電力無線專網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)優(yōu)化處理設(shè)計

摘要：隨著電力事業(yè)的發(fā)展，必須確保其運行的智能化、安全性，因此必須重視電力無線專網(wǎng)的建設(shè)。本文主要結(jié)合電力無線專網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀，對采集平臺進(jìn)行有效地優(yōu)化設(shè)計，不同于骨干網(wǎng)資源管理模式，資源管理樹模型更加適用于無線專網(wǎng)，這對提升無線專網(wǎng)的資源管理有著極大的幫助，同時還能確保上層應(yīng)用的可靠，希望本文對于相關(guān)的工作人員提供參考與借鑒的作用。

關(guān)鍵詞： 電力系統(tǒng);無線專網(wǎng);網(wǎng)管系統(tǒng);采集平臺;

Abstract： With the development of power industry， we must ensure the intelligence and security of its operation， so we should pay attention to the construction of electric wireless private network. Based on the current situation of power wireless private network construction， this paper effectively optimizes the design of the acquisition platform. Different from the resource management mode of backbone network， the resource management tree model is more suitable for wireless private network， which is of great help to improve the resource management of wireless private network and ensure the reliability of upper layer applications， hoping this paper can provide reference for relevant staff.

Key Words： Power system; Wireless private network; Network management system; Collection platform

電力通信網(wǎng)主要由骨干通信網(wǎng)與終端通信接入網(wǎng)組成，骨干網(wǎng)一般是指35kV及以上的廠站，其主要承載多種業(yè)務(wù)，主要有數(shù)據(jù)的傳輸、通信、調(diào)度、行政交換、會議等。終端通信接入網(wǎng)主要是指10kV與0.4kV配用電側(cè)的站點，一般承載的業(yè)務(wù)主要有配電自動化、用電信息采集、輸變電在線監(jiān)測分布式能源接入等多項業(yè)務(wù)。終端通信接入網(wǎng)屬于骨干通信網(wǎng)的進(jìn)一步延伸，能夠為業(yè)務(wù)與骨干網(wǎng)之間提供通信通道，這樣就能夠有效地達(dá)到業(yè)務(wù)終端與系統(tǒng)之間的信息交互的目的。終端通信接入網(wǎng)存在較多的技術(shù)體制，一般有X-PON、工業(yè)以太網(wǎng)、無線專網(wǎng)與公網(wǎng)、電力線載波等。隨著科技的不斷發(fā)展，對智能電網(wǎng)的建設(shè)也更加嚴(yán)格，這便會對移動辦公、視頻監(jiān)控、應(yīng)急通信業(yè)務(wù)有著更多的需求，而電力無線專網(wǎng)由于其存在諸多優(yōu)點，如部署簡單、成本較低、能夠靈活地進(jìn)行組網(wǎng)，因此受到了當(dāng)前的大力追捧，這就使得國網(wǎng)電力公司普遍推廣TD-LTE 230MHz和1800MHz無線專網(wǎng)的建設(shè)。

網(wǎng)管可以根據(jù)專業(yè)、廠家的角度來進(jìn)行劃分，主要有設(shè)備網(wǎng)管、專業(yè)網(wǎng)管及綜合網(wǎng)管三大類，各個網(wǎng)管之間可以利用網(wǎng)絡(luò)接口來有效地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。設(shè)備網(wǎng)管，其主要是指設(shè)備廠家網(wǎng)管，對設(shè)備進(jìn)行直接管理。專業(yè)網(wǎng)管，其是一種介于設(shè)備網(wǎng)管與綜合網(wǎng)管之間的網(wǎng)管。而綜合網(wǎng)管，其主要是一種跨專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理。國網(wǎng)電力公司自2012年開始就十分重視骨干網(wǎng)綜合管理的相關(guān)建設(shè)，也就是SG-TMS（即通信管理系統(tǒng)）。截至目前，已經(jīng)相對完善，且開展多期，但是對終端通信接入網(wǎng)綜合網(wǎng)管的研究就存在一定的不足。隨著智能電網(wǎng)的不斷普及應(yīng)用，已經(jīng)廣泛在電力物聯(lián)網(wǎng)有效應(yīng)用，終端業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，這便對接入網(wǎng)側(cè)通信網(wǎng)絡(luò)有著更為嚴(yán)格的要求，以此來重視并加快終端通信接入網(wǎng)管理的大力建設(shè)，確保接入網(wǎng)側(cè)通信通道更加可靠，而這之中，必須重視電力無線專網(wǎng)的建設(shè)。

現(xiàn)階段，隨著對終端通信接入網(wǎng)建設(shè)的不斷加快，應(yīng)充分地根據(jù)電力公司無線專網(wǎng)的實際情況進(jìn)行分析，針對無線專網(wǎng)進(jìn)行有效地優(yōu)化，利用科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同的電力無線專網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，這有利于有效地對無線專網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)，同時也能夠?qū)Λ@取AMS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供強(qiáng)有力的幫助。

1電力無線專網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1.1通信管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2012年，在以往智能電網(wǎng)通信管理系統(tǒng)建設(shè)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，國網(wǎng)電力有限公司加快建設(shè)速度，開展了TMS建設(shè)[1]。當(dāng)前，TMS已經(jīng)在多家供電公司及電廠進(jìn)行有效地應(yīng)用。根據(jù)實際的工作發(fā)現(xiàn)，這些供電公司以及電廠在進(jìn)行綜合網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)用時，十分重視TMS的建設(shè)，并以此來進(jìn)行實時監(jiān)視、資源管理、檢修管理等應(yīng)用[2]。

（1）由于SG-TMS系統(tǒng)運行時間最久，缺乏一定的智能管理功能，同時在安全監(jiān)控方面存在隱患。

（2）SG-TMS系統(tǒng)在進(jìn)行開發(fā)運用時，比較重視有線通信網(wǎng)絡(luò)的通信資源、監(jiān)視、運行三大管理模塊，但是在生產(chǎn)運營以及智能化功能方面存在一定的欠缺。

1.2終端通信接入網(wǎng)管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

（1）無線公網(wǎng)一般是以省集中的模式管理，主要是依賴于三大運營商，這就使得在管理過程中缺乏有效的安全監(jiān)控。

（2）系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計開發(fā)時，一般會重視有線通信網(wǎng)絡(luò)管理，如工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，但是對電力無線專網(wǎng)，卻缺乏科學(xué)的管理模式及接入管理平臺的設(shè)備[3]。

（3）接入網(wǎng)設(shè)備較多，且存在廠家多、技術(shù)復(fù)雜的現(xiàn)象，這就使得數(shù)據(jù)采集工作需要花費大量人力、物力。

1.3無線專網(wǎng)管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1.3.1北向接口協(xié)議無法滿足要求

在建設(shè)電力無線專網(wǎng)時，由于終端通信接入網(wǎng)的北向接口還沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時廠家、設(shè)備較多，普遍選擇的是私有協(xié)議，這就使得在進(jìn)行設(shè)備更替、北向接口在升級過程中存在較大的困難[4]。

1.3.2缺乏統(tǒng)一的資源管理能力

廠商設(shè)備網(wǎng)管，其主要是對網(wǎng)元的管理，這就使得信息量欠缺、數(shù)據(jù)來源較少;無線專網(wǎng)數(shù)據(jù)中缺乏設(shè)備間的關(guān)聯(lián)，使得不能有效地對無線專網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行管理，導(dǎo)致網(wǎng)管功能不完善、信息無法相互共享，兼容性較差，使得資源管理較為混亂，導(dǎo)致業(yè)務(wù)與服務(wù)能力的降低，且降低用戶的體驗，提升運維的難度[5]。

2技術(shù)線路

電力無線專網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)的優(yōu)化，需要從采集平臺、資源管理模式及拓?fù)涔芾淼确矫孢M(jìn)行分析。

2.1多元數(shù)據(jù)采集前置機(jī)設(shè)計

采集平臺是獨立于管理系統(tǒng)的南側(cè)，為系統(tǒng)提供控制指令和接口數(shù)據(jù)交換。其主要是采取定制化開發(fā)、協(xié)議轉(zhuǎn)換、接口適配功能，這樣就能夠?qū)Σ煌幕?、核心網(wǎng)、通信終端設(shè)備網(wǎng)管進(jìn)行接入，也能夠通過和終端廠商接口適配，采取無線方式接入到通信終端[6]。

系統(tǒng)采集過程中要與廠商接口協(xié)議進(jìn)行適配，利用Socket、FTP/SFTP等協(xié)議就能夠獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)資源，便于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理，同時還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳、接收、控制下發(fā)等功能。多元數(shù)據(jù)采集前置機(jī)架構(gòu)設(shè)計如下圖1。

多元數(shù)據(jù)采集前置機(jī)和廠家設(shè)備網(wǎng)管的對接內(nèi)容如下。

（1）應(yīng)對接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，并且針對不同廠家網(wǎng)管進(jìn)行適配，確保能夠有效地兼容不同的數(shù)據(jù)模型及協(xié)議。

（2）采集平臺應(yīng)該確保標(biāo)準(zhǔn)化輸出，同時還應(yīng)該為上層應(yīng)用提供有效的數(shù)據(jù)資源。

（3）系統(tǒng)提供廠商接口到標(biāo)準(zhǔn)化接口之間的映射轉(zhuǎn)換，一般可以通過實時與批量的方法來進(jìn)行。

（4）能夠?qū)I(yè)務(wù)規(guī)則嵌入到平臺中，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，同時還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

（5）采集對接可以采取分布式部署的方式，并且能夠?qū)I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管道與管理管道進(jìn)行分離，這樣不但能夠確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，還能降低環(huán)境帶來的影響。

2.2 多元數(shù)據(jù)采集前置機(jī)部署

多元數(shù)據(jù)采集前置機(jī)，需要將其部署在核心網(wǎng)設(shè)備區(qū)后、電力業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)前，其余管理系統(tǒng)軟件存在一對多的關(guān)系，部署在電力無線專網(wǎng)中的數(shù)據(jù)采集前置機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并上傳到管理系統(tǒng)中。多元數(shù)據(jù)采集前置機(jī)主要是由采集終端硬件與采集軟件組成，需要對協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，同時還需要制定接口對接標(biāo)準(zhǔn)，主要開發(fā)的對象有驅(qū)動、接口、應(yīng)用等。

2.3資源管理模塊的優(yōu)化

2.3.1設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系管理

獨立的設(shè)備網(wǎng)管無法對跨設(shè)備間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行有效地管理，通過獲取設(shè)備、槽位、板卡、端口數(shù)據(jù)及設(shè)備、槽位、板卡、端口間的相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建相關(guān)的從屬關(guān)系。核心網(wǎng)、基站、RRU、小區(qū)，應(yīng)進(jìn)行標(biāo)識設(shè)置，建立終端所屬小區(qū)號、小區(qū)所屬基站、RRU所屬基站等關(guān)系，并且生成核心網(wǎng)設(shè)備與基站、基站與終端用戶的關(guān)系。在對通信終端的管理中加入“當(dāng)前所屬小區(qū)號：Celld”，小區(qū)管理中加入“小區(qū)所屬基站ID”，這樣就能構(gòu)建基站、通信終端、小區(qū)間的關(guān)系。

2.3.2資源管理架構(gòu)設(shè)計

無線專網(wǎng)有一定的特殊性，相較于骨干網(wǎng)的資源管理模式，其不能有效地應(yīng)用SG-TMS系統(tǒng)的模式，必須對無線專網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源和空間資源進(jìn)行科學(xué)的整理，構(gòu)建相應(yīng)的資源樹模型。在進(jìn)行電力無線專網(wǎng)的建設(shè)過程中，應(yīng)以電力資源為前提，如變電站、供電站等，而且還需要通過租賃的方式來共享鐵塔資源，并且還需要租賃相應(yīng)的辦公樓。在無線專網(wǎng)設(shè)備中，基站一般有2種形態(tài)，分為分布式基站與一體化基站。分布式基站，其基帶處理單元BBU一般是設(shè)置在機(jī)房內(nèi)，也可以將其放在桿塔下的一體化機(jī)柜中。而對射頻處理單元，也需要將其放置在機(jī)房，也可以將其放置在抱桿上。由于設(shè)備較多且分散，因此為了有效地提高管理質(zhì)量，則必須對其進(jìn)行優(yōu)化管理。

3結(jié)語

綜上所述，本文主要提出的設(shè)置多元數(shù)據(jù)采集以及軟件管理系統(tǒng)，對多廠家多設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集管理，并對其進(jìn)行監(jiān)控管理，這對供電公司的運維管理有著極大的幫助，同時還能為終端通信接入網(wǎng)管理系統(tǒng)提供相關(guān)的資源數(shù)據(jù)，這有效地促進(jìn)了國網(wǎng)終端通信接入網(wǎng)管理的效率。

參考文獻(xiàn)

[1]陳永紅，李建岐，白杰，等.終端通信接入網(wǎng)建設(shè)和運行模式探討[J].供用電，2018（3）：32-36.

[2]蔡向陽.電力無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用解決方案的需求與設(shè)計[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018（14）：46-47.

[3]王康毅.配用電通信網(wǎng)絡(luò)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].長治學(xué)院學(xué)報，2019（2）：33-36.

[4]潘翀，劉鑫.基于改進(jìn)NSGA-2算法的電力無線專網(wǎng)基站選址研究[J].電力信息與通信技術(shù)，2020，18（3）：34-39.

[5]張祥飛，左超.通信傳輸與接入技術(shù)的應(yīng)用實踐討論[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2020（5）：134-135.

[6]李毅強(qiáng).通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用及改進(jìn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2020（7）：125-126.

作者簡介：龍康（1985—），男，本科，工程師，主要從事電力通信運行工作。

3050501908221