孫志超

一、引言

隨著電網規(guī)模的擴大和通信技術的發(fā)展，我國電力通信體系日益完善，但與此同時，電網通信管理工作日益繁重，給日常運維工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在新的建設時期中，骨干通信網進一步延伸，終端通信接入需求進一步增加，使得現有的電力通信網絡規(guī)模處于持續(xù)擴張狀態(tài)。在此背景下，只有建設一套專用的通信管理系統，才能滿足日益復雜化的智能電網通信管理工作。

二、系統需求分析

智能電網通信管理系統的建設，就是要為智能電網的發(fā)展提供堅強的通信系統運維支撐，進一步提高電力通信的信息化水平。通過系統的應用，應能實現電網系統之間的互聯互通和標準應用，通過標準化接口實現電力通信系統之間的無縫對接，破除傳統的信息孤島問題。同時，智能電網通信管理系統對通信系統的實時監(jiān)測和數據分析，及時發(fā)現通信網絡的故障并對其進行優(yōu)化，進一步加強電力通信體系在自然災害和人為破壞條件下的抗災容災能力，提高系統運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性[2]。從管理的角度上，系統的建設還應滿足不同層級管理人員對通信監(jiān)測、資源管理、運行監(jiān)控和專業(yè)管理等功能的需求，實現多級平臺的有機聯系，為智能電網的建設提供堅強的后盾。

三、系統設計

（一）總體架構設計

在本文設計的智能電網通信管理系統中，其系統架構可以歸納為“三系統四應用”，即在建設一體化基礎平臺的基礎上，構建數據庫、數據采集和數據交換三大系統，以及通信監(jiān)測、資源管理、運行監(jiān)控和專業(yè)管理四大應用模塊。為了滿足不同層級管理人員的工作需求，系統進行了總部、省級分公司、市縣級子公司三級部署，其中上一級可以對下一級進行管理，而級別越往下其管理的內容越具體，三級平臺相互聯系，相互支撐，形成了一個全面覆蓋的通信管理體系架構，如圖1所示。

從網絡的層次上看，總部級的系統平臺可以管理一級和二級骨干通信網，對于不好管轄的跨區(qū)域部分也納入總部平臺管理范圍內。省級分公司則主要管理三級和四級骨干通信網，可以完成數據匯聚、通信監(jiān)視、運行管理等基本工作。市縣級的應用則需要依托于省級平臺的業(yè)務來開展。在數據共享方面，總部和省級之間采用數據交換系統來傳輸信息，支持跨區(qū)域通信資源的管理。為了提高電網企業(yè)信息化系統的集成化應用程度，通信管理系統通過設置一根數據總線，完成與企業(yè)ERP、GIS、OMS等其它信息系統的整合。

在安全設計角度，系統的不同層級之間，以及各層級內部，都設置了相關的安全策略。其中數據采集系統與通信管理平臺之間采用了物理隔離的方式提高安全性。通信管理平臺與企業(yè)的其它信息化系統之間是通過防火墻進行隔離的，而不同層級之間的數據交換系統也是由防火墻進行安全防護。

（二）功能架構設計

為了滿足復雜的電網通信管理工作需求，整個系統通過設置多個不同的功能層次來實現一系列實用功能。系統由下至上依次是采集層、傳輸層、接口層和應用層，如圖2所示。

1.采集層。采集層由各種傳感器設備構成，對智能電網的現場通信設備進行實時的動態(tài)監(jiān)測，對設備的各種關鍵物理信息進行采集。采集層主要由設備網管、動力環(huán)境采集和其它數據采集模塊組成，其中設備網管模塊中可以實現對光纖的監(jiān)測、數據傳輸監(jiān)測、通信接入監(jiān)測等功能；動力環(huán)境監(jiān)測主要是指對機房環(huán)境、電源參數、門禁系統、視頻監(jiān)控等進行監(jiān)測和管理。除網管功能外，其它數據均由數據采集單元接口統一接入。

2.傳輸層。傳輸層的功能是為智能電網通信網絡的數據上傳提供網絡通道，主要通過以太網進行傳輸，對于遠距離的傳輸還需要用到光纖線路和城市肯干網。所有數據均采用TCP/IP通信協議，結合自定義的數據報文格式，進行統一打包后發(fā)送至應用層的后臺數據庫服務器。

3.接口層。接口層通過編程實現一系列數據接口，可以為系統的界面和底層之間進行數據對接，起到數據的存儲、傳遞和加工作用。對于上層的應用模塊，也需要由接口層提供接入服務，這不僅可以使系統的應用層和底層進行一定程度的隔離，而且也避免了將復雜的數據接口放到應用層來實現，使系統層次更加分明。

4.應用層。應用層是提供各種業(yè)務應用功能模塊的層面，為用戶提供了豐富的功能菜單和友好的操作界面。應用層設置了通信監(jiān)測、資源管理、運行監(jiān)控和專業(yè)管理等四大應用模塊，其中通信監(jiān)測模塊對整個電網通信網絡進行實時監(jiān)測。資源管理模塊提供強大的硬件設備統一管理，支撐對軟件資源和無形資產進行規(guī)范化管理，提高資源利用率。在運行監(jiān)測模塊則完成對智能電網通信系統的運行參數進行動態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現通信網絡的故障和瓶頸。專業(yè)管理借助計算機、先進算法、標準化流程等手段進一步提高通信管理工作的精細化水平。

四、系統應用

本系統開發(fā)調試完成后，在某電力企業(yè)進行了為期三個月的試運行。在運行期間，系統共發(fā)現了近百條故障預警，輔助運維管理人員完成了60余次故障診斷和修復，應用效果十分顯著。結果表明，智能電網通信管理系統的應用，進一步提高了通信系統故障的診斷和處理能力，減少了各項業(yè)務的中斷時間，有效提升了電網通信系統的服務水平。系統還在通信資源的盤活、調配和優(yōu)化方面發(fā)揮顯著作用，使得通信系統的運行流程更加精簡、規(guī)范和高效，減輕了運維工作量。為適應通信系統管理的專業(yè)化水平，系統還為用戶提供了專業(yè)化的數據管理和分析功能，為智能電網的管理提供決策依據。

五、結語

本文針對智能電網通信管理系統設計的關鍵技術進行了分析，從技術和功能兩個角度詳細設計了系統的架構，滿足了智能電網通信管理的業(yè)務需求。隨著智能電網的發(fā)展，通信管理系統的作用將更加突出，本文的研究對于智能電網通信管理工作的規(guī)范化和科學化具有重要參考意義。

作者單位：深圳市城市規(guī)劃設計研究院有限公司