探析電力通信網(wǎng)中通信監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

論文摘要隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)的興起和快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力通信監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中得到廣泛的使用，在很大程度上提高了電力通信網(wǎng)的管理水平。本文對(duì)通信監(jiān)測(cè)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的探討。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)于電能的依賴也越來越大，安全穩(wěn)定的電網(wǎng)對(duì)于整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不可或缺，而電力行業(yè)自身也是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。電力系統(tǒng)的安全問題對(duì)于整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有不可替代的重要作用。當(dāng)前我國的電力通信網(wǎng)絡(luò)在規(guī)模上獲得了長足的發(fā)展，服務(wù)的質(zhì)量也有了很大程度的提高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前電力通信網(wǎng)絡(luò)的微波電路長度有七萬公里，光纖線路長度也達(dá)八萬公里。隨著電力通信網(wǎng)絡(luò)的日益復(fù)雜化，其自身承擔(dān)的責(zé)任也變得更加的艱巨。與傳統(tǒng)意義上的電力通信不同，現(xiàn)代化的電力通信網(wǎng)絡(luò)不僅僅負(fù)擔(dān)著語音通信，同時(shí)還具有繼電保護(hù)、自動(dòng)化調(diào)度以及費(fèi)用計(jì)量等一系列復(fù)雜的功能，如果電力通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障會(huì)給整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行帶來不便，甚至是巨大的事故。

因此，對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況進(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)和管理，保證其正常的運(yùn)作，進(jìn)而確保整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全是當(dāng)前電力部門的一個(gè)重要課題。要確保電力通信的暢通就需要具備專業(yè)化的管理系統(tǒng)以及規(guī)范化的管理體制，從而確保整個(gè)電力通信網(wǎng)絡(luò)的暢通以及高效運(yùn)作，最終保護(hù)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全。電力通信監(jiān)測(cè)技術(shù)正是在這種需求下應(yīng)運(yùn)而生。

1通信檢測(cè)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用星形拓?fù)涞男问?，綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要由兩大部分組成：中心站和外圍站。監(jiān)控系統(tǒng)的硬件架構(gòu)采用千兆高速以太網(wǎng)，主要由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)控工作站以及其他功能不同的一些外設(shè)組成。變電站的通信機(jī)房負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集到的各種數(shù)據(jù)反饋到該地區(qū)的中心站，各個(gè)分站傳輸過來的數(shù)據(jù)都在這里進(jìn)行處理，并對(duì)各種通信設(shè)備的告警做出響應(yīng)。

位于中心機(jī)房的監(jiān)控服務(wù)器對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，系統(tǒng)模式為客戶/服務(wù)器，軟件系統(tǒng)之間的傳輸通過TCP/IP協(xié)議來完成。為了能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的存儲(chǔ)和處理，應(yīng)該在服務(wù)器上構(gòu)建具有數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、文件服務(wù)器的三重作用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。為了方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行異地儲(chǔ)存以及備份，在以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)建立的磁盤陣列應(yīng)該進(jìn)行雙機(jī)共享。被管理對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)被寫入服務(wù)器內(nèi)存之中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對(duì)設(shè)備傳輸?shù)臓顟B(tài)變化消息進(jìn)行處理，然后進(jìn)入關(guān)系數(shù)據(jù)庫，。這樣被管理對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)可以被所有的客戶機(jī)訪問。服務(wù)器工作方式為雙機(jī)集群，從而保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。為了避免系統(tǒng)在意外情況下的數(shù)據(jù)丟失，可以將兩臺(tái)服務(wù)器直連，通過集群系統(tǒng)軟件來實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互連，互為備份，從而提高數(shù)據(jù)的安全性。在主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，備用服務(wù)器自動(dòng)切入運(yùn)行，主服務(wù)器修復(fù)之后，通過手動(dòng)的方式切換到主服務(wù)器。

監(jiān)控工作站采用圖形化操作系統(tǒng)具有設(shè)備報(bào)警功能，設(shè)置在調(diào)度值班室，從而方便調(diào)度員進(jìn)行檢測(cè)和相關(guān)的操作。

系統(tǒng)與互連網(wǎng)相連，方便進(jìn)行信息發(fā)布以及對(duì)事故進(jìn)行申告。為了保證系統(tǒng)免受來自互聯(lián)網(wǎng)的威脅，應(yīng)該設(shè)置防火墻。

數(shù)據(jù)采集及傳輸部分和前置機(jī)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)非智能設(shè)備及通信輔助設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。

在主站建立基于美國信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼的仿真終端，通過美國信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼的輸出對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換基于不同協(xié)議的設(shè)備之間的監(jiān)控，這樣，對(duì)于多臺(tái)設(shè)備可以通過一臺(tái)工控機(jī)來同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的集中管理和配置。

針對(duì)不同的協(xié)議，應(yīng)該在主站建立規(guī)約轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將信息反饋給服務(wù)器，網(wǎng)元和信息之間的鏈接得以實(shí)現(xiàn)，最后由工作站進(jìn)行相應(yīng)的顯示。

將波形觀測(cè)技術(shù)結(jié)合電平信號(hào)遙測(cè)技術(shù)，雙管齊下來處理中心站和外圍站的自動(dòng)化RTU信息，在對(duì)電平進(jìn)行遙測(cè)的同時(shí)還可以對(duì)波形進(jìn)行直觀的顯示。

2系統(tǒng)應(yīng)用軟件

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由兩大數(shù)據(jù)庫、三大應(yīng)用平臺(tái)及若干應(yīng)用程序組成。

2.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和管理數(shù)據(jù)庫

前者負(fù)責(zé)系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理，后者負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等離線數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)信息管理功能。

2.2三大應(yīng)用平臺(tái)

通過調(diào)度應(yīng)用平臺(tái)、圖形數(shù)據(jù)平臺(tái)和運(yùn)行管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視、設(shè)備操作、矢量圖形、數(shù)據(jù)查詢。應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)的功能有：

1)通過一臺(tái)終端，實(shí)時(shí)地集中采集通信設(shè)備和電路的運(yùn)行狀況和設(shè)備性能指標(biāo)參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理，以確保通信電力的正常運(yùn)行;

2)采用逐層點(diǎn)擊、雙擊文本告警、自動(dòng)推圖、語音提示可以在短時(shí)間內(nèi)捕捉信息大大減少了定位網(wǎng)絡(luò)故障的所需的時(shí)間，提高了勞動(dòng)效率和通信網(wǎng)管理水平;

3)根據(jù)采集的信息，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析故障原因，判斷故障的位置，確定故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響程度，時(shí)排除故障，確保網(wǎng)絡(luò)暢通。

3通信監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

電力通信檢測(cè)技術(shù)在很多地方的電力系統(tǒng)中都有廣泛的被采用，獲得了很大程度的發(fā)展。具有自身的一些優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)圖像監(jiān)控功能

監(jiān)控中心的調(diào)度人員可以根據(jù)實(shí)際的需要對(duì)變電站的任何一臺(tái)攝像機(jī)的進(jìn)行操作，進(jìn)行錄像。也可以讓攝像機(jī)按照固定的時(shí)間進(jìn)行攝像，如以每天或者一個(gè)周作為一個(gè)周期進(jìn)行錄像，且具有回放以及查詢的功能。

2)控制功能

監(jiān)控中心的操作人員可以對(duì)變電站的相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，比如，發(fā)現(xiàn)有不法分子進(jìn)入或者偷盜行為時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警，同時(shí)打開現(xiàn)場(chǎng)的照明設(shè)備和錄像設(shè)備進(jìn)行攝像。

3)報(bào)警功能

具有視頻丟失和視頻運(yùn)動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)站端由于攝像機(jī)損壞、被竊或斷線等情況引起視頻信號(hào)丟失應(yīng)進(jìn)行報(bào)警。對(duì)于設(shè)定的視頻報(bào)警區(qū)域，當(dāng)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入或圖像發(fā)生變化時(shí)應(yīng)進(jìn)行報(bào)警。遠(yuǎn)程變電所發(fā)生報(bào)警時(shí)，當(dāng)?shù)刂鳈C(jī)將在ls內(nèi)響應(yīng)，監(jiān)控中心主機(jī)能在5s內(nèi)自動(dòng)彈出報(bào)警信息窗口，顯示報(bào)警點(diǎn)的具體位置，報(bào)警類型，自動(dòng)將畫面切換到告警地點(diǎn)，并啟動(dòng)錄像設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錄像，便于事故處理與分析。