摘要：文章结合电力通信网建设运行现状，充分分析了当前电力通信网运维管理存在的问题，在此基础上针对变电站的运维管理，研究设计了变电站综合监控及预警系统，该系统的应用可以有效提升电力通信网运维管理的效率和效果，为电力通信网的稳定运行提供有力保障。
关键词：电力通信； 变电站； 监控； 预警；
Abstract:Combined with the construction and operation status of power communication network, this paper fully analyzes the problems existing in the operation and maintenance management of the current power communication network. On this basis, aiming at the operation and maintenance management of the substation, the comprehensive monitoring and early warning system of the substation is researched and designed. The application of the system can effectively improve the efficiency and effect of the operation and maintenance management of the power communication network, thus providing a strong guarantee for the stable operation of the power communication network obstacles.
Keyword:electric power communication; transformer substation; monitor; early warning;
1 背景
电力通信网是公司坚强智能电网建设和"三集五大"体系结构的重要基础支撑平台。目前，国家电网公司（以下简称"公司"）骨干通信网络已建成了以光纤通信为主，微波、载波为辅，卫星通信作为那就多种传输技术并存，覆盖总部-省公司-市-县等通信节点的实体网络。设备的多元化和网络规模的不断扩大，使得网络的复杂程度不断上升，同时对电力通信网运维管理的要求也在不断提高。
一方面，各种类型的业务与电力生产，经营和管理的相关度提升，使得业务对网络的实时性，安全性和带宽要求更高；而传统的事后抢修模式不可避免的会影响到一些通信业务，这就给电力通信网的安全稳定运行造成了一定的威胁。另一方面，通信网网络故障具有种类多、变化快、涉及的网元多、显著的时间、空间突发性等特点。而省市县三级设备专责由于人员编制少，一人多岗的现象十分突出。在非工作日不在岗期间，接到值班人员告知的设备告警时，由于缺乏有效信息化手段和途径，无法及时实现各种问题的及时分析、诊断、定位。因此导致故障不能被及时有效排除并影响了业务长期稳定运行。
本文针对电力通信网运维管理面临的新需求与挑战，以变电站运维智能化为目标，从理论研究出发，攻克适应业务需求的关键技术，研究设计变电站综合监控及预警系统。
2 变电站综合监控及预警系统功能设计
本系统主要针对业务子系统（包括消防系统、安防系统、视频系统）和机房设备（主要包括主机设备、交换机设备、机房动力环境设备、温湿度、智能机柜、UPS设备）进行全面管理，监视各类子系统的运行情况、监视机房设备的状态及参数。更为重要的是融合了管理措施及监视控制，可以进行指标分析和告警联动。
2.1 子系统监控功能
（1）消防系统。通过网络接口获取消防系统发出的数据，实现与消防主机的通信。接入的数据包含：消防点位位置、消防点位告警信息和通道通断状态。消防终端设备安装于每一个站点，系统可以监测每一站点的消防告警情况，并能实时探测到具体点位的告警信息。
（2）安防系统。通过网络接口获取安防系统发出的数据。接入的数据包含：撤防状态、欠压状态、被撬状态、安防点位告警信息、通道通断状态。安防终端为入侵探测器，安装于变电站周边，系统可以监测变电站周边的闯入情况，当有非法入侵时，可以实时发出入侵告警，并且定位到具体入侵位置。
（3）视频系统。当用户触发视频查看功能时，视频服务通过网络接口获取视频影像数据。监测的画面包括：摄像头的实时画面和视频录像机中的历史画面。变电站区域均装有摄像头，每一个位置都可以查看到视频影像。系统可以接入这些位置的摄像头和视频录像机，查看每一个位置的视频信息。
2.2 机房设备监控功能
（1）主机设备。通过网络接口获取服务器操作系统和数据库的数据。
（2）交换机设备。通过网络接口获取交换机的数据。
（3）温湿度、空调漏水。机房动力环境自有一套温湿度、空调漏水监控子系统，通过网络接口获取到子系统的温湿度、空调漏水数据。
（4）智能机柜。通过解析智能机柜的软件接口获取智能机柜的环境监控数据。
（5）UPS设备。通过在现场安装数据采集器，采集UPS的数据。数据采集器接入内网，将数据传输至后台服务器。
2.3 业务线监控功能
公司日常运行依赖各个业务，监控业务系统，获取业务系统的运行信息，对于维护业务系统正常运行、预警业务系统故障情况、保证公司正常运作具有很大帮助。
业务线监控是通过监控业务系统所在线路上的所有种类的设备，来监督业务线的优良情况，为评价业务线的健康程度提供依据。
3 变电站综合监控及预警系统架构设计
系统软件分为公共服务层、应用服务层、底层服务层、协议接入层四个层次，其中：
公共服务层：包含一些后台告警模块、外部接口模块和管理员管理模块内容。
应用服务层：是系统功能的实现层，完成监控管理的所有业务逻辑，并且面向用户进行信息呈现。本系统采用B/S模式呈现用户界面，用户端无需安装任何专门的客户端软件，只需要在浏览器上即可使用全部功能。
底层服务层：完成采集数据、运算以及存储功能，并且提供组态画面供系统设计员设计界面。
协议接入层：根据实际情况，以灵活的方式接入各种被管设备的实时状态与参数。
系统的层次结构如图1所示：
图1 变电站综合监控及预警系统架构
4 变电站综合监控及预警系统的特点
（1）跨平台。本系统软件采用先进的跨平台技术J2EE为开发平台，服务端可以稳定运行在Unix/Linux/Windows等各种操作系统平台下，用户可以根据需要灵活选择。
（2）B/S架构。本系统软件采用B/S模式开发，用户只需要有浏览器即可完成全部操作，无需安装专门的客户端软件。
（3）耦合设计。系统采用模块化松耦合设计方式，系统至少包含应用服务模块（主程序服务）、采集服务（采集接入服务）、流媒体服务及web服务，各服务模块可部署在不同的物理服务器上。
（4）采集服务模块、流媒体服务模块均采用分布式架构，可根据采集数据的增加进行横向扩展，支持Scare-out扩展方式。
（5）实时性。实时数据采用push模式，提高系统实时性。
（6）Flash动画效果。本系统软件以Flash动画形式实现用户界面，能以Flash动画的形式形象地表现被监控对象的实时状态和参数。
（7）组态功能。本系统软件具有画面组态功能，并且提供形象、丰富的动画元件和图元，用户可以通过简单的鼠标点拖动作和参数设定自由组合监控画面。
（8）自动模板。对同一类型的设备可建立统一的设备模板，新增设备时可以直接套用此模板，生成相应的资源配置信息，提高资源录入效率；同样，对同一类型的设备可建立统一的画面模板，新增设备时可以直接套用此模板直接生成监管画面。
（9）历史回放。系统能将历史数据存入历史数据库，并能够从任意时刻开始回放选定的历史监控画面，回放时应具有自动播放、暂停、快进等功能，并且支持视频系统与其它子系统间的联动。
5 结束语
本文结合电力通信网建设运行现状，充分分析了当前电力通信网运维管理存在的问题，在此基础上针对变电站的运维管理，研究设计了变电站综合监控及预警系统。该系统可以对各业务子系统和机房设备进行全面管理，并具有跨平台、耦合设计、实时性、Flash动画效果、历史回放等优良特性，该系统的应用可以大大提升电力通信网运维管理的效率和效果，为电力通信网的稳定运行提供有力保障。
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