CN110727252A - 一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统 - Google Patents

一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统 Download PDF

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Abstract

一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统：包括设备监控模块、海量数据存储模块、资源管理模块、大数据分析模块、数据可视化模块、人机交互模块。所述设备监控模块与各个区域的通信综合管理系统连接，实现对设备信息的感知和设备控制；设备监控模块与海量数据存储模块相连接，海量数据存储模块实现海量设备数据存储；大数据分析模块对存储数据进行智能分析，资源管理模块对通信设备资源和通信业务进行管理，数据可视化模块对关键设备数据和智能分析结果进行实时可视化显示，人机交互模块作为可视化展示载体和人机交互载体。本发明方法可以实现对流域梯级电站通信设备统一监控，统一管理，提高管理效率。

Description

一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统
技术领域
本发明涉及通信设备集中智能监控技术领域，具体涉及一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统。
背景技术
随着国内梯级电站滚动开发的不断深入，流域梯级电站具有覆盖范围往往跨区域跨省、设备种类多、设备数量多、设备布置分散、机房环境恶劣等特征。流域梯级电站目前普遍采用设备分区域管理的模式，各区域综合网管系统管理各自区域范围内的通信设备。由于区域之间信息不通，出现问题只能通过各区域各自查看管辖范围的设备情况进行排查，但通信业务往往覆盖多个区域，业务中断时设备故障的排查、处理以及通信业务的管理需要多个区域多次协调、管理成本高、效率低。另一方面现在的综合网管仅仅是告警收集和管理。现有技术中设备的数据未统一整合也没有加以有效利用，尚不能对设备管理提供决策支持。
发明内容
为了解决区域之间信息不通的问题，本发明提供一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，用一个平台统一对全流域设备进行管理，打破区域限制，提高设备管理效率。
本发明采取的技术方案为：
一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，包括：
设备监控模块、海量数据存储模块、资源管理模块、大数据分析模块、数据可视化模块、人机交互模块；
海量数据存储模块按照预设周期向设备监控模块下发收集指令，并接收实时设备状态数据；
设备监控模块接收到海量数据存储模块下发的收集指令后，向各区域通信综合管理系统下发实时数据收集请求，并将收到的设备状态数据发送给海量数据存储模块；
资源管理模块从海量数据存储模块获取通信设备状态数据，并将通信设备状态数据和通信资源数据发送至人机交互模块；
资源管理模块从人机交互模块接收通信资源配置及通信设备控制指令，将通信设备控制指令发送至设备监控模块；设备监控模块接收资源管理模块下发的通信设备控制指令和通信资源配置指令后，将该指令发送至对应区域的通信综合管理系统；
大数据分析模块从海量数据存储模块提取分析所需数据，并将分析结果发送至数据可视化模块、人机交互模块；
数据可视化模块从海量数据存储模块提取可视化所需数据，数据可视化模块从大数据分析模块获取分析结果，进行高分辨率可视化展示；
人机交互模块从资源管理模块获取设备状态数据和资源数据，人机交互模块从大数据分析模块获取分析结果，人机交互模块向大数据分析模块发送分析指令，人机交互模块向资源管理模块发送通信资源配置及通信设备控制指令。
所述通信设备包括：光传输设备、BITS时钟设备、通信电源设备、调度交换设备、行政交换设备、融合通信设备、载波通信设备、微波通信设备、卫星通信设备、视频会议设备。一套系统可以覆盖全流域的所有通信专业设备，有助于设备运维管理人员更好的对全流域通信设备进行监控和维护。
所述海量数据存储模块，是整个系统的数据仓库，用于存储设备实时数据与历史数据，包括设备状态数据、设备告警数据、通信资源数据、设备配置数据、机房动态环境数据。
海量数据存储模块存储的数据包含结构化数据和非结构化数据，将全流域所有设备的历史数据、实时数据全部统一存储，有助于数据的集中分析利用，为设备运维提供决策支持。
所述海量数据存储模块，按照预设周期向设备监控模块下发收集指令，对于不同类型的数据采用不同的收集周期：对于设备告警信息采用较短的周期，范围在50ms~500ms范围内，对于设备状态信息采用一般的周期，范围在1s~5s范围内，对于机房动态环境数据采用较长的周期，范围在5s~20s范围内。
所述设备监控模块仅作为接口模块，本身不具备对设备监控的能力，设备监控模块通过与各区域通信综合管理系统连接，向各区域通信综合管理系统下发设备数据收集指令，并接收各区域通信综合管理系统上发的设备数据，同时向各区域通信综合管理系统下发设备控制命令，由各区域运维人员进行实际设备进行控制。
设备监控模块利用现有区域通信综合管理系统，不重复建设，并且有助于本发明通信设备集中智能监控系统本身的分层管理。
所述设备监控模块，采用管辖范围内的光传输网与各区域通信综合管理系统进行连接。充分利用现有资源，可以按照连接可靠性要求设置通道保护等级，无需为本系统另建通道。本发明适用于管辖区域数量大于或等于2个区域的情况。
所述资源管理模块，用于通信设备的履历管理、设备配置管理、通信资源管理等。
所述人机交互模块，用于用户与该监控系统的交互，交互内容包括：设备状态查看、告警查看、资源查看与配置、大数据分析管理、数据可视化配置等。由于设备信息集中管理，全流域设备实现了统一规划和管理，设备运行维护效率更高。
所述大数据分析模块，利用大数据分析技术，对海量数据存储模块中的数据进行分析；大数据分析模块使用的模型与数据源能够由人机交互模块进行配置，大数据分析模块用于对流域梯级电站通信设备运维及升级改造提供决策支持。由于数据集中存储，全流域设备数据的整合，数据分析技术可以充分发挥为设备运维管理提供决策支持。
所述数据可视化模块，运用三维GIS、三维可视化、或者数据可视化技术，将设备运行数据、配置数据、告警数据进行可视化展示，可视化展示包含大屏、桌面显示器、或移动设备等。
本发明一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，一方面可以实现对流域梯级电站通信设备统一监控，统一管理，打破不同区域各自为营的管理现状，提高管理效率。另一方面可对全流域通信设备实现智能化决策支持，故障提前预警、事故快速处理等功能。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，包括：
设备监控模块、海量数据存储模块、资源管理模块、大数据分析模块、数据可视化模块、人机交互模块；
海量数据存储模块按照预设周期向设备监控模块下发收集指令，并接收实时设备状态数据；
设备监控模块接收到海量数据存储模块下发的收集指令后，向各区域通信综合管理系统下发实时数据收集请求，并将收到的设备状态数据发送给海量数据存储模块；
资源管理模块从海量数据存储模块获取通信设备状态数据，并将通信设备状态数据和通信资源数据发送至人机交互模块；
资源管理模块从人机交互模块接收通信资源配置及通信设备控制指令，将通信设备控制指令发送至设备监控模块；设备监控模块接收资源管理模块下发的通信设备控制指令和通信资源配置指令后，将该指令发送至对应区域的通信综合管理系统；
大数据分析模块从海量数据存储模块提取分析所需数据，并将分析结果发送至数据可视化模块、人机交互模块；
数据可视化模块从海量数据存储模块提取可视化所需数据，数据可视化模块从大数据分析模块获取分析结果，进行高分辨率可视化展示；
人机交互模块从资源管理模块获取设备状态数据和资源数据，人机交互模块从大数据分析模块获取分析结果，人机交互模块向大数据分析模块发送分析指令，人机交互模块向资源管理模块发送通信资源配置及通信设备控制指令。
管辖设备范围包括：光传输设备、BITS时钟设备、通信电源设备、调度交换设备、行政交换设备、融合通信设备、载波通信设备、微波通信设备、卫星通信设备、视频会议设备。
在实际使用时，由于区域综合网管系统已实现了对所有或者部分的监控，若有部分新建设备或其他已有设备未纳入已有区域综合网管系统，可在本发明建设时进行改造，但为了保持本发明通信设备集中智能监控系统层次划分，仍需通过原有通信综合管理系统与设备直接相连，本发明中设备监控模块不与设备直接相连。
以某集团为例，该集团在使用本发明时，在A区域和B区域已完成区域综合网管的建设，但仍有部分设备信息，如视频会议系统MCU、视频会场中控、融合通信设别等，未纳入区域综合网管的监控范围，在建设通信设备集中智能监控系统时,把这部分信息数据进行了采集，但仍然首先传送至区域的通信综合管理系统，再传输至设备监控模块。
所述海量数据存储模块，用于存储设备实时数据与历史数据，包括设备状态数据、设备告警数据、通信资源数据、设备配置数据、机房动态环境数据。在实施过程中，除了将各区域综合网管系统的数据导入海量数据存储模块，仍可将各区域综合网管系统的现有数据库作为区域设备数据的一个备份继续使用。
所述海量数据存储模块，按照预设周期向设备监控模块下发收集指令，对于不同类型的数据采用不同的收集周期：对于设备告警信息采用较短的周期，范围在50ms~500ms范围内，对于设备状态信息采用一般的周期，范围在1s~5s范围内，对于机房动态环境数据采用较长的周期，范围在5s~20s范围内。在实际配置时，可根据流域通信设备管理要求另行设置采集周期。
所述设备监控模块仅作为接口模块，本身不具备对设备监控的能力，而是通过与各区域通信综合管理系统连接，向各区域通信综合管理系统下发设备数据收集指令，并接收各区域通信综合管理系统上发的设备数据，同时向各区域通信综合管理系统下发设备控制命令，由各区域运维人员进行实际设备进行控制。在本发明实际实施过程中，若已有区域综合网管系统可以实现对设备的直接控制也可保留该功能。
设备监控模块一般采用双机冗余配置，链路利用光环网的冗余配置保证可靠性，从设备和链路两方面的冗余保证数据源的可靠性。与各区域通信综合管理系统之间的指令和设备数据包格式一般按照实际情况进行设计，或参照管辖范围设备的北向接口格式。
所述设备监控模块，采用管辖范围内的光传输网与各区域通信综合管理系统进行连接。充分利用现有资源，可以按照连接可靠性要求设置通道保护等级，无需为本发明系统另建通道。在实际实施过程中，可以根据流域通信设备情况，考虑在光传输系统以外通过租赁通道、建设卫星通信通道等方式建设备用通道作为光传输系统的后备。
所述资源管理模块，用于通信设备的履历管理、设备配置管理、通信资源管理。
履历管理，包括设备设计文件、采购文件、合同、安装过程记录、竣工图纸及配线资料、故障及处理记录、设备维护记录、改造升级记录、备品备件定额、备品备件定额及储备情况等。
设备配置管理，包括设备操作手册、业务需求情况、设备各模块配置情况等。
通信资源管理，包括设备最大通信容量、已用容量、可用容量、通信业务配置情况等。
所述人机交互模块，用于用户与该监控系统的交互，交互内容包括：设备状态查看、告警查看、资源查看与配置、大数据分析管理、数据可视化配置等。由于设备信息集中管理，全流域设备实现了统一规划和管理，设备运行维护效率更高。
人机交互模块的设备根据使用情况，可以通过DLP拼接屏、小间距LED、液晶拼接等显示方式用来综合指挥、应急调度、对外展示等，通过桌面显示器用来日常生产，通过手机、平板电脑用来供维护人员在现场获取信息。
所述大数据分析模块，利用大数据分析技术，对海量数据存储模块中的数据进行分析；大数据分析模块使用的模型与数据源能够由人机交互模块进行配置，大数据分析模块用于对流域梯级电站通信设备运维及升级改造提供决策支持。在实施本发明通信设备集中智能监控系统时，除了可以固化一部分成熟的大数据分析算法，还可提供数据接口，供第三方平台使用，也可以提供开发工具包，供运维人员进行二次开发。
所述数据可视化模块，运用三维GIS、三维可视化、或者数据可视化技术，将设备运行数据、配置数据、告警数据进行可视化展示，可视化展示包含大屏、桌面显示器、或移动设备等。
本发明提供一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，用一个平台统一对全流域设备进行管理，打破区域限制，提高设备管理效率；同时整合各个区域设备数据，利用数据分析手段对全流域设备管理提供技术支持。

Claims (10)

1.一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于包括：
设备监控模块、海量数据存储模块、资源管理模块、大数据分析模块、数据可视化模块、人机交互模块；
海量数据存储模块按照预设周期向设备监控模块下发收集指令，并接收实时设备状态数据；
设备监控模块接收到海量数据存储模块下发的收集指令后，向各区域通信综合管理系统下发实时数据收集请求，并将收到的设备状态数据发送给海量数据存储模块；
资源管理模块从海量数据存储模块获取通信设备状态数据，并将通信设备状态数据和通信资源数据发送至人机交互模块；
资源管理模块从人机交互模块接收通信资源配置及通信设备控制指令，将通信设备控制指令发送至设备监控模块；设备监控模块接收资源管理模块下发的通信设备控制指令和通信资源配置指令后，将该指令发送至对应区域的通信综合管理系统；
大数据分析模块从海量数据存储模块提取分析所需数据，并将分析结果发送至数据可视化模块、人机交互模块；
数据可视化模块从海量数据存储模块提取可视化所需数据，数据可视化模块从大数据分析模块获取分析结果，进行高分辨率可视化展示；
人机交互模块从资源管理模块获取设备状态数据和资源数据，人机交互模块从大数据分析模块获取分析结果，人机交互模块向大数据分析模块发送分析指令，人机交互模块向资源管理模块发送通信资源配置及通信设备控制指令。
2.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述通信设备包括：光传输设备、BITS时钟设备、通信电源设备、调度交换设备、行政交换设备、融合通信设备、载波通信设备、微波通信设备、卫星通信设备、视频会议设备。
3.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述海量数据存储模块，用于存储设备实时数据与历史数据，包括设备状态数据、设备告警数据、通信资源数据、设备配置数据、机房动态环境数据。
4.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述海量数据存储模块，按照预设周期向设备监控模块下发收集指令，对于不同类型的数据采用不同的收集周期：对于设备告警信息采用较短的周期，对于设备状态信息采用一般的周期，对于机房动态环境数据采用较长的周期。
5.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述设备监控模块作为接口模块，通过与各区域通信综合管理系统连接，向各区域通信综合管理系统下发设备数据收集指令，并接收各区域通信综合管理系统上发的设备数据，同时向各区域通信综合管理系统下发设备控制命令，由各区域运维人员进行实际设备进行控制。
6.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述设备监控模块，采用管辖范围内的光传输网与各区域通信综合管理系统进行连接。
7.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述资源管理模块，用于通信设备的履历管理、设备配置管理、通信资源管理。
8.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述人机交互模块，用于用户与该监控系统的交互，交互内容包括：设备状态查看、告警查看、资源查看与配置、大数据分析管理、数据可视化配置。
9.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述大数据分析模块，利用大数据分析技术，对海量数据存储模块中的数据进行分析；大数据分析模块使用的模型与数据源能够由人机交互模块进行配置，大数据分析模块用于对流域梯级电站通信设备运维及升级改造提供决策支持。
10.根据权利要求1所述一种流域梯级电站通信设备集中智能监控系统，其特征在于：所述数据可视化模块，运用三维GIS、三维可视化、或者数据可视化技术，将设备运行数据、配置数据、告警数据进行可视化展示，可视化展示包含大屏、桌面显示器、或移动设备。
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