（通信与信息系统专业论文）电力系统通信资源管理研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文 摘要 电力系统通信的迅速发展使得电力通信专网通信设备越来越复杂，通信线路也 越来越多，这就给通信资源管理特别是电路资源管理带来了严峻的挑战。本文中， 对电力系统通信资源管理的现状进行了分析，并结合东北电网公司对通信资源管理 的需求情况，重点分析了资源管理系统软件的设计和开发。依照软件工程开发流程， 详细阐述了软件系统的功能需求、功能模块的划分、数据库的设计以及地理信息系 统模块的详细设计及开发。同时，本文还对电力系统通信中的电路资源管理进行了 深入的分析，并在此基础上规范了电路申请的流程，通过软件实现对电路资源的自 动化管理和调度。 关键词：电力系统通信，资源管理，电路管理，电路调度 a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fp o w e rs y s t e mc o m m u n i c a t i o nm a k e st h ep o w e rs y s t e m c o m m u n i c a t i o ne q u i p m e n t sa n dl i n e sm o r ea n dm o r ec o m p l i c a t e d ，w h i c h b r i n g sg r e a t c h a l l e n g e st o t h ec o m m u n i c a t i o nr e s o u r c em a n a g e m e n t ，e s p e c i a l l yt ot h ec i r c u i tr e s o u r c e m a n a g e m e n t i tm a k e s ad e t a i l a n a l y s i s o nt h ep r e s e n ts i t u a t i o no f p o w e rs y s t e m c o m m u n i c a t i o ni nt h i sp a p e r a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n tc i r c u m s t a n c e so fc o m m u n i c a t i o n r e s o u r c e m a n a g e m e n ti n n o r t h e a s tc h i n ag r i dc o m p a n y ,i t a n a l y s e st h ed e s i g na n d d e v e l o p m e n to ft h er e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e ms o f t w a r e a c c o r d i n gt o t h es o f t w a r e d e v e l o p m e n tp r o c e s s ，i td e s c r i b e st h er e q u i r e m e n ta n dm o d u l eo ft h es o f t w a r es y s t e m t h e d e s i g na n dd e v e l o p m e n to fd a t a b a s ea n dg i sm o d u l ei sa l s od e s c r i b e di nd e t a i l a tt h es a m e t i m e ，i ta n a l y s e st h ec i r c u i tm a n a g e m e n to fp o w e rs y s t e mc o m m u n i c a t i o n t h ea p p l y i n g c i r c u i tp r o c e s si ss t a n d a r d i z e da n dt h ea u t o m a t i o nm a n a g e m e n ta n d d i s p a t c ha r er e a l i z e d y a n gx u e j i n ( c o m m u n i c a t i o na n di n f o r m a t i o ns y s t e m ) d i r e c t e db yp r o f q ib i n g k e yw o r d s ：p o w e rs y s t e mc o m m u n i c a t i o n ，r e s o u r c em a n a g e m e n t ，c i r c u i t m a n a g e m e n t ，c i r c u i td i s p a t c h 华北电力大学硕士学位论文 摘要 电力系统通信的迅速发展使得电力通信专网通信设备越来越复杂，通信线路也 越来越多，这就给通信资源管理特别是电路资源管理带来了严峻的挑战。本文中， 对电力系统通信资源管理的现状进行了分析，并结合东北电网公司对通信资源管理 的需求情况，重点分析了资源管理系统软件的设计和开发。依照软件工程开发流程， 详细阐述了软件系统的功能需求、功能模块的划分、数据库的设计以及地理信息系 统模块的详细设计及开发。同时，本文还对电力系统通信中的电路资源管理进行了 深入的分析，并在此基础上规范了电路申请的流程，通过软件实现对电路资源的自 动化管理和调度。 关键词：电力系统通信，资源管理，电路管理，电路调度 a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fp o w e rs y s t e mc o m m u n i c a t i o nm a k e st h ep o w e rs y s t e m c o m m u n i c a t i o ne q u i p m e n t sa n dl i n e sm o r ea n dm o r ec o m p l i c a t e d ，w h i c h b r i n g sg r e a t c h a l l e n g e st o t h ec o m m u n i c a t i o nr e s o u r c em a n a g e m e n t ，e s p e c i a l l yt ot h ec i r c u i tr e s o u r c e m a n a g e m e n t i tm a k e sad e t a i la n a l y s i s o nt h ep r e s e n ts i t u a t i o no fp o w e rs y s t e m c o m m u n i c a t i o ni nt h i sp a p e r a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n tc i r c u m s t a n c e so fc o m m u n i c a t i o n r e s o u r c e m a n a g e m e n ti n n o r t h e a s tc h i n ag r i dc o m p a n y ,i t a n a l y s e st h ed e s i g na n d d e v e l o p m e n to ft h er e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e ms o f t w a r e a c c o r d i n gt o t h es o f t w a r e d e v e l o p m e n tp r o c e s s ，i td e s c r i b e st h er e q u i r e m e n ta n dm o d u l eo ft h es o f t w a r es y s t e m t h e d e s i g na n dd e v e l o p m e n to fd a t a b a s ea n dg i sm o d u l ei sa l s od e s c r i b e di nd e t a i l a tt h es a m e t i m e ，i ta n a l y s e st h ec i r c u i tm a n a g e m e n to fp o w e rs y s t e mc o m m u n i c a t i o n t h ea p p l y i n g c i r c u i tp r o c e s si ss t a n d a r d i z e da n dt h ea u t o m a t i o nm a n a g e m e n ta n d d i s p a t c ha r er e a l i z e d y a n gx u e j i n ( c o m m u n i c a t i o na n di n f o r m a t i o ns y s t e m ) d i r e c t e db yp r o f q ib i n g k e yw o r d s ：p o w e rs y s t e mc o m m u n i c a t i o n ，r e s o u r c em a n a g e m e n t ，c i r c u i t m a n a g e m e n t ，c i r c u i td i s p a t c h 华北电力人学硕士学位论文 y8 g 7 7 8 g 声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文电力系统通信资源管理研究，是本 人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成 果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 学位论文作者签名：鑫鏖垒 日期：叁堕：生! 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：盘攫垒导师签名 日期：碰1 2 ：!日期_ 应兰! 2 华北电力大学硕士学位论文 1 1 论文选题的意义 第一章绪论 经过几十年的发展，电力通信网络已经成为了通信方式多样、结构完善、功能 齐备的现代化通信网络，广泛地应用于电力系统调度电话、保护及远动等方面，成 为了电力系统三大支柱之一。随着电力通信系统的迅速发展，传输干线的数目大幅 度增加，传输系统容量越来越庞大，同时，数据网络的节点数增多，网络带宽日渐 增大，使得网络维护管理的数据量变得非常大，导致网络管理、电路调度工作的难 度和复杂度增加，如果采用传统的网络管理办法，势必导致工作效率低下，且容易 出错。 通信资源管理设计的专业资源庞大而复杂，包括线路资源和设备资源，智能资 源和非智能资源，物理资源和逻辑资源，在实现中还必须考虑与其他运营支撑系 统和网管系统的关系。目前，在市场上已经有许多不同软件开发商的通信资源管理 系统，但大都是针对某些相类似的电信运营商开发的，在管理的对象范围和业务流 程深度方面与电力系统有所不同，对电力通信网络资源管理，需要重新部署和策划。 因此，在合理规划、设计和实施各种基础网络的基础上，如何为电力系统提供种类 繁多、质量可靠的服务，就成为摆在电力通信部门面前的一个重要课题。而建立一 个综合、高效的电力系统通信资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工 程，具有十分重要的理论意义和应用价值。 1 2 本领域的最新成果和发展动态 电力系统通信发展迅速，电力系统通信资源管理工作也越来越复杂，在国外， 对通信资源的管理已有了一定的发展，特别是与原有的网管系统相结合，充分发挥 了对通信资源的管理作用“1 。但在我国，对电力通信资源的管理还是处于手工阶段， 特别是对电路资源的管理，还停留在使用卡片的方式，随着电力通信骨干网络的增 加，这种管理方式已经不能满足电力系统对通信的要求。 国内已有部分厂家开始研制电力系统通信资源管理系统，并取得了一定的成 果。例如南瑞集团通信系统分公司研制的e c m r e s m a s t e r 电力通信资源管理系统基 于j 2 e e 的技术路线，利用标准的x m l 作为数据描述和交换的格式，可通过w e b 服务提供外部接口。系统实现了资源数据的录入维护和统一管理，提供资源对象的 查询、统计、配置、调度和工单流转等主要功能。管理的资源范围包括区域、局站、 机房、机架、配线架、配线架端子、各种通信设备、光缆、光纤、电力杆塔、人手 华北电力人学硕士学位论文 井、管道、管槽、传输系统、通道、电路等。 华立科技研制的h l s y s p g i s 电力地理信息系统利用软件技术对电力系统基 础数据进行计算机管理，形成一个具有空间概念( 地理环境信息) 和基础信息( 电 网资料及用户资料) 的分层管理基础数据库，既能方便地进行数据查询和管理，又 为电力系统电网的安全经济运行和管理提供了一个有效的、具有地理信息的网络模 型。 广哈通信研制的g r m 电力通信资源管理系统采用面向对象编程技术和动态图 形处理技术，实现对电力通信网络资源的全面信息化管理，管理范围包括局站内机 房设备资源、线缆走廊资源、光缆+ 6 资源、电缆资源、传输网资源、接入网资源等， 系统提供对网络资源的智能化关联查询，并实现网络资源的动态操作和智能调度， 并支持配网拓扑结构的实时重构和响应。 目前研制的电力系统通信资源管理软件已在部分电力公司得到应用，但并没有 广泛的推广，原因在于以上提到的资源管理软件都只注重对物理资源的管理，强调 各种电力通信系统的管线、局站的配置和管理，不能完全适用于对当前电力通信系 统中繁复的电路的管理，对电路的调度过程也没有实现自动化。同时，这些系统没 有很好地将地理信息系统与通信资源管理有机地结合起来，充分将地理信息系统的 优势发挥在电力通信资源管理中。 1 3 课题的研究内容及实施方案 本文主要对电力系统通信资源管理进行研究。其主要研究内容包括以下几个部 分：首先，对电力系统通信资源管理进行了研究，并结合东北电网公司通信资源管 理的现状，明确了电力通信资源管理的概念、结构以及通信资源管理系统的功能作 用；其次，课题对东北电网公司目前在通信资源管理中存在的问题做了深入的研究， 分析了电力通信资源管理系统有哪些特殊要求。 在完成了通信资源管理的理论设计后，课题研究了常见通信资源管理的方式和 方法，并结合电力通信资源管理的现状，设计了一个符合东北电网公司电力系统通 信的通信资源管理系统，用以完成对整介东北电力通信网的电力通信资源的合理管 理，实现对电力通信系统中包括物理资源、逻辑资源的自动化管理。 此外，课题还对电力系统通信中的电路资源管理进行了深入的分析，并在此基 础上规范了电路申请和开通的流程，通过软件实现对电路资源的自动化调度和管 坪。 2 华北电力大学硕：i ：学位论文 第二章电力通信资源管理研究 2 1 通信资源管理概述 通信资源管理是管理自动化的重要组成部分。近年来，随着现代通信技术的发 展，设备不断更新，通信保障能力有了很大的提高，但是由于新旧设备共存，通信 手段繁多，通信资源管理体制仍沿用传统方式，管理工作难度大、效率低，为尽快 适应通信技术、设备的发展，必须建立智能化通信管理体系，以数据为中心进行总 体规划，建立多层分布式体系结构的通信资源管理系统，使高级管理人员能够纵观 全局，根据通信资源的情况及辅助决策信息采取有效的通信手段和方式传递信息。 当通信系统遭到破坏时可在短时间内组建应急通信系统，以满足通信的急需。同时 又可使通信部门掌握通信网络、节点运行状态等信息，根据决策信息对现有的通信 系统进行规划、决策和改造，确定最佳的通信网络结构和配置，提高通信资源的利 用率。 通信资源管理与网络管理既有区别，又存在一定的联系，依据i t l i 对网络管理 范围的划分，将网络管理分为广义的网络管理和狭义的网络管理。 广义的网络管理范围包括：网络本身的管理( 如网络本身的配置管理、故障管 理和性能管理) ；计费管理；安全管理；业务管理( 如业务指配、客户管理等) ；基 础设备管理等。网络管理系统的发展方向是逐步实现广义网络管理的各个功能。 狭义的网络管理范围包括：网络本身的配置管理；故障管理；性能管理：安全 管理和计费管理。 目前正在应用的各专业厂家推出的网管系统，一般只实现了狭义网管中最基本 的部分，如交换网管、s d h 传输网管、d d n 网管等；而资源管理的功能一般是指 存储并管理所有与网络相关资源信息( 包括网络设备、地点信息和网络拓扑结构等) 并完成网络资源的设计和分配。 资源管理系统的定位是管理网络资源数据和支持网络资源的设备和分配。资源 管理可以对数据进行收集、分类、增删改、显示、存储和检索；保证数据的完整性 和一致性：支撑其上的各类应用系统；支撑网管系统开通电路等“3 。 2 2 电力通信资源管理现状 在电力系统通信资源管理中，由于涉及的部门和人员多，数据量大且分散，工 作繁琐，所以存在电路数据的遗失、重复、错误等情况，工作人员需要耗费大量时 削手工发送传真、对各种业务数据进行收集、汇总和分析，工作量大，而且出错的 华北电力大学硕士学位论文 可能性大。 当前存在的突出问题有：机房数据、线路、设备和电路的信息量巨大，缺乏一 个能够全面控制、管理通信资源的高级管理系统；各机房、通信站之间的系统数据 不能共享，缺乏一致性和实时性；进行系统调度时，调度单的生成操作比较复杂， 要实施人员手工查询数量庞大的电路和端口号，既浪费时间又容易出错，各实施部 门反映较慢，系统调度周期长、效率低；系统、设备信息的查询和统计手段落后， 往往需要花费大量的人力、物力和时间，调动各相关专业部门协调工作才能完成任 务。这些问题主要表现在以下几个方面”1 ： 1 资源数据维护方面 在电路资源庞大的情况下，若采用人工方式维护，则非常困难，同时，人工维 护数据容易产生错误，并且发生错误后很难发现和纠正。 2 电路调度方面 采用人工方式进行电路调度，工作效率低，资源利用率差。 3 资源统计方面 用人工方式进行资源统计，容易出错，难以纠正核对正确性，效率也比较低， 不能快速得到所需的报表。 4 图形显示方面 不能提供直观的图形方式来显示网络的资源情况，更不能在传输地图上将传输 系统等信息显示出来。 5 数据安全方面 数据缺乏安全性，容易丢失和破坏。 2 _ 3 东北电网公司通信资源管理存在的主要问题 东北电网公司作为一个区域电网公司，管理着东北地区的电网运行，经过近几 年的快速发展，其通信网络也遍布整个东北地区，但对通信资源的管理并没有与通 信网络同步发展，还存在着诸多问题”1 ，主要表现在： 1 现有通信资料分散，缺乏统一管理 各种传输和交换的相关资料都以表格的形式分散在不同的管理人员手中，根据 不同的管理人员有不同的表格格式，很难实现统一管理。各种表格都不规范，而且 表格量大，查阅困难，每次操作后都需要手工更新所有相关的表格，否则就会造成 表格问参数不匹配。在电路资源庞大的情况下，若采用人工方式维护，则非常困难， 同时，人工维护数据容易产生错误，并且发生错误后很难发现和纠正。同时，手工 管理的数据缺乏安全性，容易丢失和破坏。 2 电路资料非标准化，因人而异，通用性差，缺乏规范化管理，电路变动随 4 华北电力大学硕+ 学位论文 意性大 电路的相关表格资料包括：传输电路2 m 分配表、p c m 排序表、d d f 架标签表、 音频配线架表、数字配线架表、s d h 光设备表等大量的数据表格，每个表格又根据 系统容量的不同拥有大量的数据，这些表格数据没有很好的联系在一起，使得电路 丌通的工作变得繁琐、无序。 每种表格都是根据管理人员的经验自己定义的，因人而异，设计很不规范，不 容易被其他人员理解。一旦更换管理人员，所有的资料必须重新整理。电路的开通 也没有规律可寻，只是随机找到空闲电路就利用，使得电路利用不规范，降低了光 纤线路的利用率。 3 运行管理缺乏科学化，运行日志、报表为手工填写和统计，工作效率低 通信设备的运行情况的所有日志记录资料都为管理人员手工填写，这大大降低 了工作效率。用人工方式进行资源统计，容易出错，难以纠正核对正确性，效率也 比较低，不能快速得到所需的报表。 4 难以提供快速高效的故障统计和运行率统计分析查询功能 在当前的通资源信管理模式下，当通信系统发生故障时，不能很快的判断出传 输设备故障的具体电路和板位，也不能根据故障位置判断此故障影响的通信业务， 从而能够及时处理故障或将故障段调接到其他系统的空闲电路或光缆上。对整个网 络的通信状况没有统一的管理。 2 4 电力系统通信资源管理系统开发的意义 虽然现在市场上有比较成熟的通信资源管理系统软件，但这些软件都是适用于 电信网络的通信资源管理，而电力通信资源管理与电信资源管理有所差异，主要表 现在： 1 资源管理对象的差异 许多电信运营商的光缆是管道光缆和普通架空光缆，而在电力通信系统中，绝 大部分是o p g w 和a d s s ，它是依附在电力线路走廊上的。由于架设方式的特殊， 在通信资源管理系统中，记载的管理内容和深度将不同。另外，电力系统通信还包 括其特有的电力线载波通信，对这些资源对象更需要重新建立模型。 2 系统接口的差异 电信运营商是以市场需求为导向来开发产品和推销产品的。而保证电力安全生 j “，力争满足电力生产对通信的实时要求，维护和保障通信网络的运行质量，是电 力系统通信的首要任务。对于电信运营商来说，将服务带给客户后，怎样把换回的 收入转化为计费和帐单数据，还需要在系统的数据接口上予以考虑，而电力通信网 络资源管理系统不用考虑与计费系统上的接口。 s 华北电力人学硕士学位论文 3 业务流程的差异 企业架构和管理机制的不同，决定了业务流程上的差异。在市场竞争中，电信 运营商已经形成了成熟的企业架构和健全的管理机制，其资源管理系统在业务流程 的设计上具有很强的针对性。而电力系统还需要流程重组和完善，才能形成一个科 学的、闭环的业务流程，保证资源管理系统数据的完整性和统一性。 同时，在整个电力通信系统中，涉及的设备比较多，如图2 - 1 所示的传输系统 图，每一种设备都对应其相关的资料，在开通电路时，要查阅每个设备对应的表格， 工作量特别大，而且很容易出现差错，合理的数据库是系统开发的必需条件。通信 电路是基于一连串设备接口之间的连接而建立的，采用以往的表格形式只能是分段 描述，不能对全电路的连接进行描述，并且由于一个电路中的若干连接分布于不同 的专业由多个人管理，每个人只能建立管辖范围内的电路连接资料，容易造成资料 混乱。 图2 - 1 光纤通信传输系统图 为了提高管理水平，对通信电路统一管理，利用计算机网络开发应用软件来实 现数据库的共享已成为可能”1 。对此，本文开发了一套通信电路资料管理的软件来 满足电力通信资源管理的需求。 2 5 电力系统通信资源管理研究 电力通信资源管理系统是针对电力系统通信网络资源管理的实际需求而提出 的一套资源管理系统。它能够实现电路资源管理、业务受理、通信站点、线路管理 与网络设备管理等功能。现代电力通信资源管理应该基于地理信息系统技术构建， 将电力系统通信资源和地理信息系统结合起来，使用图形直观地查看设备线路资源 的地理位置以及所表明的信息，最大限度地创造图文并茂的工作环境。可以在城市 地理信息的基础上，对电力通信系统的各种交换机设备、各种光缆设备、线路传输 没备、配线架设备等进行详细准确的配置、修改、查询和维护，并提供统计分析的 6 阳 华北i 乜力人学硕士学位论文 数据别表格。i 司时，对电力通信资源的管理应该实现方便、准确、及时地对地理地 图和设备线路分布进行更新，以反映网络资源的最新信息，实现网络通信资源的可 视化管理0 1 。要实现对电力系统通信资源的合理管理，设计的管理系统必须具备以 下几点基本功能： 1 按照电力通信资源管理的要求，彻底解决传输电路自动调度和纤芯调度问题， 实现资料自动化管理。系统基于数字地图系统，以图形化方式快速实现电路调度： 只要录入站点信息、站点设备信息、设备端口信息、通道组织信息，就可以实现电 路调度；只要输入站点信息、光缆段信息，就可以实现纤芯调度。系统支持录入站 内设备端口连接和光缆纤芯接头信息，便于实现站内连接管理。系统命名规则符合 规范，便于系统的升级和数据迁移。 2 方便实现网络资料的输入输出和转换：提供灵活多样的资料管理方式，方便 用户对网络资料的管理需要。能够实现对传送网所有资料的自动化管理，能够提供 所有资料的e x c e l 格式导出，便于变换格式打印和邮件发送。 3 直观完备的资源资料管理方式：系统将所有传输设备、端口和端口的连接信 息，光缆纤芯信息，按照局站分布关系实现关联。数据输入和查询，基本上有三种 方式：基于图型按图型对象方式直接查询和输入( 一个图型对象关联单一属性的情 况) ，如站点、光缆段、纤芯、微波段、通道、电路；基于图型按图型对象关联数 据列表方式查询和输入( 一个图型对象关联多种属性的情况) ，如设备、端口、连 接等；基于传输系统关联关系，再根据站点名称关联方式查询和输入( 快速查询传 输系统关联设备) ，实现对某传输设备的端口信息查询。具体方式是：选择传输系 统类型，过滤传输系统，输入关联站点，进一步过滤设备，在选设备，显示设备端 口和端口占用信息。这种方式对p d h 设备查询非常必要。 4 可控制的数据资料录入框架：系统设计应充分考虑通信资源资料整理和录入 的复杂性，根据资料重要度，区分录入方式。录入难度较大的资料，尽量提供多种 录入方式，供用户选择，有数据库方式，有图片方式。例如光缆开口信息，系统提 供光缆接头数据表录入方式，也提供光缆接续图片的录入方式，表格录入方式数据 逻辑关系复杂，录入也复杂，但描述也准确；图片方式录入简单，但只能起参考作 用。 5 易于实现的数据资料建立周期：根据资料信息本身的重要度对信息进行分类， 分目标信息、支撑信息和辅助信息。目标信息是体现系统功能的信息，支撑信息是 对目标信息起承载作用的信息，辅助信息为边缘信息。根据一般的管理系统设计原 则，信息录入原则是应该先录入支撑信息，再录入目标信息。但是一般来说，支撑 信息数据比较复杂，基础准备差，目标信息准备较充分，相对简短。如果采用传统 的方式，势必造成系统数据录入困难，系统开通周期加长，可用性差。我们采用尽 量先直接录入目标信息的方式，自动建立“虚拟的支撑信息”，不影响系统的基本功 7 华l 电力久学磺士学僚涂文 能。待实际的支撑信息建立后，自动和“虚拟的支撑信息”关联，扩充系统功能”。 例如有的系统是，先建立秆路和管道，再在秆路和管道上布蒴光缆，光缆纤芯上开 设备，再建立端口和通道，才能实现电路信息输入期调度。这样对系统数字地图精 度要求很高，轩路和镣道数攒也难敷获取，密际上魄不是秘标信惠，使得系统难阻 实用。我们的系统则聚用相反的方式，首先建立设锯逻辑关系，实现电路调度，设 备之闽豹携瑾蒺系逶避“虚援绎芯”连接。待巍缆信惑录入螽，就可敬实现纾芯调魔， 再在“虑实纤芯信息”之间关联，建立设备键的实连接。一开始，系统即能完成最主 要静功麓，薅骜信惠漾入静不断深入，系统萌麓更鸯霸完善。 6 灵活控制的系统投资规模：管理系统提供的数字地图平台，主要起数据处理 律蠲，精度圈数字圭| 羹强糖瘦裔关。考虑到鼗字遣圈稍于# 豹笺杂往，系统没籽必要掇 供数字地图制作平台，以减小软件复杂性。地图制作通过专闱平台由专业人员完成。 系统鼹隧终援螽平台蘩求较低，便予减少疆传授资。 华北电力大学硕士学位论文 第三章电力通信资源管理系统的设计方案 3 1 系统的基本功能需求分析 3 1 1 基本功能需求分析 通信资源管理系统的目的就是搭建平台，实现通信网络资源信息的集中管理， 并且通过资源管理系统的建设，实现通信网络资源命名规范的统一，建立科学的业 务流程，起到提升整个企业的服务水平和管理水平的作用。一套通信资源管理系统， 必须能提供一种端到端的、物理的、逻辑的和服务的最新视角，屏蔽各设备厂家差 异，将智能设备和非智能设备集中在同一个软件平台上，由用户的业务为中心提供 所有关联的信息服务。 因此，通信网络资源管理系统本质上是一个针对通信网络资源信息和运行维护 业务流程的管理系统。它是对t m n 的补充与扩展，可对t m n 无法管理的非智能设 备以及跨专业、跨系统和跨生产厂家的逻辑资源和业务管理流程等实现综合管理。 该系统通过对现实网络的模拟仿真，或通过与设备厂家共同开发的数据接口，读取 设备的实时配置信息和告警信息，能将t m n 或各类专业网管中的与业务无关的告 警信息和业务发生关联，拓展和丰富了t m n 或专业网管的功能，同时还具有丰富 和强大的数据图形表达能力，突破一般意义上的m i s 系统的概念与能力“。整个系 统被设计成为通信行业的基础应用软件平台。 通信业务部门在业务开通申请时，通过资源管理系统可掌握大多数与可用性资 源和系统容量相关的更新信息，从而能在晟短的时间内规划最佳的路由决策，并为 激活所需的业务提供便利。在网络发生故障时，资源管理系统可确保运行部门尽快 查明问题的根源，迅速锁定可能会受到影响的服务和客户，并根据服务等级协议 ( s l a ) 的要求优先安排或实施修复活动。在网络规划建设上，资源管理系统的资源 预警功能和资源统计功能，为规划建设部门提供了强有力的决策依据。因此，资源 管理系统在整个通信运营企业中起到信息中枢的作用。 3 1 2 东北电网通信调度基本需求分析 针对东北电网公司电力通信资源管理的实际需求，要求采用面向对象的编程技 术和软件工程管理方法并结合g i s 的应用，建立统一的、图形化的和智能化的电力 通信资源管理系统。它是以地理信息系统为基础，综合管理电力通信部门的传输资 源、交换资源、动力资源、管线资源、电路资源的综合通信资源信息管理系统，它 涵盖了电力通信的接入网、交换网、传输网的资源管理，为电力通信提供一个综合 华北电力人学硕士学位论文 凌潺蓉褒平台。霹逶信网凌瑾蟊逻辑瓷源应送行辩学会澄豹管理，实理对邋信资源 的组织和优化，为通信管理部门提供定量的分析数据和图表。要实现对局内机房设 备，光缆、电缆线路设备和光接入网的资源，以及对网络光缆环路图，主干配线光 缆、电缀图静动态管理。婺为有关部门提供准确静全局党纤设备静动态信憨，可以 为线路规划提供辅助决策、为设计施工提供依搬，同时可以为线路维护部门提供帮 殛。应终资源誊璎系统与综合网管系统( i n m s ) 、光缆簸测系绞( f o m s ) 互联， 交非实时静态资源管理系统为实时的动态的网络资源综合管理系统，实现对通信网 资源的运行维护和资源调度等过程的控制，完落和改进生产调度流程，提商劳动生 产率。 东北电力公司通信调魔的基本功能需求可概括为以下几个部分： t 通信资源合理化统诗； 2 交换、传输、网管、监控的规范纯管瑗； 3 实时反映众网的运行情况； 4 娥蓬系统憨建设模式； 5 嶷现电力通信资源的电路分配，单子下达和电路迂回的合理管理； 6 为其他管瑷或监控瑕序提供接口； 7 。在现有传输交换设备上实现嘏路调度酶盘动他管毽； 8 通信网工作日志、逡行日志、检测记录、故障记录等统计报表的自动生成； 9 。突玟叁动纯豹专业簿理、运行维护帮裁莲纯豹系统管理浚瞧。 3 。2 系统设计原则和特点 3 2 1 设计指导思想及建设目标 1 。系统设计攒导愚怒 ( 1 ) 操作简单，易于使用 ( 2 ) 功戆完蓑，壹动化程疫亵 ( 3 ) 系统设计模块化，灵活性强，易于升级 ( 4 ) 开放性好，能与其他系统结台 2 系统的设计原则 通依资源管理系统的基础是资源数据库。资源数据麾，是将规范的符号体系和 表达关系式与现实的网络资源( 包括物理和逻辑资源等) 在计算辊数据库中建立起一 对应的数字映像关系。在虚拟映像与现实网络对应的准确率足够高的时候，通过 诗算极纛叛涮络藏爵瞄管理瑷实资源，操控其存在、使麓帮葫态褥经。资源管理薅 1 0 华北电力大学硕士学位论文 辖区内通信资源的管理，包括获耿、发现和应用。每一个环节都是数据处理和业务 应用的控制过程，并且需要采用统一的共享数据库，以保持数据的一致，如图3 - 1 所示。 检索、查询、关联查 啪、统计、汇总、分 析图形和报表生成 正常调度、应急调度 计更新 图3 - 1 通信资源的管理过程与数据库 ( 1 ) 通信资源的获取过程是系统数据的采集和入库过程，包括来自不同数据 库的传递细节。这一过程需要不断剔除各种可能的差异和错误，通过对资源数据的 整理、采集和录入工作，可获取资源的精确信息，对通信资源具有直接的控制意义。 ( 2 ) 通信资源的发现过程是系统数据的检索、查询、关联查询和统计过程， 通过资源管理系统建设时设定的专家系统功能，在宏观上对通信网络资源的建设和 状况等综合指标进行全面的发现和了解。通过资源的汇总、分析图形和报表生成， 提供资源可用性容量的最新信息和网络设备的运行率。通过各种统计数据的深入分 析研究，为网络的规划和建设提供科学的数据和理论依据。 ( 3 ) 通信资源的应用过程是系统数据的维护、更新和利用的过程，通过正常 的和应急的资源调度功能，实现业务的快速提供和网络故障的快速修复。通过资源 的资产管理功能，实现对资源资产的寿命周期和调配情况的跟踪。虽然，通信资源 存在着差异性和资源状况的多样性和复杂性，但通信资源管理系统针对企业的数据 模型是相对稳定的，因此系统的设计原则基本相同。内容上，在满足一般管理功能 要求下，要全面扩展系统的内涵与外延，使之完全符合当地的资源现状及发展前景， 符合日常运维工作的基本流程，充分体现资源管理工作特色。在技术上，确保系统 符合丌放性、可扩展性、稳定性、可靠性、安全性、易用性和经济性等基本原则， 使之能成为各类资源集中管理的基础平台，很好地适应新业务、新网络和新体制的 发展，适应业务流程管理的调整与变化。 3 2 2 地理信息系统的应用 将地理信息系统应用于电力通信资源管理系统，可增强系统的可视化程度，将 萝 兰 罱 华1 0 电力火学矮士学短论文 各种线路和硬件没备信息直观的圭l i i 显示在地理地图上，方便管理人员对通信资源的 管理。 1 组件式g i s 开发工具的选j = j 丑前进行g i s 的专业开发主要采用如下的两种方式：利用g i s 专业开发工具和 羁矮v c 等开发王萁开发g i s 系统。 g i s 专业开发工具包括以下几类：( 1 ) 集成式g i s 。集合各种功能模块的大型 g i s 系统软件包。其优点是各种功能已形成独立的究憋系统，缺点是系统复杂、庞 大、成本高，辨鼠难与其他应用髹统集成。( 2 ) 模块戏g i s 。将g i s 系统功能划分 成一系列模块，运行于统一的基础环境中。具有很强的工程针对性，便予开发和应 雳。( 3 ) 组 攀蕊g i s 。瑟一代豹缀彳譬式g i s 丈零采用a c t i v e x 控薛来实壤。这类系 统提供懿是为究成g i s 系统面捺滋嬲各种标准a c t i v e x 控俘，往g i s 系统开发者不 必掌握专门的g i s 系统开发语言，只需熟悉基于w i n d o w s 平台的通用集成开发环境， 知道组件式g i s 各个控件的属性、方法和事件，就可以利用各种可视化开发语言和 利用这些控件缀织实现g i s 系统，因此，组件式g i s 在系统的无缝集成和灵活性方 嚣具有往势。测翔g i s 专监开发王其总戆来说其鸯较宠善豹开发平台、可靠牲裹羁 简单易学等毒| 乏赢，僵是困对迄存农可扩展茬差，系统凌大对硬斧要求离，没有系统 的版权等缺点。而乖j 用v c + + 等开发工具开发g i s 系统，则具有较强的灏活性，易 于扩展，有系统版权等优点，缺点在于开发困难开发墩大，开发连续性滩以得到保 障和对开发人员的素质要求高等“”。 综合考虑备秘因素，我稳选弼了缀 争式g i s 开发王其进霉亍g i s 的二次开发，采 蘑在v c + 麓歼发环境审使焉g i s 缝俘，魏模块采孺熬楚美餮m a p i n f o 公司豹m a p x 控件。 m a p x 怒m a p l n f o 公司向用户提供的具有强大地图分析功能的a c t i v e x 控件产 品。由于它是一种基于w i n d o w s 操作系统的标准控件，因而能支持绝大多数标准的 可视纯开发环境如v i s u a lc + 、v i s u a lb a s i c 、d e l p h i 、p o w e r b u i l d e r 等。绽程人员 在开发遥程中霹激逸雳蠹己聂熬悉懿开发语言，轻松德褥遥疆凌筢嵌入戮庞箨中， 并且可以脱离m a p l n f o 的软件平台运行。利用m a p x ，能够简单快速地在企业应用 中嵌入地图化功能，增强企业应用的空间分析能力，实现企业应用的增值。m a p x 采用基于m a p l n f op r o f e s s i o n a l 和地图化技术，可以实现m a p l n f op r o f e s s i o n a l 具有 的绝大部分地图编辑和空间分孝厅功熊。而且，m a p x 摅供了各秘工具、瘸性和方法， 实囊这些功戆怒饕零容曩戆”3 卜“。 2 利用m a p x 开发g i s m a p x 的对蒙模型是分层的树状结构，位于最顶鼷的是m a p 对象，缚个m a p x 对象、属性和方法都从m a p 对象派生而来，同时，缚个在m a p 对歙”下的属性和 方法都对生成的整个m a p 对象有影响。下圈为m a p x 的部分对象模型。 控 华北电力大学硕十学位论文 图3 - 2m a p x 的部分模型结构 m a p x 通过定义一个类体系，有效的组织图形元素、图层、属性数据等对象。 其中应用比较繁琐的是图层l a y e r s 对象和数据集d a t a s e t s 对象。对于m a p l n f o 每一 幅单独的地图就是一个图层，m a p x 把地图存储为图层的集合。一般来说，图层从 类型上分为点状图层、线状图层和面状图层。在图层从上到下排列时，面状图层放 在最下，中间是线状图层，最上边是点状图层。用户一旦创建了地图图层，就可以 把图层自定义为多种形式，按图层组建所需要的地图，通过图层控制实现对图层的 增、删、改、显示或者隐藏等操作，枞而实现地图和各个图层的管理。图层模型见 图3 3 。 剖乐 球蠢垅棒 聪一：帆。f 潮熊搿 。 ；i r , , f lj 。甜_ j 敬巍蠢 图3 - 3m a p x 空间数据结构 地图上除了具有地理位置属性的地物元素以外，每个元素都具备自身的属性， 而且往往都与某个应用领域的数据相关，只有把地物元素与具体的行业数据联系起 来，地理信息系统的应用才有意义。m a p x 中的d a t a s e t s 对象就是外来数据的集合， 通过它，开发者可以将数据和数据库绑定到地图。当m a p x 需要在数据和地图之间 指定某个匹配时，该匹配被称为自动匹配自动绑定的处理过程将起决定作用。如要 庶一 华北电力大学硕士学位论文 利用自动匹配自动绑定，需要在g e o d i c t i o n a r y 中注册地图，一旦将数据和地图绑 定，就可以看到相关的地理化信息。例如某地代表一个地理区域，可以通过自动匹 配自动绑定相应数掘，在地图上显示该区域的人口数等信息。 3 地图的预处理 要形成g i s 地图，首先需要在m a p l n f o 中引入栅格图像作为m a p l n f o 地图的背 景也就是本地地图图层，然后在其上再进行其它图层的操作。系统使用的栅格图像 可通过以下几种途径取得：1 ) 利用扫描仪创建栅格图像软件或由数码相机提供的 图像直接调入。2 ) 通过图形软件包将图像保存或转储为栅格文件格式，例如t i f ( 标 记图像文件格式) ，这样就可以在图形软件包中创建一个t i f 文件。3 ) 从m a p i n f o 或其它销售商那里购买。 地图预处理，是指纸张地图未输入计算机之前的处理。针对具体的系统，进行 预处理之前，应做好需求分析，然后根据需求分析制定纸张地图所要包括的内容。 首先，确定纸张地图的比例，也就是需要用到多大比例的地图，既能全面地反映系 统的整体线路，又能对每个地理细节进行详细的显示，地图维护的代价也可以承受。 其次，确定纸张地图的内容( 包括以后需要用到的地图上每一项内容都必须在同一 张图纸上用不同线型或不同颜色标出，根据用户的需要对g i s 该地图层进行增减， 并加上有关通信资源管理的图层信息) 。然后，确定栅格图像的坐标体系，该系统 采用经纬度坐标系( 即地图上的每个点采用经纬度进行地理位置标准) 。 本地地图确定之后，下一步工作是将对地图上所有地物要素进行数字化。利用 手工跟踪的方法，利用g p s 进行定位，记录所有的地物要素的地理信息数据，存储 在系统最基本的点图层，而其他管理图层都是由该图层上的点派生出来，利用系统 的数据初始化程序进行地图的二次开发。 4 图层的划分 系统设计在原有的本地地图上添加三个新的图层，分别是通信站点图层、光纤 线路图层、微波线路图层和通信设备图层。 各自代表的意义为： 通信站点图层：s t a t i o n ，点状图层，图层可见。包括地图上所有的通信站包括 变电站( 所) 、供电局( 公司) 、电厂( 水电、火电、风电) ，其中，不同的站点类 型用不同的图形形状表示。 光纤线路图层：f i b e r ，线状图层，图层可见。所有连接通信站点的光纤线路， 汜录光纤的编号、名称、物理参数、地理位置