胡 丹,王 偉,汪 鑫,張先亮
(1.國網安徽省電力公司 信息通信分公司,安徽 合肥 230061;2.安徽中興繼遠信息技術股份有限公司,安徽 合肥 230031)
簡述電力通信調度網統一網管平臺的實現
胡 丹1,王 偉1,汪 鑫2,張先亮2
(1.國網安徽省電力公司 信息通信分公司,安徽 合肥 230061;2.安徽中興繼遠信息技術股份有限公司,安徽 合肥 230031)
隨著通信技術的不斷發展,通信網在各個行業當中的應用也在逐漸增多,通信網當中包含的設備種類也越來越多。因此,為了能夠有效地對其進行管理,需要建設統一網管平臺。文章主要對電力調度當中通信網統一網管平臺的建設進行了分析探討,以期能夠不斷提升通信網的管理水平。
電力調度;通信網;網管平臺
根據國網公司“三集五大”的建設要求及“地縣一體化”的逐步完善,電力通信調度網的統一網管平臺建設是電網“大運行”管理體系中的重要組成部分。電力通信傳輸網作為信息傳送的主要承載網,實現通信傳輸網的“統一網管平臺”運行將是完成電力系統生產、調度、營銷等的必要條件。
統一網管平臺建設是現代通信網管理發展的主要目標,將原本屬于各地縣公司的電力通信調度的管理、維護、監控等功能,集中到一個平臺上,從而能夠方便人員對整個通信網進行管理,以便能夠實現對整個電力網進行監測的目標,并且能夠不斷進行升級和拓展。
1.1 通信網快速全面發展,要求提高駕馭大規模通信網的能力
隨著經濟的不斷發展,電網作為基礎設施,其建設規模在不斷擴大。電力通信網是電力系統第二張實體網絡,支撐著電力系統中發電、輸電、配電、用電、調度等環節以及企業信息化管理業務需求,特別是在大力建設智能電網的背景下,電網對電力通信網的依賴程度越來越高,電力通信網的安全可靠性將直接影響電網的安全生產。
基于國網及省網公司相關標準和指導原則《電力通信網規劃設計技術導則》《電力通信網規劃內容深度規定》《“十三五”通信網規劃專業指導意見》及《國網安徽省電力公司“十三五”通信網規劃》等。電網跨區聯網格局的逐漸形成和公司集團化運作引發通信專業集約化管理需要,通信網絡將在廣度和深度上都有巨大發展,縱向互通、橫向互聯,要求提升大規模通信網絡管理能力。與此同時,大規模通信網絡對通信網管系統的依賴要求系統本身具備良好的容災備份能力。因此,需要依靠科技進步,采用統一高效、功能完備、安全可靠的網管系統作為技術支撐,實現龐大復雜通信網絡運行狀況的動態監視、通信資源的科學有效管理以及管理工作的流程化、電子化和智能化。
1.2 信息、通信一體化管理和運維,要求加快通信管理系統建設
隨著公司信息、通信組織機構的調整,需要全面加快通信運行在業務需求挖掘、業務保障的能力、組織機構、運維核心流程、管控技術手段等方面的調整和提升。依據信息、通信的集約化融合的管理需求,利用信息化手段實現信息、通信管理系統的融合,完成信息通信一體化管理、建設及運維,為堅強智能電網建設、為“三集五大”科學管理體系提供優質高效的信息通信保障和技術支撐。
1.3 通信運維、管理工作量倍增,要求提高通信管理效率
“十二五”期間,電力通信骨干網將基本覆蓋35kV變電站,終端通信接入網將快速發展,網絡運維和管理工作量成倍增加,而通信人員的數量不會大幅度增加,運維及管理人員缺口將繼續擴大。因此,需通過建設自動化程度較高的通信管理系統,實現具備智能化特征的電路開通、網絡運行分析等功能,提高通信運維的現代化管理水平和效率,緩解通信網絡規模不斷擴大與人員短缺的矛盾。
統一網管平臺對于管理通信網,提高通信網管理水平具有重要價值。在建設過程中需要按照安全可靠、環保節約、技術先進、標準統一、提高效率、造價合理的原則,努力做到可靠性、統一性、適應性、經濟性、先進性和靈活性的協調統一。
2.1 電信管理網
電信管理網絡(Telecommunication Management Network,TMN)是ITU-T在20世紀80年代提出來的用于電信管理網絡的一組標準協議規定的網絡結構,通過標準的接口對電信網進行控制和操作。利用一系列技術標準和規范,來實現統一的網絡結構形成開放式網絡系統,使得網絡系統能夠具備標準化管理功能和建立面向目標的管理信息模型,實現管理信息交換處理功能。將通信網中的各種操作系統和電信設備進行連接,在功能上能夠實現對通信網進行收集信息、傳送信息和處理信息的目標。通信管理網在功能上主要是包括運行系統功能、網絡單元功能、工作站功能、中介功能及Q送配器功能等,并且其采用邏輯分層機構,將管理功能按照邏輯分為幾個層次,分別是性能管理、配置管理、故障管理、安全管理和計費管理。
2.2 統一網管平臺的設計和組建
在設計上采用電信管理網的思路,從功能、信息和物理結構3個方面上入手進行綜合考慮,并且根據相關的網絡技術標準和通信協議來進行設計。在統一網管設計當中應用到的協議主要是包括IP網絡通信協議、NMF&ITU標準建議、Open System標準、網管協議支持標準和公共對象請求代理體系結構(Common Object Request Broker Architecture,CORBA)、標準數據庫以及SNMP和網絡安全技術。由于現代通信技術在不斷發展過程中,通信網的網管系統本身需要具備高度的靈活性,這樣才能滿足不同的網絡狀況和管理組織發生變動的需求,同時網管系統還要具備開放性、可靠性和可擴展性等特點,能夠支持不同的操作系統,能夠連接不同的設備,實現數據接口的開放性,這樣才能夠保證網管平臺對所有的通信網都能夠適用并且實施各種管理功能。
信通公司通信網管網按照2個平面部署,其中1平面以省公司和阜陽備調為核心節點,各地市公司為接入節點組建的數據網通道;2平面以省公司和阜陽備調為核心節點,各地市公司區域內的500 kV變電站為接入節點組建的數據網通道。2個平面相對獨立運行,在任一平面出現故障,都不會影響到另一平面的運行。
(1)網關通訊原理。如圖1所示,橢圓表示數據通信網絡(Data Communication Network,DCN),與 DCN網直接相連的兩個網元A(GA)和B(GB)表示網關網元,其他的網元為非網關網元。網管與非網關網元之間通訊,需要先給非網關網元配置網關網元,網管不與非網關網元直接建立通訊,而是借助網關網元建立通訊,由網關網元轉發數據。
從EMS(Element Management System,網元管理系統)到N的通訊,需要通過A(GA)或者B(GB)。我們稱N為非網關網元,A(GA)和B(GB)為網關網元。如果將A(GA)設置為N的網關,我們稱A(GA)為N的網關網元。在EMS與N通訊過程中,需要A(GA)做數據轉發。
為了防止A(GA)出現異常,導致N與網管數據不通,需要為N設置多個網關(目前網管界面只支持設置兩個),在這個例子中可以為N設置兩個網關A(GA)和B(GB)。在 A(GA)出現異常后,N可以通過B(GB)繼續保持與網管的通訊。

圖1 網關通訊原理圖
(2)網關網元的接入方案。①各地市公司組建至少2個網關網元,網關網元的選取建議為市公司主站和市公司位于500 kV變電站的通信設備。②每網關網元配置一臺交換機,其中1#端口接網關網元設備的監控口,2#端口接1平面位于地市公司主站的網管網交換機,3#端口接2平面位于500 kV變電站的網管網交換機。交換機至1平面、2平面的數據通道由各地市公司自建。③網管平面組建方案。網管網1平面的組建方案:網管網1平面由省公司、阜陽備調和15個地市公司(阜陽備調和阜陽地區網可共用1臺設備)組建,利用原TMS在用以太網通道(TMS交換機下掛在網管網下);網管網2平面的組建方案:網管網2平面由省公司、阜陽備調和位于15個地市公司的500 kV變電站(阜陽備調和阜陽地區網可共用1臺設備)組建,利用省公司光環網同步數字體系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)以太網組建新的通道。
2.3 網絡拓撲結構和軟件結構
本次統一網管平臺建設當中的網絡拓撲結構如圖2所示,從圖中可以看出,對于本地網管系統構建來說主要是包括省網管中心服務器、省備調網管中心服務器、網管網專用通道、地市維護中心、地區通信網等。在監控管理上,通過TCP/IP協議來進行管理,網絡結構采用分布式和擴充性較強的結構,數據傳輸上采取多路由方式。

圖2 網絡拓撲結構圖
網管系統主要包括以下幾種軟件結構:一是軟件平臺。網管系統的主服務器主要是采用Windows Server 2008 R2企業版/64 bit操作系統,數據庫則是采用:Microsoft SQL Server 2008企業版/64 bit,而圖形工作站以及調度工作站和其他工作站均可以采用Windows系統來進行操作;二是同步技術,利用第三方軟件VERITAS遠程容災(1+1)for Windows企業版雙機軟件(6.0版本),來完成網管數據的異地容災,保障系統及網絡運行的安全性;三是中間件技術,網管系統當中底層采用中間件來對監控數據進行傳輸,并且在消息傳送方式上可以應用分布式消息來進行傳送,這樣能夠實現在不同應用程序之間進行消息的傳送,這些傳送的消息也可以實現在不同的網絡協議、計算機系統和應用軟件之間進行傳輸,從而能夠實現對于網管系統當中的不同網絡系統的信息傳遞,實現管理功能。
首先,依據TCP/IP的規范協議結合通信網傳輸設備的管理IP配置模式,統一規劃安徽省各地市公司網元管理IP,見表1。然后,根據地址規劃要求對各地市公司的傳輸設備按ID,IP等地址規劃表進行設備的地址改配。同時完成每地市網關網元地址的規劃,如表2所示。完成上述規劃后各地市公司通信網統一接入省公司網管平臺。此階段工作為整個項目的重點,涉及每一臺傳輸設備地址的改寫,工程量大、耗費時間周期長,需各地市公司根據項目進展組織安排。

表1 安徽電力各地市中興傳輸網元ID,IP地址規劃

表2 省通信集中網管地市公司中興SDH設備網關網元ID,IP及MAC地址規劃

續表2
依據現有資源由信通公司統籌利用省公司在各地市公司的SDH設備以太網組建網管網專用通道。完成省公司到各地市公司的網管通道建設。完成省公司網管服務器的安裝調試及備調服務器的設置。通過組建的網管網通道在網管上對各地市公司的網元進行數據同步配置,并按地市進行分層管理。組建統一運維的通信網管理平臺。各地市公司安裝統一的網管客戶端。利用通過網管網組建的網管專用通道,通過交換機端口連接各地市公司網管客戶端。并針對各地市公司設置相對應的權限來管理自己地區的通信網設備。
本文僅對某一品牌的通信設備實現統一網管平臺進行了論述,對于多品牌通信設備的統一網管融合將作為下一步的研究方向。當前電力調度當中的通信網種類、交換手段等都已經初具規模,為了能夠推動電力通信調度中系統的不斷發展和安全運行,需要建設標準的、開放式的統一網管平臺,在平臺上來實現電話交換網絡、通信網絡、計算機互聯網等各種網絡系統的全方位監測和管理,因而電力調度部門應該加強對通信網統一網管平臺的建設重視,不斷加強網管平臺建設,從而不斷提升通信網管理水平。
[1]李寶劍.石河子電力調度通信網軟交換技術應用的探討[J].通訊世界(下半月),2016(4):104-105.
[2]張久杰.電力調度自動化系統中通信網絡故障分析與解決措施[J].通訊世界,2016(4):181-181.
[3]郭德孺,謝波,王世文,等.基于IP over SDH河南電力調度數據網規劃及互聯[J].電視技術,2012(6):36-39.
[4]張文.電力調度自動化系統中通信網絡故障分析與解決措施[J].信息通信,2015(12):220-221.
[5]尹漢煒.遠動通信網關在快速恢復電力調度自動化通道中的設計[J].電工技術(理論與實踐),2015(10):53-53.
[6]鐘志萍,徐星,肖振華,等.電力調度軟交換通信網的建設研究[J].電力系統通信,2012(3):5-8.
[7]毛卉,趙婷,沈晗陽.湖北電力調度軟交換容災備用系統建設研究[J].電力信息與通信技術,2014(4):71-75.
[8]程璐.接入設備在鶴煤公司通信網中的實際應用[J].中國新通信,2013(18):89-89.
A brief introduction to the realization of unified network management platform of power communication dispatching network
Hu Dan1,Wang Wei1,Wang Xin2,Zhang Xianliang2
(1.Information & Telecommunication Branch of State Grid Anhui Electric Power Corporation,Hefei 230061,China;2.Anhui ZTE Jiyuan Information Technology Co.,Ltd.,Hefei 230031,China)
With the continuous development of communication technology,application of communication network in various industries are also gradually increasing,and the types of equipment including communication network are more and more,so in order to effectively carry on the management of the communication network,it is necessary to construct a unified network management platform.This paper mainly analyzed the construction of an unified communication network management platform in power dispatch to constantly upgrade the management level of communication network.
power dispatching;communication network;network management platform
胡丹(1979—),男,安徽合肥,碩士,高級工程師;研究方向:電力通信網絡優化與規劃。