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基于J2EE的电力企业通信管理系统的设计与实现

日期:2022年06月29日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:74
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202206032315499728 论文字数:33202 所属栏目:工程硕士论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇工程硕士论文,笔者认为电力企业通信管理系统,作为电力通信资源网络管理平台,为电力通信网的网络状态监视、通信资源管理整合、运行维护管理提供了综合网管系统。

第 1 章 绪论

1.1 课题背景及意义

随着通信技术的不断革新和我国产业经济的长足发展,我国的电力通信网络取得了突飞猛进的进步,其网络规模随着电网建设和工程改造也在不断扩大。组成通信网络的设备的厂家、种类、技术制式存在较大差异,网络存在通信节点分散、分布地域广阔,传输电网保护信息和控制指令,对网络的安全性和可靠性要求更高的特性。因此,电力通信网络作为电力系统的重要组成部分,在其中发挥着巨大的作用。

近十多年来,电力通信网络规模较前几十年增长了数倍甚至几十倍之多,有的地区的电力通信网络实现了从无到有。在过去,电力企业对于通信网络资源的管理方式往往采取工程设计图纸、自制数据卡片、“师带徒”等方式进行管理,这种管理方式存在以下缺点:数据资料的档案占地空间大、不容易保管;资料随着年代的久远容易分散、遗失,无法做到有效集中管理,且对相关通信管理人员技术水平要求较高。另外,电力通信网络上主要传递生产业务信息和管理控制信息,网络中不同的通信设备承载的业务种类繁多,这些通信设备节点间的连接方式复杂,节点间传输的数据信息无法有效直观地展现给通信管理人员,造成这些信息无法高效管理。虽然目前电力企业中绝大多数通信职能管理部门选用了设备厂家提供的电力通信专业网管系统,但是由于不同厂家的数据库系统和应用的技术规范不尽相同,使得不同厂家的电力通信网管系统间的兼容性较差,并且随着各种可再生能源逐渐并网,这些设备厂家传统的电力通信管理系统的可扩容性无法满足更加复杂的电力通信网络规模。

近几年,随着国家电网公司提出“能源互联网”的战略构想,其中“泛在电力物联网”作为直接与客户相连的配网,是“能源互联网”的重要组成部分,这张网依托于“云大物移智”技术,为了有步骤地实现该战略部署,势必在电力通信网络基建领域进行大力投入,这样就对电力通信网络的管理提出了更高的要求。因此,建设一套能够对电力通信系统实时监视,管理各种通信资源和运行数据,辅助通信管理人员对系统资源进行运维和调度的电力企业通信管理系统,不仅能够为企业节约大量人、才、物的成本,对于前沿的信息技术在通信管理工作中的广泛应用,也具有十分重要的意义[1-8]。

1.2 国内外研究现状

在国际领域中,欧美等发达国家对电力通信网的一些技术规范和标准研究较早。其中,电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)和国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)对于电力通信网核心算法和相关的通信协议均制订了技术规范和标准,相关公司也研发了 电 力 通 信 芯 片 , 并 且 将 全 球 移 动 通 讯 系 统 (Global System for MobileCommunications,GSM)、通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)和全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)等技术应用于电网的数据采集、监视和控制当中,其在电力通信网的电网控制和智能运维方面还广泛采用光纤通信技术,均领先于我国。电力通信管理系统相关理论成果已经较为成熟,并且各个国家均有适合自己特色的组成电力通信管理系统的一套软硬件组合,之所以各国间的电力通信管理系统各不相同,一方面是基于国家安全角度考虑,另一方面是各国电网网架结构不同,例如,美国的国家电网采用放射状网架结构,因其幅员广阔、地广人稀。而日韩因为国土面积不大、人口分布相对集中,采用环网网络架构。

在我国,电网作为关系国计民生的支柱产业,经过了中央和地方政府多年的大力投资建设和广大一线电力员工的不懈努力,使得我国的电网无论在城乡覆盖率还是服务保障水平上均得到了显著的提升。然而另一个事实是,电力通信网作为服务于电网的另一张实体网络,对于电力通信网中的各种设备、业务,目前还无法进行有效的集约化、扁平化的管理,虽然应用了部分专业网管,但没有跨专业互联的综合网管,建设通信管理系统需要从网络种类、网络构成、承载业务、管理内容、网络特点、厂商、网管及接口、是否纳入系统管理这八个维度来分析电力通信网中被管对象的特征,为系统建设提供合理的依据。

第 2 章 关键技术理论研究

2.1 J2EE 语言概述

J2EE 的体系结构可以分为四层,如图 2.1 所示。

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1.客户端层:负责与用户直接交互,J2EE 支持多种客户端,所以客户端既可以是WEB 浏览器,也可以是专用的 Java 客户端。

2.服务器端组件层:本层是为了基于 WEB 的应用服务的,利用 J2EE 中的 JSP 与Java Servlet 技术,可以响应客户端的请求,并向后访问封装有商业逻辑的组件。

3.企业级 Java Beans(EJB) 层:本层主要封装了商务逻辑,完全企业计算机,提供了事务处理,负载均衡、安全、资源连接等各种基本服务,程序在编写 EJB 时可以不关心这些基本的服务,集中注意力于商务逻辑的实现。

4.企业信息系统层:企业信息系统层包括了企业的现有系统(包括数据库系统、文件系统),J2EE 提供了多种技术以访问这些系统,如 JDBC 访问 DBMS。

在 J2EE 规范中,J2EE 平台包括有一整套的服务、应用编程接口和协议,可用于开发一般的多层应用和基于 WEB 的多层应用,是 J2EE 的核心和基础。它还提供了 EJB、Java Servlets API、JSP 和 XML 技术的全面支持等[9-13]。

2.2 B/S 架构概述

B/S 结构即浏览器/服务器模式(Browser/Server),这种网络模式是在 WEB 模式以后逐渐被公众所认知的,WEB 浏览器是客户端最常应用的软件。这种模式为开发、运维和应用系统都提供了便利,它将核心功能集中在服务器上,用户只需要将 NetscapeNavigator 或 Internet Explorer 浏览器安装在客户机上,将 SQL Server、Oracle、MYSQL 等数据库安装在服务器上。这样,浏览器可以经由 Web Server 同数据库进行数据交互。

B/S 结构对客户机/服务器(Client-Server,C/S)架构进行了改进和升级,它是一种三层 C/S 架构。将以往那种需要复杂专用软件才能实现的强大功能以日趋成熟的 WWW浏览器和通用浏览器替代。不仅降低了开发成本,而且逐渐成为一种先进的软件系统构造技术。

第一层是作为客户端的浏览器,它仅具有输入输出的简单功能,只能够处理很少的事务逻辑。由于客户不需要安装客户端,只要有浏览器就能上网浏览,而它需要面对大批量的使用者用户,所以界面设计无需复杂,更适合大众。

第二层是 WEB 服务器,该层负责数据传输。当用户想要访问数据库时,首先发送请求给 WEB 服务器,WEB 服务器将访问请求进行统一,然后向数据库服务器发送一个以SQL 语句实现的访问数据库的请求。

第三层是数据库服务器,它具有数据存储的强大功能。当数据库服务器收到了 WEB服务器的请求后,通过处理 SQL 语句,将处理完成结果返回至 WEB 服务器,然后以 HTML文本形式将收到的数据结果发送给浏览器,进而通过浏览器为我们展现出来。

第 3 章 系统总体设计需求分析........................13

3.1 系统非功能性需求分析.............................. 13

3.2 系统性能设计需求分析........................... 14

第 4 章 通信管理系统总体设计.................... 22

4.1 总体设计原则.................................22

4.2 系统体系结构设计............................. 22

第 5 章 通信管理系统详细设计及实现..........................29

5.1 实时监视模块设计............................ 30

5.1.1 实时监视模块总体结构................... 30

5.1.2 告警集中监视................................. 31

第 5 章 通信管理系统详细设计及实现

5.1 实时监视模块设计

5.1.1 实时监视模块总体结构

实时监视模块通过整合来自不同厂家的不同通信设备的各种告警和网管信息设备,使得通信调度能够在统一的界面下对电力通信网中的通信设备进行更加全面完整的网络实时监视,极大地拓宽了通信网络的监视范围,为通信调度处理故障提供了面向业务的告警分析。实时监视模块提供的功能包括告警集中监视、网络及业务监视。

告警集中监视功能包括告警提示、处理、定位,分析告警原因,历史告警的处理等;网络及业务监视功能包括监视重要业务电路运行状态。

实时监视模块的结构如图 5.2 所示。

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第 6 章 总结与展望

电力企业通信管理系统,作为电力通信资源网络管理平台,为电力通信网的网络状态监视、通信资源管理整合、运行维护管理提供了综合网管系统。本文的主要研究工作如下:

1.首先对电力企业进行调研和资源需求分析,提出建设电力通信管理管理系统的构想;

2.对电力企业通信管理系统的架构进行研究、设计并分析电力通信网络所需要具备的功能。

3.交代了系统的总体设计原则,接下