电力通信网NEC SDH系统告警信息采集实现 |
| 2012-08-20 10:22 作者：张淼 尹成群 张丽 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月20日消息 《硅谷》杂志2012年第13期刊文称，电力通信网告警综合管理系统是实现电力通信网中多厂家设备告警信息统一、集中管理的重要手段，不同厂家设备告警信息采集是实现告警综合管理系统的基础。以某电力通信网中的NEC网管系统为例，分析它的通信协议并基于通信协议设计告警信息采集模块，以实现告警信息的实时采集。除此之外，还对采集的告警信息进行简单的分析处理，并统一上报给告警综合管理系统，实现设备故障实时、集中管理，有力地保障电力通信网的安全稳定运行。
电力通信网为电力系统的安全稳定运行提供了重要保障，同时也是电力系统管理的重要支撑，是实现数字化电网的先决条件[1]。因此，在原有网管的基础上建立一个对告警信息实时采集、集中处理的平台对保证电力通信网的正常运行有着极其重要的意义[2，3]。告警采集系统要针对各个异构的专业网管协议接口实现实时采集全部告警信息，并在大量的告警信息中提炼出重要告警信息，将统一的告警信息上报到综合网管平台，同时，将采集到的告警信息存储到数据库，完成对网管告警的监视、上报、存储并给出告警显示。
本文针对NEC网管系统，分析告警采集系统的告警采集、处理的具体实现。
1告警采集系统结构
告警采集系统的功能的实现是告警综合管理系统的基础，按照对告警信息的处理过程，告警采集系统按照分层设计原则，将整个系统的功能体系结构分为三个层次，包括：告警信息采集层、告警信息分析处理层、告警信息上报存储层，如图1所示。
图1告警采集系统功能结构
2NEC网管概况
INC-100系统作为NEC开发的综合网管系统，在INC-100系统启动之前，首先完成配置INC-100服务器。通过配置INC100服务器来启动和关闭告警采集接口，主要配置两个与告警输出有关的文件，在配置相关文件后，重启server完成服务器的配置。
完成服务器配置后，INC-100告警采集接口被启动，采集系统依据NEC网管提供的告警接口通信协议实现告警接口的互通，进而获取被INC-100系统网管所采集到的告警信息。
INC-100网管提供的告警上报接口采用TCP/IP的网络数据监听方式，由获取的相应指令解析出采集数据的请求并返回编码后查询结果，完成对NECINC-100系统的读取访问[4]。
3系统功能实现
在对NEC网管系统概况了解的基础上，针对告警采集系统功能结构的设计，告警采集系统主要功能的实现如下：
3.1告警信息采集
告警信息采集功能的实现主要通过信息采集模块在INC-100网管提供的告警上报接口中采集告警信息。根据INC-100网管提供的TCP/IPsocket接口，具体的采集实现过程如图2所示：
图2采集告警信息实现过程
3.1.1建立连接
socket连接过程中，告警采集模块和INC分别作为客户端和服务器端。连接建立后，客户端发送同步确认信号XON，服务器端（INC-100）没有接受到XON信号前，不会响应任何服务请求。如果出现XON信号超时（timeout）情况，则此次连接失败，服务器端断开连接。
3.1.2发送数据
当网管发送一个告警信息给告警采集模块时，告警信息后面附有ASCII码<LF>和<ETX>。在告警信息发送5秒内接收到确认信息<ACK>，则此次发送信息正常，并等待下一次采集请求。
在数据发送中，15分钟内没有完成数据的发送，网管端通过发送控制信息（ControlMessage）并附有<LF>和<ETX>给客户端，并且等待确认信号，以此保持连接状态。
3.1.3心跳检测
服务端和客户端之间进行数据通信时为保证实时检测两者连接正常，网管每隔一定时间发送一个心跳检测数据帧，服务端接收到数据帧表示通过，否则表示客户端断开，则抛出异常。针对异常情况检测连接故障，保证客户端与服务器端传连接数据同步。
具体实现过程是，NEC网管收到确认信号的定时器为5秒，如果在定时时间内没有接收到确认信号，它将舍弃告警发送，而是再次发送另一个告警信息，当确认信号超时现象重复10次，表明连接异常并关闭socket连接。
3.1.4采集流程
根据告警采集过程细节分析，采集模块接口与网管建立连接需要请求和确认，采集模块对告警信息的主要采集流程如图3所示。
图3采集流程图
3.2告警信息分析处理
采集到的告警信息的数据格式，如图4所示。图中对于数据格式所提供的每个字符串有其固定的长度，如果不足的话，用空格补充；若超出的则删除超出部分字符。对于采集到的每一包数据，在确定数据包的完整性后，应完整的拆除需要的告警信息。
图4告警数据格式
在实现过程中以一条告警信息举例如下：
2011/10/2810:00:00MajorAssociation_failNENE25A04NE2500A-BLSR003
通过对告警信息的解析，得到告警内容是告警时间是：2011/10/2810:00:00；告警等级为：主要告警；告警内容是：连接失败。在完成对告警信息的解析后，将采集到的告警数据中重要的告警信息进行统一处理，将告警信息按照：告警时间（alarmtime），告警名称（alarmname），告警等级（alarmlevel），告警类型（alarmtype）进行整理统一，实现重要信息的上报。
3.3告警信息上报存储
在完成对告警信息的解析处理后，将告警信息通过ODBC源的方法存储到后台数据库，为以后的告警分析，告警关联等打下基础。
于此同时，将统一化的告警信息发送到缓存空间，形成告警发送队列，发送到后台服务器，完成对网管告警的实时监视与管理。由于系统中有可能在短时间内产生大量的告警信息从而引起告警风暴，缓存空间和告警发送队列的引入使告警信息会按照时间顺序一条一条被处理，而不会引起系统因为信息量大而崩溃的现象，从而提高了采集系统的实用性[5]。
4结束语
本文以NEC网管系统为例，分析了其具体的通信协议并针对通信协议接口实现了告警信息的采集，并对告警信息进行了统一化处理。完成了对网管告警信息的实时采集，也为后面对告警信息的后续分析处理关联打下了基础。告警信息系统的实现体现了电力通信网的自动化与集中化。
作者简介：
张淼（1986-），女，汉族，河北唐山人，华北电力大学，硕士研究生，主要从事电力系统通信网方面的研究；尹成群（1953-），男，汉族，河北石家庄人，华北电力大学，教授，主要从事应用电子、信号与信息处理、光纤传感技术方面的研究；张丽（1988-），女，汉族，山东菏泽人，华北电力大学，硕士研究生，主要从事电力系统通信网方面的研究。（原文载于《硅谷》杂志2012年第13期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载）
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