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电力无线专网网管系统优化处理设计

2021-03-16龙康

科技创新导报 2021年28期
关键词:电力系统

摘要:随着电力事业的发展,必须确保其运行的智能化、安全性,因此必须重视电力无线专网的建设。本文主要结合电力无线专网建设的现状,对采集平台进行有效地优化设计,不同于骨干网资源管理模式,资源管理树模型更加适用于无线专网,这对提升无线专网的资源管理有着极大的帮助,同时还能确保上层应用的可靠,希望本文对于相关的工作人员提供参考与借鉴的作用。

关键词: 电力系统;无线专网;网管系统;采集平台;

Abstract: With the development of power industry, we must ensure the intelligence and security of its operation, so we should pay attention to the construction of electric wireless private network. Based on the current situation of power wireless private network construction, this paper effectively optimizes the design of the acquisition platform. Different from the resource management mode of backbone network, the resource management tree model is more suitable for wireless private network, which is of great help to improve the resource management of wireless private network and ensure the reliability of upper layer applications, hoping this paper can provide reference for relevant staff.

Key Words: Power system; Wireless private network; Network management system; Collection platform

电力通信网主要由骨干通信网与终端通信接入网组成,骨干网一般是指35kV及以上的厂站,其主要承载多种业务,主要有数据的传输、通信、调度、行政交换、会议等。终端通信接入网主要是指10kV与0.4kV配用电侧的站点,一般承载的业务主要有配电自动化、用电信息采集、输变电在线监测分布式能源接入等多项业务。终端通信接入网属于骨干通信网的进一步延伸,能够为业务与骨干网之间提供通信通道,这样就能够有效地达到业务终端与系统之间的信息交互的目的。终端通信接入网存在较多的技术体制,一般有X-PON、工业以太网、无线专网与公网、电力线载波等。随着科技的不断发展,对智能电网的建设也更加严格,这便会对移动办公、视频监控、应急通信业务有着更多的需求,而电力无线专网由于其存在诸多优点,如部署简单、成本较低、能够灵活地进行组网,因此受到了当前的大力追捧,这就使得国网电力公司普遍推广TD-LTE 230MHz和1800MHz无线专网的建设。

网管可以根据专业、厂家的角度来进行划分,主要有设备网管、专业网管及综合网管三大类,各个网管之间可以利用网络接口来有效地获取相关数据。设备网管,其主要是指设备厂家网管,对设备进行直接管理。专业网管,其是一种介于设备网管与综合网管之间的网管。而综合网管,其主要是一种跨专业的网络管理。国网电力公司自2012年开始就十分重视骨干网综合管理的相关建设,也就是SG-TMS(即通信管理系统)。截至目前,已经相对完善,且开展多期,但是对终端通信接入网综合网管的研究就存在一定的不足。随着智能电网的不断普及应用,已经广泛在电力物联网有效应用,终端业务的快速发展,这便对接入网侧通信网络有着更为严格的要求,以此来重视并加快终端通信接入网管理的大力建设,确保接入网侧通信通道更加可靠,而这之中,必须重视电力无线专网的建设。

现阶段,随着对终端通信接入网建设的不断加快,应充分地根据电力公司无线专网的实际情况进行分析,针对无线专网进行有效地优化,利用科学的网络技术,能够实现对不同的电力无线专网进行统一管理,这有利于有效地对无线专网进行维护,同时也能够对获取AMS基础数据提供强有力的帮助。

1电力无线专网网管系统的现状

1.1通信管理系统的现状

2012年,在以往智能电网通信管理系统建设的结构基础上,国网电力有限公司加快建设速度,开展了TMS建设[1]。当前,TMS已经在多家供电公司及电厂进行有效地应用。根据实际的工作发现,这些供电公司以及电厂在进行综合网管系统应用时,十分重视TMS的建设,并以此来进行实时监视、资源管理、检修管理等应用[2]。

(1)由于SG-TMS系统运行时间最久,缺乏一定的智能管理功能,同时在安全监控方面存在隐患。

(2)SG-TMS系统在进行开发运用时,比较重视有线通信网络的通信资源、监视、运行三大管理模块,但是在生产运营以及智能化功能方面存在一定的欠缺。

1.2终端通信接入网管理系统现状

(1)无线公网一般是以省集中的模式管理,主要是依赖于三大运营商,这就使得在管理过程中缺乏有效的安全监控。

(2)系统在进行设计开发时,一般会重视有线通信网络管理,如工业以太网交换机,但是对电力无线专网,却缺乏科学的管理模式及接入管理平台的设备[3]。

(3)接入網设备较多,且存在厂家多、技术复杂的现象,这就使得数据采集工作需要花费大量人力、物力。

1.3无线专网管理系统的现状

1.3.1北向接口协议无法满足要求

在建设电力无线专网时,由于终端通信接入网的北向接口还没有相应的标准规范,同时厂家、设备较多,普遍选择的是私有协议,这就使得在进行设备更替、北向接口在升级过程中存在较大的困难[4]。

1.3.2缺乏统一的资源管理能力

厂商设备网管,其主要是对网元的管理,这就使得信息量欠缺、数据来源较少;无线专网数据中缺乏设备间的关联,使得不能有效地对无线专网的拓扑关系进行管理,导致网管功能不完善、信息无法相互共享,兼容性较差,使得资源管理较为混乱,导致业务与服务能力的降低,且降低用户的体验,提升运维的难度[5]。

2技术线路

电力无线专网网管系统的优化,需要从采集平台、资源管理模式及拓扑管理等方面进行分析。

2.1多元数据采集前置机设计

采集平台是独立于管理系统的南侧,为系统提供控制指令和接口数据交换。其主要是采取定制化开发、协议转换、接口适配功能,这样就能够对不同的基站、核心网、通信终端设备网管进行接入,也能够通过和终端厂商接口适配,采取无线方式接入到通信终端[6]。

系统采集过程中要与厂商接口协议进行适配,利用Socket、FTP/SFTP等协议就能够获取相应的数据资源,便于实现数据的统一处理,同时还能对数据进行上传、接收、控制下发等功能。多元数据采集前置机架构设计如下图1。

多元数据采集前置机和厂家设备网管的对接内容如下。

(1)应对接口协议标准进行统一规范,并且针对不同厂家网管进行适配,确保能够有效地兼容不同的数据模型及协议。

(2)采集平台应该确保标准化输出,同时还应该为上层应用提供有效的数据资源。

(3)系统提供厂商接口到标准化接口之间的映射转换,一般可以通过实时与批量的方法来进行。

(4)能够将业务规则嵌入到平台中,能够对数据进行预处理,同时还能对数据进行分析。

(5)采集对接可以采取分布式部署的方式,并且能够将业务数据管道与管理管道进行分离,这样不但能够确保数据准确,还能降低环境带来的影响。

2.2 多元数据采集前置机部署

多元数据采集前置机,需要将其部署在核心网设备区后、电力业务信息系统前,其余管理系统软件存在一对多的关系,部署在电力无线专网中的数据采集前置机将数据进行采集并上传到管理系统中。多元数据采集前置机主要是由采集终端硬件与采集软件组成,需要对协议标准进行统一,同时还需要制定接口对接标准,主要开发的对象有驱动、接口、应用等。

2.3资源管理模块的优化

2.3.1设备关联关系管理

独立的设备网管无法对跨设备间的关联进行有效地管理,通过获取设备、槽位、板卡、端口數据及设备、槽位、板卡、端口间的相关数据,构建相关的从属关系。核心网、基站、RRU、小区,应进行标识设置,建立终端所属小区号、小区所属基站、RRU所属基站等关系,并且生成核心网设备与基站、基站与终端用户的关系。在对通信终端的管理中加入“当前所属小区号:Celld”,小区管理中加入“小区所属基站ID”,这样就能构建基站、通信终端、小区间的关系。

2.3.2资源管理架构设计

无线专网有一定的特殊性,相较于骨干网的资源管理模式,其不能有效地应用SG-TMS系统的模式,必须对无线专网的网络资源和空间资源进行科学的整理,构建相应的资源树模型。在进行电力无线专网的建设过程中,应以电力资源为前提,如变电站、供电站等,而且还需要通过租赁的方式来共享铁塔资源,并且还需要租赁相应的办公楼。在无线专网设备中,基站一般有2种形态,分为分布式基站与一体化基站。分布式基站,其基带处理单元BBU一般是设置在机房内,也可以将其放在杆塔下的一体化机柜中。而对射频处理单元,也需要将其放置在机房,也可以将其放置在抱杆上。由于设备较多且分散,因此为了有效地提高管理质量,则必须对其进行优化管理。

3结语

综上所述,本文主要提出的设置多元数据采集以及软件管理系统,对多厂家多设备进行统一的数据采集管理,并对其进行监控管理,这对供电公司的运维管理有着极大的帮助,同时还能为终端通信接入网管理系统提供相关的资源数据,这有效地促进了国网终端通信接入网管理的效率。

参考文献

[1]陈永红,李建岐,白杰,等.终端通信接入网建设和运行模式探讨[J].供用电,2018(3):32-36.

[2]蔡向阳.电力无线网络应用解决方案的需求与设计[J].科技创新导报,2018(14):46-47.

[3]王康毅.配用电通信网络综合网管系统的设计与实现[J].长治学院学报,2019(2):33-36.

[4]潘翀,刘鑫.基于改进NSGA-2算法的电力无线专网基站选址研究[J].电力信息与通信技术,2020,18(3):34-39.

[5]张祥飞,左超.通信传输与接入技术的应用实践讨论[J].科技创新导报,2020(5):134-135.

[6]李毅强.通信工程中有线传输技术的应用及改进[J].科技创新导报,2020(7):125-126.

作者简介:龙康(1985—),男,本科,工程师,主要从事电力通信运行工作。

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