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)

王康毅

（長治學院 計算機系，山西 長治 046011）

1 引言

通信網(wǎng)在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五大環(huán)節(jié)中，為智能電網(wǎng)安全生產(chǎn)、運行監(jiān)控提供可靠的技術(shù)支持和保障。近幾年，智能化電網(wǎng)急速發(fā)展，產(chǎn)生了很多新興需求，這對配用電通信網(wǎng)提出了新的、更高的要求[1]。配用電通信網(wǎng)形成了以光纖通信為主體，微波、載波、衛(wèi)星等多種通信方式并存，具有層次化的電力專用通信網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。骨干配用電通信網(wǎng)絡(luò)延伸至35 kv變電站，并形成一體化。同時，隨著通信需求和通信網(wǎng)絡(luò)性能的快速發(fā)展，配用電通信網(wǎng)將迅速發(fā)展并逐步向基層擴展。

與電力骨干通信網(wǎng)相比，配用電通信網(wǎng)更加接近實際應(yīng)用端，這樣就使接入設(shè)備種類繁雜[2]。這些接入設(shè)備類型不盡相同，對配用電通信網(wǎng)絡(luò)的要求也不同。在這種情況下，配用電通信網(wǎng)必需滿足各種設(shè)備的通信需求，從而需要對接各種通信接口，這樣就造成了其配用電通信復(fù)雜化，導致實際使用情況不理想。因此，建立全面的配用電通信網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)控，合理有效地管理和利用通信網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)集約管理，具有重要的工程意義、經(jīng)濟意義和社會意義。

2 配用電通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)需求

為了集中、高效、智能地管理配用電通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該考慮建立一個全面的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以監(jiān)控所有場景和網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。

首先，配用電通信網(wǎng)絡(luò)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)必須是一個通用的軟件支撐平臺，可以兼容現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)管理軟件。其次，在該系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上，可以接入各種通信設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)[3]。最后，綜合網(wǎng)管系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)可以實時獲取配用電通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，并監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運行情況，如果出現(xiàn)事故則及時報警，并對通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進行提取統(tǒng)計，為未來進一步建設(shè)通信網(wǎng)提供依據(jù)。

文章實現(xiàn)的綜合網(wǎng)管系統(tǒng)是在電通信設(shè)備制造商網(wǎng)絡(luò)管理（EMS）基礎(chǔ)上，集成用戶管理、局站管理、資源管理、資源管理、告警管理、性能管理、視圖管理、報表管理等功能模塊[4]，為配用電通信網(wǎng)絡(luò)的運維提供一體化的智能管理系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計

開發(fā)配用電通信網(wǎng)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，實現(xiàn)配用電通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，資源和線路拓撲的可視化管理。通過該系統(tǒng)，可以及時獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)[5]，在最短時間內(nèi)發(fā)出告警信息，為實現(xiàn)全通信網(wǎng)絡(luò)集中管理提供了技術(shù)支持和平臺保障。本系統(tǒng)主要包括以下六大功能：資源管理、視圖管理、告警管理、性能管理、報表管理、系統(tǒng)管理，用戶可以直接遠程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運行情況。

配用電通信網(wǎng)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)，功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 綜合網(wǎng)管系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2.2.1 系統(tǒng)應(yīng)用功能

配用電通信網(wǎng)絡(luò)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)采用分層設(shè)計的原則，最底層是接口適配層、中間層是應(yīng)用層、最高層是表示層，具體功能如下。

（1）接口適配層：主要實現(xiàn)不同設(shè)備生產(chǎn)商通信設(shè)備的適配。接口適配層可以適應(yīng)各種設(shè)備的接口，與此同時，向應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)接口，使應(yīng)用層可以及時獲取通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。

（2）應(yīng)用層：是網(wǎng)管系統(tǒng)各種功能模塊的集合，并且每個功能模塊針對配用電通信網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的業(yè)務(wù)信息，這其中包括用戶數(shù)據(jù)管理、配用電通信網(wǎng)絡(luò)故障報警和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源存儲數(shù)據(jù)的更新等。

（3）表示層：用于可視化展示系統(tǒng)中的各項功能。表示層的實現(xiàn)使用H5、CSS3、JS等技術(shù)。用戶根據(jù)自己的使用需求，操作配用電通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)。用戶需求由應(yīng)用層對應(yīng)的功能模塊進行分析處理，計算結(jié)果通過表示層的顯示界面呈現(xiàn)給用戶。

2.2.2 系統(tǒng)管理功能

配用電通信網(wǎng)絡(luò)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)為了保證系統(tǒng)中的各個功能模塊能夠協(xié)調(diào)工作，需要一些系統(tǒng)輔助功能，以實現(xiàn)對所有功能進行管理[6]。同時，本系統(tǒng)允許多用戶同時登錄并使用[7]，所以，必須使得所有正在使用系統(tǒng)的用戶均互不影響，并且保證系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)的安全。因此，本系統(tǒng)還設(shè)計有如下管理功能模塊：安全管理模塊，設(shè)定不同用戶的訪問權(quán)限，記錄用戶信息；日志管理模塊，記錄系統(tǒng)操作的日志；備份管理模塊，備份系統(tǒng)數(shù)據(jù)；自身監(jiān)控模塊，系統(tǒng)進行自我監(jiān)控，檢查更新等。

2.3 系統(tǒng)接口

配用電通信網(wǎng)絡(luò)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)接口基于TL1協(xié)議實現(xiàn)[8]。TL1協(xié)議是一種基于ASCII純文本格式的標準電信管理協(xié)議[9]。TL1協(xié)議理解和使用起來較為容易，與設(shè)備對接方便，并且TL1協(xié)議可擴展性好。基于以上優(yōu)點，本系統(tǒng)選用TL1協(xié)議設(shè)計系統(tǒng)接口。

TL1協(xié)議的協(xié)議模型如圖2所示。

可以證明，S矩陣的每一列只有一個元素可以不為零。更明確地說，如果該列對應(yīng)某一個節(jié)點的第k(這里k=1，2，3)個自由度，則只有該列的第k個元素可以不為零。

圖2 TL1協(xié)議模型

3 配用電通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的實現(xiàn)

本系統(tǒng)采用H5、CSS3、JS以及Java進行項目源代碼開發(fā)，主要是實現(xiàn)對安徽省池州市供電局配用電通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)綜合管理。

系統(tǒng)登錄面如圖3所示。

圖3 配用電通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)登錄界面

用戶輸入相應(yīng)的賬號密碼登錄系統(tǒng)，本系統(tǒng)支持多人同時登錄。

系統(tǒng)首頁如圖4所示。

圖4 配用電通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)主界面

用戶登錄系統(tǒng)后顯示首頁，首頁包括各個區(qū)縣的通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視情況，左側(cè)為全網(wǎng)區(qū)域告警統(tǒng)計，以及當前告警確認統(tǒng)計。右側(cè)為全網(wǎng)設(shè)備告警統(tǒng)計以及設(shè)備異常告警監(jiān)視。

用戶管理如圖5所示。

圖5 用戶管理界面

用戶管理界面可以查詢所有用戶的信息，并且對用戶進行查詢、增加、刪除、修改。并對每個角色進行授權(quán)，使其具有不同的角色權(quán)限，使得不同用戶登錄系統(tǒng)后，只能查看各自權(quán)限內(nèi)的內(nèi)容。

資源管理如圖6所示。

圖6 資源管理界面

資源管理界面可以查看每一個供電局站、設(shè)備、接口的情況。并根據(jù)不同的情況進行處理，也可以分配給不同的操作員進行管理，使管理效率得到極大提升。

視圖管理如圖7所示。

圖7 視圖管理界面

視圖管理界面可以查看所有設(shè)備之間的拓撲關(guān)系、實際地理分布等情況，并且可以針對未接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備尋找最合適的接入點，以及尋找設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)的最短路徑。

告警管理如圖8所示。

圖8 告警管理界面

告警管理模塊主要包括實時告警、歷史告警、告警重定義和告警處理經(jīng)驗四部分。實時告警頁面顯示系統(tǒng)實時告警信息，可以按照設(shè)備類型、告警類型、告警級別、告警名稱、確認用戶、確認告警時間段和告警時間段等字段查詢。歷史告警顯示所有歷史記錄的告警信息。實時告警信息經(jīng)過處理后，變成歷史告警

性能管理如圖9所示。

圖9 性能管理界面

性能管理主要展示各個設(shè)備在不同時間段的性能參數(shù)，為維護人員提高數(shù)據(jù)支撐。

網(wǎng)絡(luò)拓撲管理如圖10所示。

圖10 網(wǎng)絡(luò)拓撲管理

網(wǎng)絡(luò)拓撲管理主要展示各個設(shè)備之間的拓撲關(guān)系，需要在兩個設(shè)備之間進行通信時，可以快速尋找通信的最短路徑，節(jié)省時間和設(shè)備資源。

4 結(jié)論

配用電通信網(wǎng)絡(luò)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)了配用電通信網(wǎng)絡(luò)中不同設(shè)備的之間的通信與管理。在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對配用電通信網(wǎng)的設(shè)備管理、局站管理、資源管理、報警管理和拓撲管理等功能，并且可以將告警信息、配置信息、性能數(shù)據(jù)行等進行統(tǒng)一可視化展現(xiàn)，極大方便了用戶使用以及管理。

通過本系統(tǒng)的應(yīng)用，加強了配用電通信網(wǎng)絡(luò)的運維能力，使之可以在配用電通信網(wǎng)絡(luò)中可以大范圍使用。因此本系統(tǒng)為配用電通信網(wǎng)絡(luò)的管理提供了有效的解決方案。