电力通信实训设备统一接入平台的研究和开发

毛鑫+叶宇扬

摘要：在电力通信培训过程中，因通信设备型号各异，各设备配置终端差异大，学员在实训配置过程中使用不同配置终端，导致管理员无法对实训过程进行统一管理。本文开发了一套电力通信实训设备统一接入平台，通过转换器将电力通信实训设备接入到本平台，实现了对实训室的各类通信设备进行统一管理，为用户提供统一登陆入口，从而提高实训过程的高效性。

关键词：电力通信；实训；统一接入平台

中图分类号：TN915.853 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0136-03

Research and Application of Power Communication Training Equipment Management Based on Unified Access Platform

Mao xin1，Ye Yuyang2

（1.Changsha Electric Power Technical College， Changsha 410131，China

2. Hunan huachen Engineering Desgin & Consulting Co.Ltd，Changsha 410007，China）

Abstract：Because the power communication equipment training room of different manufacturers and various types of equipment， resulting in the training process equipment configuration line connection is chaotic， training equipment can not be unified management and other issues. This paper develops power communication training equipment management based on unified access platform ， power communication training equipment access to the platform through the converter， to achieve all kinds of communication equipment for unified management， to provide a unified login entrance for the user， so as to improve the efficiency of the training process.

Key Words：power communication；training；unified access platform

1 引言

為了完成电力通信专业技能实训、现场培训竞赛和技能鉴定任务，必须建立与生产环境相一致的培训环境，因此电力通信实训基地必须配置各类型号不同的通信设备，这就形成了电力通信设备实训室设备型号多、网管终端类型复杂、设备接口各异的局面。为了进一步规范管理电力通信设备实训基地，方便学员进行电力通信设备实训，本文开发了一套电力通信设备统一接入平台。

2 电力通信实训设备管理现状及存在的问题

目前，电力通信设备实训室管理方式为一对一培训模式，即一台学员机通过配置线连接一台通信设备。通过长期的培训教学实践，笔者发现电力通信设备实训室存在如下四个问题。（1）开展培训实训时，因为实训室各类通信设备种类繁多、通信设备网管终端类型各异，造成需要临时布置许多网管配置线，实训室场地较混乱，影响培训实训的正常实施。（2）每台学员电脑只能配置固定的通信设备，且同时只能配置一台通信设备，造成学员在实训过程中需要在几台学员机来回频繁更换配置终端，从而影响实训效率。（3）由于通信设备和配置终端的连接线拔插频繁，容易造成板卡配置端口出现故障。（4）目前通信设备实训室各设备之间未能组织形成一个统一的通信网络，只能开展针对于同一类型设备间的技能实训，与生产现场对电力通信专业生产技能人员的能力要求存在一定的差距（如图1）[1-3]。

3 电力通信实训设备统一接入平台硬件设计

电力通信实训设备统一接入平台的开发，是为了解决上述电力通信设备实训室面临的问题。

3.1 电力通信实训设备统一接入平台构架

本平台的设计思路是在中心服务器上安装所有各类通信设备网管，然后对实训设备接口进行处理，保证所有实训设备通过以太网连接到中心服务器，之后在学员机上安装本平台客户端，客户端通过套用远程连接的程序接口远程连接到中心服务器上，再对各类实训设备进行配置操作。中心服务器上安装服务端程序，用于用户管理、设备管理和进程管理等操作[4-5]。实训设备接口处理方法是：如果实训设备支持以太网接口，则直接通过以太网连接中心服务器；如果实训设备只支持串口，则通过串口转以太网口转换器连接至中心服务器。

电力通信实训设备统一接入平台的拓扑图如图2所示。

图2是中心服务器系统安装windows server2008操作系统，该操作系统支持多名用户同时远程登陆服务器。学员机是指学员实操时所使用的计算机，学员机上安装了支持RDP协议的客户端，通过客户端可以连接到中心服务器，操作相关设备。串口转换设备的作用是把串口接口转换成以太网接口。

本系统架构的特点是适应了各电力通信设备的配置端口类型差异，无论是以太网类型配置端口，还是串口类型配置端口，都通过以太网连接到中心服务器，从而达到设备统一接入，统一管理的目的。endprint

3.2 电力通信设备实训室通信网络结构

在利用电力通信实训设备统一接入平台进行实训过程中，平台需要为学员提供一张电力通信实训室的实训拓扑图，根据对电力通信生产现场通信网络建设的要求，结合电力通信设备实训室设备的特点和技能实训的要求，特提出以下通信网络模型，该模型具有如下特点：

（1）符合电力通信网络设计的基本原则，与电力通信生产现场基本一致，满足电力通信专业生产技能人员开展技能培训的需要。

（2）通过将实训室的所有设备组建成一个模拟的通信网络，可以拓展培训项目，提高技能培训层次。如开展通信网络的组网实训、通信电路故障分析与处理、各种通信设备接口故障分析与处理等项目，使培训与电力通信生产现场的实际更加贴近。

（3）该通信网络模型有利于进行实训室的日常运维。因为所有设备都已经连通，只要通过简单的话机等终端操作，就可以测试出通信网络中各设备的运行状态。同时，如果某一传输链路出现故障，也可以快速查找出故障位置。

（4）该通信网络模型调整比较方便，可以根据实际要求进行灵活调整。

3.3 电力通信实训设备统一接入平台操作过程设计

3.3.1 电力通信实训设备统一接入平台构架搭建

实训室管理人员首先按照电力通信实训室通信网络结构图（图3）进行平台搭建，把各类设备通过交换机连接到中心服务器上。然后在中心服务器上安装各类设备的网管系统，并在平台管理端把拓扑图上的实训设备与网管系统进行绑定。

3.3.2 学员登陆中心服务器

学员通过学员机点击平台客户端进行平台登陆，登陆用户名和密码由管理员提供。学员进行平台登陆，其实质就是远程桌面到中心服务器上。

3.3.3 学员配置操作实训设备

学员登陆到平台后，将会看到本实训室的网络拓扑图。学员点击目标实训设备，平台弹出本实训设备网管系统后，学员可以进行配置操作。如果实训设备显示为红色，表明该实训设备被其他学员占用，暂时不能进行配置操作。

4 电力通信实训设备统一接入平台软件功能

4.1 电力通信实训设备统一接入平台功能

本平台中功能模块分为用户管理模块、设备管理模块、设备操作模块和客户端模块四个模块。

（1）用户管理模块。用户管理模块主要是管理每台学员机的用户名和密码，不同学员机分配不同的用户名和密码。因为需要利用RDP远程连接进行自动登陆，平台用户密码必须与学员机操作系统的用户密码一致。

（2）设备管理模块。设备管理模块的功能是为实训基地的每台设备新建设备名称、配置设备型号、下发设备网管程序的启动命令、定义实训设备的拓扑图位置以及设备的进程名称等。通过设备管理模块，每台设备必须进行相关参数的定义和配置才能正常的使用，参数主要包括设备名称、设备型号、设备的坐标位置和设备启动程序等。当实训环境和实训设备发生变化时，可以根据實际情况进行修改。设备管理模块配置是进行实训的首要环节，如图3所示。

（3）客户端程序模块。在每台学员机上都必须安装客户端程序，学员通过客户端程序，输入用户名、密码和中心服务器地址信息登陆到中心服务器。客户端程序是基于RDP协议进行设计的，在学员输入相关信息之后，程序则生成标准的RDP文件，客户端调用操作系统的远程桌面程序并加载RDP文件，进而连接服务器（如图4）。

（4）设备操作模块。当学员使用客户端程序登陆到中心服务器之后，学员点击设备操作页面的登陆按钮，可以查看本实训基地的网络拓扑图，拓扑图上排列目标操作设备。如果这台设备未被占用，目标设备显示为绿色时，学员点击此设备，平台将自动弹出本设备的网管系统，学员登陆网管系统进行操作。而如果本台设备的显示为红色，则说明本台设备被占用，因为设备操作具有排他性，所以其他学员不能抢占，平台将拒绝学员的设备操作申请，直到本台设备释放为止。

4.2 电力通信实训设备统一接入平台操作过程

电力通信实训设备统一接入平台的使用分为两个角色：管理员和学员。下面分别从这两个角色说明系统的操作过程。

4.2.1 管理员维护平台过程

（1）在本平台使用之前，必须进行实训室和设备的维护。首先，管理员先登陆中心服务器，在浏览器中输入服务地址，输入用户名和密码登陆后台管理界面。

（2）在“设备定义”中“实训室”菜单中，上传网络拓扑图并定义实训室的名称等信息。

（3）在“设备管理”菜单中，管理员可以对系统定义的所有设备进行新增、修改和删除操作。

（4）管理员需要新增设备，点击右上方的“新增”按钮，填写相关信息，如设备名称、型号、启动命令、进程名称等信息，并上传设备的图标。

（5）新增完设备之后，还需要定义该设备在网络拓扑图的位置，点击设备管理中的“设备位置”，然后拖动相关设备的图框到该设备的指定位置，点击“确定”，则平台将记录该设备的坐标如图5所示。

管理员操作流程图如图6所示。

4.2.2 学员操作过程

（1）学员在学员机上点击电力通信实训设备统一接入平台客户端，输入用户、密码和服务器地址登陆。

（2）学员登陆完成之后，可以看到本实训基地的拓扑图，查看自己需要操作的设备是否被置红色，如果没有被置为红色，则表明学员可以点击这台设备。平台将自动弹出本设备的网管系统，用户登陆网管系统可以进行设备配置操作。如果被置为红色，则说明本设备被其他学员占用，则必须等其他学员退出之后，才能操作此设备。

5 结语

本平台解决了电力通信实训过程各设备不能进行统一管理的实际问题，具有如下优点。（1）在学员实训前设备配置线已经连接好，无需现场连接多根配置线。（2）学员统一登录平台操作设备，操作多台设备无需更换机位，培训现场秩序井然。（3）设备的配置线无需频繁拔插，防止设备的板块端口的故障频现。（4）贴近现场的网络拓扑图置于平台中，学员更易理解和掌握实训现场设备。

参考文献

[1]管明详，何荣国，袁芳，王瑞春.高职院校通信类专业综合实训室建设研究[J].中国科技信息，2010（05），204-206.

[2]吴永，涂用军.高职院校通信技术实训室建设的实践与探索[J].职业教育研究，2009（01），111-112.

[3]刘雪亭.高职院校通信综合实训室建设与实践教学探讨[J].价值工程，2012（14），252-253.

[4]钱颖.基于现代通信实训平台的教学新模式研究[J].科技信息，2010（24），592.

[5]张晓峰.高职院校通信技术专业实训基地建设与运行[J].教育教学论坛，2014（10），157-158.endprint