林憲　李元九　顏泗海　林明福　方文明

摘要：針對(duì)通信光纜、通信設(shè)備故障時(shí)，對(duì)承載在電力通信網(wǎng)上繼電保護(hù)業(yè)務(wù)通道的影響情況進(jìn)行人工分析，耗時(shí)長(zhǎng)、準(zhǔn)確性得不到保證的問(wèn)題，提出開(kāi)發(fā)一套工具來(lái)幫助電力通信運(yùn)維人員快速查詢通信光纜或通信設(shè)備故障時(shí)對(duì)繼電保護(hù)業(yè)務(wù)通道的影響范圍和影響程度。本軟件基于c≠≠編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，采用模塊化軟件設(shè)計(jì)，界面友好，易于操作。

關(guān)鍵詞：通信網(wǎng)；業(yè)務(wù)通道；C#編程；開(kāi)發(fā)

1.引言

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行而應(yīng)運(yùn)而生。在通信系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)中，繼電保護(hù)業(yè)務(wù)是電力通信網(wǎng)的核心業(yè)務(wù)，因此快速準(zhǔn)確得出其對(duì)繼電保護(hù)業(yè)務(wù)造成的影響情況尤為重要。通常情況下采用人工核對(duì)，采用工核對(duì)存在以下問(wèn)題：1）通信傳輸網(wǎng)多套網(wǎng)管并存。目前傳輸網(wǎng)的SDH設(shè)備有華為、ECI、烽火等廠商設(shè)備，廠商各自擁有自己的專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)。造成業(yè)務(wù)查詢方法入口不同，業(yè)務(wù)呈現(xiàn)方式也不同；2）人工核對(duì)保護(hù)業(yè)務(wù)可能因?yàn)檫\(yùn)維人員對(duì)某廠商專業(yè)網(wǎng)管業(yè)務(wù)查詢方法掌握不足或疏忽，而造成受影響業(yè)務(wù)的遺漏；3）人工核對(duì)效率低。光傳輸E1通道往往采用“1+1”的保護(hù)方式，核對(duì)保護(hù)業(yè)務(wù)時(shí)需要在專業(yè)網(wǎng)管中逐條核對(duì)通道路徑。另外，使用專用纖芯通道的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)不能在網(wǎng)管上核對(duì)。本文通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)業(yè)務(wù)承載情況進(jìn)行分析，通過(guò)研發(fā)輔助工具軟件，改變?cè)腥斯ず藢?duì)查詢的工作方式，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的快速查詢及呈現(xiàn)。

2.工具軟件研發(fā)

2.1軟件研發(fā)思路

繼電保護(hù)業(yè)務(wù)通信模型包括業(yè)務(wù)層、SDH傳輸層和光纖物理層3個(gè)層面。

1）業(yè)務(wù)層：對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)元及業(yè)務(wù)之間的關(guān)系進(jìn)行描述。繼電保護(hù)業(yè)務(wù)承載在SDH傳輸通道或光纖光路上。主備通信通道所經(jīng)過(guò)的光纜、物理站點(diǎn)的路徑也要求不同。

2）SDH傳輸層：為繼電保護(hù)業(yè)務(wù)提供端到端信息傳輸、基于TDM的SDH傳輸通道及相關(guān)模型，包括通道基本屬性、通道路由（兩端端口、中間時(shí)隙交叉）、通道與繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的承載關(guān)系、是否主備等。其中，傳輸網(wǎng)元包括板卡、端口、時(shí)隙及交叉。

3）光纖物理層：指SDH傳輸通道所經(jīng)過(guò)的SDH物理設(shè)備所在站點(diǎn)以及設(shè)備之間的光纜線路等相關(guān)資源模型。其中，光纜線路包括光纜段、纖芯和光路等。

繼電保護(hù)業(yè)務(wù)按照是否允許倒換可分為：禁止倒換與允許倒換的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)兩類，保護(hù)業(yè)務(wù)承載通道有專用光纖芯通道和E1通道。使用專用光纖芯通道的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)，當(dāng)纖芯中斷時(shí)保護(hù)業(yè)務(wù)也將中斷，這類保護(hù)業(yè)務(wù)也可歸類為禁止倒換的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)。對(duì)使用E1通道的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的分析較為復(fù)雜。允許倒換的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)E1通道，采用“1+1”的保護(hù)方式，這類保護(hù)只要工作路徑上某條光路中斷或穿通設(shè)備故障，都將引起保護(hù)業(yè)務(wù)通道的倒換，此時(shí)業(yè)務(wù)不中斷。對(duì)于禁止倒換的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)則相反，當(dāng)傳輸路徑上某條光路中斷或穿通設(shè)備故障，都將引起保護(hù)業(yè)務(wù)通道的中斷，此時(shí)業(yè)務(wù)中斷。分析匯總，見(jiàn)表1。

實(shí)際研發(fā)中，為屏蔽各廠商專業(yè)網(wǎng)管的私有屬性，保持工具軟件最大的兼容性，構(gòu)建通用實(shí)體數(shù)據(jù)模型。物理層的實(shí)體包括：站點(diǎn)、SDH設(shè)備板卡、纖芯、SDH光路等；傳輸層的實(shí)體包括：SDH設(shè)備端口、SDH Trail等；業(yè)務(wù)層的實(shí)體包括：業(yè)務(wù)、繼電保護(hù)業(yè)務(wù)拓展。我們將模型中的三個(gè)層面的相關(guān)實(shí)體對(duì)象進(jìn)行關(guān)聯(lián)，其中三種關(guān)聯(lián)關(guān)系是我們需要關(guān)注的，一是業(yè)務(wù)實(shí)體對(duì)象與SDH Trail（或纖芯）的關(guān)聯(lián)；二是SDH Trail實(shí)體對(duì)象與SDH設(shè)備端口、SDH光路的關(guān)聯(lián)；三是SDH光路實(shí)體對(duì)象與SDH設(shè)備端口、纖芯的關(guān)聯(lián)。我們可以將這種關(guān)聯(lián)關(guān)系理解為一種資源占用關(guān)系，當(dāng)一個(gè)實(shí)體對(duì)象占用的資源受損，必將影響到這個(gè)實(shí)體對(duì)象。例如，一條光路占用了一對(duì)SDH設(shè)備的光口和一些光纖芯資源。從而當(dāng)一條光纜中斷后，造成纖芯受損，根據(jù)SDH光路資源占用關(guān)系，得到受影響的光路，再通過(guò)SDHTrail資源占用關(guān)系得到受影響SDH Trail，同樣通過(guò)業(yè)務(wù)資源占用關(guān)系得到受影響的業(yè)務(wù)。

2.2開(kāi)發(fā)軟件環(huán)境

本工具軟件使用微軟VS（Visual Studio）開(kāi)發(fā)工具及SQL Server關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，采用C#編程語(yǔ)言，并使用WPF技術(shù)及EF框架開(kāi)發(fā)。C#是微軟推出的一種完全面向?qū)ο蟮男滦途幊陶Z(yǔ)言，與NET Framework平臺(tái)高度集成。WPF（Windows Presentation Foundation）是微軟新一代圖形系統(tǒng)，運(yùn)行在.NET Framework架構(gòu)下，全新的數(shù)據(jù)banding，數(shù)據(jù)綁定更加方便，界面與代碼完全分開(kāi)，便于維護(hù)。Entity Framework（ADO.NET Entity Framework），是微軟開(kāi)發(fā)的基于ADO.NET的ORM（Object/kehtional Mapping）框架，能支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)，例如Microsoft SQL Server，提供viual Studio集成工具，進(jìn)行可視化操作，能夠與WPF進(jìn)行很好的集成。

2.3軟件關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)

工具軟件功能模塊，主要分為：

1）“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)”模塊：實(shí)現(xiàn)通信站、設(shè)備、設(shè)備板卡、設(shè)備業(yè)務(wù)端口、光纜等物理資源的數(shù)據(jù)維護(hù)。

2）“業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)維護(hù)”模塊：SDH光路、SDH電路、業(yè)務(wù)、保護(hù)業(yè)務(wù)等邏輯資源的數(shù)據(jù)維護(hù)。

3）“綜合查詢”模塊：對(duì)光纜影響光路及繼電保護(hù)業(yè)務(wù)，SDH設(shè)備故障影響光路及繼電保護(hù)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)快速分析、呈現(xiàn)及結(jié)果導(dǎo)出。

3.案例分析及結(jié)果

3.1繼電保護(hù)業(yè)務(wù)概況

公司電力通信網(wǎng)目前承載的220kV繼電保護(hù)業(yè)務(wù)有兩百多條，主要包含電流差動(dòng)保護(hù)和高頻距離保護(hù)業(yè)務(wù)兩大類，電流差動(dòng)保護(hù)業(yè)務(wù)通道占總量的68%。電流差動(dòng)保護(hù)采用專用光纖芯通道或E1通道屬于禁止倒換的保護(hù)業(yè)務(wù)，近一半的電流差動(dòng)保護(hù)采用專用光纖芯通道；高頻距離保護(hù)采用E1通道屬于允許倒換的保護(hù)通道。

3.2模擬光纜中斷，工具軟件分析結(jié)果

模擬220kV永和變至山峰變24芯OPGW光纜中斷時(shí)，影響保護(hù)業(yè)務(wù)的查詢結(jié)果：光纜中斷將造成10套電流差動(dòng)保護(hù)中斷、2套距離保護(hù)倒換。通過(guò)比對(duì)，工具軟件分析結(jié)果與人工核對(duì)結(jié)果相吻合。

4.結(jié)束語(yǔ)

基于c#數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的快速查詢通信影響繼電保護(hù)業(yè)務(wù)工具軟件，界面友好，操作簡(jiǎn)便。本工具軟件具有基本的用戶登陸、數(shù)據(jù)庫(kù)備份恢復(fù)功能，并開(kāi)發(fā)了保護(hù)業(yè)務(wù)通道全程路由描述的自動(dòng)生成功能，滿足通信運(yùn)維人員的查詢需要。通信運(yùn)維人員使用本軟件，可以避免人工查詢的弊端，縮短通信影響繼電保護(hù)業(yè)務(wù)情況的查詢時(shí)間，提高了查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性。