基于智能化的電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

連陽(yáng)陽(yáng)

（河北省電力有限公司信息通信分公司，河北 石家莊 050000）

0 引 言

以往通信電纜多采用人工運(yùn)維方式，場(chǎng)光鏈路運(yùn)維管理運(yùn)維時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法滿足人們對(duì)高效通信和安全運(yùn)維的高標(biāo)準(zhǔn)需求。開展智能電網(wǎng)通信運(yùn)維管理研究，是提高通信服務(wù)的水平必然選擇。智能化電力通信不斷發(fā)展，促使電力通信運(yùn)維管理模式創(chuàng)新勢(shì)在必行，因此提出了基于智能化的電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

1 基于智能化的電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于智能化的電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要從層次結(jié)構(gòu)和管理工作流向兩方面入手。其中，層次結(jié)構(gòu)是通過部署不同設(shè)備全面監(jiān)測(cè)并預(yù)警不同設(shè)備在動(dòng)態(tài)電力通信環(huán)境下的運(yùn)行情況，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供設(shè)備支持。管理工作流向是為電力通信設(shè)備的穩(wěn)定控制提供技術(shù)支持，通過遠(yuǎn)程遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化運(yùn)維管理。

1.1 系統(tǒng)運(yùn)維管理層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)是為滿足電力通信運(yùn)維需要而建立的一整套生產(chǎn)運(yùn)維系統(tǒng)[1]。伴隨著通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化和云計(jì)算技術(shù)的模擬與應(yīng)用，電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)由單層部署逐步向多層部署發(fā)展，促使運(yùn)維管理工作趨于集中。電力通信網(wǎng)運(yùn)行管理支撐平臺(tái)能夠?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)的通信資源優(yōu)化和集中監(jiān)控提供必要的技術(shù)支持，以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理和機(jī)房信息監(jiān)控為基礎(chǔ)，從電力通信運(yùn)維管理兩個(gè)層面進(jìn)行集成研究，有效整合了設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)以及管理應(yīng)用3大功能[2]。管理層根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和用戶需求，不僅對(duì)故障、安全、性能以及資源等進(jìn)行了管理研究，還研究了業(yè)務(wù)負(fù)載和資源狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了電力通信的集成運(yùn)維。系統(tǒng)運(yùn)維管理層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)運(yùn)維管理層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，該層次結(jié)構(gòu)主要由展現(xiàn)層、服務(wù)層、存儲(chǔ)層、傳輸層以及感知層5個(gè)層次組成。其中：展現(xiàn)層為人機(jī)交互界面，能夠展示電力通信站內(nèi)所有設(shè)備傳輸信息和通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，體現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)的智能化；服務(wù)層包括通信服務(wù)器、管理服務(wù)器以及交互服務(wù)器，是為系統(tǒng)通信、管理與人機(jī)交互提供服務(wù)的設(shè)備；存儲(chǔ)層主要是數(shù)據(jù)庫(kù)，主要存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)維管理的全部數(shù)據(jù)；感知層包括PC主機(jī)、智能電表、攝像頭以及互感器，通過PC主機(jī)監(jiān)測(cè)和分析通信設(shè)備性能數(shù)據(jù)，全面監(jiān)測(cè)和預(yù)警通信設(shè)備運(yùn)行情況，有效避免設(shè)備故障，提高了通信安全水平。

1.2 系統(tǒng)運(yùn)維管理工作流向設(shè)計(jì)

人們對(duì)電力通信需求開發(fā)與利用過程中，智能化運(yùn)維管理是通信業(yè)務(wù)穩(wěn)定開展的必要條件。為滿足人們對(duì)通信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維服務(wù)的需求，充分發(fā)揮維護(hù)模式和廠商作用，需要對(duì)電力通信進(jìn)行高效控制與管理[3]。為提高運(yùn)維效率，優(yōu)化電力資源配置，全面提高電力通信運(yùn)維管理效率和水平，需合理選擇運(yùn)行模式。系統(tǒng)運(yùn)維管理工作流向設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 運(yùn)維管理體系工作流向

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)維管理體系工作流向可知，在每項(xiàng)工作執(zhí)行前，需要記錄設(shè)備配置信息，減少出錯(cuò)率。將實(shí)際通信運(yùn)維管理中的業(yè)務(wù)實(shí)體以文本形式展示給管理者，實(shí)行集中管理，以便后期查閱與維護(hù)。根據(jù)實(shí)際通信需要，按照工作流向統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從作業(yè)過程操作和生產(chǎn)運(yùn)維角度分析，運(yùn)維管理體系工作都是集中的，充分體現(xiàn)了運(yùn)維一體化和集中的特點(diǎn)，即集中式管理和控制，實(shí)現(xiàn)了通信擴(kuò)容和通信管理的扁平化。根據(jù)工作流程對(duì)生產(chǎn)運(yùn)維管理系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)維并整合管理工作，實(shí)現(xiàn)了通信業(yè)一體化的發(fā)展機(jī)制和聯(lián)動(dòng)機(jī)制。在分析運(yùn)維管理系統(tǒng)工作流程分布基礎(chǔ)上，管理員可以執(zhí)行添加、修改以及刪除其他操作員等程序，實(shí)時(shí)記錄工作時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作內(nèi)容，從而在電腦突然斷電時(shí)將損失降到最低。該設(shè)計(jì)方案可以有效推動(dòng)電力行業(yè)安全通信，保證了通信業(yè)務(wù)整合管理與基層實(shí)踐的有效銜接。

2 基于智能化的電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于智能化的電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)主要是通過通信光纜狀態(tài)運(yùn)維管理和通信機(jī)房環(huán)境運(yùn)維管理兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的。其中，通信光纜狀態(tài)運(yùn)維管理采用遠(yuǎn)程操作技術(shù)控制光纖遠(yuǎn)程智能切換，而通信機(jī)房環(huán)境運(yùn)維管理通過遠(yuǎn)程遙控功能和大數(shù)據(jù)運(yùn)維管理模式實(shí)現(xiàn)操作智能化。

2.1 通信光纜狀態(tài)運(yùn)維管理方面的實(shí)現(xiàn)

利用光纖遠(yuǎn)程智能切換裝置，實(shí)現(xiàn)了光纖自動(dòng)扣接和在線實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)，縮短了故障處理和通信業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間。通過遠(yuǎn)程智能光纖核心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)人工現(xiàn)場(chǎng)光鏈路到遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)的智能化自動(dòng)切換，縮短了故障恢復(fù)時(shí)間。根據(jù)電力通信動(dòng)態(tài)環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)，能夠有效提高電力通信資源采集效率、準(zhǔn)確性、及時(shí)性以及完整性。實(shí)際上，光纖遠(yuǎn)距離連接芯片相當(dāng)于把手動(dòng)開關(guān)升級(jí)為自動(dòng)交叉開關(guān)，把人工操作升級(jí)為智能化的遠(yuǎn)程機(jī)械操作，實(shí)現(xiàn)了一系列智能化自動(dòng)設(shè)備操作和遠(yuǎn)程對(duì)接。為了改善部分電力企業(yè)采用的光開關(guān)系列所造成的成本高和易斷電問題，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，通過三維伺服系統(tǒng)，插入并取出光纖拔出器上的矩陣板，改變矩陣間的縱向位移和橫向位移，使其變得更加合理。采用矩陣式結(jié)構(gòu)，固定連接預(yù)制光纖與光路兩端機(jī)械，同時(shí)配備光源和光電測(cè)力儀，可定期對(duì)連接機(jī)器的電纜通道進(jìn)行衰減檢測(cè)，掌握其運(yùn)行參數(shù)，并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。綜上所述，采用遠(yuǎn)程操作技術(shù)可實(shí)現(xiàn)電力通信光纜狀態(tài)運(yùn)維的智能化和自動(dòng)化管理，為保障通信光纜穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。

2.2 通信機(jī)房環(huán)境運(yùn)維管理方面的實(shí)現(xiàn)

通信機(jī)房通過實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)、分析以及預(yù)測(cè)電力通信設(shè)備的各種數(shù)據(jù)，建立大數(shù)據(jù)運(yùn)維管理模式。利用動(dòng)態(tài)運(yùn)維管理的電力環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理信息，可以快速準(zhǔn)確地獲得通信機(jī)房的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，便于管理者進(jìn)行監(jiān)測(cè)和運(yùn)維。大多數(shù)精密空調(diào)器具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和溫度控制管理功能，但大多數(shù)機(jī)房都需要人工才能啟動(dòng)，無(wú)疑給運(yùn)維管理工作帶來了困難。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控功能，升級(jí)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)機(jī)房空調(diào)啟停和溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能，利用大數(shù)據(jù)運(yùn)維管理模式快速獲取機(jī)房環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遙控操作智能化。

智能化電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)是電力通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的針對(duì)電力通信運(yùn)維管理方面的應(yīng)用。運(yùn)維項(xiàng)目包括網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與工程改造、數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備檢修維護(hù)、交換設(shè)備檢修維護(hù)、傳輸設(shè)備維護(hù)管理、通道資源管理、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)控、機(jī)房接地系統(tǒng)測(cè)試以及緊急通信設(shè)備維護(hù)等。尤其在通信機(jī)房?jī)?nèi)，它能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)維與管理空調(diào)器具，保證機(jī)房能夠在適宜的環(huán)境下高效開展電力通信工作。

3 結(jié) 論

智能化技術(shù)不斷發(fā)展，有效提高了電力通信技術(shù)水平和效率，推動(dòng)了電力工業(yè)管理模式的集約化、標(biāo)準(zhǔn)化以及精益化發(fā)展。設(shè)計(jì)的基于智能化的電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)，通過層次結(jié)構(gòu)對(duì)電力通信設(shè)備的一體化運(yùn)維管理，減少了人工維護(hù)費(fèi)用和故障處理時(shí)間，在運(yùn)維管理系統(tǒng)工作流向模式下降低了人員操作復(fù)雜度，提高了電力通信運(yùn)維效率。這種設(shè)計(jì)方式在電力通信運(yùn)維管理方面和電力設(shè)備故障方面發(fā)揮著重要作用，為電力通信運(yùn)維管理系統(tǒng)向智能化方面發(fā)展提供了支持。在今后的研究中，科研人員應(yīng)將電力通信故障設(shè)備監(jiān)測(cè)作為研究重點(diǎn)，以保障運(yùn)維管理系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)環(huán)境中可靠運(yùn)行。