電力通信網(wǎng)中通信監(jiān)測技術應用探索

鐘佰維惠州供電局，廣東 惠州 516001

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對于電能的依賴也越來越大，安全穩(wěn)定的電網(wǎng)對于整個國民經(jīng)濟的快速發(fā)展不可或缺，而電力行業(yè)自身也是我國國民經(jīng)濟的重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。電力系統(tǒng)的安全問題對于整個國民經(jīng)濟的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有不可替代的重要作用。當前我國的電力通信網(wǎng)絡在規(guī)模上獲得了長足的發(fā)展，服務的質量也有了很大程度的提高。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，當前電力通信網(wǎng)絡的微波電路長度有七萬公里，光纖線路長度也達八萬公里。隨著電力通信網(wǎng)絡的日益復雜化，其自身承擔的責任也變得更加的艱巨。與傳統(tǒng)意義上的電力通信不同，現(xiàn)代化的電力通信網(wǎng)絡不僅僅負擔著語音通信，同時還具有繼電保護、自動化調度以及費用計量等一系列復雜的功能，如果電力通信網(wǎng)絡出現(xiàn)故障會給整個電網(wǎng)的運行帶來不便，甚至是巨大的事故。

因此，對電力通信網(wǎng)絡運行狀況進行科學合理的監(jiān)測和管理，保證其正常的運作，進而確保整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全是當前電力部門的一個重要課題。要確保電力通信的暢通就需要具備專業(yè)化的管理系統(tǒng)以及規(guī)范化的管理體制，從而確保整個電力通信網(wǎng)絡的暢通以及高效運作，最終保護整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全。電力通信監(jiān)測技術正是在這種需求下應運而生。

1 通信檢測系統(tǒng)硬件結構

監(jiān)控系統(tǒng)在結構上采用星形拓撲的形式，綜合計算機網(wǎng)絡技術，主要由兩大部分組成：中心站和外圍站。監(jiān)控系統(tǒng)的硬件架構采用千兆高速以太網(wǎng)，主要由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)庫服務器、監(jiān)控工作站以及其他功能不同的一些外設組成。變電站的通信機房負責進行數(shù)據(jù)采集，將采集到的各種數(shù)據(jù)反饋到該地區(qū)的中心站，各個分站傳輸過來的數(shù)據(jù)都在這里進行處理，并對各種通信設備的告警做出響應。

位于中心機房的監(jiān)控服務器對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行儲存，系統(tǒng)模式為客戶/服務器，軟件系統(tǒng)之間的傳輸通過TCP/IP協(xié)議來完成。為了能夠對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行及時的存儲和處理，應該在服務器上構建具有數(shù)據(jù)服務器、應用服務器、文件服務器的三重作用的實時數(shù)據(jù)庫。為了方便對系統(tǒng)進行異地儲存以及備份，在以數(shù)據(jù)庫為基礎建立的磁盤陣列應該進行雙機共享。被管理對象的實時狀態(tài)被寫入服務器內存之中，實時數(shù)據(jù)庫對設備傳輸?shù)臓顟B(tài)變化消息進行處理，然后進入關系數(shù)據(jù)庫，。這樣被管理對象的實時狀態(tài)可以被所有的客戶機訪問。服務器工作方式為雙機集群，從而保證系統(tǒng)的連續(xù)運行。為了避免系統(tǒng)在意外情況下的數(shù)據(jù)丟失，可以將兩臺服務器直連，通過集群系統(tǒng)軟件來實現(xiàn)雙機互連，互為備份，從而提高數(shù)據(jù)的安全性。在主服務器出現(xiàn)故障時，備用服務器自動切入運行，主服務器修復之后，通過手動的方式切換到主服務器。

監(jiān)控工作站采用圖形化操作系統(tǒng)具有設備報警功能，設置在調度值班室，從而方便調度員進行檢測和相關的操作。

系統(tǒng)與互連網(wǎng)相連，方便進行信息發(fā)布以及對事故進行申告。為了保證系統(tǒng)免受來自互聯(lián)網(wǎng)的威脅，應該設置防火墻。

數(shù)據(jù)采集及傳輸部分和前置機網(wǎng)關實現(xiàn)對非智能設備及通信輔助設備的實時數(shù)據(jù)采集。

在主站建立基于美國信息互換標準代碼的仿真終端，通過美國信息互換標準代碼的輸出對設備進行管理，最終實現(xiàn)自動切換基于不同協(xié)議的設備之間的監(jiān)控，這樣，對于多臺設備可以通過一臺工控機來同時進行相應的操作，實現(xiàn)設備的集中管理和配置。

針對不同的協(xié)議，應該在主站建立規(guī)約轉換網(wǎng)關來進行轉換，然后將信息反饋給服務器，網(wǎng)元和信息之間的鏈接得以實現(xiàn)，最后由工作站進行相應的顯示。

將波形觀測技術結合電平信號遙測技術，雙管齊下來處理中心站和外圍站的自動化RTU信息，在對電平進行遙測的同時還可以對波形進行直觀的顯示。

2 系統(tǒng)應用軟件

監(jiān)測系統(tǒng)由兩大數(shù)據(jù)庫、三大應用平臺及若干應用程序組成。

2.1 實時數(shù)據(jù)庫和管理數(shù)據(jù)庫

前者負責系統(tǒng)在線實時數(shù)據(jù)的處理，后者負責對設備的歷史數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)等離線數(shù)據(jù)進行處理， 實現(xiàn)通信網(wǎng)信息管理功能。

2.2 三大應用平臺

通過調度應用平臺、圖形數(shù)據(jù)平臺和運行管理平臺實現(xiàn)系統(tǒng)運行監(jiān)視、設備操作、矢量圖形、數(shù)據(jù)查詢。應用軟件實現(xiàn)的功能有：

1）通過一臺終端，實時地集中采集通信設備和電路的運行狀況和設備性能指標參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)故障并處理，以確保通信電力的正常運行；

2）采用逐層點擊、雙擊文本告警、自動推圖、語音提示可以在短時間內捕捉信息大大減少了定位網(wǎng)絡故障的所需的時間，提高了勞動效率和通信網(wǎng)管理水平；

3）根據(jù)采集的信息，系統(tǒng)會自動分析故障原因，判斷故障的位置，確定故障對網(wǎng)絡產(chǎn)生的影響程度，時排除故障，確保網(wǎng)絡暢通。

3 通信監(jiān)測技術的應用

電力通信檢測技術在很多地方的電力系統(tǒng)中都有廣泛的被采用，獲得了很大程度的發(fā)展。具有自身的一些優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）圖像監(jiān)控功能

監(jiān)控中心的調度人員可以根據(jù)實際的需要對變電站的任何一臺攝像機的進行操作，進行錄像。也可以讓攝像機按照固定的時間進行攝像，如以每天或者一個周作為一個周期進行錄像，且具有回放以及查詢的功能。

2）控制功能

監(jiān)控中心的操作人員可以對變電站的相關設備實現(xiàn)遠程操作，比如，發(fā)現(xiàn)有不法分子進入或者偷盜行為時，可以實現(xiàn)遠程報警，同時打開現(xiàn)場的照明設備和錄像設備進行攝像。

3）報警功能

具有視頻丟失和視頻運動報警功能，當站端由于攝像機損壞、被竊或斷線等情況引起視頻信號丟失應進行報警。對于設定的視頻報警區(qū)域，當有運動目標進入或圖像發(fā)生變化時應進行報警。遠程變電所發(fā)生報警時，當?shù)刂鳈C將在1s內響應，監(jiān)控中心主機能在5s內自動彈出報警信息窗口，顯示報警點的具體位置，報警類型，自動將畫面切換到告警地點，并啟動錄像設備對現(xiàn)場進行錄像，便于事故處理與分析。

[1]周全仁.電力通信技術標準[M].北京：中國電力出版社，2000.