電力通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】電力通信系統(tǒng)是電網(wǎng)不可缺少的重要組成部分，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。本文對(duì)電力通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并探討了設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)，論證了實(shí)施方案的正確性，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】通信網(wǎng)；管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

引言

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是電網(wǎng)的重要組成部分，是確保電網(wǎng)安全優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段，也是電網(wǎng)高度自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。是集傳摘、交換、終端為一體的有多個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，包括載波、微波、光纖、程控交換、圖像監(jiān)控、電源監(jiān)控和錄音等系統(tǒng)。如何提升電力通信網(wǎng)的管理水平、豐富電力通信網(wǎng)的管理手段，進(jìn)一步為電網(wǎng)提供高品質(zhì)的通信服務(wù)，是電力通信網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)綜合管理系統(tǒng)的主要目標(biāo)。電力通信網(wǎng)承擔(dān)的主要任務(wù)是傳遞各種電力生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)信息。隨著通信智能化水平的提高和通信業(yè)務(wù)需求的增長(zhǎng)，通信網(wǎng)規(guī)模越來越大，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越來越多，網(wǎng)絡(luò)功能越來越強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)本身的管理要求越來越高，面對(duì)這樣一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，必須建立具有綜合業(yè)務(wù)功能的電力通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須遵循可繼承性、標(biāo)準(zhǔn)化、開放性、先進(jìn)性及成熟性、可靠性原則。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，建立電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的技術(shù)已成熟。電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控中心，監(jiān)控子站，規(guī)約轉(zhuǎn)換器，采集模塊，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)五個(gè)主要功能模塊。綜合網(wǎng)絡(luò)管理是在各單個(gè)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)之上建立統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)所轄區(qū)域的通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的通信設(shè)備的統(tǒng)一管理。

1.1實(shí)時(shí)監(jiān)控管理子系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

實(shí)時(shí)監(jiān)控管理子系統(tǒng)的主要組成部分就是通信電源系統(tǒng)和機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)管系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)采用國(guó)際流行的四層模式，即網(wǎng)元管理層、網(wǎng)絡(luò)管理層、服務(wù)管理層、事務(wù)管理層組成。網(wǎng)元管理層直接管理單個(gè)的網(wǎng)元（設(shè)備），主要面向設(shè)備、單個(gè)電路，是網(wǎng)管的系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包括數(shù)據(jù)介人、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時(shí)支持上級(jí)的網(wǎng)管層。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通信設(shè)備的運(yùn)行情況，協(xié)調(diào)網(wǎng)元（設(shè)備）之間的關(guān)系，創(chuàng)建、中止和修改網(wǎng)絡(luò)的能力，分析網(wǎng)絡(luò)的性能、利用率等參數(shù)，為定時(shí)維護(hù)提供資料。對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境異常進(jìn)行檢測(cè)并記錄，通過異常數(shù)據(jù)判斷網(wǎng)絡(luò)中故障位置、性質(zhì)，確定其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常情況時(shí)，能夠快速發(fā)出警告提醒值班人員，并進(jìn)一步采取相應(yīng)的措施。網(wǎng)管系統(tǒng)各功能與網(wǎng)管的功能模塊的關(guān)系如圖1。

通信電源系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的心臟，在局、站中具有不可比擬的地位。通過性能管理網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備的性能進(jìn)行監(jiān)視、分析和控制，保證網(wǎng)絡(luò)中的各設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)。通信電源系統(tǒng)必須具有“三遙”（遙信、遙測(cè)、遙控）的基本功能，數(shù)掘的存儲(chǔ)及處理（包括各種報(bào)表）、告警的查詢分析和統(tǒng)計(jì)等功能。數(shù)據(jù)庫采用大型面向?qū)ο蟮年P(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL，rver 7.0（server 20）數(shù)據(jù)庫、SYBASE 數(shù)據(jù)庫。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)模塊，考慮的重點(diǎn)是如何在滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)的前提下把現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)和新配置的功能模塊更好的耦合。數(shù)據(jù)傳輸方式往往不是單一的，根據(jù)通信網(wǎng)實(shí)際情況決定采用何種傳輸方式，必要時(shí)也可以采取將兩者結(jié)合起來的綜合傳輸方式，如圖2所示。

監(jiān)控主機(jī)采用的操作系統(tǒng)大多為多用戶、多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，與集中式數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)一同為監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)強(qiáng)大的管理功能提供了可能。

1.2系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

綜合管理系統(tǒng)必須同時(shí)解決交換設(shè)備、電源系統(tǒng)、電纜系統(tǒng)等多種設(shè)備的接入問題，對(duì)存在監(jiān)控單元的設(shè)備采用破譯接入，不存在監(jiān)控單元的設(shè)備通過采集單元加以解決。在監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)中通過網(wǎng)絡(luò)分層、“虛擬IP地址綁定”等技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)擁塞減少到最小，同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷均衡的目的。在通信網(wǎng)絡(luò)中對(duì)象實(shí)體就是通信設(shè)備及其設(shè)備上的卡板、端口、各種狀態(tài)指示燈等等，通過邏輯關(guān)系將這些對(duì)象實(shí)體和通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的分析和管理。監(jiān)控子站的所有信息通過采集子網(wǎng)匯集后，變成“熟數(shù)據(jù)”再發(fā)到監(jiān)控子網(wǎng)上。通信網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)作為電力通信網(wǎng)的監(jiān)視、控制和管理的專網(wǎng)，對(duì)電力通信網(wǎng)的所有相關(guān)設(shè)備實(shí)施監(jiān)控。通過“虛擬IP地址綁定”技術(shù)，將原有的主備雙網(wǎng)“虛擬”成一個(gè)外部可見的IP地址和網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外部系統(tǒng)來說，相當(dāng)于只有一個(gè)網(wǎng)段，對(duì)內(nèi)部卻可以通過網(wǎng)絡(luò)“協(xié)同”軟件將其承載的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行均衡分割。電力通信網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)與電力通信網(wǎng)之間的關(guān)系如圖3所示。

2.綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用客戶端/服務(wù)器模式，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，用戶端計(jì)算機(jī)安裝資源管理軟件，并通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信，完成數(shù)據(jù)的交換和共享。電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浞譃楸O(jiān)控主站和監(jiān)控子站兩級(jí)。實(shí)時(shí)監(jiān)控管理子系統(tǒng)由前置機(jī)程序、遠(yuǎn)程工作站、后臺(tái)機(jī)管理程序應(yīng)用構(gòu)成。其中監(jiān)控主站和各監(jiān)控子站通過MSTP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，同時(shí)各監(jiān)控子站信息通過當(dāng)?shù)夭杉筮€需傳送至站內(nèi)的綜合系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控功能和本地監(jiān)視功能。數(shù)據(jù)庫設(shè)置：此選項(xiàng)共有三個(gè)選項(xiàng)分別為前臺(tái)工作站配置、前臺(tái)設(shè)備配置如圖、前臺(tái)采集量配置。

2.2信息采集

系統(tǒng)中通信電源通過RS232口接入監(jiān)控，對(duì)類似于NOKIA PCM的不具備網(wǎng)管及智能接口的接入設(shè)備直接采集機(jī)架告警信息，送至監(jiān)控主站。后臺(tái)機(jī)采用電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)PowerCom2000的專用軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力通信網(wǎng)的監(jiān)控功能。對(duì)地網(wǎng)SDH或華為、烽火PCM等具備網(wǎng)管或智能接口的設(shè)備，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換獲取設(shè)備告警信息、配置信息、性能信息。數(shù)掘庫的配置除了在前置機(jī)配置外，也可以在后臺(tái)機(jī)罩配置，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到前置機(jī)的配置表里。

2.3軟件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)將采用vC什6作為編程工具，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫選用SQL Server2000，通過構(gòu)件技術(shù)與面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合的分層模塊化設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采集層完成各種實(shí)時(shí)信息和資源配置信息的采集，應(yīng)用服務(wù)層完成各種實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的應(yīng)用邏輯服務(wù)；用戶表示層完成用戶界面展現(xiàn)和用戶交互。簡(jiǎn)單清晰的結(jié)構(gòu)框架，規(guī)范統(tǒng)一的模塊間通訊接口，確保系統(tǒng)的可維護(hù)性及擴(kuò)展性，保證系統(tǒng)的順利實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)GIS平臺(tái)采用MapX組件，充分利用MapX提供的強(qiáng)大接El。高效地實(shí)現(xiàn)了電子地圖的顯示，漫游，分析等功能。電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)通過建立電力通信網(wǎng)統(tǒng)一的信息模型、數(shù)據(jù)庫、軟件框架和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，然后在此平臺(tái)上構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視子系統(tǒng)、資源管理子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)。系統(tǒng)操作應(yīng)用主要包括：菜單操作、圖形操作、線路管理、機(jī)房管理、設(shè)備管理、查詢與統(tǒng)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)置部分。系統(tǒng)總體框架如圖4所示。

3.結(jié)束語

現(xiàn)代電力通信網(wǎng)是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，通信綜合管理系統(tǒng)則是保障通信網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要措施，對(duì)通信資源進(jìn)行科學(xué)管理是現(xiàn)代電力通信工作的重要內(nèi)容之一。綜合管理系統(tǒng)能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)電力通信網(wǎng)的資源利用情況，減少了管理人員的工作量，提高了電力通信工作人員的工作效率，提高了通信管理工作的科學(xué)化和可靠性，為電網(wǎng)和通信網(wǎng)的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。