張 略，邱麗霓

（國網(wǎng)福建信通公司，福建 福州 350001）

隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，大容量骨干OTN傳輸?shù)韧ㄐ畔到y(tǒng)的運行，電力通信網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多樣化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨型化，以及對網(wǎng)絡(luò)所承載業(yè)務(wù)質(zhì)量要求不斷提高的同時，在電力系統(tǒng)中的作用也日益重要。為了檢驗通信應(yīng)急處置措施、應(yīng)急匯報流程及應(yīng)急預(yù)案的科學(xué)性和有效性；檢驗通信運維人員應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急處置能力和效果，提高運維人員通信應(yīng)急保障能力和工作水平，各通信運維單位均建立了通信常態(tài)應(yīng)急演練機制，由于通信系統(tǒng)是生產(chǎn)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)反事故演習(xí)活動主要采用“模擬操作”的形式［1］。具體地說，演習(xí)導(dǎo)演組根據(jù)預(yù)設(shè)的反事故演習(xí)腳本發(fā)布模擬故障，參演通信調(diào)度給參演通信運維人員下達演習(xí)模擬指令，參演通信運維人員根據(jù)演習(xí)模擬調(diào)度指令現(xiàn)場模擬操作通信設(shè)備，并根據(jù)經(jīng)驗知識、運行資料、應(yīng)急預(yù)案匯報模擬操作后本端的故障現(xiàn)象?！澳M操作”式演習(xí)的本質(zhì)是，采用人腦、運行資料或應(yīng)急預(yù)案中虛擬的通信網(wǎng)代替實際的通信網(wǎng)作為演習(xí)網(wǎng)絡(luò)，這種傳統(tǒng)的反事故演習(xí)一方面相對于實際通信網(wǎng)上的突發(fā)事件、故障處理過程不夠形象，演習(xí)中的故障定位、故障處理、故障現(xiàn)象都受制于演習(xí)人員的經(jīng)驗知識，從而導(dǎo)致演習(xí)往往流于形式，效果并不理想；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的反事故演習(xí)活動需要實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境調(diào)配，人為制造的現(xiàn)實故障以及其他人力、物力的全力配合。然而，現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的運行維護工作面臨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護要求高、故障排查難等問題，繼續(xù)組織傳統(tǒng)的反事故演習(xí)活動將耗費巨大的人力、物力以及財力，甚至存在過于復(fù)雜，難以開展的風(fēng)險［2］。

面對目前復(fù)雜多變的通信網(wǎng)環(huán)境，如何節(jié)省實際的反事故演習(xí)活動耗費的巨大人力、物力資源，而又達到貼近實際的反事故演習(xí)效果，使通信人員掌握和提高應(yīng)急、搶修狀態(tài)下的故障判斷和處理能力，對于保障通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起著不容忽視的作用。隨著計算機技術(shù)的不斷進步和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，利用計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)研究通信網(wǎng)反事故演習(xí)系統(tǒng)，可以迅速提高通信人員故障判斷和處理的速度和準(zhǔn)確性，積累故障處理經(jīng)驗，全面提升業(yè)務(wù)技術(shù)知識和運行維護管理水平，保證通信網(wǎng)各類業(yè)務(wù)的信息暢通，為安全生產(chǎn)提供可靠的通信保證。目前迫切需要設(shè)計一套規(guī)范的反事故演習(xí)管理流程，并實現(xiàn)一種基于通信網(wǎng)仿真平臺及通信網(wǎng)絡(luò)告警關(guān)聯(lián)分析，以圖形界面為主，操作直觀的反事故演習(xí)系統(tǒng)。

1 解決方案

通信反事故演習(xí)系統(tǒng)軟件部分由電力通信系統(tǒng)仿真平臺、仿真平臺管理、反事故演習(xí)應(yīng)用、輔助支撐、模擬數(shù)據(jù)接口和呈現(xiàn)模塊這幾個部分構(gòu)成，如圖1所示。以下對其主要功能模塊進行簡介。

圖1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

1.1 電力通信系統(tǒng)仿真平臺及仿真數(shù)據(jù)接口模塊

在電力通信系統(tǒng)仿真平臺中內(nèi)嵌有一整套離線的資源數(shù)據(jù)，該套數(shù)據(jù)與通信資源管理系統(tǒng)中的資源數(shù)據(jù)一致，完整仿真整個電力通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲、網(wǎng)元、設(shè)備面板、機盤、端口等通信資源。仿真平臺管理、反事故演習(xí)應(yīng)用、輔助支撐等應(yīng)用均采用本套數(shù)據(jù)。但演習(xí)過程中產(chǎn)生的告警信息、故障信息不會影響通信資源管理系統(tǒng)或其他通信生產(chǎn)運行系統(tǒng)的正常運行。

為保證模擬環(huán)境下的數(shù)據(jù)與電力系統(tǒng)現(xiàn)有在運行的通信資源管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的同步，本系統(tǒng)配置了一個仿真數(shù)據(jù)接口模塊，該模塊采用定時同步的方式對電力通信系統(tǒng)仿真平臺中的數(shù)據(jù)進行維護。

1.2 仿真平臺管理模塊

模擬通信反事故演習(xí)既可以在通信資源管理系統(tǒng)的仿真通信網(wǎng)絡(luò)上進行，也可以在仿真網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進行修改后的網(wǎng)絡(luò)甚至新建一個模擬通信網(wǎng)絡(luò)上進行。通過仿真平臺管理模塊可以對演習(xí)網(wǎng)絡(luò)進行配置來更改或增刪演習(xí)的通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元、光纜、邏輯系統(tǒng)等資源。該模塊包括通信設(shè)備建模、通信網(wǎng)絡(luò)建模及故障、告警模擬三個模塊。在通信模擬管理平臺中，通過通信設(shè)備建模模塊能夠配置現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)中各種類型的設(shè)備，包括機框、機槽、機盤、端口以及業(yè)務(wù)等資源信息。從而實現(xiàn)在系統(tǒng)中新增、修改網(wǎng)元，維護并呈現(xiàn)各種通信設(shè)備的設(shè)備面板圖和相關(guān)的資源信息功能。

電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)主要邏輯系統(tǒng)有二纖雙向通道保護環(huán)、1＋1線性復(fù)用段保護、SNCP子網(wǎng)保護等，通一條業(yè)務(wù)路由也可能包括多個邏輯系統(tǒng)的組合，如環(huán)帶鏈等，在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)環(huán)境中，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象和處理方法也不相同。例如當(dāng)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中一個網(wǎng)元節(jié)點故障后，將會中斷路由經(jīng)過該節(jié)點的無保護業(yè)務(wù)。無保護鏈網(wǎng)絡(luò)一個網(wǎng)元節(jié)點故障后，對所有經(jīng)過故障點的業(yè)務(wù)都有影響。環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生N－1或N－2故障時，影響的業(yè)務(wù)范圍也不一致。在故障處理過程中，隨著故障現(xiàn)象的消失，相應(yīng)業(yè)務(wù)也應(yīng)恢復(fù)。針對這些情況，通信網(wǎng)絡(luò)建模模塊能夠在演習(xí)系統(tǒng)中配置實現(xiàn)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組織示意圖見圖2。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖

通信故障處理是通信網(wǎng)絡(luò)維護工作中的重點，通信運維人員對通信網(wǎng)絡(luò)故障的定位、處理的技能、經(jīng)驗直接關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)維護的效率。通過對告警信號流的分析及故障處理的經(jīng)驗總結(jié)，為了達到清晰明了的模擬效果，故障、告警模擬模塊可以根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)反事故演習(xí)系統(tǒng)設(shè)置的典型故障（線路故障和設(shè)備故障：光纜、設(shè)備中斷、業(yè)務(wù)板卡故障等）模擬產(chǎn)生相應(yīng)的常見指標(biāo)性告警。因在現(xiàn)實的工作環(huán)境中會出現(xiàn)對設(shè)備檢修工作造成通信系統(tǒng)正常告警，故還可模擬檢修（光纜檢修和設(shè)備檢修）造成的相應(yīng)設(shè)備告警。該系統(tǒng)中所模擬的故障和告警對運營支撐系統(tǒng)中的故障和告警是相互獨立的，不會對運營支撐系統(tǒng)造成影響，運營支撐系統(tǒng)中的實際設(shè)備告警也不會顯示在反事故演習(xí)系統(tǒng)中。

1.3 反事故演習(xí)應(yīng)用模塊

反事故演習(xí)應(yīng)用模塊提供演習(xí)配置管理、演習(xí)執(zhí)行模擬、導(dǎo)演實時監(jiān)視、演習(xí)評價總結(jié)、演習(xí)數(shù)據(jù)管理等功能模塊。

演習(xí)配置管理模塊是演習(xí)預(yù)案的規(guī)劃設(shè)計模塊，此模塊實現(xiàn)演習(xí)導(dǎo)演對于演習(xí)網(wǎng)絡(luò)的故障配置功能，完成網(wǎng)絡(luò)故障配置后系統(tǒng)通過故障、告警模擬模塊自動模擬產(chǎn)生相應(yīng)故障告警，導(dǎo)演界面和演員界面都可以查詢告警信息。

演習(xí)執(zhí)行模擬模塊實現(xiàn)演習(xí)過程中演習(xí)人員模擬進行故障診斷處理的功能，提供對于網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的模擬故障進行查看、分析、定位以及故障處理、編制故障處理報告等功能。在故障處理過程中，演習(xí)人員可以在仿真系統(tǒng)中通過進行拔纖、光源、光功率計測試、OTDR測試、更換板卡、光纜搶修、業(yè)務(wù)迂回等操作恢復(fù)通信系統(tǒng)正常運行狀態(tài)。通過該模塊提供的操作直觀、形象，符合實際故障處理操作流程的使用界面，有助于提高演習(xí)人員故障處理、儀表操作的熟練程度和正確性。儀表操作界面示意見圖3。

導(dǎo)演實時監(jiān)視模塊提供演習(xí)導(dǎo)演、觀摩嘉賓對參演人員的當(dāng)前故障處理情況進行實時查看，導(dǎo)演實時監(jiān)視界面與演員演習(xí)界面類似但又有差別，例如導(dǎo)演在設(shè)置網(wǎng)絡(luò)故障點后在導(dǎo)演界面還會在故障點顯示故障圖標(biāo)“×”，而演員界面則不顯示該故障圖標(biāo)等。導(dǎo)演還可通過查閱演員操作日志了解演員各項操作的耗時及順序。

圖3 模擬OTDR測試界面圖

演習(xí)評價總結(jié)提供演習(xí)結(jié)束后進行評價總結(jié)的功能，系統(tǒng)對操作過程中誤斷運行纖芯、OTDR測試前未斷開對側(cè)運行設(shè)備纖芯、儀表使用時的量程、波長選擇不當(dāng)?shù)日`操作進行記錄并自動扣分，扣分結(jié)果與導(dǎo)演、觀摩嘉賓的人工評分按一定比例生成參演人員的演習(xí)成績。

演習(xí)數(shù)據(jù)管理模塊對演習(xí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行維護，數(shù)據(jù)維護包括評分規(guī)則維護和局站間距維護兩個子模塊。評分規(guī)則維護提供對參演人員的故障分析處理所進行的操作進行管理并對錯誤操作進行扣分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的功能。局站間距維護提供模擬演習(xí)人員抵達現(xiàn)場所需的局站間的距離和耗時信息的管理功能。

1.4 輔助支撐模塊

輔助支撐模塊提供系統(tǒng)用戶的安全管理、角色管理、日志管理等功能，對系統(tǒng)用戶的角色、權(quán)限進行管理，并以日志形式保存用戶的登錄信息、操作信息等。

2 結(jié)束語

經(jīng)過試運行，該通信反事故演習(xí)系統(tǒng)在節(jié)省反事故演習(xí)所耗費的人力、物力資源的的條件下，提供了更貼近實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，符合實際的演習(xí)流程方案。系統(tǒng)界面以圖形為主形象地展現(xiàn)了對事故進行模擬、處理和評估的過程，為通信網(wǎng)運維人員提供有效的故障判斷處理工具、為通信網(wǎng)培訓(xùn)工作提供方便的學(xué)習(xí)評估方式，使通信運維人員掌握和提高應(yīng)對突發(fā)事件及故障處理時的故障分析、定位、處理能力，積累故障處理經(jīng)驗，提高故障處理速度，為減少或避免異常和故障發(fā)生后造成重大損失提供了最為有效的防范措施。達到了全面提升業(yè)務(wù)技術(shù)知識和運行維護管理水平，有效提高網(wǎng)絡(luò)／業(yè)務(wù)規(guī)劃和優(yōu)化水平，為電網(wǎng)安全生產(chǎn)提供可靠的通信保證的目標(biāo)。

［1］ 王愛民.基于多Agent協(xié)作技術(shù)的通信反事故演習(xí)系統(tǒng)［D］.南京：東南大學(xué)，2010.

［2］ 宮平平.通信網(wǎng)反事故演習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) ［D］.北京：北京郵電大學(xué)，2010.