配用电通信网络综合网管系统的设计与实现

王康毅

（长治学院 计算机系，山西 长治 046011）

1 引言

通信网在发电、输电、变电、配电、用电五大环节中，为智能电网安全生产、运行监控提供可靠的技术支持和保障。近几年，智能化电网急速发展，产生了很多新兴需求，这对配用电通信网提出了新的、更高的要求[1]。配用电通信网形成了以光纤通信为主体，微波、载波、卫星等多种通信方式并存，具有层次化的电力专用通信网体系结构。骨干配用电通信网络延伸至35 kv变电站，并形成一体化。同时，随着通信需求和通信网络性能的快速发展，配用电通信网将迅速发展并逐步向基层扩展。

与电力骨干通信网相比，配用电通信网更加接近实际应用端，这样就使接入设备种类繁杂[2]。这些接入设备类型不尽相同，对配用电通信网络的要求也不同。在这种情况下，配用电通信网必需满足各种设备的通信需求，从而需要对接各种通信接口，这样就造成了其配用电通信复杂化，导致实际使用情况不理想。因此，建立全面的配用电通信网络综合管理系统，实现对通信网络的实时监控，合理有效地管理和利用通信网络资源，实现集约管理，具有重要的工程意义、经济意义和社会意义。

2 配用电通信综合网管系统概述

2.1 系统需求

为了集中、高效、智能地管理配用电通信网络，应该考虑建立一个全面的网络管理系统，可以监控所有场景和网络的质量。

首先，配用电通信网络综合网管系统必须是一个通用的软件支撑平台，可以兼容现有的各种网络管理软件。其次，在该系统平台基础上，可以接入各种通信设备的网管系统[3]。最后，综合网管系统通过网络可以实时获取配用电通信网络中的数据，并监控网络运行情况，如果出现事故则及时报警，并对通信网络中的数据进行提取统计，为未来进一步建设通信网提供依据。

文章实现的综合网管系统是在电通信设备制造商网络管理（EMS）基础上，集成用户管理、局站管理、资源管理、资源管理、告警管理、性能管理、视图管理、报表管理等功能模块[4]，为配用电通信网络的运维提供一体化的智能管理系统。

2.2 系统设计

开发配用电通信网综合网管系统，实现配用电通信网络设备，资源和线路拓扑的可视化管理。通过该系统，可以及时获取网络数据[5]，在最短时间内发出告警信息，为实现全通信网络集中管理提供了技术支持和平台保障。本系统主要包括以下六大功能：资源管理、视图管理、告警管理、性能管理、报表管理、系统管理，用户可以直接远程监控网络运行情况。

配用电通信网综合网管系统采用三层结构，功能结构如图1所示。

图1 综合网管系统功能结构图

2.2.1 系统应用功能

配用电通信网络综合网管系统功能结构采用分层设计的原则，最底层是接口适配层、中间层是应用层、最高层是表示层，具体功能如下。

（1）接口适配层：主要实现不同设备生产商通信设备的适配。接口适配层可以适应各种设备的接口，与此同时，向应用层提供数据接口，使应用层可以及时获取通信网络中的数据。

（2）应用层：是网管系统各种功能模块的集合，并且每个功能模块针对配用电通信网络中相应的业务信息，这其中包括用户数据管理、配用电通信网络故障报警和系统网络资源存储数据的更新等。

（3）表示层：用于可视化展示系统中的各项功能。表示层的实现使用H5、CSS3、JS等技术。用户根据自己的使用需求，操作配用电通信综合网管系统。用户需求由应用层对应的功能模块进行分析处理，计算结果通过表示层的显示界面呈现给用户。

2.2.2 系统管理功能

配用电通信网络综合网管系统为了保证系统中的各个功能模块能够协调工作，需要一些系统辅助功能，以实现对所有功能进行管理[6]。同时，本系统允许多用户同时登录并使用[7]，所以，必须使得所有正在使用系统的用户均互不影响，并且保证系统以及数据的安全。因此，本系统还设计有如下管理功能模块：安全管理模块，设定不同用户的访问权限，记录用户信息；日志管理模块，记录系统操作的日志；备份管理模块，备份系统数据；自身监控模块，系统进行自我监控，检查更新等。

2.3 系统接口

配用电通信网络综合网管系统接口基于TL1协议实现[8]。TL1协议是一种基于ASCII纯文本格式的标准电信管理协议[9]。TL1协议理解和使用起来较为容易，与设备对接方便，并且TL1协议可扩展性好。基于以上优点，本系统选用TL1协议设计系统接口。

TL1协议的协议模型如图2所示。

可以证明，S矩阵的每一列只有一个元素可以不为零。更明确地说，如果该列对应某一个节点的第k(这里k=1，2，3)个自由度，则只有该列的第k个元素可以不为零。

图2 TL1协议模型

3 配用电通信综合网管系统的实现

本系统采用H5、CSS3、JS以及Java进行项目源代码开发，主要是实现对安徽省池州市供电局配用电通信网络实现综合管理。

系统登录面如图3所示。

图3 配用电通信综合网管系统登录界面

用户输入相应的账号密码登录系统，本系统支持多人同时登录。

系统首页如图4所示。

图4 配用电通信综合网管系统主界面

用户登录系统后显示首页，首页包括各个区县的通信网络监视情况，左侧为全网区域告警统计，以及当前告警确认统计。右侧为全网设备告警统计以及设备异常告警监视。

用户管理如图5所示。

图5 用户管理界面

用户管理界面可以查询所有用户的信息，并且对用户进行查询、增加、删除、修改。并对每个角色进行授权，使其具有不同的角色权限，使得不同用户登录系统后，只能查看各自权限内的内容。

资源管理如图6所示。

图6 资源管理界面

资源管理界面可以查看每一个供电局站、设备、接口的情况。并根据不同的情况进行处理，也可以分配给不同的操作员进行管理，使管理效率得到极大提升。

视图管理如图7所示。

图7 视图管理界面

视图管理界面可以查看所有设备之间的拓扑关系、实际地理分布等情况，并且可以针对未接入网络的设备寻找最合适的接入点，以及寻找设备在网络中进行数据的最短路径。

告警管理如图8所示。

图8 告警管理界面

告警管理模块主要包括实时告警、历史告警、告警重定义和告警处理经验四部分。实时告警页面显示系统实时告警信息，可以按照设备类型、告警类型、告警级别、告警名称、确认用户、确认告警时间段和告警时间段等字段查询。历史告警显示所有历史记录的告警信息。实时告警信息经过处理后，变成历史告警

性能管理如图9所示。

图9 性能管理界面

性能管理主要展示各个设备在不同时间段的性能参数，为维护人员提高数据支撑。

网络拓扑管理如图10所示。

图10 网络拓扑管理

网络拓扑管理主要展示各个设备之间的拓扑关系，需要在两个设备之间进行通信时，可以快速寻找通信的最短路径，节省时间和设备资源。

4 结论

配用电通信网络综合网管系统实现了配用电通信网络中不同设备的之间的通信与管理。在此基础上，实现了对配用电通信网的设备管理、局站管理、资源管理、报警管理和拓扑管理等功能，并且可以将告警信息、配置信息、性能数据行等进行统一可视化展现，极大方便了用户使用以及管理。

通过本系统的应用，加强了配用电通信网络的运维能力，使之可以在配用电通信网络中可以大范围使用。因此本系统为配用电通信网络的管理提供了有效的解决方案。