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        電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

        2011-02-09 06:41:02鄧曉剛王彩悅鐘祖佑
        重慶電力高等專科學校學報 2011年1期
        關(guān)鍵詞:故障功能分析

        鄧曉剛,陳 綱,王彩悅,陳 俊,鐘祖佑,周 軼

        (1.北京市天元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)股份有限公司,北京100029;2.重慶市擎天博元科技有限公司,重慶 400039)

        電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

        鄧曉剛1,陳 綱1,王彩悅1,陳 俊2,鐘祖佑2,周 軼2

        (1.北京市天元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)股份有限公司,北京100029;2.重慶市擎天博元科技有限公司,重慶 400039)

        簡要介紹電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)中采用的關(guān)鍵技術(shù)和功能,結(jié)合電力通信網(wǎng)的特點和項目實際,對電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)中的問題進行初步探討,并提出電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)中需要重視的問題,以保證電力調(diào)度控制可靠運行。

        電力系統(tǒng);傳輸網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)管理;資源管理

        0 引言

        重慶電力公司通過建立通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng),實現(xiàn)在統(tǒng)一界面中對多專業(yè)、多廠家設(shè)備進行統(tǒng)一管理,通過該系統(tǒng)可以完成對設(shè)備、業(yè)務(wù)、動力環(huán)境的監(jiān)控,以及對拓撲結(jié)構(gòu)、故障、性能、配置管理等功能,解決以往需要在不同的專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)中進行操作的問題,實現(xiàn)全網(wǎng)集中監(jiān)控,進而實現(xiàn)重慶電力通信全網(wǎng)跨專業(yè)的告警相關(guān)性分析,能夠迅速對發(fā)生的告警進行定位及判斷,維護人員可以在最短的時間內(nèi)在全網(wǎng)范圍中找到問題根源,迅速排除故障,保障業(yè)務(wù)質(zhì)量。

        1 關(guān)鍵技術(shù)介紹

        1.1故障根原因分析技術(shù)

        要實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的綜合監(jiān)控,要解決的重點和難點技術(shù)是故障根原因分析技術(shù)。該項技術(shù)的產(chǎn)生背景如下:由于網(wǎng)絡(luò)中告警的數(shù)量極大,且時時都有告警,維護人員對網(wǎng)絡(luò)中的告警信息就沒有了很高的警惕性,容易麻痹大意,從而使網(wǎng)絡(luò)中的故障不能得到及時的處理。但當網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(例如光纜斷裂),所產(chǎn)生的成千上萬條告警之間都是有聯(lián)系的,其中只有少數(shù)幾條告警是根告警,其它的告警是根告警的伴隨告警,維護人員只要找到根告警就知道網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)生情況。

        故障根原因分析技術(shù)應(yīng)包含一個高效的告警分析引擎和一套通信故障智能分析的規(guī)則庫。其中分析引擎主要進行各種邏輯判斷和分析計算,故障規(guī)則庫則是描述判斷規(guī)則的專家?guī)?。通過對以往故障案例的分析,由網(wǎng)絡(luò)維護專家形成故障的診斷規(guī)則,這樣,當類似故障再次出現(xiàn)時,系統(tǒng)就可以根據(jù)規(guī)則按照網(wǎng)絡(luò)維護專家的思維方式進行判斷,從而得出網(wǎng)絡(luò)故障所在。該項技術(shù)的原理如圖1所示。

        圖1 基于案例的故障根原因分析原理

        圖1中告警壓縮箭頭表示系統(tǒng)對告警的壓縮比,從廠家網(wǎng)管采集到的告警為100%,即綜合網(wǎng)管系統(tǒng)全面的采集設(shè)備網(wǎng)管的原始告警信息;原始告警采集完畢后對重復(fù)的和頻閃的告警信息進行過濾和壓縮,這是告警信息的數(shù)量約為原始告警信息的40%;故障根原因分析告警處理的關(guān)鍵步驟,經(jīng)過根原因分析之后,形成的故障數(shù)量僅為原告警數(shù)量的0.3%。

        圖中粗虛線箭頭表示系統(tǒng)從廠家網(wǎng)管收集性能數(shù)據(jù),到門限值處時進行判斷,若超出門限,則生成告警信息。

        圖中粗實線箭頭表示網(wǎng)管系統(tǒng)收集配置數(shù)據(jù),并提供給RCA模塊進行分析使用的功能。

        圖中細虛線箭頭表示系統(tǒng)進行根原因分析的流程,系統(tǒng)首先采集網(wǎng)絡(luò)中的告警信息,對其進行過濾后,與性能越限告警一起輸送到RCA模塊,RCA模塊結(jié)合資源信息、RCA規(guī)則,診斷出相應(yīng)的故障信息;對于不同的故障信息,系統(tǒng)提供了不同的展現(xiàn)方式,如網(wǎng)元故障、線路故障、電路故障及客戶故障等。

        1.2 多設(shè)備接口引接技術(shù)

        通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng),主要實現(xiàn)在統(tǒng)一界面中對多專業(yè)、多廠家設(shè)備進行統(tǒng)一管理,要求其必須能完整讀取各個廠家專業(yè)網(wǎng)管的相關(guān)數(shù)據(jù)。由于每套設(shè)備的生產(chǎn)廠家各不相同,各個廠商的網(wǎng)管全部基于自己的設(shè)備進行開發(fā),各種數(shù)據(jù)接口都不一樣,數(shù)據(jù)定義也全部不同。要求在系統(tǒng)開發(fā)前必須對所引接的設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)做深入的分析,設(shè)計能提供多種接口方式都必須具備的架構(gòu)和方案,接口方案如圖2所示。

        圖2 系統(tǒng)接口示意圖

        接口方案主要針對目前主流接口方式進行架構(gòu)設(shè)計,接口方式應(yīng)支持 SNMP、CORBA、FTP、DB、FILE、TELNET、XML、TCP/IP 等.

        2 系統(tǒng)主要功能設(shè)計

        2.1 拓撲管理

        拓撲管理功能應(yīng)結(jié)合當前流行的GIS電子地圖和矢量圖技術(shù),將傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、接入網(wǎng)、同步網(wǎng)、動力環(huán)境等相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)及設(shè)備以圖形方式進行呈現(xiàn),應(yīng)直觀的呈現(xiàn)資源的分布等情況。同時,設(shè)計上考慮在不同角度的視圖中提供豐富的操作,可直接對相關(guān)資源進行管理,即所見即可操作,拓撲管理應(yīng)是主要的管理維護功能。設(shè)計時應(yīng)考慮為用戶提供友好、便捷的管理方式而進行相關(guān)資源的管理工作。

        2.2 配置管理

        配置管理主要實現(xiàn)了對電力通信網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備、通信通道等配置信息的采集、查詢、修改、同步、統(tǒng)計等功能。

        設(shè)計時考慮通過配置管理功能動態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,并對數(shù)據(jù)進行更新,保持系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致性;可以通過仿真終端功能,實現(xiàn)在公司本部對外圍機房行政交換機的遠端維護和配置數(shù)據(jù)下發(fā)。

        2.3 故障管理

        故障管理功能,主要對告警信息進行處理和查詢統(tǒng)計等相關(guān)操作??紤]到網(wǎng)絡(luò)中的告警數(shù)量大,不易進行故障定位、故障處理等操作,系統(tǒng)設(shè)計時吸取以前的處理經(jīng)驗,并整理提供故障智能診斷。通過此功能,可以對網(wǎng)絡(luò)中的故障進行實時的監(jiān)控,提高故障發(fā)現(xiàn)、故障處理的效率,減小故障對網(wǎng)絡(luò)造成的影響,更加有效地保障網(wǎng)絡(luò)安全運行;在故障診斷的基礎(chǔ)上,還設(shè)計開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)預(yù)警的功能,通過對故障信息進行分析,除提示相關(guān)人員網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開環(huán)外,系統(tǒng)找出網(wǎng)絡(luò)中需要重點進行保護的地點,以預(yù)警的形式進行提示,使網(wǎng)絡(luò)的維護工作由被動轉(zhuǎn)為主動,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行維護的高級管理功能。

        2.4 網(wǎng)絡(luò)預(yù)警

        針對因電力通信網(wǎng)絡(luò)故障造成的影響指數(shù)、影響范圍和業(yè)務(wù)中斷的可能性等指標,設(shè)計開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)預(yù)警功能。目前,得網(wǎng)絡(luò)預(yù)警功能還比較弱,但隨著電力通信資源等信息的不斷收集,網(wǎng)絡(luò)預(yù)警功能會發(fā)揮越來越大的效能。

        例如,目前大量采用的SDH自愈環(huán)對于網(wǎng)絡(luò),特別是線路上的單點故障(包括系統(tǒng)單向群路設(shè)備故障,下統(tǒng)稱群路故障)可以進行電路自動保護,大多數(shù)情況下可避免影響業(yè)務(wù)。但當SDH自愈環(huán)上出現(xiàn)多于一點的群路故障時,則將造成業(yè)務(wù)電路中斷。一旦SDH環(huán)出現(xiàn)兩個斷點,將對各項業(yè)務(wù)造成難以估量的損失。

        基于以上原因,我們提出了告警和資源關(guān)聯(lián)分析的概念。告警和資源關(guān)聯(lián)分析的目的在于:

        (1)當網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)告警和故障時,系統(tǒng)將根據(jù)故障的發(fā)生位置、影響范圍等因素向相關(guān)維護人員發(fā)出網(wǎng)絡(luò)預(yù)警,提請其加強網(wǎng)絡(luò)保障,避免在這一故障還未修復(fù)時出現(xiàn)另一群路故障,導(dǎo)致SDH自愈環(huán)保護倒換功能失效,造成業(yè)務(wù)中斷。

        (2)在發(fā)生兩點中斷導(dǎo)致環(huán)保護失效的情況下,能迅速啟動應(yīng)急預(yù)案,縮短業(yè)務(wù)中斷時間。

        (3)出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷后,計算阻斷業(yè)務(wù)的中斷指數(shù),量化阻斷業(yè)務(wù)造成影響的嚴重程度。

        為實現(xiàn)上述目的,我們設(shè)計了兩個參數(shù),對故障的影響資源范圍進行定量分析:影響指數(shù)和中斷指數(shù)。影響指數(shù)是指告警和故障對通信資源和業(yè)務(wù)的影響范圍;中斷指數(shù)是指告警和故障中斷通信網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)的范圍。

        2.5 性能管理

        性能管理功能是通過對網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點接口的性能參數(shù)進行監(jiān)視和分析,向網(wǎng)管人員提供各種直觀的性能數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和分析。

        通過對性能數(shù)據(jù)的分析,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)預(yù)警和業(yè)務(wù)預(yù)警,從而達到提高網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量和業(yè)務(wù)保障水平的目的,是實現(xiàn)維護方式由被動向主動轉(zhuǎn)變的重要手段。

        2.6 報表管理

        報表管理模塊基于專門的報表工具實現(xiàn)了報表靈活定義功能。其通用性主要體現(xiàn)在把統(tǒng)計任務(wù)和報表管理的公用功能獨立出來,與不同類型報表的實現(xiàn)分開,形成相對穩(wěn)定的應(yīng)用,從而便于在不同的系統(tǒng)中應(yīng)用。而可擴充性主要體現(xiàn)在通過易于增減的擴充模塊的形式,制作不同格式、內(nèi)容的統(tǒng)計報表,以適應(yīng)用戶對報表形式和內(nèi)容的靈活多變的需求。

        3 電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)需重視的問題

        由于重慶電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)是新建系統(tǒng),在具體操作的過程中遇到了過去從未遇到的設(shè)計、開發(fā)、技術(shù)、調(diào)試的問題,通過對實際問題的分析,我們總結(jié)出一些需重視的問題,以便在以后的建設(shè)中能從容應(yīng)對可能出現(xiàn)的問題。

        (1)因原專業(yè)通信網(wǎng)管系統(tǒng)中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的信息不多,部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在實際的手工記錄中整理不全,在進行綜合網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和實施過程中對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行了清查。清查的過程是一個長期和循序漸進的過程。隨著通信綜合網(wǎng)管收集的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不斷清理準確,系統(tǒng)會逐步發(fā)揮更大的管理支持作用。

        (2)通信網(wǎng)調(diào)度運行方式管理的變化。以前的通信網(wǎng)調(diào)度,是根據(jù)通信調(diào)度單分別在各子網(wǎng)管系統(tǒng)中分別執(zhí)行,執(zhí)行完成后未進行通信運行方式的同步和對比分析。在通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)過程中,從調(diào)度申請、調(diào)度方案設(shè)計到調(diào)度任務(wù)的實施、通信方式的同步及分析是一個閉環(huán)操作流程,缺少那一步都不能正常結(jié)束調(diào)度工作,且每步都與前一步的結(jié)果為依托,并適時驗證執(zhí)行結(jié)果。運行管理方式的變化是對以前操作模式的優(yōu)化,在實際設(shè)計和操作時,需與公司實際管理方式相結(jié)合,做到既簡潔又規(guī)范,同時保證數(shù)據(jù)的準確性。

        (3)因通信綜合網(wǎng)管需要引接其它專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng),在通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計時已考慮了多種接口同時并存的方式,但對于一些比較老的設(shè)備,其本身不具備提供數(shù)據(jù)輸出的模式。故在進行開發(fā)實施時需清楚了解專業(yè)網(wǎng)管的基本情況,并及時與設(shè)備廠家進行聯(lián)系,尋求解決途徑。

        4 結(jié)束語

        電力通信綜合網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為一種不可阻擋的潮流,它在提高電力網(wǎng)絡(luò)運維管理水平,保證電力調(diào)度控制等系統(tǒng)可靠運行方面,發(fā)揮越來越重要的作用。在后續(xù)的建設(shè)中,還需在以下幾個方面進行升級優(yōu)化工作。

        (1)建立通信綜合網(wǎng)管與電力資源的一體化集成,建立重慶電力調(diào)度控制網(wǎng)絡(luò)的離線數(shù)據(jù)模型。

        (2)逐步完善并提供準確的系統(tǒng)運行資料,支撐日常運行維護、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、故障排除等工作,提高維護效率,使電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)成為運行維護工作的核心數(shù)據(jù)平臺。

        (3)實現(xiàn)對重要業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、電路的拓撲分析,開展差異化的管理,支撐對重要業(yè)務(wù)的維護。

        [1] ITU-T M.3010-96,Principles for a Telecommunication Management Networks[S].

        [2] 孟洛明,亓峰編.現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)[M].北京:北京郵電大學出版社,1999.

        [3] 肖峰,張燕妮,穆樹林.基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源監(jiān)控應(yīng)用[M].中國新通信(技術(shù)版),2007,(11).

        The Design and Development of the Electrical Power INMS

        DENG Xiao-gang1,CHEN Gang1,WANG Cai-yue1,CHEN Jun2,ZHONG Zu-you2,ZHOU Yi2
        (1.MetarNet Technologies CO.Ltd.,Beijing 100029,China;2.Chongqing Qingtian Boyuan Technologies CO.Ltd.,Chongqing 400039,China)

        This essay introduces the key technologies and functions of the electrical power INMS.Based on the features of the EPCN and real projects,this essay also discusses about the design and development of the electrical power INMS together with the important factors in it,to ensure the operational reliability of the power dispatching control.

        electrical power system;transmission network;network management;RM

        TM73;TN915.07

        B

        1008-8032(2011)01-0075-03

        2010-10-25

        鄧曉剛(1974-),高級工程師,研究方向:電力系統(tǒng)自動化。

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