专利名称：电力通信系统的客户终端设备监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力通信技术领域，特别是涉及一种电力通信系统的客户终端设备监测系统。
背景技术：
近年来，智能电网课题的研究，对信息通信技术与电网技术的融合提出了更高的要求。智能电网已经涵盖了配网自动化、营配一体化的部分，它是以包括发电、输电、配电和用电各环节的电力系统为对象，将电网控制技术、信息通信技术和管理技术其有机融合在一起，实现从发电到用电所有环节信息的智能交流，系统地优化电力生产、输送和使用。随着无线通信技术的发展，最新的无线通信技术具有非视距传输能力强、抵抗自然灾害能力强、传输距离远、带宽大、不受限于地面线路结构等优点，宽带无线接入专网与有线通信和公网移动通信相比有着其不可比拟的优势。 现有的移动通信系统，由于客户终端的数量巨大，受无线资源等因素影响，一般对客户终端的管理仅限于用户层面的管理，即管理用户信息，将用户的电话号码或IP地址与SIM/USIM卡捆绑，进行用户的权限、认证、计费等的管理，对用户的在线状态、网络通断及设备故障情况等信息则不关注，只有当某个客户终端/用户被呼叫时，主叫方通过客户终端的设备是否可接通才可以判断被呼设备的中断情况。上述现有技术，无法及时了解客户终端的设备工作情况，难以切实做到保障电力设施安全、稳定、可靠地工作，同时，在电力通信业务中断时，由于通信完全中断，也无法获知通信中断的故障是因为通信系统设备产生了故障，还是因为业务系统终端(如DTU、FTU等)产生了故障，导致检修人员无法及时进行相应的故障处理。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种电力通信系统的客户终端设备监测系统。—种电力通信系统的客户终端设备监测系统，包括设于电力调度中心的终端检测模块，设于无线基站的无线通信模块，以及设于客户终端的通信响应模块；所述终端检测模块通过下行链路下发请求数据包至所述无线通信模块；所述无线通信模块通过无线方式将所述请求数据包发送至所述通信响应模块；所述通信响应模块接收所述请求数据包并返回确认数据包至所述无线通信模块；所述无线通信模块通过上行链路将所述确认数据包上发至所述终端检测模块。上述电力通信系统的客户终端设备监测系统，通过在电力通信系统的业务数据链路中插入数据包进行检测，实时获取客户终端设备的工作状况，提供准确的故障预警信息，使得电力调度中心能够及时捕获到网络故障信息，保障电力设施安全、稳定可靠的工作，同时，在发生业务中断故障时，可以帮助快速确认故障原因，提高故障排除的效率。
图I为一个实施例的电力通信系统的客户终端设备监测系统的结构示意图；图2为在电力TD-LTE无线宽带专网系统上应用的一个实施例结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的电力通信系统的客户终端设备监测系统的具体实施方式
作详细描述。图I示出了一个实施例的电力通信系统的客户终端设备监测系统的结构示意图，主要包括设于电力调度中心的终端检测模块，设于无线基站的无线通信模块，以及设于客户终端的通信响应模块。
其工作原理包括如下终端检测模块通过下行链路下发请求数据包至无线通信模块；无线通信模块通过无线方式将接收到的请求数据包发送至通信响应模块；通信响应模块接收请求数据包，并返回与该请求数据包对应的确认数据包至无线通信模块；无线通信模块通过上行链路将收到的确认数据包至终端检测模块。利用上述实施例的电力通信系统的客户终端设备监测系统，在电力调度中心，通过终端检测模块是否接收到确认数据包即可以实时获取客户终端的通信中断情况，既可以及时监测到出现通信中断故障的客户终端，切实做到保障电力设施安全、稳定、可靠地工作；同时，在出现通信中断故障时，可以获知导致通信中断的故障原因，是通信系统设备产生的故障或者是业务系统终端产生的故障，从而使得检修人员可以及时安排并进行相应的故障处理。在一个实施例中，电力通信系统的客户终端设备监测系统进一步实现的功能及相应的工作流程如下所述终端检测模块将存储的各个客户终端对应的请求数据包，依次将请求数据包插入通信系统的下行链路中下发至无线通信模块，其中，请求数据包中包括各个客户终端的标记信息。所述无线通信模块接收下发的请求数据包，并根据客户终端的标记信息，通过基站设备对对应的客户终端发起寻呼信息。所述通信响应模块通过客户终端设备接收请求数据包，启动业务响应流程对请求数据包进行解析，并生成相应的确认数据包，插入到客户终端设备的上行链路中上发至基站设备。通过将请求数据包作为普通的下行数据包，插入到下行链路中进行下发，将确认数据包作为普通的上行数据包，插入到上行链路中进行上发，实现对网络上下行链路的检测。在一个实施例中，所述终端检测模块下发请求数据包后，检测返回的确认数据包，若接收到对应的确认数据包，则记录为接通状态，否则，记录为断开状态，并根据记录内容生成查询日志。通过生成关于网络通断的日志信息，记录以供查询的网络空口通断状态，实现对通信终端的实时监测和故障状况的溯源查询。
在一个实施例中，所述终端检测模块根据设定的周期下发请求数据包至所述无线通信模块；其中，设定的周期符合以下公式T=N T0式中，T为设定的周期，N为客户终端的总数，T0为终端检测模块下发一个请求数据包与接收到与该请求包对应的确认数据包之间的时间间隔，Ttl可以根据用户需要进行设定。通过周期检测的方式，避免同时发送多个请求数据包进行检测时，造成网络负荷和资源浪费，在设定的周期T内对所有的客户终端进行一次检测，另外，对于时间间隔Ttl，可以根据网络的实际业务情况而定，例如，在业务繁忙时，可以将Ttl延长，降低业务繁忙时的检测频率，根据电网业务数据发送频度进行相应的调整，可以避免检测过程对网络的正常业务造成影响。
在一个实施例中，所述请求数据包和确认数据包中的数据包为ping协议包，其中，Ping协议包中包括客户终端的静态IP地址，在基于TCP/IP协议的通信网络中，静态IP地址能够唯一地标记各个客户终端设备。为了更清晰本发明的电力通信系统的客户终端设备监测系统的技术方案，下面阐述一个具体的应用实施例。图2示出了在电力TD-LTE无线宽带专网系统上应用的一个实施例结构示意图，如图中所示，在电力调度中心的分组数据网络网关上部署用于通断检测的终端检测模块，客户终端采用静态IP地址分配方式，即通过国际移动用户识别码(頂SI)匹配对应的IP方式，静态IP地址信息配置在用户信息服务器(HSS)的终端签约数据中。终端检测模块设置在防火墙(NAT)之内，终端检测模块与核心网的分组数据网络网关(PDN-GW)设备通过网线或路由器连接安全网关接口，在终端检测模块配置到分组数据网络网关的路由地址。终端检测模块周期性监测空口的通断状态，如果出现通/断，则记录日志信息，并记录相应通/断产生的时间等信息，终端检测模块设置一个检测周期T，T0为ping间隔时间
(即 ping 周期)，可以选择 100ms, 200ms, 300ms, 400ms, 500ms......,每隔时间 Ttl 发一个 ping
协议包到客户终端，客户终端返回一个Ping协议包响应给终端检测模块，终端检测模块收到Ping协议包响应则记录为“通”的状态，否则记录为“断”的状态。另外，还可以通过事件驱动方式检测，根据用户输入的操作来发送Ping协议包。终端检测模块将查询日志保存在一张表中，该表记录一定数量的查询日志信息，如果出现记录超过存储极限，则从第一条记录(最早的一条记录)开始重新覆盖。具体工作中终端检测模块发送一个ping协议包,业务网关接收到ping协议包后,将ping协议包转为下行数据包传送给分组数据网络网关；分组数据网络网关发送下行数据包通知给移动性管理实体(MME)和服务支持节点(SGSN);移动性管理实体接收到下行数据包通知后，发送接收相应确认字符，并发送寻呼消息(Paging)给无线基站的无线通信模块；服务支持节点接收到数据包通知后，发送接收相应确认字符，并发送寻呼消息给无线网络控制器(RNC);无线通信模块和无线网络控制器接收到寻呼消息后向客户终端发起寻呼信息；客户终端的通信响应模块接收到寻呼信息后，启动业务响应流程解析出Ping协议包，并且响应ping协议包给并返回确认数据包，确认数据包通过网络传给终端检测模块，同时产生一条查询日志的信息记录，用户在电力调度中心，通过查询日志就可以知道每一次检测的“通”、“断”情况，假设某一客户终端设备在一定的时间内，连续出现多次“断”的记录，则说明了该客户终端设备出现了通信中断故障。综合上述实施例，本发明的电力通信系统的客户终端设备监测系统可以周期性地或者事件驱动地检测客户终端设备的工作状况，及时捕获到网络的故障信息，不管在正常业务通信中，还是业务暂停的过程中，都能够了解到电力设备工作情况，在业务暂停的过程中，如果发生通信中断故障，电力调度中心能够及时发现故障，从而可以及时进行故障排除处理，切实保障电力设施安全、稳定可靠的工作。同时，在正常业务通信过程中，若出现业务中断时，也可以快速确认故障原因，从而快速定位故障并按专业进行相应的故障处理。进一步地，采用周期检测的方式，根据业务情况设置合理的周期，检测过程对网络正常的业务不产生影响，同时，也不会增加正常业务的网络负荷和资源消耗。 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种电力通信系统的客户终端设备监测系统，其特征在于，包括设于电力调度中心的终端检测模块，设于无线基站的无线通信模块，以及设于客户终端的通信响应模块； 所述终端检测模块通过下行链路下发请求数据包至所述无线通信模块； 所述无线通信模块通过无线方式将所述请求数据包发送至所述通信响应模块； 所述通信响应模块接收所述请求数据包并返回确认数据包至所述无线通信模块； 所述无线通信模块通过上行链路将所述确认数据包上发至所述终端检测模块。
2.根据权利要求I所述的电力通信系统的客户终端设备监测系统，其特征在于，所述终端检测模块将存储的各个客户终端对应的请求数据包,依次将所述请求数据包插入通信系统的下行链路中下发至所述无线通信模块，其中，所述请求数据包中包括各个客户终端的标记信息； 所述无线通信模块接收所述请求数据包，并通过基站设备对对应的客户终端发起寻呼信息； 所述通信响应模块接收所述请求数据包，启动业务响应流程对所述请求数据包进行解析，并生成相应的确认数据包插入到客户终端设备的上行链路中上发至所述基站设备。
3.根据权利要求I所述的电力通信系统的客户终端设备监测系统，其特征在于，所述终端检测模块下发请求数据包后，检测返回的确认数据包，若接收到对应的确认数据包，则记录为接通状态，否则，记录为断开状态，并根据所述记录内容生成查询日志。
4.根据权利要求I所述的电力通信系统的客户终端设备监测系统，其特征在于，所述终端检测模块根据设定的周期下发请求数据包至所述无线通信模块； 其中，所述设定的周期符合以下公式 T=N T0 式中，T为设定的周期，N为客户终端的总数，Ttl为终端检测模块下发一个请求数据包与接收到与该请求包对应的确认数据包之间的时间间隔。
5.根据权利要求I所述的电力通信系统的客户终端设备监测系统，其特征在于，所述请求数据包和确认数据包中的数据包为Ping协议包,其中，所述ping协议包中包括客户终端的静态IP地址。
全文摘要
本发明提供一种电力通信系统的客户终端设备监测系统，包括设于电力调度中心的终端检测模块，设于无线基站的无线通信模块，以及设于客户终端的通信响应模块；所述终端检测模块通过下行链路下发请求数据包至所述无线通信模块；所述无线通信模块通过无线方式将所述请求数据包发送至所述通信响应模块；所述通信响应模块接收所述请求数据包并返回确认数据包至所述无线通信模块；所述无线通信模块通过上行链路将所述确认数据包上发至所述终端检测模块。通过本发明的技术，使得电力调度中心能够及时捕获到网络故障信息，保障电力设施安全、稳定可靠的工作，同时，在发生业务中断故障时，可以帮助快速确认故障原因，提高故障排除的效率。
文档编号H04W24/04GK102724694SQ20121016434
公开日2012年10月10日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者张国翊, 张斌, 徐键, 杨俊权, 满洋, 陈宝仁 申请人:中国南方电网有限责任公司, 广东省电力设计研究院