黎明
广西通信规划设计咨询有限公司 广西南宁 530007
摘要：电力通信网是电网公司安全生产的重要保障，是电网一级系统安全稳定运行的基础，是各类电力信息业务的运行平台。数据网络作为通信骨干网络之一，近年来网络规模和覆盖范围不断扩大。为了实现对数据网的统一监控和管理，建立一套电力数据网综合网管系统是非常有必要的。笔者结合多年工作经验，深入分析电力通信数据网网管系统的设计及数据采集，希望可以给相关专业人员提供借鉴与参考。
关键词：电力通信数据网；网管系统；设计；数据采集
1 系统数据采集功能需求及架构设计
1.1 数据采集功能需求分析
数据通信网络的可靠稳定运行对于保证各种信息业务的稳定运行尤为重要。根据调研，电力数据通信网的业务需求主要包括以下几个方面:
(1)故障处理:通信调度员应协调指挥相关工作，参与故障定位和定性工作，并利用调度命令指挥维修人员处理故障。
(2)告警监控:由于数据网络中的告警类型复杂、数据量大，需要设置相应的规则，包括过滤规则、告警屏蔽规则等，具体见表1。
.png)
其中，过滤规则是对负荷状态的报警信息进行正常处理，但不进行显示。阻塞规则是将不合格的告警阻塞在综合网管系统之外，而不在系统中留下任何痕迹。这种报警信息不影响数据网络运行的可靠性。
通信调度员需要实时监控传输网和数据网的运行情况，及时发现和定位网络运行过程中的缺陷，从而启动故障处理操作。
需要指出的是，与传输网监控相比，数据网监控对告警标准化的要求更高。其原因是：数据网络设备的告警必须通过分析设备发送的事件转换来获取，不同厂家、不同类型设备的告警事件信息也存在一定的差异。数据网络告警产生的信息与传输网络告警产生的信息不同。大量的数据网络告警信息与其清除信息缺乏明确的对应关系，这就产生了较为复杂的告警清除操作。
（3）配置审计功能：与传输网相比，数据网设备管理属于内部管理，管理和业务环节相互重叠，既可以降低数据网建设的难度，又可以提高数据网设备被篡改的风险。为了避免数据网络设备配置被篡改或错误修改的风险，数据网络运维人员必须对每个数据网络设备配置进行审核，及时发现设备运行与预设配置的差异。另外，为了保证数据网络设备的正常运行，除了正常维护外，还需要对设备的关键性能进行定期或不定期的检查，及时发现设备运行过程中的异常事件，大大降低了设备异常运行的风险。
（4）非功能性要求：除用户要求的产品特性外，非功能性要求还包括以下几点：可靠性：在电力通信网络的数据采集、导入和处理中能够可靠运行。当硬件故障造成中断时，应实现相应的保护和恢复功能，并提供完整的日志集中管理功能，详细记录所有操作。高效率：在电力通信中，数据采集量大，容易发生并发数据传输，这就要求电力通信网管系统框架展示高效的数据传输和处理功能，以保证各项功能的快速响应。易用性：在设计系统操作风格时，必须确保界面风格的一致性。同时，严格控制各功能模块的操作次数，尽量减少用户的操作步骤，双击、组合键设计一致，达到操作简单易懂的效果。
1.2 系统数据采集功能架构
数据采集功能作为整个电力通信数据网络网关系统的重要数据源，从各专业网管系统和设备中获取配置和性能数据，进行规范化处理，并进行存储，为各子系统功能的顺利实现提供基础数据。数据采集功能架构如图1所示。
.png)
图1 数据采集功能架构示意图
数据网管系统数据采集模块的逻辑层次如图2所示，主要包括应用层、业务处理层和采集层。其中，应用层的主要功能是对采集任务中的数据进行管理和配置，为用户提供操作界面，包括采集管理界面、数据处理等。
业务处理层为上层采集管理提供相应的服务和数据分析。数据处理主要包括报警和资源数据的处理。
此外，采集管理还必须提供传输服务和数据分析操作。采集层的主要功能是实现采集代理服务，即控制采集适配器。每个采集服务器配置相应的采集代理服务，主要负责实现与应用服务器的信息互联。
.png)
图2 数据采集模块逻辑层次简图
2 设计功能模块
2.1 采集控制功能实现
数据采集控制是基于报警、性能采集功能的业务逻辑、协议适配功能模块的部署调度，并实现标准化存储、异常管理等操作。报警数据采集的业务流程包括数据采集、远程控制等。依靠预定义的接口，调用相应的协议来适应模块的主要功能。报警数据采集过程如图3所示。
.png)
图3 告警数据采集控制实现流程
从上图可以看出，采集控制依赖于与上层应用程序的接口来及时接收来自上层应用程序的指令（启动、暂停等）。收到启动或过载指令后，应先进行初始化操作，包括网管系统连接配置、数据存储接口配置上报等。
初始化操作完成后，采集统一的报警采集接口。上述接口由特定的采集协议适配模块实现。因此，采集控制模块屏蔽了各子网采集接口之间的差异。
同时，对采集到的告警数据进行处理，形成同步报文，通过全网告警标签标识为当前系统告警，并根据网元分包发送到后台服务器。
2.2 配置数据采集控制实现流程
为了成功地实现组态数据采集与控制业务，必须首先接收远程发出的指令并执行初始化处理。然后，根据后台质量，可以对指定的网元及其子网启动配置数据采集操作。操作主要包括两部分：系统和网元信息查询。网元配置信息主要由网元设备和内部交叉配置组成。对于特定的定子网络协议可以进行特定的采集，采集和控制功能必须提前调用。配置数据采集控制服务的操作如图4所示。
.png)
图4 配置数据采集控制业务执行操作
2.3 性能数据采集控制业务实现
该模块还包括初始化操作、数据采集、远程控制等。在操作过程中，使用预定义接口调用协议适配功能。性能数据采集与控制业务的执行流程如图5所示，在性能数据采集的初始化操作中，首先导入性能数据采集的任务表，通过远程指令完成配置更改和过载操作。除了导入相应的采集任务表外，还可以借助后台命令直接发出采集任务。性能数据采集后，可以进行增量分析，只能报告新的性能信息。
.png)
图5 性能数据采集控制业务操作流程
2. 4 告警数据处理功能实现
采集的数据类型主要由报警和组态数据组成。如果报警数量较大，则必须实时显示，并使用报警数据帮助网络管理员定位网络故障。配置数据的主要功能是为资源管理子系统提供相应的数据，如资源数据。准确、完整的配置数据是网络管理的基础。告警是电力通信网络设备异常运行的提示信息，故障是网络运行过程中的各种问题。根据实时监控子系统显示的告警信息，网管人员可以注意掌握电力通信网的具体运行状态。
告警信息能够准确定位网络中发现的各种问题，从而保证网络运行中的问题能够得到及时有效的处理，促进网络恢复正常运行。告警数据处理的目的是在应用服务器接收到采集到的告警信息后，对告警信息进行调整和优化。告警数据处理流程如图6所示。
.png)
图6 告警数据处理操作示意图
频闪告警处理的主要功能是识别重复告警信息并进行标记处理。频闪告警处理基于规则匹配，执行算法描述如下：原始告警信息进入频闪告警处理模块后，按照频闪告警规则判断最后一次告警是否为频闪告警。如果判断为非频闪告警，则处理结束。如果确定该告警属于频闪告警，则进行标记。实现过程如图7所示。
.png)
图7 频闪告警处理操作简图
结语
综上所述，数据网是电网骨干通信网不可缺少的组成部分。数据通信网络是否稳定可靠，对保证各种信息服务的安全运行至关重要。本文根据电力通信数据网络管理系统的数据采集需求，设计了电力通信数据网络管理系统的框架和功能，达到了很好的实用效果。
参考文献
[1]周莉明.电力通信SDH光传输网网络优化[J].云南电力技术,2020,48(05):56-58.
[2]刘方利. 电力通信数据网网管系统数据采集模块的设计与实现[D].北京邮电大学,2015.