導(dǎo)語：一種智能配線資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:隨著電力通信網(wǎng)中各類設(shè)備資源不斷增加，網(wǎng)絡(luò)配線等附屬設(shè)施的規(guī)模也逐漸龐大，導(dǎo)致配線架資源數(shù)據(jù)愈趨復(fù)雜。傳統(tǒng)的配線管理模式通過紙質(zhì)標(biāo)簽進(jìn)行配線信息展示難以對(duì)配線架有效運(yùn)維。本文設(shè)計(jì)了一種基于墨水屏顯示技術(shù)的電力通信網(wǎng)配線資源管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)配線資源的高效管理。

關(guān)鍵詞:智能配線;資源管理系統(tǒng);設(shè)計(jì)

近年來，隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，電力通信網(wǎng)中各類通信傳輸不斷增加。大量的設(shè)備投入促進(jìn)了電力通信網(wǎng)的快速發(fā)展，但同時(shí)也需要更大的網(wǎng)絡(luò)配線規(guī)模來支持這些設(shè)備的運(yùn)行。這導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)配線架的資源數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長，給網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)配線架的統(tǒng)一管理帶來了諸多困難。傳統(tǒng)的配線架管理方式通過紙質(zhì)標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄以及信息更新已經(jīng)難以滿足較低人力成本以及運(yùn)營開支的需求。另外，這種紙質(zhì)標(biāo)簽還會(huì)出現(xiàn)脫落、損毀以及信息模糊等現(xiàn)象，導(dǎo)致無法提供給資源管理系統(tǒng)準(zhǔn)確的配線架資源數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)用新的標(biāo)簽技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)配線架智能高效的管理迫在眉睫。

1.標(biāo)簽標(biāo)識(shí)技術(shù)

主流的標(biāo)簽技術(shù)包括二維碼、射頻標(biāo)識(shí)（RFID）以及電子標(biāo)識(shí)（eID），目前已有大量工作基于這些標(biāo)簽技術(shù)進(jìn)行光配線網(wǎng)絡(luò)（ODN）的智能管理。一些設(shè)備商在配線架中的跳線兩端都嵌入了RFID標(biāo)簽，使設(shè)備能夠自動(dòng)讀取配線之間的連接信息。部分研究者基于eID技術(shù)提出了一套完善的ODN網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)方案，使網(wǎng)絡(luò)中無源設(shè)備能夠完成自主信息交互。另外，二維碼的引入也能夠?qū)ε渚€架端口信息進(jìn)行統(tǒng)一化規(guī)范化標(biāo)識(shí)，并且實(shí)現(xiàn)內(nèi)外線工作人員對(duì)配線架管理系統(tǒng)的聯(lián)合操作。這幾種主流標(biāo)簽技術(shù)都具有各自的特行業(yè)曲線可替代度影響力可實(shí)現(xiàn)度行業(yè)關(guān)聯(lián)度真實(shí)度點(diǎn)，但在應(yīng)用于智能配線架管理的場景時(shí)都存在一定的缺陷。二維碼能夠方便工作人員實(shí)時(shí)查看資源信息并節(jié)約打印成本。但是，二維碼是一種紙質(zhì)標(biāo)簽，仍然存在易損毀、易脫落的問題，對(duì)于配線架資源管理以及運(yùn)維效率改善有限。RFID是非接觸式的電子標(biāo)簽，通過集成電路芯片與天線之間的電磁感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。在安全性方面，該標(biāo)簽內(nèi)部信息能夠通過密碼保護(hù)，不易被篡改與偽造。另外，RFID標(biāo)簽的信息存儲(chǔ)在芯片中，能夠避免油污等化學(xué)物品的侵蝕。但是，RFID標(biāo)簽在利用天線線圈獲取能量時(shí)需要提供連續(xù)供電，能耗較大。eID是接觸式的電子標(biāo)簽，通過與集成電路芯片的物理連接才能讀取標(biāo)簽中的信息。eID標(biāo)簽相對(duì)于RFID功耗較低并且讀取速率更快，在安全性方面需要采用專用的讀寫工具進(jìn)行信息篡改。但是，eID標(biāo)簽的嵌入結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且難以在不中斷業(yè)務(wù)的情況下對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。電子墨水屏是一種低能耗、無閃爍的顯示技術(shù)，誕生于20世紀(jì)末，通過電子墨水的雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)給一個(gè)正電壓時(shí)，電子墨水會(huì)吸引黑色的負(fù)電荷，并將白色的正電荷呈現(xiàn)給讀者。斷電后，電子墨水將保持當(dāng)前的電荷狀態(tài)。因此，電子墨水屏在不進(jìn)行刷新操作時(shí)能夠一直保持當(dāng)前的頁面并且不消耗電能，節(jié)約了大量的運(yùn)維成本。電子墨水屏技術(shù)在制作電子閱讀器、手表、手機(jī)以及商品價(jià)簽、公交站牌等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。在商品零售行業(yè)中，能夠利用單片機(jī)原理實(shí)現(xiàn)電子墨水屏在低功耗的條件下準(zhǔn)確顯示以及更新商品信息的功能。另外，電子墨水屏需要基于WiFi技術(shù)建立無線通信模塊，來完成顯示頁面信息的實(shí)時(shí)更新。由于電子墨水屏具有易讀性、省電、易嵌入等優(yōu)勢，本文將電子墨水屏技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)配線架電子標(biāo)簽的制作，并基于此設(shè)計(jì)了一個(gè)配線資源管理系統(tǒng)。

2.電子墨水屏技術(shù)方案

本文設(shè)計(jì)的配線資源智能管理系統(tǒng)核心在于能夠通過手機(jī)App對(duì)配線架嵌入的電子墨水屏上的信息實(shí)時(shí)監(jiān)控以及更新術(shù)。手機(jī)端配線資源管理系統(tǒng)與電子墨水屏之間的無線通信實(shí)現(xiàn)方案如圖2所示。外線施工人員通過手機(jī)端配線資源管理系統(tǒng)，將更新后的配線架信息以字節(jié)為單位發(fā)送至ESP8826無線串口，在保證較低丟包率的同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)一定范圍內(nèi)的穿墻傳輸。串口將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到MCU控制器中。MCU采用STM32F103系列，能夠?qū)崿F(xiàn)文本文檔的讀取、電源模塊的控制以及電子墨水屏的刷新操作。MCU接收到的信息通過轉(zhuǎn)接電路發(fā)送至電子墨水屏的接收終端。當(dāng)接收終端信息更新后會(huì)刷新電子墨水屏的顯示頁面，將新接收到的信息顯示在電子墨水屏上。電子墨水屏可以采用152mm*102mm的有源矩陣電泳顯示器GDE043A2，分辨率為800*600。電子墨水屏供電電路基于開關(guān)穩(wěn)壓芯片LT1615設(shè)計(jì)，能夠保證電子墨水屏在低能耗的狀態(tài)下一直顯示配線架的實(shí)時(shí)信息，便于施工人員進(jìn)行配線信息識(shí)別。當(dāng)工作人員進(jìn)行操作并更新配線架信息時(shí)，該供電電路的瞬時(shí)升壓也能保證電子墨水屏顯示的頁面信息及時(shí)刷新。

3.配線資源管理系統(tǒng)架構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的配線資源管理系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。該架構(gòu)主要包括內(nèi)線資源管理員負(fù)責(zé)的服務(wù)器端配線資源管理系統(tǒng)、外線施工人員負(fù)責(zé)的手機(jī)端配線資源管理系統(tǒng)以及智能配線架這三個(gè)模塊之間的交互關(guān)系。在智能配線架模塊中，需要在各配線上嵌入電子墨水屏來進(jìn)行信息標(biāo)識(shí)。這是實(shí)現(xiàn)配線架資源智能高效管理的基礎(chǔ)。基于電子墨水屏技術(shù)制作的電子標(biāo)簽?zāi)軌虮苊鈧鹘y(tǒng)紙質(zhì)標(biāo)簽易損毀與易脫落的問題，且便于工作人員實(shí)時(shí)獲取與記錄各配線的相關(guān)信息。由于路由以及端口信息都能通過電子墨水屏識(shí)別，工作人員在進(jìn)行跳接等操作時(shí)能夠大大降低業(yè)務(wù)耗時(shí)。另外，電子墨水屏在不進(jìn)行刷新操作時(shí)能夠一直保持當(dāng)前的頁面并且不消耗電能。因此，電子墨水屏的引入不會(huì)帶來高額的運(yùn)維成本，并且為配線架智能高效管理提供了很大便利。在手機(jī)端配線資源管理系統(tǒng)模塊中，包括多個(gè)功能子模塊，如實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)表更新、工單上報(bào)等。當(dāng)外線施工人員收到內(nèi)線管理員下發(fā)的工單時(shí)，首先識(shí)別相關(guān)配線并進(jìn)行相應(yīng)操作。之后，施工人員通過手機(jī)App登陸配線管理系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作管理。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)刷新電子墨水屏顯示的頁面信息，并且將更新的信息連同操作工單一起上報(bào)給資源管理系統(tǒng)。另外，操作日志子模塊還會(huì)對(duì)該工單數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以便于診斷可能發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)故障的原因。在服務(wù)器端配線資源管理系統(tǒng)模塊中，也包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、工單發(fā)放等多個(gè)功能子模塊。內(nèi)線資源管理員能夠通過Web服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)庫中智能配線架的資源信息。當(dāng)電力通信網(wǎng)中發(fā)生故障或相關(guān)設(shè)備需要進(jìn)行調(diào)整時(shí)，資源管理員通過對(duì)實(shí)時(shí)的配線架資源信息分析來決策相應(yīng)的運(yùn)維操作。之后，該系統(tǒng)向外線施工人員下發(fā)包含決策操作的工單。因此，整個(gè)架構(gòu)完成了資源管理系統(tǒng)對(duì)智能配線架閉環(huán)式的管理運(yùn)維。

4.總結(jié)

為了智能高效地管理電力通信網(wǎng)配線架，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)配線資源管理系統(tǒng)架構(gòu)方案。該方案需要在配線中嵌入電子墨水屏為智能配線管理建立基礎(chǔ)。另外，外線施工人員需要通過相應(yīng)的配線資源管理App，對(duì)配線架實(shí)時(shí)操作以及與內(nèi)線資源管理人員進(jìn)行信息交互。本文設(shè)計(jì)的方案能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗、低成本的資源管理以及工單操作，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)配線架智能高效管理具有重要意義。

作者:陳東明 單位:廣西電網(wǎng)北海供電局