智能綜合網絡告警收集系統(tǒng)在電力通信系統(tǒng)中的應用

李 凌，金文杰，陳躍國

（國網浙江省電力有限公司金華供電公司，浙江 金華 321000）

0 引 言

電網系統(tǒng)建設作為國家重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一，始終是我國基礎建設投入資金最大的項目之一。尤其是近年來，隨著工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，電網系統(tǒng)承載的工作量與日俱增，電網系統(tǒng)的各項內容不斷趨向智能化。與傳統(tǒng)電網系統(tǒng)相比，現(xiàn)代電網系統(tǒng)擁有更加復雜的結構、承載更多的工作內容且運行程序更加多樣。因此，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會對供電系統(tǒng)的正常工作帶來困擾[1]。所以，專業(yè)人員需要有效監(jiān)督和管理電網系統(tǒng)。智能網絡告警系統(tǒng)可以有效監(jiān)督管理系統(tǒng)，全天候監(jiān)控系統(tǒng)的運行，并在發(fā)生故障時第一時間反饋并精準定位故障地點，幫助工作人員快速解決問題。

1 網絡告警收集系統(tǒng)

隨著互聯(lián)網技術的不斷深化，網絡規(guī)模與復雜程度越來越高?；诰W絡智能化的電力告警系統(tǒng)將直接影響電力系統(tǒng)的安全和正常運行[2]。電力系統(tǒng)監(jiān)控涉及許多復雜的設備，而告警系統(tǒng)的工作是集中收集和管理監(jiān)控設備內容，并及時反饋突發(fā)情況。

2 建立智能網絡告警系統(tǒng)的必要性

電力監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相比，具有設備與用戶相對確定、網絡空間隔離性強且服務私有可控等特點。所以，一旦出現(xiàn)脫離用戶和設備常規(guī)使用內容的操作，便被視為出現(xiàn)安全隱患[3-4]。安全監(jiān)測系統(tǒng)與產品一般基于網絡流量與報文分析技術，工作對象一般基于互聯(lián)網通用服務與協(xié)議，并不適用于電力監(jiān)控系統(tǒng)。

傳統(tǒng)使用的內網安全監(jiān)控平臺只能對便捷網防護進行有限范圍的監(jiān)控，無法排除系統(tǒng)內部的危險隱患，也無法及時有效地監(jiān)控分析安全區(qū)內部主機和數(shù)據庫等的相關內容。基于此，在原有的內部安全平臺上，采用基于事件和面向設備的技術路線，以主機操作系統(tǒng)和網絡設備固件作為依托，實時直接管理設備[5]。另外，基于調度數(shù)據網絡、廠站監(jiān)控、配網調度、配電自動化以及負荷控制等系統(tǒng)實現(xiàn)集中監(jiān)控，并且進一步完善網絡綜合管理功能，保證電力系統(tǒng)的安全運行。

3 電力告警系統(tǒng)現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的內容復雜，其告警系統(tǒng)的流程涉及較多，主要步驟如圖1所示。

圖1 告警系統(tǒng)流程圖

當前電力系統(tǒng)中的網絡告警系統(tǒng)在各個階段還存在許多問題。第一，告警信息采集階段。當前告警信息的采集主要依靠專業(yè)網管或者廠商設備采集告警消息，存在告警通報方式缺乏統(tǒng)一的通報標準、告警信息漏報以及告警風暴與接入數(shù)據不完整等問題。第二，告警關聯(lián)分析階段。該階段主要是向告警內容添加標注，常見問題包括缺乏清晰的關聯(lián)規(guī)則與對業(yè)務產生影響的關聯(lián)分析等。第三，告警呈現(xiàn)階段。該階段將經過關聯(lián)與分析后的處理信息告知用戶，常見問題包括告警呈現(xiàn)存在滯后性、關鍵的告警信息往往因為大量干擾導致推送緩慢等，后期應當與物理對象和地理等各類信息相結合，實現(xiàn)故障定位。第四，告警預處理階段。該階段的主要問題包括無法自動識別和判斷故障原因、難以將日常人工經驗以智能程序化處理方式固化。第五，告警處理階段。該階段的主要問題是如何有效屏蔽工程預警并實現(xiàn)智能派單。第六，故障恢復階段。該階段主要通過分析告警信息對異常告警信息進行歸檔，并對規(guī)章告警指標進行專題分析，面臨的主要問題是無法全面準確地分析異常告警，難以有效體現(xiàn)故障收集管理取得的成果。

4 告警系統(tǒng)的改造應用

4.1 告警信息收集階段

4.1.1 告警標準規(guī)范統(tǒng)一化

通過多對一的映射關系，統(tǒng)一標準且清晰的告警信息，搭建消息連發(fā)機制，杜絕漏報告警現(xiàn)象。設備生產廠家在設備消息發(fā)送時，要求數(shù)據消息以連續(xù)正整數(shù)作為編號[6]。從數(shù)字1開始，以信息實時發(fā)布通道（如一個MQ隊列或socket端口）為單位進行編號。當編號數(shù)值超過最大值時，可以重新開始編號。在信息緩存方面，數(shù)據生產者最少要保存5萬條以上數(shù)據，或者保存6 h之內的告警。

4.1.2 搭建優(yōu)先上報通道，解決告警風暴

優(yōu)先上報通道的流程，如圖2所示。建立重要告警優(yōu)先上報機制，依據告警級別、專業(yè)、標題以及對象類型等相關參數(shù)，制定告警優(yōu)先上報規(guī)則[7]。將優(yōu)先隊列和普通隊列同時解析入庫，告警風暴出現(xiàn)后，優(yōu)先觸發(fā)重要告警優(yōu)先觸發(fā)機制，優(yōu)先處理普通隊列，并且生成相關文件。

圖2 優(yōu)先上報通道

4.1.3 建立資源與告警核查，保證接入的數(shù)據可覆蓋全專業(yè)

核查接入的資源，內容包括數(shù)據的完整性、有效性、數(shù)據格式的規(guī)范性以及網元連接關系。

4.2 告警關聯(lián)分析階段

選擇可能出現(xiàn)關聯(lián)性的告警條目范圍，分析以往經常出現(xiàn)的大范圍故障類報警。例如，大范圍設備退服等，時常伴隨大量的los和linkdonw告警[8]。

自主設定關聯(lián)規(guī)則，確定可關聯(lián)告警所包括的專業(yè)網元類型，選擇可關聯(lián)的字段，包括資源關聯(lián)關系、端口描述以及機房地址等，還可選擇關聯(lián)規(guī)則，如模糊匹配和完全匹配等。

模擬驗證告警關聯(lián)。主要模擬兩類告警，第一類是關聯(lián)告警，第二類為衍生告警[8-9]。制定關聯(lián)規(guī)則后，選取相關歷史警告開展模擬關聯(lián)、生成關聯(lián)成功率和無關聯(lián)告警清單等數(shù)據。

4.3 告警預處理

依據故障的具體情況，根據相關監(jiān)控部門的預處理能力，將故障分成人工預處理與系統(tǒng)預處理兩類。通過兩類處理方式補充相關信息，以此不斷完善處理方案，并為下一環(huán)節(jié)的工作提供參考，以此提高整體效率。告警預處理的工作流程如圖3所示。

4.4 告警處理階段

自我設定工程告警的屏蔽規(guī)則，即首先匯總各專業(yè)網管的屏蔽規(guī)則，其次選取故障告警系統(tǒng)和專業(yè)網管屏蔽規(guī)則數(shù)據共有的數(shù)據，再次選擇跨專業(yè)網元關聯(lián)規(guī)則并對其進行人工確認，最后完成工程告警屏蔽。

4.5 告警歸檔階段

4.5.1 告警入庫階段

告警入庫后，統(tǒng)計專業(yè)網管的告警是否標準化，是否為異常告警，并匯總無法歸納的告警。

圖3 告警預處理

4.5.2 告警關聯(lián)階段

判斷可能需要關聯(lián)的告警，并分析和總結無關聯(lián)告警與無法關聯(lián)情況。

4.5.3 告警預處理階段

記錄每次進行預處理的告警過程，包括是否經過預處理和結果等[9]，并對預處理失敗情況進行分析和分類，如登陸或者指令下失敗等。

4.6 系統(tǒng)網路架構

綜合網管告警系統(tǒng)的網絡方案不僅考慮當下的實際需要，還要從未來考慮整體規(guī)劃。所以，告警系統(tǒng)的網絡架構要保證做到開放性和可擴展性。系統(tǒng)網絡架構如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)網絡架構

系統(tǒng)由集中告警、告警采集、告警發(fā)布平臺、數(shù)據庫以及業(yè)務處理與WEB服務器等部分組成。系統(tǒng)使用插件方式與各專業(yè)網管系統(tǒng)的告警數(shù)據相連接，如將數(shù)據適配器插件和數(shù)據庫接口連接[10]。在具體的實際應用中，可以依據具體情況將多個平臺安放在一臺機器中，如將數(shù)據庫、業(yè)務處理以及WEB服務器放置在同一機器。

5 結 論

隨著經濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴大，以往單純依靠內網安全監(jiān)視平臺和增加維護人員的方式已經無法解決現(xiàn)存問題。通信網絡的變化帶來告警信息量的增加，使用最少的投入實現(xiàn)最大化的解決維護困難問題是根本途徑。綜合網絡告警收集系統(tǒng)除了要智能化升級傳統(tǒng)的內網安全監(jiān)視平臺外，還要利用維護人員制定的告警信息分類和維護規(guī)則，準確分辨和優(yōu)先處理重要告警事件。不僅提高了工作效率，還提高了反應速度和準確性，保證了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。