彭淦榕，李宏偉 ，李 艷

（1.濟南供電公司,山東 濟南 250012；2.國網(wǎng)技術學院,山東 濟南 250002）

0 引言

濟南電力通信網(wǎng)作為公司生產(chǎn)、經(jīng)營和管理的核心支撐系統(tǒng)，為了適應電網(wǎng)規(guī)模日益擴大、結構日趨復雜的新形勢，建設速度不斷加快、網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，目前已成為山東省內規(guī)模最大、設備技術水平最先進的現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡。

濟南電力在不斷增強通信業(yè)務提供能力的同時，對通信網(wǎng)絡資源的管理相對滯后，制約了通信網(wǎng)絡的整體規(guī)劃和協(xié)調發(fā)展。公司細致分析了通信管理的各項業(yè)務，憑借近年信息化建設積累的大量經(jīng)驗，開發(fā)了“濟南供電公司通信網(wǎng)絡拓撲資源管理信息系統(tǒng)”。系統(tǒng)為通信網(wǎng)絡資源提供了統(tǒng)一的、圖形化的和智能化的信息管理平臺，動態(tài)管理網(wǎng)絡資源配置，為通信設備臺帳管理、日常運維管理、通信網(wǎng)絡的規(guī)劃和施工，并能為電力事故的應急處置提供科學的依據(jù)。

1 系統(tǒng)的開發(fā)

1.1 開發(fā)背景

近年來濟南電力通信網(wǎng)經(jīng)過不斷的改造，已經(jīng)具備了較高的設備技術水平。盡管整個網(wǎng)絡現(xiàn)代化水平高、運行情況良好，但在通信網(wǎng)絡規(guī)劃、建設、維護中，還采用手工管理為主、計算機管理為輔的管理方式［1］，給通信管理實現(xiàn)精益化的目標帶來了眾多挑戰(zhàn)：

1）資源管理各自為政。大量的設備資料和業(yè)務信息以電子文檔或紙質文件分散保存在不同部門和個人手中，很難保證數(shù)據(jù)資料及時匯總，同時人員調動也會造成資料的流失，因此傳統(tǒng)的管理方式不利于信息資源的共享［2］。

2）圖紙資料時效性差。普通圖形間數(shù)據(jù)可交換性和通用性差，因此隨著通信基礎網(wǎng)絡建設加快，新建、擴建、拆除工程增多，圖紙資料的修改難度加大，無法保證信息的及時正確更新。

3）分析決策效率低。通信設備種類繁多、組成復雜、屬性信息量大，報表統(tǒng)計分析依靠手工方式完成，使得數(shù)據(jù)檢索和查閱非常繁瑣且統(tǒng)計結果準確率低［3］。尤其降低了緊急情況下事故應變處理的能力，無法迅速準確地向上級決策部門提供全面有效的數(shù)據(jù)支持。

4）業(yè)務管理隨意性大。運維管理缺乏科學規(guī)范的流程和監(jiān)督機制，各類運行檢修記錄內容因人而異，多種多樣；業(yè)務處理容易受管理人員主觀影響，處理過程缺乏規(guī)范性。

1.2 開發(fā)目標

通信網(wǎng)絡拓撲資源管理信息系統(tǒng)采用面向對象的編程技術和軟件工程管理方法，結合地理信息應用平臺，將通信資源映射成網(wǎng)絡層次模型，實現(xiàn)對資源的配置及動態(tài)管理。層次模型將系統(tǒng)中的各種對象（如通信線路、通信設備、通信支撐設備）進行分層管理，同時將專業(yè)數(shù)據(jù)圖形化，使其與地圖上的目標對象相聯(lián)系，完整地構建通信網(wǎng)絡資源的圖紙庫和屬性庫。

1.3 系統(tǒng)設計原則

先進性：系統(tǒng)的總體設計方案和技術支持具有近期的先進性，乃至遠期的適應性。主要體現(xiàn)于：系統(tǒng)應用軟件的規(guī)范、標準、可維護性；基于角色的權限管理；系統(tǒng)結構的規(guī)范、可擴展性；系統(tǒng)分階段開發(fā)的經(jīng)濟性。

集成性：系統(tǒng)是基于濟南供電公司現(xiàn)有的輸變配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)上建立的通信管理系統(tǒng)，系統(tǒng)的設計，必須考慮平臺通用、信息共享的原則，與現(xiàn)有的生產(chǎn)管理系統(tǒng)構成一體化的集成。

專業(yè)性：通信GIS不同于電力設備管理，有其自身的專業(yè)特色和需求，系統(tǒng)在考慮平臺一致性的同時，必須面向通信GIS的需求開發(fā)，實現(xiàn)面向專業(yè)特色的應用功能。

2 系統(tǒng)功能

通信網(wǎng)絡拓撲資源管理信息管理系統(tǒng)功能分為基礎地理信息管理、機房設備管理、管道桿路管理、光纜設備管理、通信網(wǎng)絡拓撲分析和工作流程管理等6個模塊。系統(tǒng)的6個模塊既相對獨立又相互補充，構成完整的網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡資源的全面管理。

1）基礎地理信息管理：主要管理和存儲具有空間屬性的資源信息，包括電子地圖、區(qū)域信息和站點信息。地理信息管理在系統(tǒng)中表現(xiàn)為電子地圖形式，如圖1所示，電子地圖的建立有助于建立基于實際地理背景下的設備分布圖。特別是對一些具有很強的地理屬性的數(shù)據(jù)，例如光交接箱分布圖、地下管網(wǎng)分布圖等，建立電子地圖，可以賦予設備本身實際的地理屬性，方便使用者掌握在一定區(qū)域內的設備分布情況。

2）機房設備管理：機房設備管理模塊主要完成對安裝在機房內的機架、傳輸設備、交換設備、接入設備、配線架等連接設備資源的增加、編輯和刪除等管理，并可生成上述各類設備統(tǒng)計報表。

圖1 地理信息圖

3）管道桿路管理：管道桿路管理模塊在建立了基礎地理信息的基礎上，完成對管道桿路等地理信息的管理。包括機房大樓或基站、管道（含管孔、子管、地槽）、人井、手井、桿路、吊線等圖形和屬性數(shù)據(jù)的直觀快捷的錄入及編輯。

4）光纜設備管理：光纜設備管理模塊完成對光纜及其相關設備資源的管理，可輸入光纜有關資料，可用顏色指定光芯成對使用情況，可同時顯示光纜在架上位置及光芯用戶資料?？刹樵兡骋恢付ü饫|的光纖所連接的光纖設備及其路由信息，包括編號、經(jīng)過井或者桿、管孔編號、是否有接頭盒等，并可生成打印報表，如圖2所示。

5）通信網(wǎng)絡拓撲分析：查詢統(tǒng)計管理模塊提供多種查詢方式，為有關部門提供準確的資源動態(tài)信息，可以為通信建設、線路規(guī)劃提供輔助決策，為設計施工提供依據(jù)，同時可以為線路維護部門提供幫助。系統(tǒng)能對通信網(wǎng)絡資源的利用狀況以及電路的使用情況進行統(tǒng)計分析。

圖2 變電站內光纜出線示意圖

6）工作流程管理：系統(tǒng)提供對故障電話檢修單的上報、檢修和歸檔以及通信路徑圖的制圖、校核、審核和歸檔等處理流程。

3 系統(tǒng)的創(chuàng)新性

1）與現(xiàn)有輸變配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)緊密集成，促進了公司電力設備一體化管理的信息化建設。

電力通信作為電力生產(chǎn)、調度和安全的重要保障之一，其管理體系必須融入電力一體化管理的體系構架內。為了實現(xiàn)與公司現(xiàn)有輸變配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫融合，系統(tǒng)在同一平臺上進行了二次開發(fā)，沿用IEC-61970的電網(wǎng)模型構建電力通信管理的信息模型，從而保證了系統(tǒng)的設計遵循國際電工組織和國家電力行業(yè)的相關標準和規(guī)范，而且在人機界面和功能應用上與輸變配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)也構成了一體化的集成，完善了公司電力設備一體化管理的信息化建設。

2）整合輸配電設備圖形資料信息，便捷構建通信網(wǎng)絡資源管理體系。

目前濟南電力光纜敷設主要依附于輸配電線路，同路由架設。因而從投資保護和減少維護人員的維護量角度充分考慮，利用公司完善的輸變配電設備基礎資料，直接引用約4 000基桿塔、電纜管道的地理位置信息和相關設備信息，輕松完整的構建了通信網(wǎng)絡資源管理體系。

系統(tǒng)引入600余幅輸配電線路一次接線圖，獲取電力線路上掛有光纜的支撐桿信息和相關區(qū)域的圖形，在此基礎上連接178個通信站所，掛接通信光纜1 583.271 km，最終形成241幅通信線路路徑圖，如圖3所示。各路經(jīng)圖之間通過通信站所形成完整的光纜拓撲網(wǎng)絡圖，擺脫了傳統(tǒng)意義上簡單的通信網(wǎng)絡圖形管理模式。

3）首創(chuàng)光纜接續(xù)的智能化管理，實現(xiàn)光纖路徑的動態(tài)分析。

在通信線路圖紙資料中，光纜管纖資料一直使用傳統(tǒng)二維表格描述，每條光纜資料相對獨立，既不便于檢索，又容易出錯?，F(xiàn)在系統(tǒng)為通信網(wǎng)中241條通信線路從路徑圖自動構建了一張光纜接續(xù)圖，如圖4所示，分組描述了光纜接頭盒中纖芯的接續(xù)方式。同時為全公司178個通信站點建立了光配圖和站內光纜出線示意圖，實現(xiàn)了光配箱端口和跳纖的動態(tài)管理。系統(tǒng)通過通信線路的路徑圖、光纜接續(xù)圖和通信站所光配圖，完整描述了濟南電力通信網(wǎng)絡的拓撲連接關系。

圖3 通信線路路徑圖

圖4 通信線路光纜接續(xù)圖

系統(tǒng)提供網(wǎng)絡中任意兩個站點之間的最佳路由分析功能，包括最短路徑分析和空閑光纖路徑分析等功能。在通信網(wǎng)絡的故障應急處理時，定位故障光纖，系統(tǒng)可以動態(tài)生成故障光纖鏈路示意圖，顯示出光纖經(jīng)過的所有站點、光配端口、分接盒及每段光纜的詳細信息，提高事故處理的效率，縮短故障時間，如圖5所示。

圖5 光配端口對應關系

4）快速構建全網(wǎng)的通信系統(tǒng)圖，增強通信管理輔助決策能力。

系統(tǒng)自動分析通信線路路徑圖的設備連接關系，結合地理沿布圖中的設備位置信息生成濟南電力光纜網(wǎng)絡總圖、配電光纜網(wǎng)絡圖、35 kV及以上光纜網(wǎng)絡圖，如圖6所示，便于運行維護人員進行跨專業(yè)網(wǎng)的故障監(jiān)控、定位與應急處理，也便于管理部門從全網(wǎng)的角度對資源的使用進行全盤決策規(guī)劃，優(yōu)化了網(wǎng)絡結構、節(jié)約企業(yè)在通信網(wǎng)絡方面的投資。

5）利用地理信息平臺，為電力通信網(wǎng)的規(guī)劃、設計、施工等提供有效的參考。

地理信息系統(tǒng)的應用為電力通信網(wǎng)的運行管理提供了一個具有地理環(huán)境信息的網(wǎng)絡模型，使用人員可以全面瀏覽通信光電纜線路的實際地理理由和走向，察看站點、管道和交接箱等位置分布。同時圖上還關聯(lián)了光纜、接續(xù)盒、交接箱等設備信息，實現(xiàn)在圖形上直接查看設備臺帳和相關信息。

圖6 光纜網(wǎng)絡總圖

利用地理信息系統(tǒng)技術，可以對通信網(wǎng)絡的物理和邏輯資源進行科學合理的管理，實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡的組織和優(yōu)化，為決策和經(jīng)營部門提供定量的分析數(shù)據(jù)，為管理人員進行規(guī)劃和設計提供了直觀的參考。

4 應用情況

目前，通信網(wǎng)絡拓撲資源管理信息系統(tǒng)已廣泛地應用于濟南供電公司通信管理的各專業(yè)部門，包括通信調度、設計規(guī)劃和運行檢修。一年多的實踐證明，系統(tǒng)的實施實現(xiàn)了通信管理的創(chuàng)新。

1）管理信息化。通信管理信息化使電力通信網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的大量業(yè)務信息得到了及時有效地處理，大大減輕了運維部門因為網(wǎng)絡規(guī)模的擴大、設備數(shù)量和型號增加帶來的巨大設備管理壓力，還能使決策者隨時了解網(wǎng)絡運行情況，及時得到計算機處理后的集約程度較高的信息，這些比經(jīng)驗更為客觀，更有利于指導決策。

2）信息可視化。系統(tǒng)提供了一個統(tǒng)一的、圖形化的通信網(wǎng)絡資源信息管理平臺，臺帳、圖紙和資料實現(xiàn)了資源共享，查詢統(tǒng)計方便快捷，不受時間、地點和人員限制。用戶可以輕松查看全網(wǎng)的資源使用情況，動態(tài)地了解通信網(wǎng)絡資源的完整信息。

3）分析智能化。系統(tǒng)具有基于圖形的智能網(wǎng)絡拓撲分析功能，對運維部門監(jiān)控、分析和處理通信網(wǎng)故障，起到了有效的輔助作用；系統(tǒng)具有快速高效的查詢統(tǒng)計功能，能夠完成滿足各類復雜條件要求的設備運行狀況統(tǒng)計和事件統(tǒng)計，為管理部門提供了強大的數(shù)據(jù)支撐。

4）業(yè)務規(guī)范化。系統(tǒng)為通信管理建立了科學規(guī)范的流程和監(jiān)督機制，提高了通信網(wǎng)業(yè)務管理的科學性，為業(yè)務、生產(chǎn)和日常工作帶來了巨大變革。明晰和簡化了通信運行、維護、檢修工作流程，使管理過程更加規(guī)范；實現(xiàn)了各類檢修運行記錄的標準化、表格化，滿足了對通信日常工作管理信息的綜合查詢和統(tǒng)計分析的要求。

5 結論

通信網(wǎng)絡拓撲資源系統(tǒng)完整地構建了通信網(wǎng)絡資源的圖紙庫、屬性庫，為資源的調度及業(yè)務部門的使用提供了全面的支撐。同時系統(tǒng)的開發(fā)和應用，也為電力生產(chǎn)管理提供了一種全新思路和優(yōu)質高效的管理手段。