姚嵐

摘 要：我國電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，對現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)管理提出了更高的要求。設(shè)計(jì)并建設(shè)功能完善、管理效率高的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)十分有必要。本文根據(jù)當(dāng)前電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，基于電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理的需求，簡要分析了其在設(shè)計(jì)過程中所涉及到的各項(xiàng)技術(shù)，并最系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要的說明。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；通信技術(shù)；系統(tǒng)需求；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

信息時(shí)代，電力系統(tǒng)在國民生活中占有重要的地位，在急劇膨脹的電力需求觸發(fā)下，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)在近年發(fā)生了翻天覆地的變化，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被大量融入電力系統(tǒng)管理和運(yùn)行的各方各面。電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)十分重要，但以往的電力通信網(wǎng)絡(luò)并不能夠適應(yīng)新時(shí)代電網(wǎng)通信的管理需求，因此，設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代電網(wǎng)通信管理需求的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)十分有必要。

1 當(dāng)前電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

我國的電力通信網(wǎng)絡(luò)事業(yè)發(fā)展至今已經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，從最初的點(diǎn)線通信方式，到后期干線通信網(wǎng)，發(fā)展至今的電力電話網(wǎng)以及數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)至今已初步達(dá)成數(shù)字化、信息化。當(dāng)前電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：

1.1 可靠性

電力系統(tǒng)的運(yùn)維管理與國民生活密切相關(guān)，關(guān)系到社會的生產(chǎn)活動，保障電力通信的可靠性是通信網(wǎng)絡(luò)管理的首要考量。當(dāng)前電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用了十分先進(jìn)、科學(xué)的通信技術(shù)，形成了一個(gè)以通信技術(shù)為基礎(chǔ)，電力技術(shù)為主要分支的網(wǎng)絡(luò)，能夠保證電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的通信可靠性。

1.2 實(shí)時(shí)性

通信技術(shù)在不斷進(jìn)步，當(dāng)前電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中融入了數(shù)字技術(shù)，這些通信技術(shù)使得新的業(yè)務(wù)不斷融入電力通信網(wǎng)絡(luò)，并且隨著數(shù)字技術(shù)帶來的實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，使得電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)也逐步成為一個(gè)動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，電力系統(tǒng)中各方面的通信內(nèi)容，例如地理覆蓋范圍、傳送波寬帶都在進(jìn)行動態(tài)變化。

1.3 敏感性

電力通信網(wǎng)絡(luò)作為一種極為重要的網(wǎng)絡(luò)類型，它扮演著我國自動化及電力調(diào)度等重要業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)角色，電力通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，通信點(diǎn)多，因此，這些通信點(diǎn)都比較分散。這些分散的通信點(diǎn)必須要保持高的敏感性，才能保證在電力系統(tǒng)的通信調(diào)度過程中，保持整個(gè)系統(tǒng)的整齊劃一。

1.4 靈活性

電力通信系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分。其主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)相關(guān)信息的傳送，針對系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題再做出正確的決策，這就要求其面對突發(fā)情況要具有靈活的應(yīng)變能力。

2 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)原則

2.1 綜合性原則

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理覆蓋面極光，所包含的通信設(shè)備、產(chǎn)品設(shè)備具有多樣性，為了降低各種不同設(shè)備之間的特異性，電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須要有優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)綜合接入性。而這種綜合性主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換機(jī)制上，也就是通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多樣化的數(shù)據(jù)形式，通過借助網(wǎng)絡(luò)協(xié)議適配器，來轉(zhuǎn)化為各個(gè)設(shè)備支持的接口類型，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的同步性，降低差異性。

2.2 完善性原則

對電力通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理需要涵蓋電力系統(tǒng)通信過程中的方方面面，因而對于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能要求是十分多元化的，只有建立一個(gè)功能趨于完善的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，才能夠應(yīng)對復(fù)雜多變的電力通信需求。與此同時(shí)，電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能完善，也是推動電力系統(tǒng)不斷完善的重要助理之一。

2.3 開放性原則

通信管理網(wǎng)絡(luò)的建立主要就是為了能夠進(jìn)一步提升電力通信管理效率，在這個(gè)過程中，必然會同時(shí)涌入大量的網(wǎng)絡(luò)用戶。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須具有良好的接口開放性，能夠同時(shí)容納各個(gè)端口的用戶接入，讓這些用戶最大限度是利用網(wǎng)絡(luò)。

2.4 統(tǒng)一性原則

電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理要與電力系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)一體化，深化電力行業(yè)內(nèi)部改革，體現(xiàn)在電力各個(gè)部門功能的實(shí)現(xiàn)。將系統(tǒng)中的各種功能統(tǒng)一化，形成統(tǒng)一的界面風(fēng)格、統(tǒng)一的性能標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的平臺、統(tǒng)一的名詞術(shù)語。體現(xiàn)電力系統(tǒng)在最大范圍內(nèi)的統(tǒng)一化管理、規(guī)范化管理。

2.5 獨(dú)立性原則

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的主要側(cè)重點(diǎn)在于對電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中所有的通信信息的管理，它雖然與電力系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系，但同時(shí)也要與電力系統(tǒng)呈現(xiàn)平行獨(dú)立的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)只有具有了很高的獨(dú)立性，才能夠凸顯自身系統(tǒng)的本身的完善性，二者的相互獨(dú)立也更有利于整個(gè)電網(wǎng)的和諧發(fā)展，有利于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)功能，但二者中任意一方出現(xiàn)故障，相互獨(dú)立性則會將對彼此的影響降到最低。

3 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理的設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)

3.1 管理技術(shù)

對于通信網(wǎng)絡(luò)信息管理的主要技術(shù)分為IP化技術(shù)、版本自動升級技術(shù)、認(rèn)證技術(shù)、加密和解密技術(shù)、動態(tài)更新技術(shù)。

IP化技術(shù)主要應(yīng)用于電網(wǎng)交換過程中，能夠自主判斷IP處傳回的信息，有業(yè)務(wù)量的情況下才會占用網(wǎng)絡(luò)資源；版本自動升級技術(shù)則是在管理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，客戶端能與控制器取得自動關(guān)聯(lián)，不需要人工干預(yù)便能夠?qū)崿F(xiàn)最新版本的升級，大大降低了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)量；認(rèn)證技術(shù)則是對用戶端的各種端口的認(rèn)證技術(shù)，主要包括有PSK認(rèn)證、WAPI認(rèn)證等；加密解密技術(shù)則是在通信過程對信息的加解密算法，以保證通信信息的安全性；動態(tài)更新技術(shù)則是基于加密解密技術(shù)知識，當(dāng)通信過程中采用加密算法時(shí)，密鑰必須是動態(tài)的，才能保證系統(tǒng)的安全性，使得非法用戶難以盜取網(wǎng)絡(luò)管理密碼。

3.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)

對于那些需要管理大量數(shù)據(jù)的電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來講，數(shù)據(jù)模型建立是一個(gè)必要環(huán)節(jié)，它能夠?qū)⒁恍┏橄蟮臄?shù)據(jù)具體化，從而提高系統(tǒng)的管理效率及可操作性。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，需要對一些數(shù)據(jù)文字或圖表進(jìn)行處。這些數(shù)據(jù)、字或圖表的處理效率在很程度上取決于你所選用的處理軟件。 在這一過程中，使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)是必然。主要使用的數(shù)據(jù)庫技術(shù)包含有：SQL Server 、Oracle 、Acess。三種數(shù)據(jù)庫各有優(yōu)劣，其中Oracle 數(shù)據(jù)庫通常用于大型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲，操作相對麻煩，且維護(hù)技術(shù)難度大，Acess 數(shù)據(jù)庫則主要適用于小型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲，SQL Server 數(shù)據(jù)庫則比較適合中型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)。一般來說，電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理屬于中大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)開發(fā)，可以使用的數(shù)據(jù)庫技術(shù)為SQL Server 數(shù)據(jù)庫和Oracle 數(shù)據(jù)庫，但綜合考慮到其后期運(yùn)維，采用SQL Server 數(shù)據(jù)庫技術(shù)更具經(jīng)濟(jì)性和可行性。

3.3 編程技術(shù)

常用的編程技術(shù)主要為ADO 編程技術(shù)、NET編程技術(shù)等，現(xiàn)階段的ADO 編程技術(shù)加入了XML和數(shù)據(jù)整形，將會更符合電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理的特性。在VC中使用ADO 編程技術(shù)首先需要通過數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入庫文件，并對庫環(huán)境進(jìn)行初始化后，找到ADO 接口，然后開始編程。

4 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理的設(shè)計(jì)

4.1 需求分析

用戶需求是電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提，在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上，針對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及開放性要求采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要滿足一下集中需求：

（1）系統(tǒng)功能的需求

由于大多數(shù)電力通信網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)的的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不是獨(dú)立存儲，面向電力通信網(wǎng)絡(luò)管理運(yùn)維人員易被篡改，這將為出現(xiàn)事件后的定位和追溯帶來困難。加之電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分散在各系統(tǒng)中，不能統(tǒng)一管理，為安全管理和事件分析均帶來很大不方便。因此，所構(gòu)建的電力通信網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)需求包含有：電力通信網(wǎng)絡(luò)管理審計(jì)記錄需求、全面的電力通信網(wǎng)絡(luò)日志采集需求、多維關(guān)聯(lián)分析需求、基于電力通信策略的日志過濾、歸并、故障管理需求、電力通信數(shù)據(jù)存儲需求等。

（2）系統(tǒng)性能的需求

系統(tǒng)性能的需求則是在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，必須要滿足經(jīng)濟(jì)性能需求，對運(yùn)維成本進(jìn)行必要的降低，降低設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)用等。除此之外，系統(tǒng)的性能必須能夠滿足多維的管理工作，能夠滿足電力系統(tǒng)內(nèi)更不同部門對電力通信信息的管理和各種要求。

（3）系統(tǒng)安全的需求

系統(tǒng)的安全是擺在首位的，在管理過程中，系統(tǒng)必須保證電力通信信息是安全的，并且保證信息不被不法分子竊聽。系統(tǒng)對于安全性的需求是極高的，必須要根據(jù)系統(tǒng)的功能，設(shè)計(jì)出管理系統(tǒng)的安全框架以及安全模式，確保系統(tǒng)信息的絕對安全。系統(tǒng)安全的需求主要包括有：系統(tǒng)信息的機(jī)密性、系統(tǒng)信息的可控性、系統(tǒng)信息的完整性、系統(tǒng)信息的可審性。

4.2 管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對于電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包含網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、人機(jī)互動設(shè)計(jì)以及安全設(shè)計(jì)。

（1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)必須要根據(jù)電力通信網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)來進(jìn)行部署，主要分為內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的設(shè)計(jì)，內(nèi)網(wǎng)一般與電力系統(tǒng)本身共用，而外網(wǎng)的設(shè)計(jì)主要包含有有線網(wǎng)設(shè)計(jì)和無線網(wǎng)設(shè)計(jì)。一般來說，有線網(wǎng)設(shè)計(jì)方案為：網(wǎng)絡(luò)性能必須要達(dá)到相關(guān)參數(shù)與指標(biāo)的硬性規(guī)定，支持TCP/IP協(xié)議，較高的網(wǎng)絡(luò)可靠性，系統(tǒng)應(yīng)能夠上聯(lián)到現(xiàn)有局域外網(wǎng)的核心設(shè)備，接口速率為千兆；連接服務(wù)器和存儲設(shè)備應(yīng)采用 1000M 光纖接口；與網(wǎng)管系統(tǒng)連接主要采用基于 SNMP 協(xié)議的接口。采用多層網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法，合理地利用新設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)的高彈性和擴(kuò)充性，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)可控的、有序的優(yōu)化。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)則需要利用有線無線網(wǎng)絡(luò)的互通性，對原有有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效整合，利用已有的有線設(shè)備來拓展無線業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)無線接入的增值。例如采用 H3C WA2110-AG 作為 Fit AP 配合無線控制器的進(jìn)行組網(wǎng)，能夠避免傳統(tǒng)無線端組網(wǎng)AP需要逐一配置的問題。

（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主從式和分布式是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的兩種主要結(jié)構(gòu)形式。主從式結(jié)構(gòu)形式有著操作管理集中的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際使用過程中也存在諸多問題，例如信息資源分布不夠合理，因?yàn)楣芾磉^于集中的話會使處理的難度加大；在系統(tǒng)監(jiān)測方面，由于后臺管理過于集中，容易引起數(shù)據(jù)堆積現(xiàn)象，使系統(tǒng)監(jiān)測效率降低，甚至失去監(jiān)測意義， 如果網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)堆積發(fā)生在后臺 ， 則會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失去控制中心，加大了系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。相對主從式結(jié)構(gòu)，分布式是一種更加合理的結(jié)構(gòu)配置方式，它通過以中央平臺為結(jié)構(gòu)中心，將數(shù)據(jù)控制功能單獨(dú)分離開來， 并將其分配到其它設(shè)備中去，借助協(xié)議的形式將各管理層有機(jī)聯(lián)系起來。

5 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電力通信網(wǎng)絡(luò)也必然會跟隨電力系統(tǒng)的發(fā)展走向更高的發(fā)展水平。隨著我國電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)暴露的問題日益增多，設(shè)計(jì)出能滿足電力通信需求的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)具有很重要的社會意義和時(shí)代意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓志杰，劉征，呂宏昌.淺談McWiLL技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2010，（28）.

[2]邢旭佳.淺談如何提高電力通信系統(tǒng)的安全可靠性[J].華東科技（學(xué)術(shù)版），2012，（10）.

[3]唐文生馮超.電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的建設(shè)[J].廣東電力，2011，（04）.

[4]淺談電力通信系統(tǒng)中的ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[J].神州，2012，29）.[5]柴紅瑞.淺談電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（09）.

[6]吳新平.電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2011，（11）.