电力光传输设备状态检测评价方法与流程

本发明涉及通信网络技术领域，具体涉及一种电力光传输设备状态检测评价方法。

背景技术：

随着智能电网的发展，作为电网神经系统的通信网在电网安全生产和经营管理中发挥着越来越重要的支撑作用，同时电力通信网自身规模日益庞大，结构日趋复杂，对网络的精益化运维水平提出了较高的要求，单纯依靠人工经验进行网络运维和优化、网络可靠性及运行方式的分析决策，已经不能适应电力通信网的发展。

当前tms、网管、动环等各类通信应用系统中拥有大量数据，但各系统对数据的利用率不到7％，且数据之间的关联性未被挖掘，只能给出一个是否需要检修的结论，不能直观的反映光通信网络的具体缺陷和薄弱环节，为我们科学检修指明方向。同时因电力通信网规模急剧膨胀，网络结构也变得复杂，导致通信故障和隐患埋藏较深，通信网络及设备的维护较大程度上还停留在发生问题后的响应，而非主动的预警式的监控。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明公开一种电力光传输设备状态检测评价方法，能够解决现有电力通信网络缺少预警监控和检修指导的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

电力光传输设备状态检测评价方法，包括以下步骤：

获取系统基础数据并进行预处理以建立状态量；

依据指标模型标准周期性的对状态量进行指标运算以生成指标数据；

依据故障预警标准周期性的对指标数据进行预警分析以进行故障预警；

依据检修模型标准周期性的对指标数据进行检修分析以提出检修建议。

进一步的，所述预处理包括去重处理、冲突处理、归一化处理、压缩处理和索引化处理。对系统基础数据进行分步处理和分类整理，便于对系统基础数据进行存储和查找。能够集中整合各系统基础数据，摆脱以往单一数据单一用途的做法，将各类数据汇总、归纳、梳理形成数据联动，辅助人员进行故障定位和决策分析。

进一步的，所述状态量包括光接口运行状态、板卡运行状态、电接口运行状态和板卡生命周期。以状态量的表述方式，通过在线监测技术获取状态信息对全网光传输设备进行状态评估。

进一步的，所述光接口运行状态包括储备电平、光接口温度和光接口误码率。通过四个方面建立状态量对光传输设备进行评估，并制定评价标准。能够准确可信地估计或预测通信网的状况。

进一步的，所述板卡运行状态包括主控板运行状态、交叉矩阵板运行状态、电源板运行状态和电接口板运行状态。对重要板卡实时监测，当任意一块板卡失效时都能给出预警提示。能够提高电力通信对业务的保障要求。

进一步的，所述指标运算将状态量与指标模型标准进行对比以得到得分，并将得分转换为指标数据。指标数据便于运维人员分类统计，避免了人工对繁杂的基础数据进行统计，提高了工作效率。

进一步的，所述指预警分析将指标数据与故障预警标准对比以得到预警分类，并根据预警分类进行故障预警。对数据进行自动化处理并根据不同的数据进行故障预警，保证预警的准确性和及时性。

进一步的，所述预警分类包括正常状态、注意状态和告警状态。通过三个预紧分类直观有效地进行预警，便于运维人员及时做出相应并进行维护。

进一步的，所述检修分析将指标数据与检修模型标准对比以得到检修分类，并根据检修分类提出检修建议。对数据进行自动化处理并根据不同的数据提出不同的检修建议，辅助人员进行故障定位和决策分析。

进一步的，所述检修分类包括a类检修、b类检修、c类检修和d类检修。根据四个不同类别的检修建议对运维人员进行建议，指导运维人员进行科学检修。

本发明公开一种电力光传输设备状态检测评价方法，数据能够自动采集，实时更新，无需人工维护；能够对数据深度挖掘与联动，实现状态评估和风险预警功能，将电力系统过去的被动“救火式”维护转为现在的主动式预防；通过对通信网络系统的全面监控实现通信网全方位评估分析，大大减轻了运维人员的精力和时间，提高工作效率；基于大数据通信网智能分析决策系统，拥有智能化高、实用性强、界面友好的特点，可在通信网运行、检修、规划等方面广泛应用，从而提高通信管理水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的流程框图；

图2是本发明实施例的储备电平示意图；

图3是本发明实施例的板卡生命周期图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例所述电力光传输设备状态检测评价方法，包括以下步骤：获取系统基础数据并进行预处理以建立状态量；依据指标模型标准周期性的对状态量进行指标运算以生成指标数据；依据故障预警标准周期性的对指标数据进行预警分析以进行故障预警；依据检修模型标准周期性的对指标数据进行检修分析以提出检修建议。

根据缺陷性质和概率统计分析，借鉴以往发现、处理缺陷的方法、数据和经验，以状态量的表述方式，通过在线监测技术获取状态信息对全网光传输设备进行状态评估。

采用hadoop体系进行海量数据的处理运算。海量数据的统计汇总，是大数据分析系统的基础要求，而传统的基于数据库的数据运算方式，要求数据一次装载后运算，无法满足对实时海量数据的汇总要求，且运行成本高。将待运算的海量数据实时加载入hadoop平台，利用mapreduce框架进行数据的统计、汇总及特征值等运算，可满足大数据量、实时性高的运算要求。

预处理包括去重处理、冲突处理、归一化处理、压缩处理和索引化处理。对系统基础数据进行分步处理和分类整理，便于对系统基础数据进行存储和查找。能够集中整合各系统基础数据，摆脱以往单一数据单一用途的做法，将各类数据汇总、归纳、梳理形成数据联动，辅助人员进行故障定位和决策分析。

状态量包括光接口运行状态、板卡运行状态、电接口运行状态和板卡生命周期。以状态量的表述方式，通过在线监测技术获取状态信息对全网光传输设备进行状态评估。

光接口运行状态包括储备电平、光接口温度和光接口误码率。

光接口实际收光功率不能高于过载光功率，不能低于接收机灵敏度，否则该光路失效，不能正常通信。在设备投运之初，收光功率肯定能满足以上条件，随着运行年限的增加，设备逐步老化，光缆性能也逐步劣化，收光光率会慢慢变低。当收光功率降低到接收机灵敏度以下时，光通信误码增多以致无法正常通信。

因此提出了储备电平的概念，如图2所示。储备电平就是实际收光功率减去光接收机灵敏度。储备电平反映了该光传输设备光路的健康程度，因此有必要对储备电平实时监控，当储备电平值降低到一定的区间时就能给出预警提示。

对光接口模块寿命影响最大因素是光接口温度，光接口温度也能一定程度反映设备的环境温度，和设备的散热情况。因此有必要对光接口温度实时监控，当温度升高到一定的区间时就能给出预警提示。

光接口误码率是数字传输系统中最重要的指标，光传输系统引起误码的因素很多，比如：抖动、色散、交叉复用、电磁干扰、设备故障、电源瞬态干扰、人为活动等。按照g.826建议指标对光接口的误块秒(es)、严重误块秒(ses)、不可用秒(uas)、背景误块(bbe)进行监测，根据不同的误码类型给出预警提示。

根据以上三个指标，提出了光接口运行状态评价标准及打分细则，如表1所示。

表1

板卡运行状态包括主控板运行状态、交叉矩阵板运行状态、电源板运行状态和电接口板运行状态。电力通信对业务的保障要求特别高，通信设备的任意一块硬件故障都不会造成业务中断。电力光传输设备必须都具备两个及以上光接口板，承载在光路上的业务有很多保护技术。而用来保证光传输设备正常运行的重要板卡必须通过硬件保护来实现。

重要板卡包括主控板、交叉矩阵板、电源板、和电接口板。因此有必要对这些重要板卡实时监测，当任意一块板卡失效时都能给出预警提示。

根据以上四类板卡，提出了板卡运行状态评价标准，如表2所示。

表2

光传输设备电接口存在的目的就是给业务部门提供可靠地通信通道。因此有必要对每条通信通道电接口进行误码监测，并列出存在误码的通信通道电接口，对误码原因进行排查，评价标准如表3所示。

表3

任何电子设备都是有生命周期的，随着运行年限的增加，设备性能将逐步减低，故障率逐步提高，最后需要报废更换。如图3所示，电力系统对板卡生命周期的设计年限为10年，如果新投运光传输设备板卡质量按照满分100分计算，将10年内板卡分为4档来统计，最后取加权平均就是这台设备评价得分，评价标准如表4所示。

表4

指标运算将状态量与指标模型标准进行对比以得到得分，并将得分转换为指标数据。指标数据便于运维人员分类统计，避免了人工对繁杂的基础数据进行统计，提高了工作效率。

指预警分析将指标数据与故障预警标准对比以得到预警分类，并根据预警分类进行故障预警，如表5所示。对数据进行自动化处理并根据不同的数据进行故障预警，保证预警的准确性和及时性。

表5

预警分类包括正常状态、注意状态和告警状态。通过三个预紧分类直观有效地进行预警，便于运维人员及时做出相应并进行维护。

检修分析将指标数据与检修模型标准对比以得到检修分类，并根据检修分类提出检修建议。对数据进行自动化处理并根据不同的数据提出不同的检修建议，辅助人员进行故障定位和决策分析。

各设备根据状态评价现象安排不同级别检修，根据检修的影响程度将检修分类分为a类检修、b类检修、c类检修和d类检修。根据四个不同类别的检修建议对运维人员进行建议，指导运维人员进行科学检修。

根据状态量评价打分细则和检修建议所述内容，对所有光传输设备进行评价打分，根据评价内容进行检修自动分类。并对所有光传输设备按照评价分数进行排序，对分数低的设备进行重点监测。根据状态评价内容自动生成光传输设备评价表，作为该设备的体检报告，如表6所示。

表6

综上所述本发明公开一种电力光传输设备状态检测评价方法，数据能够自动采集，实时更新，无需人工维护；能够对数据深度挖掘与联动，实现状态评估和风险预警功能，将电力系统过去的被动“救火式”维护转为现在的主动式预防；通过对通信网络系统的全面监控实现通信网全方位评估分析，大大减轻了运维人员的精力和时间，提高工作效率；基于大数据通信网智能分析决策系统，拥有智能化高、实用性强、界面友好的特点，可在通信网运行、检修、规划等方面广泛应用，从而提高通信管理水平。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。