電力通信監(jiān)控管理系統(tǒng)物理體系設計

1、電力通信監(jiān)控管理系統(tǒng)物理體系設計             電力通信監(jiān)控管理系統(tǒng)物理體系設計張自雨， 楊芳利， 張爽， 焦健(許繼昌南通信設備有限公司，河南許昌 461000)    摘  要：闡述了幾種常見網管體系的異同，并從電力系統(tǒng)通信網的特點及對網管體系的要求出發(fā)，闡述了電力系統(tǒng)通信網網管體系設計的基本思想，并分析了電力通信網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)的物理體系結構。    關鍵詞：網管系統(tǒng)；體系結構；網元1引言&

2、#160;   電力通信網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)是一個能對電力系統(tǒng)通信專網實施監(jiān)視控制及管理的計算機網。它要求具有電信管理網(TMN)的某些特性，具有電力系統(tǒng)的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)的行業(yè)特色，還要實現(xiàn)計算機網絡管理系統(tǒng)(SNMP)的有關管理任務。本文通過對常見幾種網管系統(tǒng)物理體系的比較，分析電力通信監(jiān)控管理系統(tǒng)的物理體系。2網絡管理體系結構概念    由于通信網中設備、技術及網絡結構的不斷更新變化，網絡管理體系結構顯得尤為重要，因此研究網絡管理體系結構具有重要的意義。根據(jù)ODP開放式處理關于體系結構的概念給出網絡管理體系結構的概念。

3、0;   定義1系統(tǒng)體系結構：定義系統(tǒng)的結構及系統(tǒng)成員間相互關系的一套規(guī)則。    定義2網絡管理體系結構：定義網絡管理系統(tǒng)的結構及系統(tǒng)成員間相互關系的一套規(guī)則。3幾種常見物理體系比較3.1電信管理網體系TMN    TMN電信管理網體系在電信行業(yè)被廣泛采用，如圖1，它包含6個物理模塊：OS模塊：操作系統(tǒng)，實現(xiàn)主要管理功能；WS功能模塊：工作站，實現(xiàn)人機接口功能；DCN模塊：數(shù)據(jù)通信網，實現(xiàn)各模塊間的數(shù)據(jù)通信功能；MD模塊：中介裝置，將非Q3接口轉換為Q3接口；NE模塊：網元，實現(xiàn)最低層次的數(shù)據(jù)采集及管理服務；QA

4、模塊：適配器，將非TMN兼容接口的類似NE接到TMN中。各模塊間通過Q3、QX、F和X四種接口實現(xiàn)互聯(lián)，每個接口都有龐大的協(xié)議給予配合。TMN從80年代中期提出后，已成為全球接受的管理電信公眾網的框架。盡管TMN有技術上先進、公認的標準和接口規(guī)范等優(yōu)點，但隨著計算機和通信技術的不斷發(fā)展，TMN自身也暴露出許多問題，如目標太大、抽象化程度太高、MIB的標準化進度太慢、OSI協(xié)議套件效率不高等。13.2計算機網絡管理體系SNMP    SNMP計算機網絡管理的物理構成如圖2，有三種主要的物理模塊：Manager模塊。管理工作站，實現(xiàn)主要的網絡管理功能；Agent模塊。

5、代理、實現(xiàn)對局部網絡設備MIB的維護和操作；Proxy Agent模塊。托管代理，將非SNMP協(xié)議的被管理對象映射到SNMP的MIB中去，從而使各模塊間通過基于TCP/IP或UDP/IP協(xié)議棧的SNMP網管協(xié)議實現(xiàn)通信，在模塊上實現(xiàn)管理功能。SNMP在計算機網絡中應用非常廣泛，成為事實上的計算機網絡管理標準。但是SNMP有許多自身難以克服的缺點：(1)SNMP不適合于大型網絡管理，因為它是基于輪詢機制，這種方式有嚴重的性能問題；(2)SNMP不適合于查詢大量的數(shù)據(jù)；(3)SNMP的Trap是無確認的，不能確保非常重要的告警發(fā)送到管理者；(4)安全管理較差；(5)不支持如創(chuàng)建、刪除、動作等類型的

6、操作，要完成這些操作，必須用Set命令間接的觸發(fā)；(6)SNMP的MIB模型不適合比較復雜的查詢。3.3數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控網絡管理體系SCADA    數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控網絡管理體系如圖3，此結構主要有主站和子站(或稱從站)構成，對環(huán)節(jié)比較復雜的系統(tǒng)，可以增加次主站，實現(xiàn)分級處理。主站和子站之間的通信符合電力系統(tǒng)自動化中的一系列規(guī)約，可采用POLLING方式，也可采用CDT方式。子站主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，主站實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計、存儲以及實施控制。監(jiān)控內容可分為遙信(YX)、遙測(YC)、遙控(YK)、遙調(YT)四類。子站的主要設備是RTU，主站的主要設備是計算機網絡，兩者之

7、間的通信設施是電力系統(tǒng)通信專網。SCADA系統(tǒng)不能運用在電力通信管理系統(tǒng)，主要在于它的子站監(jiān)測管理的對象與電力通信網有很大區(qū)別，即為專業(yè)不同。    電力通信監(jiān)控管理系統(tǒng)所處的位置如圖4所示，圖中說明了與其有關的各種監(jiān)控管理系統(tǒng)。通過比較不難看出，不能把電力通信監(jiān)控管理系統(tǒng)設計成TMN、SNMP、SCADA等系統(tǒng)中的任何一種，而是堅持“取長補短，兼顧特色，借鑒技術，經濟實用”的原則，來建立構造電力通信網監(jiān)控管理系統(tǒng)。4電力通信監(jiān)控管理系統(tǒng)總體結構    鑒于電力通信網的行業(yè)特色，既要包含電力系統(tǒng)自動化的部分性能要求，又要兼顧電信網的運

8、營特點，還要考慮計算機網的實現(xiàn)技術，電力通信網監(jiān)控管理系統(tǒng)物理體系結構如圖5所示。    此系統(tǒng)由6個物理塊組成：    (1)監(jiān)控中心(SCC)：由計算機網絡構成(通常是局域網)，主要功能是實現(xiàn)對電力通信網結合的運行管理，硬件設備可包含數(shù)據(jù)庫服務器，網絡交換機，工作站，路由器，遠程訪問服務器、通信控制前置機和打印機等多種計算機外圍設備和網絡設備。    (2)樞紐站：相當于子站，可以由局域網構成，也可以是單臺主機，小型樞紐站可以采用單片機系統(tǒng)實現(xiàn)通信控制。樞紐站的主要功能是實現(xiàn)對網元及類似網元的適配器進

9、行管理，硬件配置由工控PC機，嵌入式設備，網絡互聯(lián)設備和接口轉換設備構成。    (3)規(guī)約轉換器：結合電力通信網的綜合化要求，需要將現(xiàn)有的網管系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)通過規(guī)約轉換器，接到要建立的綜合化監(jiān)控管理系統(tǒng)中來，它類似于TMN體系中的MD?，F(xiàn)有的網管可能是Q3、QX、SNMP或非標準接口，針對這些接口要通過規(guī)約轉換器，將其規(guī)約和數(shù)據(jù)格式轉換為符合電力部頒發(fā)的標準協(xié)議中來。    (4)NE：網絡元素，物理實現(xiàn)是一個嵌入式設備，也稱為數(shù)據(jù)采集單元，將對現(xiàn)有配置監(jiān)控的通信設備進行數(shù)據(jù)采集，提供標準數(shù)據(jù)通信口。  

10、0; (5)QA：適配器，物理實現(xiàn)與NE相同，對類似網元的非標準管理設備實施適配器功能。典型應用是智能電源的管理控制接口，這些電源內部已配置了監(jiān)控單元，但通信規(guī)約和通信接口不是規(guī)范的，所以，要加裝QA加以適配，以便提供標準接口。QA與規(guī)約轉換器的功能類似，但有一定的差別。QA主要針對類似網元的設備進行規(guī)約轉換，而規(guī)約轉換器是針對網管系統(tǒng)或標準的監(jiān)控管理系統(tǒng)進行規(guī)約轉換。    (6)DCN：數(shù)據(jù)傳輸網，主要利用電力通信專網和公共數(shù)據(jù)網，為各物理模塊間的系統(tǒng)互聯(lián)提供通信設施。DCN同時也是被監(jiān)控管理的對象。DCN除負責電力通信網監(jiān)控管理系統(tǒng)內部的各模塊連接外，還負責向MIS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、圖象監(jiān)控系統(tǒng)提供通信功能。5結束語