通信電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)整合的研究

魏 星，張?jiān)品?/p>

（國(guó)網(wǎng)湖州供電公司，浙江 湖州313000）

通信電源是通信系統(tǒng)的心臟，為整個(gè)通信系統(tǒng)提供安全可靠供電。穩(wěn)定可靠的通信電源系統(tǒng)是保證通信設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵。通信電源監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用，標(biāo)志著其維護(hù)和管理從人工看守的管理模式向計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控管理模式的轉(zhuǎn)變。

1 電源監(jiān)控系統(tǒng)概述

1．1 電源監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

電源監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)一般由監(jiān)控前臺(tái)、監(jiān)控后臺(tái)、通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成。

1．2 電源監(jiān)控系統(tǒng)軟件架構(gòu)

從軟件上說(shuō)，電源監(jiān)控系統(tǒng)也是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的一種。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一般有兩種架構(gòu)，即客戶／服務(wù)器模式（Client／Server，簡(jiǎn)稱C／S）模式和瀏覽器／服務(wù)器（Browser／Server，簡(jiǎn)稱B／S）模式。

C／S結(jié)構(gòu)是一種典型的二層結(jié)構(gòu)，按照各自實(shí)現(xiàn)功能的不同，將應(yīng)用程序分為兩大部分：一部分是用于處理數(shù)據(jù)庫(kù)，稱為數(shù)據(jù)庫(kù)部分；另一部分是用于處理應(yīng)用程序、請(qǐng)求服務(wù)，稱為客戶部分。其工作原理是：用戶通過(guò)應(yīng)用程序向客戶機(jī)提出數(shù)據(jù)要求，客戶機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將用戶的數(shù)據(jù)要求提交給服務(wù)器，服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)，然后把經(jīng)過(guò)處理后的用戶需要的那部分?jǐn)?shù)據(jù)，而不是整個(gè)文件，傳輸?shù)娇蛻魴C(jī)上，最后由客戶機(jī)完成其對(duì)所需數(shù)據(jù)的加工。

B／S結(jié)構(gòu)從本質(zhì)上，也是一種C／S結(jié)構(gòu)，它是一種由傳統(tǒng)二層C／S結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(lái)的三層C／S結(jié)構(gòu)在Web上的應(yīng)用。相對(duì)于C／S結(jié)構(gòu)而言，三層的B／S體系結(jié)構(gòu)是把原來(lái)的客戶機(jī)一側(cè)應(yīng)用程序模塊與顯示功能分開，將它放到Web服務(wù)器上單獨(dú)組成一層，客戶機(jī)上只需要安裝單一的瀏覽器，這樣客戶機(jī)的壓力大大減輕了，把負(fù)荷均衡地分配給了Web服務(wù)器，從而克服了C／S二層結(jié)構(gòu)負(fù)荷不均的弊端。

1．3 電源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集常見接口

電源監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控前臺(tái)的數(shù)據(jù)采集接口受硬件制約比較固定，一般為RS485／RS422或者RS232接口。目前區(qū)別比較大的是通信網(wǎng)絡(luò)層面的接口，常用的有Modem方式、IEEE802．3方式、CDMA無(wú)線方式、DDN方式等。

1．4 電源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式

電源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的主流存儲(chǔ)方式為數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。商品化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)為主導(dǎo)產(chǎn)品，技術(shù)比較成熟。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)雖然技術(shù)先進(jìn)，數(shù)據(jù)庫(kù)易于開發(fā)、維護(hù)，但尚未有成熟的產(chǎn)品。國(guó)際國(guó)內(nèi)的主導(dǎo)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有MySQL 、SQL Server、Oracle和 Access，如表1。

表1 數(shù)據(jù)庫(kù)特性表

其中SQL Server提供了眾多的Web和電子商務(wù)功能，如對(duì)XML和Internet標(biāo)準(zhǔn)的豐富支持，通過(guò)Web對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輕松安全的訪問，具有強(qiáng)大、靈活、基于Web和安全的應(yīng)用程序管理等，是目前流行的B／S結(jié)構(gòu)理想的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)整合的可行性分析

2．1 電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)數(shù)據(jù)集中的主要障礙

從硬件結(jié)構(gòu)、軟件架構(gòu)、數(shù)據(jù)采集方式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式這幾方面看，電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)整合并不存在障礙，主要的問題在于各電源監(jiān)控系統(tǒng)雖然采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)大同小異，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式也均為數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，但各電源監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)采用的數(shù)據(jù)庫(kù)并不相同，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也存在區(qū)別。如何整合各電源監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)是電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)整合的關(guān)鍵。

2．2 電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)數(shù)據(jù)集中的可行性

近年來(lái)興起的企業(yè)歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，主要存儲(chǔ)對(duì)象為生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，其主要特點(diǎn)：①連續(xù)性的模擬量；②開關(guān)量；③離線手工數(shù)據(jù)，如通過(guò)二次計(jì)算得到的中間數(shù)據(jù)；④海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。部分企業(yè)歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以允許多達(dá)100 000個(gè)標(biāo)簽點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，且其時(shí)間標(biāo)簽為毫秒級(jí)。其實(shí)時(shí)性和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)特點(diǎn)非常適合電源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的接入。

企業(yè)歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以提供以下服務(wù)：①數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，各種層次型表格的定制、存儲(chǔ)和檢索服務(wù)；②歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索和統(tǒng)計(jì)計(jì)算服務(wù)；③計(jì)算引擎服務(wù)：熱力計(jì)算、電氣潮流等各種計(jì)算方法和模塊，用戶可自行定義算法庫(kù)；④推理引擎服務(wù)：專家系統(tǒng)和SDG算法等深推理服務(wù)；⑤計(jì)算和推理采用圖形方式配置和定義；⑥MMI界面定制，實(shí)時(shí)顯示，歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)顯示；⑦報(bào)警服務(wù)；⑧各種數(shù)據(jù)接口提供了以B／S和C／S發(fā)布數(shù)據(jù)的各種可能；⑨各自數(shù)據(jù)點(diǎn)，包括從接口機(jī)采集的數(shù)據(jù)以及計(jì)算和推理的數(shù)據(jù)均可進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。這為電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)不同數(shù)據(jù)庫(kù)不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)整合提供了載體，為電源監(jiān)控系統(tǒng)各應(yīng)用功能在整合后的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)提供了可能。

3 電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)整合的技術(shù)手段

3．1 電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)數(shù)據(jù)接入企業(yè)級(jí)歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

利用歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的“各自數(shù)據(jù)點(diǎn)，包括從接口機(jī)采集的數(shù)據(jù)以及計(jì)算和推理的數(shù)據(jù)均可進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)”的服務(wù)。采用XML文件接口方式將各不相同的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)采集程序和XML接口程序同步到歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，如圖1所示。

3．2 基于整合后的歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)電源監(jiān)控功能

在整合后的歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上可以采用C／S軟件結(jié)構(gòu)或B／S軟件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)新的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的各類功能，如圖2所示。

圖1 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)數(shù)據(jù)整合

圖2 實(shí)現(xiàn)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)功能的整合

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，國(guó)網(wǎng)湖州供電公司電力通信網(wǎng)電源系統(tǒng)設(shè)備涉及的制造商多達(dá)17家，各制造商的設(shè)備均存在硬件和軟件上的差異。這導(dǎo)致了目前在運(yùn)營(yíng)的電源監(jiān)控系統(tǒng)多達(dá)6套，各監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋范圍、技術(shù)框架、數(shù)據(jù)記錄方式、告警方式和操作方式都存在很大的區(qū)別，增加了運(yùn)維人員日常監(jiān)控和及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的難度，造成了一定的技術(shù)門檻。

為了解決這個(gè)問題，筆者對(duì)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)整合的可能性進(jìn)行了深入的研究。表面上看，如果要實(shí)現(xiàn)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)的整合必須從硬件層面著手，統(tǒng)一各廠商電源設(shè)備的數(shù)據(jù)采集方式，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集前臺(tái)接口，將采集來(lái)的數(shù)據(jù)接入一套新的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)。這樣固然可以解決問題，但是需要對(duì)大量前臺(tái)電源設(shè)備進(jìn)行必要的改造，耗費(fèi)極大的人力、物力和財(cái)力。深入研究后發(fā)現(xiàn)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)的整合實(shí)際上是不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的整合，只要將運(yùn)行的各通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接入一個(gè)有足夠容量和接入能力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，很多問題將迎刃而解。如果能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的數(shù)據(jù)整合，可以只在軟件方面投入，即可實(shí)現(xiàn)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)多平臺(tái)的整合。

［1］ 徐小濤．吳延林．現(xiàn)代通信電源技術(shù)及應(yīng)用［M］．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009．

［2］ 孔繁鋼．吳國(guó)誠(chéng)．電力企業(yè)海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)［M］．北京：中國(guó)電力出版社，2012．