基于智能化電力通信基站設備運維的技術研究

吳 勇

（江蘇金卓能技術有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

電力通信基站具有基站多且分散、傳輸資源有限、電力設備種類多、基站設備投資少、電網不穩定、環境惡劣以及無人值守等特點，因此加強對基站電力環境的運行維護，降低運行成本，顯得尤為迫切[1]。前期開發的電力通信基站設備運行系統采用TMN模式，軟件部分多采用堆碼模式，由于設備種類繁多且標準不一，一旦不同廠家提供的設備進行更新或更換，那么系統中就會有很多地方需要修改程序代碼，因此使用TMN系統本身進行升級和維護不僅非常麻煩，而且運維效率不高[2]。該系統以往使用分散控制技術，通過設備調度中心向設備集群內各個電熱負荷集群發出調度指令，并向集群內各個電熱負荷集群發送控制信息。雖然使用該技術能夠實現電力通信基站設備實時運維，但受到多種設備標準不統一因素影響，導致運維保障效果較差，為此提出了基于智能化電力通信基站設備運維技術研究。

1 智能化電力通信基站設備信息模型制定

信息模型的建立使得面向對象的設計更加具體，信息模型由CORBAIDL定義，分為通用信息模型和專用信息模型。可用通用的信息模型來描述電力通信基站配置設備，如傳輸設備和接入設備，此外為了電力通信基站電源環境和門禁系統，需要單獨定義一個專門的監測單元（Supervision Unit，SU）[3]。在電力通信基站設備運營系統中，所有的信息都由對象來描述，分為實體對象和數據對象。為了滿足需要，這些對象都提供了一些具體的操作接口，可以被劃分為端局、基站、網元以及監控實體對象。實體對象使用與Q3相似的DN表示，數據對象通過（名稱、值）表進行描述，以確保其通用性[4]。上述許多實體對象的行為相似，具有相似的接口，處理過程和數據庫格式也相似，從而使得系統數據庫設計和接口模式設計更具通用性，解決了增加或更換不同廠商生產的設備時由協議不同所帶來的不兼容問題[5]。

將電力通信基站設備運營對象分為兩類，一類可由運營商創建并刪除，另一類不能由運營商創建并刪除，運營商通常在服務器或設備上生成[6]。操作人員創建和刪除模式主要有兩種，即創建刪除模式和整體修改模式。操作人員不能創建或刪除的對象只有固定的模式，而且由于設計模式沒有嚴格規定對象的接口方法，所以當采用以上兩個模式中的任何一個時，可以根據需要進行修改[7]。

2 技術架構設計

基于B/S架構，以Java為主要開發語言，設計了電力通信基站設備運行系統的技術架構。在MVC開發模式支持下，結合Struts技術設計了SSH開發框架，提高了開發效率和穩定性。使用SQL Server 2014設計和開發數據庫，技術架構如圖1所示。

圖1 技術架構

由圖1可知，該技術架構主要包括View視圖層、控制器、業務層、DAO以及DB數據庫。其中View視圖層和控制器的主要框架為SSH框架，該框架包括Hibernate和其他支持持久化層，能夠實現模型實例化的轉換，再通過Struts框架分析MVC模式的組件，通過View視圖層實時顯示組件結果。業務層的主要框架為Spring框架，該框架專注于業務邏輯處理，通過Struts技術實現了層次間的分離，達到了有效的解耦[8]。

2.1 電力通信基站設備資源智能化運維技術

電網基站設備運行系統中，資源模塊是負責基站設備信息維護的基礎資源信息綜合維護模塊。當添加和配置用戶時，基本設置員首先選擇需要添加用戶的部門，其次維護新用戶的信息，最后確認在添加用戶之前保存信息。使用用戶會議配置功能為用戶選擇部門，然后使用角色配置功能為用戶配置角色，從而使基本設置器能夠查看各個步驟的配置結果[9]。

2.1.1 站址調度技術

站址調度技術主要是綜合維護站址信息，包括總站址和各個站點信息的更新與維護[10]。站址信息輸入后，可通過保存實現站址信息的新功能，在View視圖層上，通過名稱輸入和類型選擇可以查看符合條件的站址信息，此外通過選擇和刪除列表信息可以刪除選定的站址信息[11]。站址調度技術的時序圖如圖2所示。

由圖2可知，站址的關鍵技術是調用資源控制器，通過電子公共平臺獲得前臺表單指令，請求增加站址信息。在站點器中通過調用addSite（）方法調用站點，并將調用結果顯示在View視圖層上，該圖層顯示增加站址信息畫面和錄入站址資料及新增表單數據。將新增的站址資料存儲到網站實體上，由此完成站址調度。

2.1.2 電力通信中心調度技術

在參與需求響應調節基礎上，采用調度技術運維管理電力通信中心，避免大規模設備調度中心分散而無法技術處理的問題。電力通信中心調度技術研究如圖3所示。

由圖3可知，提出一種以負荷聚合為介質的調度中心，該集合能統一相對負荷，參與電力通信基站設備調節。隨著智能化技術不斷發展，負荷聚合能夠充分利用基站調節能力，通過集群化控制，能夠達到填谷效果，滿足基站設備調度要求[12]。

2.2 網絡監控智能化運維技術

該技術主要從FSU監控、性能查詢、告警以及動態視圖查看4個部分運維網絡監控。

2.2.1 FSU監控運維技術

在網絡監控員處理新的FSU信息時，系統會發送新的FSU信息請求，網絡監測控制類運行狀態監測調用動態監測邏輯類，在環境監測中以添加監測單元數據的方法來顯示新的FSU信息頁面。網絡員在網頁上填寫FSU信息，填入確認保存，呼叫相關程式封裝表單資料，并傳回新加入的FSU資訊。

數據庫會更新FSU信息，當添加完成后返回系統提示添加成功，新增加的FSU信息會出現在FSU清單上。使用查詢條件的輸入，查詢功能可查看FSU列表數據，添加功能可對FSU信息進行添加保存。該FSU設備記錄可查看FSU設備報警、性能查詢以及實時性能查詢等相關信息，還可實現FSU設備的遠程控制與調整。在電力通信基站實現FUS監控的關鍵技術是調用網絡監控類運行狀態監控獲取前臺表單指令，動態監測其運行狀態。

2.2.2 性能查詢運維技術

利用性能查詢技術，輸入查詢條件，通過查詢功能查看滿足該查詢條件的性能表，選取資料清單，透過資料檢測實際值，打開圖標就能看到直方圖，將直方圖觀察到的結果列成圖表，并存儲成圖片形式，恢復到圖表的初始狀態。

2.2.3 告警運維技術

告警運維技術的主要功能是實時報警監控、歷史報警查詢以及動態查看等。主動式報警監控功能可實現在特定條件下對報警數據的查詢，在此基礎上選擇報警信息并生成程序函數，將報警信息轉化為故障順序分布操作。報警確認功能完成報警確認操作，通過導出excel功能導出當前頁面或excel格式的所有報警，從而導出報警信息。

2.2.4 動態視圖查看運維技術

查看地圖目前各個電力通信基站的報警情況和報警數據，當警報信號被識別后，就可以完成對該區域警報數據的統計查看。通過動態視圖查看技術，能夠實時查詢歷史報警記錄，通過調用歷史記錄能夠完成查看歷史報警信息的操作，通過導出excel功能還可以導出當前頁面或所有歷史報警信息。

2.3 基本設備開關智能化運維技術

基本設備開關智能化運維技術是由表示層、業務層以及數據層3個層次組成，具體如圖4所示。

圖4 基本設備開關智能化運維技術架構

使用該技術將數據庫和相關業務聯合起來放置在業務層，主機通過無線通信與業務層直接聯系，并與數據庫實時交換數據。使用無線傳輸方式構建管理平臺，通過供電線路負載實現在線監測，并采取具有針對性措施運維管理基站設備開關跳閘差異化現象。開關跳閘運維技術要求各個設備的開關能夠獨立完成啟動與停止工作，為此結合繼電保護技術，實現對相關設備的運維。基站設備運維工作的詳細內容如表1所示。

表1 基站設備運維工作內容

3 結 論

電力通信基站設備運營技術的運行狀態能夠反映出當前員工的信息水平和企業目前的運營能力。常規通信基站設備運行方式效率低，操作繁瑣，基站設備的數據很容易丟失，也很難保存和查閱，這些問題促使電力通信基站設備必須突破傳統運維技術，采用新的信息模式，以提高企業的水平，為此提出了基于智能化電力通信基站設備運維技術研究，以改變傳統的運營模式。