       远程图像监控系统采用先进的数字图像压缩编解码处理技术，可以实施大范围、远距离的图像集中监控，图像清晰度高，实时性好，组网方便。可实现告警联动，实时告瞀录像等功能。

       (2)系统的结构

       远程图像监控系统一般主要由E1通信链路、监控中心和监控端局三部分组成。监控中心还可以通过多级级联构成多级监控系统。

       端局的图像视频信号通过视频切换器，由图像编码压缩设备完成图像的MPEG-1的编码，形成视频码流，再由2M时隙复用设备送到E1线路上，传到监控中心。监控中心对端局上传的E1码流经过时隙交换、图像解码后输出视频信号，监视器显示或进行告警录像。

       典型的远程图像监控系统结构框图，如图9-4所示。

       (3)系统的功能

       系统可通过El、ISDN、DDN、PSTN等传输线路将监控端局摄像机的图像经过压缩编码后上传监控中心，监控中心进行反过程的解码，送出视频信号到监视器。在监控中心可通过图像主控台控制中心及端局的图像设备查看任一路图像，并可遥控端局摄像机的云台和镜头，以达到对端局环境的监视作用。

       系统还具有红外、图像告聱联动功能。当端局出现红外等告聱时，监控中心可以根据预定的程序自动控制摄像头切到告警点上，录像机自动录像，记录告警信息，同时可以打开告警点上的照明，触发现场奔铃，并且以字幕、声音形式报警。

       4、“甚早期”火灾自动报瞥监控系统

       (1)甚早期火灾自动报箐监控系统的定位

       通信机房的防火一定要符合通信机房的特点，一般通信机房火患源头不外是：大电流通过导线、线头接触不良发热，导线绝缘不好，设备过热、甫击等等，所有这些都可能产生“阴燃”的现象。如能做到阴燃刚刚出现时，就发出报警，值班人员及时赶到机房进行处理，将火患消灭在萌芽状态。

       目前，己建的一些“甚早期”火灾自动报警系统是在目前世界上较先进的几种火灾探测技术的基础上，针对电信机房特点开发出来的自动报替监控管理系统。

       根据通信机房的特点，应用于电信机房的设备都是与电有关。火灾自动报警系统除了要通过4类防火标准探测实验以外，还需具备有对电线、印刷电路板、电器接头和侑击后发生的过热阴燃的高灵敏探测能力要求。根据电信机房的重要等级，采用不同的现场探测和控制设备。

       “甚早期”火灾自动报赘系统必须建立实时监控平台，实现对火警系统的远程集中实时监控。用户在本地网集中监控中心，从计算机屏幕上实时攀握各局站机房烟感浓度的情况，将实时监控、图形界面、历史数据库管理结合起来，成为多功能的火灾自动报警集中监控筲理系统。

       (2)“甚早期”火灾自动报瞀系统应具备的基本功能

       ①高灵敏度探测，对通佶机房内的电线、印刷电路板、电器接头过热阴燃的探测能力突出，甚早发现火患。

       ②实现本地网/地区内的各局站火灾自动报警系统集中、实时监控管理。

       ③实现火灾报警信息向城市消防接聱中心(119中心)实时传送和告窖(电信用户可自己设定)。

       ④火警发生时，可根据需要预设地市集中监控中心、城市消防接聱中心、发生火警的机房、分局门卫值班室远距离多点同时发出报警。

       ⑤火瞀发生时，可以在计算机屏幕上准确辨别楼足、房间、火源位置，使火患得到及时处理。

       ⑥实现火灾报奔系统WEB服务功能。网络上授予权限的计算机均可通过IE浏览器实时浏览现场烟感读数情况。

       ⑦能充分利用已建立的动力及机房环境监控平台，实现火灾报瞀信息的远程集中监控。通信机房甚早期火灾6动报聱集中监控管理系统在高灵敏度探测、及早报警、远程集中监控等方面的先进性，为通信维护体制改革，实现机房无人/少人值守，提供了先进的机房防火安全技术保证。

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