基于智能化電力通信基站設(shè)備運(yùn)維的技術(shù)研究

吳 勇

（江蘇金卓能技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

電力通信基站具有基站多且分散、傳輸資源有限、電力設(shè)備種類多、基站設(shè)備投資少、電網(wǎng)不穩(wěn)定、環(huán)境惡劣以及無人值守等特點(diǎn)，因此加強(qiáng)對基站電力環(huán)境的運(yùn)行維護(hù)，降低運(yùn)行成本，顯得尤為迫切[1]。前期開發(fā)的電力通信基站設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)采用TMN模式，軟件部分多采用堆碼模式，由于設(shè)備種類繁多且標(biāo)準(zhǔn)不一，一旦不同廠家提供的設(shè)備進(jìn)行更新或更換，那么系統(tǒng)中就會(huì)有很多地方需要修改程序代碼，因此使用TMN系統(tǒng)本身進(jìn)行升級(jí)和維護(hù)不僅非常麻煩，而且運(yùn)維效率不高[2]。該系統(tǒng)以往使用分散控制技術(shù)，通過設(shè)備調(diào)度中心向設(shè)備集群內(nèi)各個(gè)電熱負(fù)荷集群發(fā)出調(diào)度指令，并向集群內(nèi)各個(gè)電熱負(fù)荷集群發(fā)送控制信息。雖然使用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電力通信基站設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)維，但受到多種設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一因素影響，導(dǎo)致運(yùn)維保障效果較差，為此提出了基于智能化電力通信基站設(shè)備運(yùn)維技術(shù)研究。

1 智能化電力通信基站設(shè)備信息模型制定

信息模型的建立使得面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)更加具體，信息模型由CORBAIDL定義，分為通用信息模型和專用信息模型。可用通用的信息模型來描述電力通信基站配置設(shè)備，如傳輸設(shè)備和接入設(shè)備，此外為了電力通信基站電源環(huán)境和門禁系統(tǒng)，需要單獨(dú)定義一個(gè)專門的監(jiān)測單元（Supervision Unit，SU）[3]。在電力通信基站設(shè)備運(yùn)營系統(tǒng)中，所有的信息都由對象來描述，分為實(shí)體對象和數(shù)據(jù)對象。為了滿足需要，這些對象都提供了一些具體的操作接口，可以被劃分為端局、基站、網(wǎng)元以及監(jiān)控實(shí)體對象。實(shí)體對象使用與Q3相似的DN表示，數(shù)據(jù)對象通過（名稱、值）表進(jìn)行描述，以確保其通用性[4]。上述許多實(shí)體對象的行為相似，具有相似的接口，處理過程和數(shù)據(jù)庫格式也相似，從而使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和接口模式設(shè)計(jì)更具通用性，解決了增加或更換不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備時(shí)由協(xié)議不同所帶來的不兼容問題[5]。

將電力通信基站設(shè)備運(yùn)營對象分為兩類，一類可由運(yùn)營商創(chuàng)建并刪除，另一類不能由運(yùn)營商創(chuàng)建并刪除，運(yùn)營商通常在服務(wù)器或設(shè)備上生成[6]。操作人員創(chuàng)建和刪除模式主要有兩種，即創(chuàng)建刪除模式和整體修改模式。操作人員不能創(chuàng)建或刪除的對象只有固定的模式，而且由于設(shè)計(jì)模式?jīng)]有嚴(yán)格規(guī)定對象的接口方法，所以當(dāng)采用以上兩個(gè)模式中的任何一個(gè)時(shí)，可以根據(jù)需要進(jìn)行修改[7]。

2 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于B/S架構(gòu)，以Java為主要開發(fā)語言，設(shè)計(jì)了電力通信基站設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)。在MVC開發(fā)模式支持下，結(jié)合Struts技術(shù)設(shè)計(jì)了SSH開發(fā)框架，提高了開發(fā)效率和穩(wěn)定性。使用SQL Server 2014設(shè)計(jì)和開發(fā)數(shù)據(jù)庫，技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 技術(shù)架構(gòu)

由圖1可知，該技術(shù)架構(gòu)主要包括View視圖層、控制器、業(yè)務(wù)層、DAO以及DB數(shù)據(jù)庫。其中View視圖層和控制器的主要框架為SSH框架，該框架包括Hibernate和其他支持持久化層，能夠?qū)崿F(xiàn)模型實(shí)例化的轉(zhuǎn)換，再通過Struts框架分析MVC模式的組件，通過View視圖層實(shí)時(shí)顯示組件結(jié)果。業(yè)務(wù)層的主要框架為Spring框架，該框架專注于業(yè)務(wù)邏輯處理，通過Struts技術(shù)實(shí)現(xiàn)了層次間的分離，達(dá)到了有效的解耦[8]。

2.1 電力通信基站設(shè)備資源智能化運(yùn)維技術(shù)

電網(wǎng)基站設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)中，資源模塊是負(fù)責(zé)基站設(shè)備信息維護(hù)的基礎(chǔ)資源信息綜合維護(hù)模塊。當(dāng)添加和配置用戶時(shí)，基本設(shè)置員首先選擇需要添加用戶的部門，其次維護(hù)新用戶的信息，最后確認(rèn)在添加用戶之前保存信息。使用用戶會(huì)議配置功能為用戶選擇部門，然后使用角色配置功能為用戶配置角色，從而使基本設(shè)置器能夠查看各個(gè)步驟的配置結(jié)果[9]。

2.1.1 站址調(diào)度技術(shù)

站址調(diào)度技術(shù)主要是綜合維護(hù)站址信息，包括總站址和各個(gè)站點(diǎn)信息的更新與維護(hù)[10]。站址信息輸入后，可通過保存實(shí)現(xiàn)站址信息的新功能，在View視圖層上，通過名稱輸入和類型選擇可以查看符合條件的站址信息，此外通過選擇和刪除列表信息可以刪除選定的站址信息[11]。站址調(diào)度技術(shù)的時(shí)序圖如圖2所示。

由圖2可知，站址的關(guān)鍵技術(shù)是調(diào)用資源控制器，通過電子公共平臺(tái)獲得前臺(tái)表單指令，請求增加站址信息。在站點(diǎn)器中通過調(diào)用addSite（）方法調(diào)用站點(diǎn)，并將調(diào)用結(jié)果顯示在View視圖層上，該圖層顯示增加站址信息畫面和錄入站址資料及新增表單數(shù)據(jù)。將新增的站址資料存儲(chǔ)到網(wǎng)站實(shí)體上，由此完成站址調(diào)度。

2.1.2 電力通信中心調(diào)度技術(shù)

在參與需求響應(yīng)調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，采用調(diào)度技術(shù)運(yùn)維管理電力通信中心，避免大規(guī)模設(shè)備調(diào)度中心分散而無法技術(shù)處理的問題。電力通信中心調(diào)度技術(shù)研究如圖3所示。

由圖3可知，提出一種以負(fù)荷聚合為介質(zhì)的調(diào)度中心，該集合能統(tǒng)一相對負(fù)荷，參與電力通信基站設(shè)備調(diào)節(jié)。隨著智能化技術(shù)不斷發(fā)展，負(fù)荷聚合能夠充分利用基站調(diào)節(jié)能力，通過集群化控制，能夠達(dá)到填谷效果，滿足基站設(shè)備調(diào)度要求[12]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控智能化運(yùn)維技術(shù)

該技術(shù)主要從FSU監(jiān)控、性能查詢、告警以及動(dòng)態(tài)視圖查看4個(gè)部分運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

2.2.1 FSU監(jiān)控運(yùn)維技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控員處理新的FSU信息時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)送新的FSU信息請求，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測控制類運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測調(diào)用動(dòng)態(tài)監(jiān)測邏輯類，在環(huán)境監(jiān)測中以添加監(jiān)測單元數(shù)據(jù)的方法來顯示新的FSU信息頁面。網(wǎng)絡(luò)員在網(wǎng)頁上填寫FSU信息，填入確認(rèn)保存，呼叫相關(guān)程式封裝表單資料，并傳回新加入的FSU資訊。

數(shù)據(jù)庫會(huì)更新FSU信息，當(dāng)添加完成后返回系統(tǒng)提示添加成功，新增加的FSU信息會(huì)出現(xiàn)在FSU清單上。使用查詢條件的輸入，查詢功能可查看FSU列表數(shù)據(jù)，添加功能可對FSU信息進(jìn)行添加保存。該FSU設(shè)備記錄可查看FSU設(shè)備報(bào)警、性能查詢以及實(shí)時(shí)性能查詢等相關(guān)信息，還可實(shí)現(xiàn)FSU設(shè)備的遠(yuǎn)程控制與調(diào)整。在電力通信基站實(shí)現(xiàn)FUS監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)是調(diào)用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控類運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控獲取前臺(tái)表單指令，動(dòng)態(tài)監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)。

2.2.2 性能查詢運(yùn)維技術(shù)

利用性能查詢技術(shù)，輸入查詢條件，通過查詢功能查看滿足該查詢條件的性能表，選取資料清單，透過資料檢測實(shí)際值，打開圖標(biāo)就能看到直方圖，將直方圖觀察到的結(jié)果列成圖表，并存儲(chǔ)成圖片形式，恢復(fù)到圖表的初始狀態(tài)。

2.2.3 告警運(yùn)維技術(shù)

告警運(yùn)維技術(shù)的主要功能是實(shí)時(shí)報(bào)警監(jiān)控、歷史報(bào)警查詢以及動(dòng)態(tài)查看等。主動(dòng)式報(bào)警監(jiān)控功能可實(shí)現(xiàn)在特定條件下對報(bào)警數(shù)據(jù)的查詢，在此基礎(chǔ)上選擇報(bào)警信息并生成程序函數(shù)，將報(bào)警信息轉(zhuǎn)化為故障順序分布操作。報(bào)警確認(rèn)功能完成報(bào)警確認(rèn)操作，通過導(dǎo)出excel功能導(dǎo)出當(dāng)前頁面或excel格式的所有報(bào)警，從而導(dǎo)出報(bào)警信息。

2.2.4 動(dòng)態(tài)視圖查看運(yùn)維技術(shù)

查看地圖目前各個(gè)電力通信基站的報(bào)警情況和報(bào)警數(shù)據(jù)，當(dāng)警報(bào)信號(hào)被識(shí)別后，就可以完成對該區(qū)域警報(bào)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)查看。通過動(dòng)態(tài)視圖查看技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)查詢歷史報(bào)警記錄，通過調(diào)用歷史記錄能夠完成查看歷史報(bào)警信息的操作，通過導(dǎo)出excel功能還可以導(dǎo)出當(dāng)前頁面或所有歷史報(bào)警信息。

2.3 基本設(shè)備開關(guān)智能化運(yùn)維技術(shù)

基本設(shè)備開關(guān)智能化運(yùn)維技術(shù)是由表示層、業(yè)務(wù)層以及數(shù)據(jù)層3個(gè)層次組成，具體如圖4所示。

圖4 基本設(shè)備開關(guān)智能化運(yùn)維技術(shù)架構(gòu)

使用該技術(shù)將數(shù)據(jù)庫和相關(guān)業(yè)務(wù)聯(lián)合起來放置在業(yè)務(wù)層，主機(jī)通過無線通信與業(yè)務(wù)層直接聯(lián)系，并與數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)。使用無線傳輸方式構(gòu)建管理平臺(tái)，通過供電線路負(fù)載實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，并采取具有針對性措施運(yùn)維管理基站設(shè)備開關(guān)跳閘差異化現(xiàn)象。開關(guān)跳閘運(yùn)維技術(shù)要求各個(gè)設(shè)備的開關(guān)能夠獨(dú)立完成啟動(dòng)與停止工作，為此結(jié)合繼電保護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的運(yùn)維。基站設(shè)備運(yùn)維工作的詳細(xì)內(nèi)容如表1所示。

表1 基站設(shè)備運(yùn)維工作內(nèi)容

3 結(jié) 論

電力通信基站設(shè)備運(yùn)營技術(shù)的運(yùn)行狀態(tài)能夠反映出當(dāng)前員工的信息水平和企業(yè)目前的運(yùn)營能力。常規(guī)通信基站設(shè)備運(yùn)行方式效率低，操作繁瑣，基站設(shè)備的數(shù)據(jù)很容易丟失，也很難保存和查閱，這些問題促使電力通信基站設(shè)備必須突破傳統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)，采用新的信息模式，以提高企業(yè)的水平，為此提出了基于智能化電力通信基站設(shè)備運(yùn)維技術(shù)研究，以改變傳統(tǒng)的運(yùn)營模式。