基于物聯(lián)網(wǎng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)研究

李 洋

（國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司 寧東供電公司，寧夏 靈武 751408）

0 引 言

目前，我國(guó)的通信網(wǎng)絡(luò)檢修與維護(hù)還是依靠傳統(tǒng)的檢修方式，工作人員帶著工具對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢修與維護(hù)，而且必須維護(hù)整條通信網(wǎng)絡(luò)，不能只對(duì)部分進(jìn)行維護(hù)，這樣就增加了工作難度，同時(shí)不排除人工檢測(cè)的失誤性，從而影響通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的穩(wěn)定性[1]。

1 電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基本框架

電力物聯(lián)網(wǎng)功能多樣，可以提供綜合能源服務(wù)，保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行，提高清潔能源的利用。電力物聯(lián)網(wǎng)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層以及應(yīng)用層4個(gè)層面。其中，感知層是借助傳感器感知電力系統(tǒng)中的電力數(shù)據(jù)，然后再通過(guò)感知層感知到的數(shù)據(jù)感知電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)層的工作原理是不同的場(chǎng)景利用不同的通信方式，區(qū)分不同場(chǎng)景最適合使用的通信方式，讓通信方式更好地發(fā)揮作用。平臺(tái)層是在前面兩個(gè)層面的基礎(chǔ)上儲(chǔ)存并分析電力系統(tǒng)獲得的信息，將獲得的信息進(jìn)行共享[2]。應(yīng)用層是通過(guò)搭建各種類(lèi)型的平臺(tái)，讓電力系統(tǒng)可以與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享。

2 電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)

2.1 總體框架

電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)主要包括應(yīng)用層、技術(shù)服務(wù)層、數(shù)據(jù)資源層以及基礎(chǔ)設(shè)施層[3]。應(yīng)用層的主要功能是運(yùn)維功能，可以處理故障、統(tǒng)計(jì)報(bào)表。技術(shù)服務(wù)層是通過(guò)借助一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的運(yùn)維框架，使應(yīng)用程序和服務(wù)程序正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)資源層是采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，并統(tǒng)一管理電力通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)設(shè)置層對(duì)于整個(gè)運(yùn)維系統(tǒng)是很重要的層面，操作系統(tǒng)和重要的服務(wù)器等都包括在基礎(chǔ)設(shè)置層內(nèi)[4]。

2.2 功 能

2.2.1 數(shù)據(jù)配置處理

基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)配置處理模塊是電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的重要支撐部分，屬于數(shù)據(jù)資源層。數(shù)據(jù)資源層通過(guò)采集數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)配置利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集信息，建立元模型，利用新時(shí)代數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)新模型的行為進(jìn)行描述[5]。與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)相比，通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維加快了對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理能力，有效提高了電力通信網(wǎng)路的服務(wù)水平。

2.2.2 故障智能分析

從電力通信網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)層面來(lái)分析，故障智能分析屬于應(yīng)用層，主要包括以往發(fā)生過(guò)的故障、分析過(guò)的故障、發(fā)生故障時(shí)候的預(yù)警以及故障處理等。其中，故障歷史庫(kù)是對(duì)以往發(fā)生過(guò)的故障進(jìn)行記錄，為以后故障的解決提供參考；故障分析是對(duì)電力通信系統(tǒng)遇到的故障進(jìn)行分析，分析其出現(xiàn)故障的原因以及對(duì)其他相關(guān)環(huán)節(jié)的影響；故障預(yù)警是故障發(fā)生時(shí)的警告，通過(guò)警告通知相關(guān)人員系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要立即處理[6]。各個(gè)環(huán)節(jié)共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)故障的處理。

2.2.3 集中預(yù)警監(jiān)測(cè)

集中預(yù)警監(jiān)測(cè)會(huì)分析處理接收到的預(yù)警，在分析之后進(jìn)行展示，并將接收到的預(yù)警信息與其他信息進(jìn)行綜合，集中展示，隨時(shí)監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)。電力通信網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型多樣，將集中預(yù)警監(jiān)測(cè)合理運(yùn)用到各種類(lèi)型的電力通信網(wǎng)絡(luò)中，提高電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。

3 電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了保證運(yùn)維系統(tǒng)的運(yùn)行安全和效率問(wèn)題，在日常工作中要不斷完善運(yùn)維系統(tǒng)，利用電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維技術(shù)對(duì)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密。為了保證運(yùn)行安全，可以增加遠(yuǎn)程環(huán)節(jié)，不斷加強(qiáng)運(yùn)維系統(tǒng)的安全性，進(jìn)一步對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行管理[7]。

運(yùn)維數(shù)據(jù)傳輸驗(yàn)證系統(tǒng)可以將收集到的信息進(jìn)行加密，然后將信息進(jìn)行雙向傳輸，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)電力通信網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)模型建立。系統(tǒng)采集終端的設(shè)備可以獲得多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。

移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)以及檢修需依靠特定信息流完成，及時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況，并且在系統(tǒng)中設(shè)置預(yù)警功能，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，從而保證獲得的信息是準(zhǔn)確的。

智能運(yùn)維系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與傳遞，與物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)結(jié)合起來(lái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和處理，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，優(yōu)化電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)[8]。

4 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)配置平臺(tái)

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)配置處理平臺(tái)是電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)保持工作的重要平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)信息采集快速化，加快信息系統(tǒng)的建立。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的技術(shù)，促進(jìn)運(yùn)維系統(tǒng)更加智能化，同時(shí)不斷優(yōu)化智能運(yùn)維系統(tǒng)。電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)從多個(gè)角度提取物聯(lián)網(wǎng)信息，形成抽象的模型。利用特殊的技術(shù)，對(duì)模型進(jìn)行展示和描述，設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)配置平臺(tái)

圖中，元數(shù)據(jù)對(duì)于整個(gè)配置平臺(tái)來(lái)說(shuō)很重要。監(jiān)控配置平臺(tái)時(shí)，要獲得物聯(lián)網(wǎng)的有效數(shù)據(jù)與信息，并對(duì)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行分配[9]。想要更好地處理物聯(lián)網(wǎng)信息，就要詳細(xì)分析配置平臺(tái)的配置功能與環(huán)境，對(duì)以上程序圖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終獲得基于物聯(lián)網(wǎng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)框架，如圖2所示。

圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)框架

上圖是物聯(lián)網(wǎng)電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架圖，包括管理層、應(yīng)用層以及訪(fǎng)問(wèn)層3個(gè)層面。借助物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)配置平臺(tái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行處理與配置，提高物聯(lián)網(wǎng)電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的運(yùn)維效率。

5 電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的優(yōu)化措施

5.1 提升電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的穩(wěn)定性

電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)中工作流程多，各個(gè)技術(shù)模塊之間的作業(yè)出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的工作出現(xiàn)問(wèn)題，通信渠道與運(yùn)維方式不匹配也會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，因此要加強(qiáng)各個(gè)技術(shù)模塊的運(yùn)行效率，將各個(gè)模塊協(xié)調(diào)發(fā)展，保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

5.2 提升電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)效率

在電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)中，一定要提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)效率，連接電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模塊和通信模塊，優(yōu)化信息獲取效率，評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度[10]。

5.3 增加電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)的預(yù)警功能

當(dāng)電力通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)直接影響到電力系統(tǒng)地正常運(yùn)行。建立一體化的系統(tǒng)預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維系統(tǒng)的優(yōu)化與拓展。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，工作人員可以第一時(shí)間對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，從而保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

6 結(jié) 論

智能運(yùn)維系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理以及分析，實(shí)現(xiàn)電力通信系統(tǒng)的智能運(yùn)維。將電力通信網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)運(yùn)用到實(shí)際電網(wǎng)中，有效提升了電網(wǎng)運(yùn)行效率。