電力通信多網(wǎng)管通道融合技術(shù)研究

駢義 唐明 吳夙

摘 要 電力通信普遍采用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。目前網(wǎng)管系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)較多，難以形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。本文研究一種多網(wǎng)絡(luò)管理通道融合的技術(shù)，將不同標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的通信通道進(jìn)行融合。給出了多網(wǎng)管通道融的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)流程。設(shè)計(jì)的多網(wǎng)管通道融合技術(shù)可實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)管的標(biāo)準(zhǔn)化管理。

【關(guān)鍵詞】電力通信 網(wǎng)管 通信標(biāo)準(zhǔn) 融合 網(wǎng)關(guān)代理

電力通信為電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，同時(shí)也是電力系統(tǒng)設(shè)施的重要組成部分。為保證通信網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的良好運(yùn)行，分別建設(shè)了各自的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，為通信網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運(yùn)行提供監(jiān)測(cè)及控制手段。電力通信網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)接口標(biāo)準(zhǔn)在底層普遍采用TCP/IP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的高層標(biāo)準(zhǔn)接口有多種可選擇的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如：Q3接口的公共管理信息協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（CMIP）、互聯(lián)網(wǎng)中流行的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（SNMP）、近年來(lái)發(fā)展迅速的公共對(duì)象請(qǐng)求代理體系標(biāo)準(zhǔn)（CORBA）以及大量的專用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)都在一定的領(lǐng)域中得到應(yīng)用并有其優(yōu)點(diǎn)和不足。鑒于目前尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的高層標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議的原因，電力通信網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)強(qiáng)調(diào)可接受多種標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議的能力，以保障網(wǎng)管系統(tǒng)之間具有較強(qiáng)的互聯(lián)能力。

本文研究一種多網(wǎng)絡(luò)管理通道融合的技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可接受多網(wǎng)絡(luò)通道、多接口及多標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，提高網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)于多網(wǎng)管通道的兼容性、融合性，提升與不同類型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)互通的能力，實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡(luò)管理的一體化和標(biāo)準(zhǔn)化。

1 多網(wǎng)管通道融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電力通信多網(wǎng)管通道融合系統(tǒng)位于各電力通信設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)與上級(jí)調(diào)度或綜合網(wǎng)管之間，把不同廠商的電力通信設(shè)備網(wǎng)管數(shù)據(jù)集中到同一個(gè)通信傳輸通道進(jìn)行傳輸，將不同設(shè)備的網(wǎng)管數(shù)據(jù)發(fā)送到上級(jí)調(diào)度或綜合網(wǎng)絡(luò)管理軟件上；反之，上級(jí)調(diào)度或綜合網(wǎng)絡(luò)管理軟件的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)集中通道傳輸后能夠分發(fā)到各自的通信設(shè)備上。中途網(wǎng)管數(shù)據(jù)透明傳輸。電力通信多網(wǎng)管通道融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)功能

多網(wǎng)管通道融合系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)通信通道融合和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)設(shè)備網(wǎng)管到融合系統(tǒng)的多通道融合，進(jìn)行設(shè)備網(wǎng)管數(shù)據(jù)到級(jí)調(diào)度或綜合網(wǎng)管的融合及分發(fā)。同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)管理的功能。

1.2.1 通道融合和協(xié)議轉(zhuǎn)換

通道融合分為兩部分：第一是系統(tǒng)與設(shè)備網(wǎng)管的通道建立和數(shù)據(jù)交互，第二是系統(tǒng)與上級(jí)調(diào)度或綜合網(wǎng)管之間的通道建立和數(shù)據(jù)交互。設(shè)備網(wǎng)管一般采用CORBA，WebService，SNMP等標(biāo)準(zhǔn)提供北向接口，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)以上北向接口的接入，并且對(duì)上提供CORBA北向接口。分別建立相互獨(dú)立的通道，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)和數(shù)據(jù)的解析、編碼、封裝。系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的融合處理：依據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議從各設(shè)備網(wǎng)管獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)代理進(jìn)行上行數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；從上級(jí)調(diào)度或綜合網(wǎng)管所獲取的命令指令，通過(guò)網(wǎng)關(guān)代理進(jìn)行下行數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，采用定位分發(fā)機(jī)制通過(guò)相應(yīng)的通道發(fā)送給相應(yīng)設(shè)備網(wǎng)管。

1.2.2 系統(tǒng)管理

實(shí)現(xiàn)對(duì)接入網(wǎng)管及設(shè)備的運(yùn)行方式、計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備冗余、故障切換和監(jiān)視和管理。包括用戶管理、權(quán)限管理、通道接入認(rèn)證配置、系統(tǒng)配置、日志管理。

1.2.3 設(shè)備管理

對(duì)各種通信設(shè)備的矢量拓?fù)鋱D、設(shè)備對(duì)象仿真圖形的展示；查看每一個(gè)接入網(wǎng)管的設(shè)備列表。查看網(wǎng)管設(shè)備板卡、設(shè)備端口、設(shè)備VLAN信息；接收和查看網(wǎng)管端產(chǎn)生并經(jīng)過(guò)融合平臺(tái)進(jìn)行匯集和處理后的告警信息，以及生成各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

1.2.4 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控

監(jiān)測(cè)各通道狀態(tài)：監(jiān)控每一網(wǎng)管主機(jī)的連接狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)；監(jiān)控各個(gè)網(wǎng)管系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況。

1.2.5 Web發(fā)布

系統(tǒng)以Web服務(wù)的形式進(jìn)行發(fā)布。發(fā)布包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及拓?fù)鋱D、收到的報(bào)警信息、以及統(tǒng)計(jì)報(bào)表。當(dāng)Web瀏覽器提出對(duì)某設(shè)備網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備查詢時(shí)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取數(shù)據(jù)并發(fā)布。

2 多網(wǎng)管通道融合的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 系統(tǒng)模型

系統(tǒng)主要由應(yīng)用管理、通道管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、抽象通道、抽象網(wǎng)關(guān)代理、Web服務(wù)組成。其中通道管理是核心組件，包含多個(gè)抽象通道和抽象網(wǎng)關(guān)。通道和代理網(wǎng)關(guān)之間存在1對(duì)1的關(guān)系。依照此關(guān)系，模型包含對(duì)設(shè)備網(wǎng)管和對(duì)上提供北向接口的通信。北向接口由CORBA客戶端代理執(zhí)行功能。應(yīng)用管理負(fù)責(zé)各個(gè)功能部件之間的數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)模型如圖2所示。

2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型

如圖3所示，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型是對(duì)象的容器，維護(hù)全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。同時(shí)維護(hù)設(shè)備端點(diǎn)和連接點(diǎn)等設(shè)備之間連接關(guān)系信息。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型對(duì)外提供網(wǎng)絡(luò)集合、設(shè)備對(duì)象、數(shù)據(jù)集分組、數(shù)據(jù)點(diǎn)、設(shè)備端點(diǎn)、連接點(diǎn)、拓?fù)洳僮鞯鹊脑L問(wèn)接口。

2.3 網(wǎng)關(guān)代理信息轉(zhuǎn)換

網(wǎng)關(guān)代理是在各種協(xié)議和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型之間進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換的中間代理環(huán)節(jié)。包括網(wǎng)絡(luò)單元信息的轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鋈齻€(gè)部分組成。網(wǎng)絡(luò)元素信息轉(zhuǎn)換是獲取網(wǎng)絡(luò)單元功能和網(wǎng)絡(luò)單元物理部分所需的信息與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型之間的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換是邏輯上的網(wǎng)絡(luò)信息與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鼍C合以上信息，得出各個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)物理和邏輯的拓?fù)溥B接。網(wǎng)關(guān)代理信息轉(zhuǎn)換模型如圖4所示，

2.4 通道融合

系統(tǒng)接入某設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)時(shí)，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)代理讀取其網(wǎng)絡(luò)元素信息和網(wǎng)絡(luò)

信息并轉(zhuǎn)換到到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型。同時(shí)給此通道進(jìn)行ID+IP標(biāo)識(shí)對(duì)標(biāo)識(shí)并納入通道管理。以此類推接入多個(gè)設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)，以不同ID+IP標(biāo)識(shí)區(qū)分各個(gè)被管網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型中形成整體網(wǎng)絡(luò)管理模型。同時(shí)對(duì)上提供北向接口，使外部獲取整體網(wǎng)絡(luò)信息。

3 多網(wǎng)管通道融合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程

（1）依據(jù)配置建立與被管設(shè)備網(wǎng)管的網(wǎng)絡(luò)通道，以及建立北向接口的網(wǎng)絡(luò)通道。并且在各個(gè)通道中動(dòng)態(tài)創(chuàng)建并啟動(dòng)相應(yīng)的協(xié)議網(wǎng)關(guān)代理進(jìn)行通信。

（2）通過(guò)各協(xié)議網(wǎng)關(guān)代理從設(shè)備網(wǎng)管獲取其網(wǎng)絡(luò)單元信息和網(wǎng)絡(luò)信息。動(dòng)態(tài)建立自定義網(wǎng)絡(luò)管理模型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，保存一份從各設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)單元和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)信息。并通過(guò)此信息動(dòng)態(tài)建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及連接關(guān)系。

（3）建立CORBA北向接口，給上層系統(tǒng)提供全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元信息和網(wǎng)絡(luò)信息。數(shù)據(jù)來(lái)源于本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。從北向接口所獲取的命令指令通過(guò)網(wǎng)關(guān)代理進(jìn)行編碼，采用定位分發(fā)機(jī)制通過(guò)相應(yīng)的通道發(fā)送給相應(yīng)的設(shè)備網(wǎng)管執(zhí)行命令。

（4）以WebService形式進(jìn)行信息發(fā)布，依據(jù)采集的網(wǎng)絡(luò)單元信息和網(wǎng)絡(luò)信息動(dòng)態(tài)生成所管網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约霸O(shè)備網(wǎng)管狀態(tài)并進(jìn)行圖形方式展示。

（5）將接收的報(bào)警信息以消息總線的形式發(fā)布，提供報(bào)警查詢接口。

（6）將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄入庫(kù)，并依據(jù)配置自動(dòng)生成報(bào)表，提供報(bào)表查詢接口；提供信息查詢接口，以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備信息查詢功能、資源管理等功能。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在分析多網(wǎng)管通道融和功能的基礎(chǔ)上，使用組件及UML技術(shù)設(shè)計(jì)了多通道融和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了系統(tǒng)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型、信息轉(zhuǎn)換、通道融合等關(guān)鍵技術(shù)，給出了多網(wǎng)管通道融合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。本文設(shè)計(jì)的多網(wǎng)管通道融合技術(shù)可為網(wǎng)絡(luò)管理的標(biāo)準(zhǔn)化提供有效的技術(shù)保障。

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作者單位

1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司六盤(pán)水供電局 貴州省六盤(pán)水市 553001

2.深圳市金宏威技術(shù)股份有限公司 廣東省深圳市 518057