一種電力同步網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)部署新方案
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作者：張毅
著同步網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備種類和數(shù)量不斷增加．整個網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性日益提高．各開發(fā)商采用各自不同的技術(shù)自行研制各種網(wǎng)管系統(tǒng)．且大都采用各自的管理協(xié)議。這種情況下不可避免地帶來網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互不兼容．管理信息不能互通．管理內(nèi)容龐雜，操作界面多樣以及缺乏對整個網(wǎng)絡(luò)的綜合管理等問題。
為了解決上述同步網(wǎng)網(wǎng)管中出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不統(tǒng)一以及缺乏綜合管理手段等問題．本文從電力同步網(wǎng)現(xiàn)狀出發(fā)，分析了電力同步網(wǎng)網(wǎng)管中的關(guān)鍵技術(shù)，并對部署方案展開深人研究．最后提出最佳部署方案，、
1 電力同步網(wǎng)網(wǎng)管現(xiàn)狀及分析
目前電力頻率同步網(wǎng)僅部署原廠商網(wǎng)管．且采用屬地化運維的管理模式，缺少統(tǒng)一監(jiān)控手段。根據(jù)調(diào)研情況統(tǒng)計，全網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)管（含本地維護終端）共計38套，其巾包括東北分部l套、華東分部l套、省電力公司36套，全國僅有16個省電力公司部署了原廠家網(wǎng)管系統(tǒng)，其余11個省電力公司的同步設(shè)備均未實現(xiàn)管理。
頻率同步網(wǎng)全網(wǎng)時鐘設(shè)備共計405臺，納入網(wǎng)管管理的設(shè)備共有176臺．占全網(wǎng)設(shè)備總數(shù)的43.46%，有一半多時鐘設(shè)備未實現(xiàn)管理。在已部署的頻率同步網(wǎng)網(wǎng)管中，均為原廠商網(wǎng)管。全網(wǎng)原廠商網(wǎng)管廠家共4家，分別為欣泰、華為、大唐電信、泰坦。主流廠家共3家，分別為華為、大唐電信、泰坦，他們管理設(shè)備數(shù)量占全網(wǎng)被管設(shè)備總數(shù)的99.4%。
從上述結(jié)果來看，各廠商的網(wǎng)管未對本廠商的同步設(shè)備進行統(tǒng)一有效的管理．也無法管理其他廠商設(shè)備．缺乏對全網(wǎng)同步設(shè)備進行統(tǒng)一維護管理的手段．因此急需研究一套合理的電力同步網(wǎng)管理方案．進行統(tǒng)一部署．實現(xiàn)對同步設(shè)備和不同廠家網(wǎng)管系統(tǒng)或維護終端的統(tǒng)一管理。
2 電力同步網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)技術(shù)研究
2.1 電力同步網(wǎng)管的層次分析
電力同步網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)．依據(jù)所管理的網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備的不同，可以劃分為3個層次，如圖1所示。
在電力同步網(wǎng)絡(luò)中．設(shè)備監(jiān)控也稱網(wǎng)元管理，指同步設(shè)備本身的設(shè)備網(wǎng)管．設(shè)備網(wǎng)管是專業(yè)網(wǎng)管和綜合網(wǎng)管的基礎(chǔ)。專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理指的是對單一網(wǎng)絡(luò)的管理，電力同步網(wǎng)絡(luò)管理就是其中一種。綜合網(wǎng)絡(luò)管理是面向綜合通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理，又稱為統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理，在電力系統(tǒng)中，國家電網(wǎng)遠程終端維護管理系統(tǒng)(terminal management system，TMS)就是綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
2.2 電力同步網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)管理模式
網(wǎng)管系統(tǒng)的管理模式主要包括集中式管理模式、分布式管理模式以及分級分布式管理模式。
2.2.1 集中式管理模式
如圖2所示，由于初始的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，其管理的網(wǎng)元以及需要傳遞的信息量有限，考慮到行政上需要集中管理等因素，通常采用集中式管理．由一個網(wǎng)絡(luò)管理中心管理全網(wǎng)的網(wǎng)元。圖中PRC是全國基準(zhǔn)時鐘：LPR是二級時鐘。
2.2.2 分布式管理模式
與集中式網(wǎng)絡(luò)管理模式不同，分布式管理模式將所需管理的網(wǎng)絡(luò)劃分為幾部分。對每個管理區(qū)域進行集中式管理，由一個網(wǎng)絡(luò)管理中心管理該區(qū)域的網(wǎng)元，如圖3所示。
2.2.3分級分布式管理模式
分級分布模式實際上是以上2種模式的綜合。對規(guī)模較大網(wǎng)絡(luò)的管理出現(xiàn)實行分級分布式模式，即對整個網(wǎng)絡(luò)劃分后的每個區(qū)域進行集中式管理，并且設(shè)置高一級的管理中心，負責(zé)管理每個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)管理中心，方便統(tǒng)一管理，以及有助于相互之間信息的流通，如圖4所示。
2.3電力同步網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)接口協(xié)議
要構(gòu)建統(tǒng)一的多廠商同步設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)．各廠商設(shè)備或維護終端與專業(yè)網(wǎng)管的接入?yún)f(xié)議也是要研究并明確的技術(shù)點之一。網(wǎng)管系統(tǒng)的接口協(xié)議主要有TL1協(xié)議（transaction language-l）、通用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)協(xié)議(common objectrequest broker architecture，CORBA)、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(simple network management protocol, SNMP).
TL1協(xié)議是電信管理網(wǎng)(telecommunicationsmanagement network, TMN)的規(guī)范接口。TL1是一個基于字符的管理協(xié)議，因此，消息閱讀很容易，不需要復(fù)雜的調(diào)試和協(xié)議分析器。但是，由于網(wǎng)元設(shè)備的主要工作就是用戶管理、登錄、注銷、協(xié)議的解析以及TL1命令的回復(fù)過程，TL1的解析部分需要耗費大量的時間精力，為了達到能夠管理多個廠家的設(shè)備效果，開發(fā)成本較高。
CORBA協(xié)議：CORBA既能像TL1接口一樣可靠的支持告警、配置和性能管理，在建模方面又屬于粗粒度建模，開發(fā)、測試和TL1相比都相對簡單，對各種底層通信協(xié)議完全屏蔽。
CORBA接口也有一定的缺點，如需要購買第三方的CORBA軟件平臺，費用也較高。
SNMP協(xié)議：SNMP協(xié)議作為TCP/IP協(xié)議棧中的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議．在計算機網(wǎng)絡(luò)管理中被廣泛采用。SNMP協(xié)議的優(yōu)點是協(xié)議簡單、可靠，不需要第三方軟件支持，開發(fā)和維護簡單，而且該協(xié)議正在不斷的發(fā)展中，功能在不斷地加強。
在電力同步網(wǎng)絡(luò)部署方案中．SNMP協(xié)議開發(fā)維護簡單．不需要第三方軟件支持，一般使用SNMP作為同步設(shè)備的北向接口協(xié)議。CORBA協(xié)議對各種底層通信協(xié)議完全屏蔽．一般使用CORBA協(xié)議作為原廠家設(shè)備網(wǎng)管的北向接口協(xié)議。
3網(wǎng)管系統(tǒng)部署方案的設(shè)計實施
3.1 部署方案
網(wǎng)管系統(tǒng)的部署方式直接影響到該系統(tǒng)的管理效率及投資成本，同時與網(wǎng)絡(luò)的演進及TMS的接人密切相關(guān)。因此，建設(shè)同步網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)前期對其部署方式進行研究是重要環(huán)節(jié)。通過對同步網(wǎng)管系統(tǒng)技術(shù)的研究，結(jié)合電力通信本身的特點．提出r同步網(wǎng)網(wǎng)管部署4種模式：第三方網(wǎng)管集中部署、原廠商網(wǎng)管集中部署、第三方網(wǎng)管分散部署、原廠商網(wǎng)管分散部署。
模式1：第三方網(wǎng)管集巾部署。此模式由第三方網(wǎng)管對不同廠商同步網(wǎng)設(shè)備進行綜合管理．實現(xiàn)跨設(shè)備廠商的網(wǎng)管統(tǒng)一監(jiān)控，且此第三方網(wǎng)管在集巾部署方式采用省集中模式．包括兩級網(wǎng)管系統(tǒng)，其中骨干網(wǎng)第三方網(wǎng)管系統(tǒng)負責(zé)公司骨干同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理，省級網(wǎng)管系統(tǒng)負責(zé)本省內(nèi)同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理。
模式2：原廠商網(wǎng)管集中部署。此模式由設(shè)備原廠網(wǎng)管對網(wǎng)絡(luò)整體運行情況進行監(jiān)視和配置．且此設(shè)備網(wǎng)管在省電力公司集中部署，負責(zé)管理骨干、省內(nèi)所有同步網(wǎng)設(shè)備，在省內(nèi)同步網(wǎng)設(shè)備品牌未統(tǒng)一的情況下，可能存在多套設(shè)備網(wǎng)管。
模式3：第三方網(wǎng)管分散部署。此模式由第三方網(wǎng)管對不同廠商同步網(wǎng)設(shè)備進行綜合管理．實現(xiàn)跨設(shè)備廠商的網(wǎng)管統(tǒng)一監(jiān)控．且此第i方網(wǎng)管分別在骨干、省、地縣三級部署，分別負責(zé)管理骨干、省、地縣同步網(wǎng)設(shè)備。
模式4：原廠商網(wǎng)管分散部署。此種模式由設(shè)備原廠網(wǎng)管對網(wǎng)絡(luò)整體運行情況進行監(jiān)視和配置，且此設(shè)備網(wǎng)管分別在骨干、省、地縣三級部署，負責(zé)管理骨干、省、地縣所有同步網(wǎng)設(shè)備。
3.2部署方案比較
下面從初期投資、運維成本、技術(shù)優(yōu)勢i方面對這4種部署方式進行對網(wǎng)管的部署方式進行研究。
3.2.1初期投資
模式1（第三方網(wǎng)管集中部署方式）：初期建設(shè)需要進行第三方網(wǎng)管的開發(fā)．并開放第三方網(wǎng)管的北向接口，同時還要完成所有設(shè)備與集中部署的第三方網(wǎng)管的接人工作。網(wǎng)絡(luò)也需進行整改，初期改造建設(shè)時存在一定資金、人力的投入。每個單位投資平均為300萬元左右。
模式2（原廠商網(wǎng)管集中部署方式）：初期建設(shè)需要進行愿廠商網(wǎng)管的開發(fā)．并開放原廠商網(wǎng)管的北向接口，同時還要完成所有設(shè)備與集中部署的原廠商網(wǎng)管的接入工作．網(wǎng)絡(luò)也需進行相關(guān)整改，初期改造建設(shè)時存在一定資金、人力的投入。此外，原廠商網(wǎng)管集中部署方式需要完成同步網(wǎng)設(shè)備的品牌集中工作．將原廠商控制在3家以內(nèi)，每個廠家網(wǎng)管投資平均為200萬元左右，3個原廠商網(wǎng)管需要600萬元左右。
模式3（第三方網(wǎng)管分散部署方式）：需要新建第三方網(wǎng)管單位投資大概每套100萬元．每個省平均10套網(wǎng)管．總部1套網(wǎng)管．建設(shè)費用約為1 100萬元。
模式4(原廠商網(wǎng)管分散部署方式)：目前部分單位已經(jīng)具備分散部署的廠商網(wǎng)管．則無需新建網(wǎng)管，僅需完成相關(guān)接口的開發(fā)和開放工作即可，單套投資約為4萬元．每個省平均約10套．總部l套，建設(shè)費用約為440萬元。
以上4種模式初期投資的預(yù)估數(shù)字是以往經(jīng)驗的總結(jié)以及前期與廠家調(diào)研的結(jié)果。
綜上所述，模式l（第三方網(wǎng)管集中部署方式）在前期投資方面優(yōu)勢明顯。
3.2.2運維成本及難度
模式1（第三方網(wǎng)管集中部署方式）：采用該種方式只需同一個第三方廠商進行維保合同的簽訂，運維人員只需掌握一種第三方網(wǎng)管的應(yīng)用功能，就可以完成日常的網(wǎng)絡(luò)運維：第三方網(wǎng)管均接入TMS后，對于集中部署的第三方網(wǎng)管僅需維護一套第三方網(wǎng)管的北向接口。該種方式運維成本和難度都較低。
模式2（原廠商網(wǎng)管集中部署方式）：在設(shè)備未做品牌集中前．即使是省集中部署模式的原廠家網(wǎng)管均存在2種及以上的原廠商網(wǎng)管．則需協(xié)調(diào)多家廠商，維保費用相對較高，且需要操作多個廠商的網(wǎng)管設(shè)備，不利于統(tǒng)一的管理：原廠商網(wǎng)管接入TMS后，需要維護多個原廠網(wǎng)管的北向接口，且接口協(xié)議可能存在多種，要求運維人員的能力較強 該種方式運維成本和難度都較高。
模式3（第三方網(wǎng)管分散部署方式）：采用該種方式需同不同級別的多個第三方廠商進行維保合同的簽訂，運維人員也需掌握多套第三方網(wǎng)管的應(yīng)用功能．才可以完成日常的網(wǎng)絡(luò)運維。第三方網(wǎng)管接入TMS后，因分散部署則需維護多套第三方網(wǎng)管的北向接口。該種方式運維成本和難度都較高。
模式4（原廠商網(wǎng)管分散部署方式）：分散部署模式的原廠家網(wǎng)管會存在于不同層級，每個省至少10套以上原廠商網(wǎng)管，運維則需協(xié)調(diào)多家廠商，維保費用相對較高，且需要操作多廠商的網(wǎng)管設(shè)備，不利于統(tǒng)一的管理。分散部署的原廠商網(wǎng)管均接入TMS后，需要維護多個原廠網(wǎng)管的北向接口．且接口協(xié)議可能存在多種，要求運維人員的能力較強。該種方式運維成本和難度都較高。
在維護成本和難度上，模式1（第三方網(wǎng)管集中部署）的運維成本和運維難度都比較低。
3.2.3技術(shù)優(yōu)勢
在網(wǎng)絡(luò)管控能力上，因為集中部署方式將分散的設(shè)備集中管理，具備非常強的集中管控能力，更能夠?qū)ν骄W(wǎng)的MTIE、TDEV和FREQ等性能數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，而分散部署方式只能對部分設(shè)備的性能數(shù)據(jù)進行分析，所以在網(wǎng)絡(luò)管控能力上模式1與模式2要強于模式3和模式4。
在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化能力上，原廠商網(wǎng)管普遍不具備成熟的北向接口，接入TMS需要進行網(wǎng)管升級．且原廠商網(wǎng)管的北向接口協(xié)議類型眾多，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化能力較弱。雖然第三方網(wǎng)管已經(jīng)對被管設(shè)備的接入進行了歸一化處理，但對于模式3的分散建設(shè)，勢必出現(xiàn)多廠家多協(xié)議的情況，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化能力較低。而模式1（第三方網(wǎng)管集中部署方式）只需開發(fā)1套第三方網(wǎng)管的接口協(xié)議程序，并且可通過一種協(xié)議傳送多種數(shù)據(jù)，協(xié)議數(shù)量較少，協(xié)議轉(zhuǎn)換工作量較小。此外，對于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備的變更不會對TMS接人造成影響，只要設(shè)備接入到第三方網(wǎng)管，網(wǎng)管接口無需更改就可上報變更后的設(shè)備信息。因此在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化能力上模式1要強于模式2、模式3、模式4。
在技術(shù)方面，模式1（第三方網(wǎng)管集中部署）在網(wǎng)絡(luò)管控能力和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化能力上優(yōu)勢明顯。
綜上所述．4種部署模式的優(yōu)缺點對比如表l所示．因此．今后同步網(wǎng)網(wǎng)管的演進及發(fā)展過程中．建議進行同步網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)集中部署方式，同時考慮建設(shè)第三方綜合網(wǎng)管，即為模式1(第三方網(wǎng)管集中部署的方式),集中管控能力強，可降低后期運維成本，同時便于TMS系統(tǒng)的接入。
3.3 網(wǎng)管部署方案的實施
以華北地區(qū)同步網(wǎng)絡(luò)管理為例，給出網(wǎng)管部署方案的具體實施，如圖5所示。
該方案以第三方網(wǎng)管集中管理部署方案為基礎(chǔ)．分為骨干網(wǎng)和省級網(wǎng)兩級架構(gòu)，在華北地區(qū)骨干同步網(wǎng)和省級同步網(wǎng)均使用了第三方同步網(wǎng)網(wǎng)管管理同步網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備。其中，山西省第三方網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)管理省級以及地市級的同步設(shè)備和／或原廠家同步設(shè)備網(wǎng)管。省級第三方同步網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)獲取同步信息有2種方式：通過SNMP協(xié)議采集同步設(shè)備信息，通過CORBA協(xié)議采集設(shè)備網(wǎng)管信息，該同步信息通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)進行傳遞。省級第三方同步網(wǎng)管得到的同步信息通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)傳遞到省級的TMS綜合網(wǎng)管，省級TMS綜合網(wǎng)管再將同步信息通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)傳遞到國家電網(wǎng)TMS綜合網(wǎng)管。為了網(wǎng)絡(luò)的安全性考慮．在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)之間需要添加網(wǎng)絡(luò)防火墻。
骨干網(wǎng)的同步信息同樣是通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳遞到骨干網(wǎng)的第三方同步網(wǎng)管，再經(jīng)由綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)傳遞到國家電網(wǎng)TMS綜合網(wǎng)管。
4結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的建設(shè)．在電力同步網(wǎng)發(fā)展到
一定階段時，起著舉足輕重的作用。本文從支持電力同步網(wǎng)絡(luò)高效運轉(zhuǎn)為出發(fā)點，以電力同步網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)．提出了第三方網(wǎng)管集中部署為最適合電力同步網(wǎng)管部署的最優(yōu)方案，并以華北地區(qū)為例，描述了第三方網(wǎng)管集中部署的實際應(yīng)用，電力同步網(wǎng)絡(luò)管理的建設(shè)將在發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程中，逐漸發(fā)展完善，作為電力同步網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)，有著廣闊的明天。
5摘要：為了解決目前電力同步網(wǎng)絡(luò)缺乏統(tǒng)一管理的問題，研究了電力同步網(wǎng)管的關(guān)鍵技術(shù)，針對電力通信的特點．提出了第三方網(wǎng)管集巾部署，原廠家網(wǎng)管集中部署，第三方網(wǎng)管分散部署，原廠家網(wǎng)管分散部署4種同步網(wǎng)管系統(tǒng)部署方案．并從初期投資、運維成本、技術(shù)優(yōu)勢三方面對這4種部署方案分析比較，得出第三方網(wǎng)管集中部署方案為罔家電網(wǎng)電力同步網(wǎng)的最佳部署方案。最后以華北地區(qū)為例，給出了該部署方案的具體實施案例
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