电力通信网全程管控系统建设思路
摘 要:电力通信网是电力系统的重要基础设施,主要作用是保证电力系统安全稳定运行,提供通信资源的有序化、规范化管理。对通信设备及通信业务进行集中化、智能化监控,对通信运维工作进行闭环化、流程化管理,形成智能化、综合化、自动化的电力通信网智能全程管控网络,是提高工作效率,保障通信设备安全运行的有效手段。本文以电信管理网(TMN)为基础体系,探讨电力通信网智能全程管控的设计思路,提出了适应电力通信网的网管系统体系结构。
关键词:电力通信 全程管控 一体化建模 网络资源智能化管理
中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)11(c)-0096-02
电力通信系统是现代电网的重要组成部分,其应用范围已涉及电网的生产、经营、控制等多个环节。随着电力通信网的不断发展和管理体制改革的深化,对电网的健壮性、安全性和运行质量的要求也进一步提高,各种成熟的新设备、新技术的应用进一步推动了电力通信网的自动化和智能化建设。如何在电力通信网高速发展的基础上,对其进行高效管理,成为国内外电力企业所面对的共同挑战。
目前,还没有足够成熟的通信架构和相应的通信技术能够完全满足国内电力企业的需求。本文根据南方电网对电力通信网络管理的相关标准及要求对南方电网未来的电力通信系统建设提出进行深入分析。
1 南方电网现状
南方电网公司成立以来,不断加强电力通信专网建设,传输网以光通信为主,电力载波、无线通信为辅,建成了结构合理、覆盖面广、由网省地三级组成的电力通信专网。其光缆总里程数达6.8万公里,110kV及以上厂站传输网覆盖率100%,光通信覆盖率84.7%。数据网以IP技术为主、ATM技术为辅,网省地实现千兆互联,220kV及以上厂站调度数据网覆盖率60.6%,县级供电单位和营业网点综合数据网覆盖率48.6%。
随着电网的发展,通信对电网的支撑作用越来越大,全网共有6353条运行控制业务通道,主要包括继电保护、安自装置、AGC、AVC、远方操作、调度运行监视、故障录波、电能计量、电力市场以及调度语音、视频等业务。企业的财务、人事、生产、营销等管理业务也依靠电力通信网进行支撑。
随着主网发展和公司信息化进程加快,超长距离继电保护通道大量增多,电网安稳系统、AGC、AVC、远控系统等更加复杂,大量的管理信息系统不断投运,对电力通信网可靠性和支撑作用提出了更高要求。如何保证对业务的有效支撑、网络资源的高效管理和实时监控成为目前所面临的最大挑战。
2 系统建设目标
电力通信网全程管控系统是以电力骨干传输网为典型研究对象,对其网络现状及网管现状进行细致调查,对网络及网管特点进行梳理和分析。利用现代通信技术和电信管理网(TMN)思想,建成以总部级智能管控系统为核心,与省级、地级智能管控系统相连的,覆盖电力通信网的通信网全程管控系统,系统建设的目标如下。
2.1 实现网络资源的智能有效管理
资源的智能有效管理是电力通信网智能全程管控系统的根基,系统根据适应电力生产要求的分类方法,对电力通信网网络资源包括站点、设备、线路基础设施、光缆、传输系统、电路等进行统一管理,并实现对全网资源的综合分析,以优化网络运行效率,降低电路开通的时间间隔,以实现对电力传输网网络资源的有效管理。
2.2 实现电力通信网全程监控
建立以南网信通为核心的传输网网络监控管理中心,完成电力通信网智能全程管控系统的功能主体。电力通信网智能全程管控体系的功能划分及物理模块设置参照ITU-T的M.3000系列建议。系统将利用接口适配软件把各级电力通信网的相关专业网管及监控系统纳入统一的监控平台,实时集中监测各类通信设备和通信业务的运行状况、告警情况及设备性能指标参数等;并根据采集的信息分析故障原因,判断故障位置及故障性质,确定故障对网络影响的严重程度同时,系统具有声光等方式的告警提示功能,以发现网络故障并进行处理,及时排除严重故障,确保网络畅通及通信业务的正常运行,实现对国家电网传输网络的全程监控和管理。
2.3 实现电力通信运维工作流程化管理
实现故障处理、电路调度、计划检修等电力通信运维工作的流程化管理,使各种运维工单处于有序化、闭环化的环境下流转,显示工单在各个部门间流动的情况,使运维工单所流经的每个环节都有据可查。同时,在固化完成一系列运维流程基础上,提供支持流程灵活定制的平台,以提高运维工作人员的效率。
3 系统设计原则
3.1 标准体系结构原则
通信网全程管控系统的设计应采用体系结构,本次系统将采用TMN网管结构体系,其优点在于成熟性和完整性。TMN体系是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;国外的众多大公司已开发出TMN的应用开发平台(如HP的Open View,IBM的Net View,SUN的Solstice Enterprise Manager等),以支持TMN的标准;而众多的国际、国内的通信设备制造厂商也已接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例。
3.2 兼容性原则
电力通信网在通信本质的角度上与公网是一致,但在业务成分以及各业务成分Qos要求与公网有相应差异,对于组织结构较为分散的电力通信网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。因TMN体系其各种不足:结构复杂性和接口的单一化。因此,在本次通信网全程管控系统 建设中采用TMN体系结构,但也会对此体系结构中存在的问题加以考虑。因此,系统在接受TMN的同时,也需遵循兼容性原则,即兼容其他网管体系结构以解决TMN中存在的问题。系统的兼容性对电力通信网网络管理十分必要,如SNMP协议,SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统也是目前应用较为广泛的网络管理系统类型之一。众多的通信设备制造厂商也支持SNMP的标准。因此,本次通信网全程管控系统也应该兼容SNMP简单网路管理协议等。另外,通信网全程管控系统还应考虑对目前新的网管体系和标准的兼容性,CORBA体系、开放式分布处理ODP体系,基于Web的网管体系、TINA体系等。
3.3 系统实用性原则
通信网全程管控系统设计不能好高骛远,应严格遵循系统实用性原则。充分考虑本次管理对象的实际情况,对系统进行总体设计。人机操作界面的设计应充分考虑工作的具体情况和实际需要。
3.4 接口开放性原则
要保证通信网全程管控系统的先进性和实用性,必须先保证系统接口的开放性,由于传输网跨多个不同行政区域,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,因此,系统的接口开放性的要求显得尤为重要。所以,系统的接口应遵循开放性原则,能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,保证其在不改变系统核心功能的条件下进行新的应用功能的接入或研发。
3.5 可扩展性原则
随着通信技术的不断发展,电力通信网中各类新兴通信技术的应用也不断增加,因此系统的可扩展性也是本次通信网全程管控系统必须遵循的设计原则之一。系统的设计充分考虑传输网网络扩容和功能深入的要求,采用分布式处理体系结构,便于升级和扩展。现有系统的处理能力需充分考虑未来5年至10年的发展,采用的硬件平台应充分支持应用的扩展性。可通过增加主机等设备扩展系统的负荷能力或通过扩充硬件配置达到系统扩展要求。
3.6 稳定性原则
电力通信网关乎电力生产安全,因此通信网全程管控系统应遵循稳定性原则,系统的硬件配置中网络、服务器、前置机结构均采用双机配置,以保证系统的高可靠性。同时,系统自身的功能设计也具有自诊断能力,在系统运行时能够对其自身所处环境如系统应用程序、数据库及构成网管系统的网络设备进行自诊断功能。
4 总体架构设计
根据对系统前期的调研,遵照系统的设计目标及设计原则,智能全程管控系统应实现南网、省、地系统的纵向互联互通,其总体架构设计如(图1）所示。
各级智能全程管控系统的数据采集与控制通过北向接口收集传输网、业务网、支撑网等各类设备网管信息。数据采集与控制模块将数据上传到数据处理模块,在数据处理模块之上构建综合监视、资源管理、运维管理三类应用功能。
南网、省级系统及地级系统通过数据交换系统实现互联,完成纵向一体化运行和管理。通过数据交换平台将各级系统架构互联起来形成电力通信网智能全程管控系统的整体架构。
5 结语
电力通信网全程管控系统对电力传输网所涉及的各级系统电力通信运维工作进行流程化管理,实现故障工单、电路调度、计划检修等各种工单的闭环管理,并实现各级系统中电力通信运维流程的交互。它是一套贴近实际生产需要、高可用性的通信资源管理系统。系统的成功建设必将使南方电网通信网资源管理工作提高到一个新的台阶。
参考文献
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