配用電通信網絡綜合網管系統的設計與實現

王康毅

（長治學院 計算機系，山西 長治 046011）

1 引言

通信網在發電、輸電、變電、配電、用電五大環節中，為智能電網安全生產、運行監控提供可靠的技術支持和保障。近幾年，智能化電網急速發展，產生了很多新興需求，這對配用電通信網提出了新的、更高的要求[1]。配用電通信網形成了以光纖通信為主體，微波、載波、衛星等多種通信方式并存，具有層次化的電力專用通信網體系結構。骨干配用電通信網絡延伸至35 kv變電站，并形成一體化。同時，隨著通信需求和通信網絡性能的快速發展，配用電通信網將迅速發展并逐步向基層擴展。

與電力骨干通信網相比，配用電通信網更加接近實際應用端，這樣就使接入設備種類繁雜[2]。這些接入設備類型不盡相同，對配用電通信網絡的要求也不同。在這種情況下，配用電通信網必需滿足各種設備的通信需求，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絡綜合管理系統，實現對通信網絡的實時監控，合理有效地管理和利用通信網絡資源，實現集約管理，具有重要的工程意義、經濟意義和社會意義。

2 配用電通信綜合網管系統概述

2.1 系統需求

為了集中、高效、智能地管理配用電通信網絡，應該考慮建立一個全面的網絡管理系統，可以監控所有場景和網絡的質量。

首先，配用電通信網絡綜合網管系統必須是一個通用的軟件支撐平臺，可以兼容現有的各種網絡管理軟件。其次，在該系統平臺基礎上，可以接入各種通信設備的網管系統[3]。最后，綜合網管系統通過網絡可以實時獲取配用電通信網絡中的數據，并監控網絡運行情況，如果出現事故則及時報警，并對通信網絡中的數據進行提取統計，為未來進一步建設通信網提供依據。

文章實現的綜合網管系統是在電通信設備制造商網絡管理（EMS）基礎上，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]，為配用電通信網絡的運維提供一體化的智能管理系統。

2.2 系統設計

開發配用電通信網綜合網管系統，實現配用電通信網絡設備，資源和線路拓撲的可視化管理。通過該系統，可以及時獲取網絡數據[5]，在最短時間內發出告警信息，為實現全通信網絡集中管理提供了技術支持和平臺保障。本系統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、系統管理，用戶可以直接遠程監控網絡運行情況。

配用電通信網綜合網管系統采用三層結構，功能結構如圖1所示。

圖1 綜合網管系統功能結構圖

2.2.1 系統應用功能

配用電通信網絡綜合網管系統功能結構采用分層設計的原則，最底層是接口適配層、中間層是應用層、最高層是表示層，具體功能如下。

（1）接口適配層：主要實現不同設備生產商通信設備的適配。接口適配層可以適應各種設備的接口，與此同時，向應用層提供數據接口，使應用層可以及時獲取通信網絡中的數據。

（2）應用層：是網管系統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絡中相應的業務信息，這其中包括用戶數據管理、配用電通信網絡故障報警和系統網絡資源存儲數據的更新等。

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

2.2.2 系統管理功能

配用電通信網絡綜合網管系統為了保證系統中的各個功能模塊能夠協調工作，需要一些系統輔助功能，以實現對所有功能進行管理[6]。同時，本系統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的用戶均互不影響，并且保證系統以及數據的安全。因此，本系統還設計有如下管理功能模塊：安全管理模塊，設定不同用戶的訪問權限，記錄用戶信息；日志管理模塊，記錄系統操作的日志；備份管理模塊，備份系統數據；自身監控模塊，系統進行自我監控，檢查更新等。

2.3 系統接口

配用電通信網絡綜合網管系統接口基于TL1協議實現[8]。TL1協議是一種基于ASCII純文本格式的標準電信管理協議[9]。TL1協議理解和使用起來較為容易，與設備對接方便，并且TL1協議可擴展性好。基于以上優點，本系統選用TL1協議設計系統接口。

TL1協議的協議模型如圖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，如果該列對應某一個節點的第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協議模型

3 配用電通信綜合網管系統的實現

本系統采用H5、CSS3、JS以及Java進行項目源代碼開發，主要是實現對安徽省池州市供電局配用電通信網絡實現綜合管理。

系統登錄面如圖3所示。

圖3 配用電通信綜合網管系統登錄界面

用戶輸入相應的賬號密碼登錄系統，本系統支持多人同時登錄。

系統首頁如圖4所示。

圖4 配用電通信綜合網管系統主界面

用戶登錄系統后顯示首頁，首頁包括各個區縣的通信網絡監視情況，左側為全網區域告警統計，以及當前告警確認統計。右側為全網設備告警統計以及設備異常告警監視。

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，使其具有不同的角色權限，使得不同用戶登錄系統后，只能查看各自權限內的內容。

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、設備、接口的情況。并根據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備之間的拓撲關系、實際地理分布等情況，并且可以針對未接入網絡的設備尋找最合適的接入點，以及尋找設備在網絡中進行數據的最短路徑。

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驗四部分。實時告警頁面顯示系統實時告警信息，可以按照設備類型、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備在不同時間段的性能參數，為維護人員提高數據支撐。

網絡拓撲管理如圖10所示。

圖10 網絡拓撲管理

網絡拓撲管理主要展示各個設備之間的拓撲關系，需要在兩個設備之間進行通信時，可以快速尋找通信的最短路徑，節省時間和設備資源。

4 結論

配用電通信網絡綜合網管系統實現了配用電通信網絡中不同設備的之間的通信與管理。在此基礎上，實現了對配用電通信網的設備管理、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、性能數據行等進行統一可視化展現，極大方便了用戶使用以及管理。

通過本系統的應用，加強了配用電通信網絡的運維能力，使之可以在配用電通信網絡中可以大范圍使用。因此本系統為配用電通信網絡的管理提供了有效的解決方案。