電力系統(tǒng)通信技術建設電力通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)樣本

電力系統(tǒng)通信技術建設電力通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)核心詞：電力系統(tǒng)；通信網(wǎng)絡；網(wǎng)絡管理系統(tǒng)；Q3適配器；SNMP；TMN

分類號：TM73BUILDINGTELECOMMUNICATIONMANAGEMENTSYSTEMFORELECTRICPOWERSYSTEMJiaoQun

(NanjingAutomationResearchInstitute，Nanjing210003，China)Abstract：Thispaperanalysesthemanagementrequirementsoftelecommunicationnetworkforelectricpowersystem.Accordingtothecharacteristicsofnetworkmanagement，themainprincipleofbuildingthetelecommunicationnetworkmanagementsystemandthedesignmethodareputforward.Inthemethod，themanagementsystemisbasedonTMNsystemandiscompatiblewithotherprotocol.Themethodemphasizesthatthesystemmusthaveunity，independenceandopeninterface，thesystemshouldsupportnetworkandshouldbecompatiblewithallkindofsystemstructures.Theusefuladviceindesigningandselectingmanagementsystemisoffered.

Keywords：powersystems；telecommunicationnetwork；networkmanagementsystem；Q3protocoladapter；simplenetworkmanagementprotocol(SNMP)；telecommunicationmanagementnetworks(TMN)▲0引言近年來隨著通信技術發(fā)展，為了滿足電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效生產(chǎn)需求及電力公司運營走向市場化需求,電力通信網(wǎng)發(fā)展十分迅速。許多新通信設備、通信系統(tǒng)，例如SDH、光纖環(huán)路、數(shù)字程控、ATM等，都紛紛涌入電力通信網(wǎng)，使網(wǎng)絡面貌日新月異。新設備大量涌入體現(xiàn)出通信網(wǎng)智能化水平不斷提高，功能日益強大，配備、應用也十分復雜。層出不窮新產(chǎn)品、新功能、新技術及技術經(jīng)濟效益等諸多因素影響，使可選取設備越來越多，導致電力通信網(wǎng)中設備種類復雜化。技術發(fā)展使某些舊觀念有了主線變化，計算機網(wǎng)絡技術與通信技術互相交融。老式通信網(wǎng)絡互換、傳播等領域引入了計算機網(wǎng)絡設備，例如路由器、網(wǎng)絡互換、ATM設備等。某些老式通信業(yè)務通過計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)，例如IP電話等。今天通信網(wǎng)與計算機網(wǎng)界限已越來越模糊。電力通信業(yè)務已從調度電話、低速率遠動通道擴展到高速、數(shù)字化、大容量顧客業(yè)務，例如計算機互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)、視頻傳送等。電力通信網(wǎng)構造也已從單一服務于調度中心簡樸星形方式發(fā)展到今天多中心網(wǎng)狀網(wǎng)絡，以保證能為日益增長電力信息傳播需求服務。

此外，由于網(wǎng)絡規(guī)模限制，電力通信網(wǎng)事實上是一種小而全網(wǎng)絡。小是指網(wǎng)絡業(yè)務量不大；全是指作為通信網(wǎng)所有環(huán)節(jié)同樣不少，并且電力通信網(wǎng)地區(qū)廣大、數(shù)量繁多。由于規(guī)模因素，電力通信網(wǎng)管理老式上始終都是不分專業(yè)統(tǒng)一管理，每一位通信管理維護人員都必要管理涉及網(wǎng)絡中傳播、互換、終端各個環(huán)節(jié)上設備，還涉及電源、機房、環(huán)境等網(wǎng)絡輔助設備，同步還要管理電路調配等網(wǎng)絡業(yè)務。

由于電力系統(tǒng)行政劃分各級都設立電力調度，電力通信網(wǎng)又被人為劃提成不同級別、不同從屬關系網(wǎng)絡。普通來說，電力通信網(wǎng)分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)；主干網(wǎng)分國家、網(wǎng)局、省局、地區(qū)4級；地區(qū)網(wǎng)又分為地區(qū)、縣級網(wǎng)。各個級別網(wǎng)絡依照從屬關系互聯(lián)，各行政單位所屬網(wǎng)絡管理、維護關系獨立。并且由于老式因素，上級網(wǎng)絡設備維護工作多由通信設備所在地區(qū)下級網(wǎng)絡通信管理人員負責。網(wǎng)絡設備管理與維護分離，集中運營，分散維護。

面對這樣一種復雜網(wǎng)絡，這樣某些苛刻管理規(guī)定，唯一也是十分有效辦法就是建立具備綜合業(yè)務功能、綜合接入功能電力通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)（簡稱網(wǎng)管系統(tǒng)）。

初期電力通信網(wǎng)管理方式簡樸，由于通信設備功能單一、智能化水平不高，自動化管理體現(xiàn)為監(jiān)控系統(tǒng)，具備監(jiān)視通信設備運營狀態(tài)，實時告示設備告警和運營異常信息，遠程實時控制設備主、備切換等功能。隨著電力通信網(wǎng)發(fā)展，作為新一代通信網(wǎng)基本智能化設備浮現(xiàn)后，產(chǎn)生了網(wǎng)元管理系統(tǒng)，它除了對設備故障監(jiān)控功能外，還涉及對設備性能、配備及安全管理。時至今日，網(wǎng)元管理系統(tǒng)應用在通信網(wǎng)運營管理過程中已隨處可見。隨著通信設備智能化水平提高和通信業(yè)務需求增長，通信組網(wǎng)靈活性越來越大，通信網(wǎng)規(guī)模也越來越大，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應運而生。1電力通信網(wǎng)絡管理設計原則1.1全面采用TMN體系構造

TMN是國際電信聯(lián)盟ITU—T專門為電信網(wǎng)絡管理而制定若干建議書［1］，重要是為了適應通信網(wǎng)多廠商、多合同環(huán)境，解決網(wǎng)管系統(tǒng)可持續(xù)建設問題。TMN涉及功能體系構造、信息體系構造、物理體系構造及Q3原則互聯(lián)接口等項內容。通過近年來不斷完善和發(fā)展，TMN已走向成熟。國際上許多大公司（例如SUN,HP等）都開發(fā)出TMN應用開發(fā)平臺，以支持TMN原則；越來越多國際、國內通信設備制造廠商也宣布接受Q3接口原則，并在她們設備上配備Q3接口。國內公用網(wǎng)、某些專用通信網(wǎng)均有運用TMN來建設網(wǎng)管系統(tǒng)成功范例，例如：全國長途電信局運用HPTMN平臺OVDM建設全國長途電信三期網(wǎng)管；無線通信局運用SUNSEM平臺建設TMN網(wǎng)絡管理系統(tǒng)［2］。TMN長處在于其成熟和完整性，是當前國際上被廣泛接受體系中最為完整通信網(wǎng)管原則體系；TMN局限性在于其復雜性和單一化接口。這些問題在網(wǎng)管系統(tǒng)建設中應當加以考慮。

1.2兼容其她網(wǎng)管系統(tǒng)原則

在接受TMN同步，兼容其她流行網(wǎng)管系統(tǒng)原則以解決TMN接口單一問題，對電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)建設十分有好處，特別在強調技術經(jīng)濟效益今天，這一點更為重要。

SNMP簡樸網(wǎng)路管理合同所構成網(wǎng)絡管理是當前應用最為廣泛TCP/IP網(wǎng)絡管理原則，SNMP網(wǎng)絡管理系統(tǒng)事實上也是當前世界上應用最為廣泛網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。不但計算機網(wǎng)絡產(chǎn)品廠商，當前越來越多通信設備制造廠商都支持SNMP原則。因而電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)應當將SNMP簡樸網(wǎng)路管理合同作為網(wǎng)絡管理原則之一，特別在通信網(wǎng)與計算機網(wǎng)界限越來越模糊今天，其效益是顯而易見。

此外，當前浮現(xiàn)了新發(fā)展網(wǎng)管體系和原則，例如對象管理組織OMGCORBA體系、基于Web網(wǎng)管體系、分布式網(wǎng)絡管理技術等，這些新技術都應當引起咱們注重?？傊?，對于電力通信網(wǎng)這種組織構造分散網(wǎng)絡來說，網(wǎng)管系統(tǒng)對各種體系兼容性很有必要。

1.3采用高水平商用TMN網(wǎng)管開發(fā)平臺作為開發(fā)基本

網(wǎng)絡管理是一種巨大、復雜工程，涉及面廣，難度大，特別是像TMN這樣系統(tǒng)，而綜合業(yè)務及綜合接入功能規(guī)定又增長了系統(tǒng)難度。依照原則建議書從基本開發(fā)做起辦法無論從時間、經(jīng)濟角度來說都是不可取。高層網(wǎng)管應用開發(fā)平臺是世界上具備相稱實力廠商，投巨資歷時近年開發(fā)出來商用系統(tǒng)，當前比較成熟有SUN公司SEM、HP公司OPENView、IMBNetView等［3］。每一種商用系統(tǒng)都為建設通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)提供了一整套管理、代理、合同接口及信息數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具和辦法。運用商用TMN網(wǎng)管平臺作為核心來構筑電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)，屏蔽了TMN網(wǎng)管系統(tǒng)復雜性，可大大減少開發(fā)難度，縮短開發(fā)時間，提高分開成功率。對電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)建設來說不失為一種經(jīng)濟有效辦法。

固然，商用化高層網(wǎng)管應用開發(fā)平臺成本相對比較高，因而對于規(guī)模小、層次低通信網(wǎng)，采用某些專用自行開發(fā)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)平臺也許更為實際。

1.4網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)絡化

網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)構成網(wǎng)管網(wǎng)絡這一點是不言而喻。從長遠觀點來講，電力通信網(wǎng)管應接受異構網(wǎng)互聯(lián)觀念，即不同層次、不同廠商甚至不同體系構造系統(tǒng)之間應不受阻礙互聯(lián)，構成一種具備廣泛容納性網(wǎng)管網(wǎng)絡。

規(guī)定一種或幾種統(tǒng)一原則互聯(lián)接口作為系統(tǒng)互聯(lián)限制商定是當前網(wǎng)管系統(tǒng)之間互聯(lián)最可行辦法，如采用CMIPQ3接口、SNMP簡樸網(wǎng)絡管理合同作為網(wǎng)管之間互聯(lián)原則合同接口。固然隨著技術發(fā)展這種限制也許會有所變化，例如：CORBA技術應用會對當前狀況產(chǎn)生影響。雖然統(tǒng)一接口有系統(tǒng)耗費大局限性，但是統(tǒng)一接口在數(shù)據(jù)互聯(lián)中長處是顯而易見。

網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享和可互操作性機制是網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)基本。完善安全機制是網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)成功保障。網(wǎng)管系統(tǒng)還應支持與網(wǎng)管系統(tǒng)以外信息管理系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

1.5綜合接入性

網(wǎng)管必要滿足各種通信網(wǎng)絡、通信設備接入規(guī)定，兼容各種制式、各個廠商產(chǎn)品。

TMN網(wǎng)管系統(tǒng)自身支持原則接口有限，可以直接接入TMN網(wǎng)管系統(tǒng)通信系統(tǒng)、通信設備并不多，大量通信設備接入依托網(wǎng)管系統(tǒng)提供代理轉換機制，網(wǎng)管系統(tǒng)通過合同適配器這樣網(wǎng)管部件，將通信設備上五花八門管理數(shù)據(jù)接口轉換成統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)支持原則接口（例如Q3適配器，SNMPPROX等），實現(xiàn)網(wǎng)管對通信設備接入。對于設備種類繁多電力通信網(wǎng)，這個環(huán)節(jié)尤為重要。

對于網(wǎng)絡層次多、設備分布廣、智能水平低電力通信網(wǎng)，如果全盤依照TMN代理方案，勢必導致代理系統(tǒng)十分龐大，整個網(wǎng)管系統(tǒng)變得很不經(jīng)濟。因而，選用一種綜合接入能力強、成本低網(wǎng)管系統(tǒng)直接面向大量通信設備，將通信設備集中轉換，再通過原則接口送入TMN高層次網(wǎng)管。建立綜合接入網(wǎng)管系統(tǒng)來完畢接入任務對電力通信網(wǎng)不失為一種經(jīng)濟可行方案。

對于大量中檔如下規(guī)模網(wǎng)絡完全可以依托綜合接入網(wǎng)管系統(tǒng)功能來管理網(wǎng)絡，既可實現(xiàn)通信設備綜合接入，又建立了網(wǎng)絡分層管理，一舉兩得，并且這種方案經(jīng)濟效益十分可觀。對于系統(tǒng)已經(jīng)在建大量監(jiān)控、網(wǎng)元管理系統(tǒng)來說，也可以采用先將其改導致綜合接入網(wǎng)管系統(tǒng)再接入高層TMN網(wǎng)管方案。

1.6完善應用功能及客戶應用接口開放性

在今天這樣市場競爭環(huán)境下，網(wǎng)管系統(tǒng)應用功能與否完善、豐富，能否滿足顧客規(guī)定、適應網(wǎng)絡變化，總之網(wǎng)管系統(tǒng)應用功能與否能得到顧客承認，是網(wǎng)管系統(tǒng)成敗核心。

應用功能設立應當能由顧客來選取，顧客應用界面應當滿足顧客規(guī)定。這規(guī)定網(wǎng)管系統(tǒng)除了具備依照顧客規(guī)定定制能力外，重要一點是網(wǎng)管系統(tǒng)應用功能接口應具備開放性，應能支持滿足應用功能接口第三方應用程序，在不變化基本系統(tǒng)狀況下不斷推出新應用功能、顧客界面，滿足顧客規(guī)定。由于電力通信網(wǎng)采用行政劃分管理方式，各級顧客管理功能規(guī)定不一致性更大，應用功能開放性規(guī)定顯得更為重要。

1.7網(wǎng)管系統(tǒng)一體化和獨立性

網(wǎng)管系統(tǒng)應實現(xiàn)電力通信網(wǎng)一體化管理，即各種功能網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應用程序統(tǒng)一設計，采用統(tǒng)一界面風格，采用一致名詞術語。用統(tǒng)一管理操作界面去操作控制不同型號、廠家同類功能設備。在同一種平臺、界面上監(jiān)視、解決網(wǎng)絡告警，控制網(wǎng)絡運營。

真正網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應具備獨立性，系統(tǒng)不應依賴于某個設備制造廠商；網(wǎng)管系統(tǒng)應能保證所有廠商都得到同樣公平和有效支持。這樣做目是為了保證通信系統(tǒng)自身發(fā)展，保證不會因網(wǎng)管系統(tǒng)方案選取限制通信系統(tǒng)自身。這一點對于多樣化特點十分明顯電力通信網(wǎng)尤為重要。

1.8網(wǎng)管系統(tǒng)人機界面

一方面，對象化思想應當貫穿在網(wǎng)管界面設計中。將圖形上元素及元素組合定義成圖形對象，將圖形對象與它所示數(shù)據(jù)對象、實際通信設備串聯(lián)起來，實現(xiàn)實物、數(shù)據(jù)、表達界面統(tǒng)一。這種對象化設計辦法保證了網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)和界面統(tǒng)一，保證了網(wǎng)管系統(tǒng)對被管理系統(tǒng)變化適應能力。對象化設計觀念應推廣到網(wǎng)管系統(tǒng)人機界面各個方面，例如：語音申告、媒體管理等。

另一方面，網(wǎng)管系統(tǒng)界面應不斷采用新技術加以更新、改造。界面是表達一種系統(tǒng)窗口，界面優(yōu)劣直接影響人們對系統(tǒng)第一印象，影響人們對系統(tǒng)使用。引入新技術，提高系統(tǒng)界面功能、界面可觀賞性、系統(tǒng)易使用限度是網(wǎng)管系統(tǒng)成敗又一核心因素。

GIS是當前實用化和技術經(jīng)濟性能都比較高一項可視化信息技術，GIS采用對象化設計思想，支持地理信息數(shù)據(jù)，支持多圖層控制，采用矢量化圖形方式。GIS在信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)表達界面方面應用廣泛，在表達與地理信息關于數(shù)據(jù)界面時特別先進，電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)可以采用GIS技術開發(fā)基于地理信息系統(tǒng)網(wǎng)管應用界面。

Web是一種影響非常廣、為人們廣泛接受、使用以便數(shù)據(jù)瀏覽界面，Web支持數(shù)據(jù)涉及文本、圖形、圖片、視頻等，支持數(shù)據(jù)庫瀏覽，并且支持數(shù)據(jù)種類和數(shù)據(jù)格式還在不斷豐富。運用Web優(yōu)勢作為網(wǎng)管系統(tǒng)信息發(fā)布媒介是一種非常明智選取。2電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)方案2.1需求分析

在選取網(wǎng)管系統(tǒng)方案時各種因素都會影響最后決定，如網(wǎng)絡管理規(guī)定、通信系統(tǒng)規(guī)模、通信網(wǎng)絡構造、技術經(jīng)濟指標等。網(wǎng)絡管理規(guī)定應是擬定網(wǎng)管系統(tǒng)方案首要因素。并不是在任何狀況下網(wǎng)管配備越高、功能越全越好，如果管理規(guī)定只關懷對通信設備實時監(jiān)控，那么最佳方案是選取監(jiān)控系統(tǒng)。在完畢監(jiān)控功能方面，監(jiān)控系統(tǒng)實時性能、精確限度都較復雜網(wǎng)管系統(tǒng)要高。同樣如果管理規(guī)定只關懷通信設備信息，只需要建立網(wǎng)元管理系統(tǒng)即可。但如果是一種管理一定規(guī)模通信網(wǎng)絡并且提供通信服務管理單位，那么就應當選取可以涵蓋整個通信網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)。

2.2網(wǎng)絡設計

初期網(wǎng)管系統(tǒng)普通只注重網(wǎng)絡某些某些（如通信設備）管理，其重要因素是通信網(wǎng)管系統(tǒng)在發(fā)展初期普通依賴于通信設備生產(chǎn)廠商。真正網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應涉及如下各個層次：

網(wǎng)元數(shù)據(jù)采集層：網(wǎng)元(設備)數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

網(wǎng)元管理層：直接管理單個網(wǎng)元(設備)，同步支持上級網(wǎng)絡管理層。這一層重要是面向設備、單條電路，是網(wǎng)絡管理系統(tǒng)基本內容。其直接成果實現(xiàn)設備維護系統(tǒng)。

網(wǎng)絡管理層：在網(wǎng)元管理基本上增長對網(wǎng)元之間關系、網(wǎng)絡構成管理。重要功能涉及：從網(wǎng)絡觀點、互聯(lián)關系角度協(xié)調網(wǎng)元(設備)之間關系；創(chuàng)立、中斷和修改網(wǎng)絡能力；分析網(wǎng)絡性能、運用率等參數(shù)。網(wǎng)絡管理層另一種重要功能是支持上層服務管理。

服務管理層：管理網(wǎng)絡運營者與網(wǎng)絡顧客之間接口，如物理或邏輯通道管理。管理內容涉及顧客接口提供及通道組織；接口性能數(shù)據(jù)記錄記錄；服務記錄和費用管理。

業(yè)務管理層：對通信調度管理人員關于運營等事項所需某些決策、籌劃進行管理。對運營人員關于網(wǎng)絡某些判斷管理。這一層管理往往與通信公司管理信息系統(tǒng)密切有關。其功能涉及：日記記錄，派工維護記錄，停役、維護籌劃，網(wǎng)絡發(fā)展規(guī)劃等。

網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應當是全網(wǎng)絡，對于面向顧客服務規(guī)模較大通信網(wǎng)絡，管理重點應放在網(wǎng)絡、服務、業(yè)務等層次管理上。

2.3系統(tǒng)功能

一種完善網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應具備如下功能。

故障管理：提供對網(wǎng)絡環(huán)境異常檢測并記錄，通過異常數(shù)據(jù)鑒別網(wǎng)絡中故障位置、性質及擬定其對網(wǎng)絡影響，并進一步采用相應辦法。

性能管理：網(wǎng)絡管理系統(tǒng)能對網(wǎng)絡及網(wǎng)絡中各種設備性能進行監(jiān)視、分析和控制，保證網(wǎng)絡自身及網(wǎng)絡中各設備處在正常運營狀態(tài)。

配備管理：建立和調節(jié)網(wǎng)絡物理、邏輯資源配備；網(wǎng)絡拓撲圖形顯示，涉及反映每期工程后網(wǎng)絡拓撲演變；增長或刪除網(wǎng)絡中物理設備；增長或刪除網(wǎng)絡中傳播鏈路；設立和監(jiān)視環(huán)回，以實行有關性能指標測試。

安全管理：防止非法顧客進入，對運營和維護人員實現(xiàn)靈活優(yōu)先權機制。

2.4系統(tǒng)構造

為了保證網(wǎng)管系統(tǒng)能較好適應電力通信網(wǎng)特點，滿足電力通信網(wǎng)管理規(guī)定，網(wǎng)管系統(tǒng)應能兼容多機種、各種操作系統(tǒng)；應能設計成冗余構造保證系統(tǒng)可靠性；應能充分考慮系統(tǒng)分期建設規(guī)定，充分考慮不同檔次網(wǎng)管系統(tǒng)需求。網(wǎng)管系統(tǒng)構成見圖1。

圖1網(wǎng)管系統(tǒng)構成框圖

Fig.1Frameoftelecommunication

managementsystem網(wǎng)管系統(tǒng)可采用IP級網(wǎng)絡實現(xiàn)系統(tǒng)中各硬件平臺之間互聯(lián)，運用既有各種管理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡路由，組織四通八達網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)絡。

數(shù)據(jù)服務器：是網(wǎng)管管理信息數(shù)據(jù)庫存儲載體，用于存儲和解決管理信息。

網(wǎng)管工作站：為網(wǎng)管系統(tǒng)提供人機接口功能。它為顧客提供和諧圖形化界面來操作各被管設備或資源，并以圖形方式來顯示網(wǎng)絡運營狀態(tài)及各種記錄數(shù)據(jù)，同步運營各種網(wǎng)管系統(tǒng)應用程序。

瀏覽工作站：通過廣域網(wǎng)、Internet或Intranet網(wǎng)接入網(wǎng)管系統(tǒng)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息瀏覽功能。

合同適配器：完畢網(wǎng)管系統(tǒng)與被管理設備之間合同轉換。

前置機代理：通過遠方數(shù)據(jù)輪詢采集及網(wǎng)管系統(tǒng)與采集系統(tǒng)之間合同轉換，實現(xiàn)對各種通信站、通信設備實時管理。

網(wǎng)管系統(tǒng)軟件由管理信息數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)管核心模塊、若干應用平臺、若干網(wǎng)絡高檔分析程序及數(shù)據(jù)轉換接口程序構成。

管理數(shù)據(jù)庫：負責存儲和解決被管設備、被管系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)，以及非實時資料、記錄檢索成果、報表數(shù)據(jù)等離線數(shù)據(jù)。

網(wǎng)管核心模塊涉及管理信息服務模