配电自动化无线通信故障定位的方法
【专利摘要】配电自动化无线通信故障定位的方法，它采用集成技术，集成配电自动化主站系统、无线网管系统相关信息，并采集通信路径的相关信息，然后根据通信的上下行数据流，分析通信通过的路径，建立通信拓扑关系，根据配电自动化主站系统配电终端的通信故障信息，自动分析通信故障的原因，定位通信故障的节点，最后利用集成的配电自动化主站地理信息，在地理图上定位通信故障的地点，自动生成处缺单。本发明可主动发现、分析故障，降低人力成本，提高配网自动化系统可用性，促进配网自动化实用化工作，具备可视化的展示手段，便于供电公司维护人员消除缺陷，缩短通信故障持续时间。
【专利说明】配电自动化无线通信故障定位的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及配电自动化通信领域，具体地说是一种配电自动化无线通信故障定位的方法。
【背景技术】
[0002]在进行配电自动化建设和应用过程中，主站和终端通信是配电自动化应用是否成功的关键因素，配电网运行状态的监视、控制和故障处理都依赖于通信网来实现，目前，采用ΕΡ0Ν(以太网无源光网络)技术无疑是一个比较好的选择，但是由于城市建设和电力线路规划的原因，存在光缆施工困难等因素，因此考虑采用了无线通信方案来实现配网自动化数据采集，无线公网通信因其部署迅速、覆盖率高、不受地域限制等特点，在配电自动化应用越来越多。虽然无线公网通信方案优势明显，但同样存在一些缺点:通信延迟较大、通信稳定性差等等，因此在采用无线公网通信时，故障快速查找和定位，是采用无线公网通信成功与否的关键因素。
[0003]由于无线公网通信涉及的环节较多，包括SIM卡、无线模块、移动无线网络、运营商内部链路及配置、供电公司接入网络及设备、安全设备、无线数采计算机、配电终端等，在出现通信故障时，对于供电公司内部的部分可以准确定位，但涉及到移动运营商部分的问题，难以查找和定位，目前，当出现通信故障时，维护人员首先查看相关的无线通信终端是否故障、通道是否故障、防火墙和路由器是否故障，再分析通信报文，查看上下行报文，分析出通信中断的具体时间和现象，往往会耗去I小时左右的时间。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种配电自动化无线通信故障定位的方法，它采用数据集成和采集通信网络路径节点信息的方法，按照通信路径进行分析，定位通信故障节点，指导缺陷消除工作，提高配电自动化实用化程度。
[0005]为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案:一种配电自动化无线通信故障定位的方法，其特征是，所述的方法包含以下步骤:一种配电自动化无线通信故障定位的方法，其特征是，所述的方法包含以下步骤:
[0006]a、集成配电自动化主站系统、无线通信网管系统和无线数据采集系统，获得无线数据采集系统的无线模块业务通信状态，无线通信网管系统的无线模块网管状态、SIM卡状态、基站状态信息，配电自动化主站系统的状态和位置信息；
[0007]b、根据通信的上下行数据流，分析通信通过的路径，建立通信拓扑关系；
[0008]C、采集通信路径关键节点状态信息；
[0009]d、按照建立的通信拓扑关系和关键节点状态信息，自动检测每个配电终端的通信状态，分析和定位故障节点；
[0010]e、利用集成的配电自动化主站地理信息，在地理图上定位通信故障的地点；
[0011]f、自动生成处缺单。
[0012]进一步的，所述步骤b中的拓扑关系的建立是通过分析ISO网络7层标准协议模型的第二层和第三层信息，提取数据包通过的路径和连接关系，建立一个网络通信路径的拓扑关系，同时利用SNMP协议、ICMP协议和ARP协议三种协议相结合的网络拓扑搜索算法，发现无线通信网络的链路层网络拓扑和提取网络的配置信息。
[0013]进一步的，所述步骤c中对通信路径关键节点状态信息的采集包括:通过描述通信路径的关键节点设备信息和IP地址信息，采用Ping包的方式，网络采集关键节点状态。
[0014]更进一步的，所述关键节点状态包括供电公司防火墙、路由器、移动运营商内部关键节点状态。
[0015]进一步的，在所述步骤d中，故障节点的分析和定位方法为:根据业务数据状态和网管数据状态进行关联和比对，分析故障类型，若网管状态正常而业务状态不正常，故障原因是配电终端部分，若网管状态和业务状态均不正常，故障原因是通信部分；然后通信部分再根据各关键节点的状态信息，确定故障的具体节点。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]1、本发明可主动发现、分析故障，降低人力成本，提高配网自动化系统可用性，促进配网自动化实用化工作。
[0018]2、由于可定位故障点和分析原因，具备可视化的展示手段，便于供电公司维护人员消除缺陷，缩短通信故障持续时间。
[0019]3、采用本发明的通信故障定位技术后，自动给出分析结果、定位具体故障点，只是点击画面的时间，I秒钟可以完成，大大缩短故障查找定位时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:
[0021]图1为本发明的集成系统图；
[0022]图2为本发明的通信故障定位模块的流程框图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合图1和图2对本发明具体实施例做详细的介绍:
[0024]图1本本发明的集成系统图，如图1所示，配电终端的业务数据经无线模块接入移动运营商内部网络，再经VPN专用网络通道、供电公司的路由器、防火墙，将业务数据传送到配电自动化主站系统，通信故障定位模块与配电自动化主站系统、无线通信网管系统和无线数据采集系统集成，获取相关信息。
[0025]故障定位模块进行如图2所示的故障分析定位，过程如下:
[0026]首先，故障定位模块获得无线数据采集系统的无线模块业务通信状态，无线网管通信系统的无线模块网管状态、SIM卡状态、基站状态信息，然后无线模块与配电终端关联分析，由于配电自动化主站系统的实时数据配置包含配电终端的地址信息，无线数据采集模块包含无线模块的ID信息，因此只有建立配电终端地址和无线模块ID的关联关系，才能对配电终端异常原因分析。
[0027]在获得上述无线数据采集系统的无线模块业务通信状态，无线网管通信系统的无线模块网管状态、SIM卡状态、基站状态信息，配电自动化主站系统的状态和位置信息后，通过描述通信路径的关键节点设备信息和IP地址信息，采用Ping包的方式，网络采集关键节点状态，关键节点状态包括供电公司防火墙、路由器、移动运营商内部关键节点状态。
[0028]通过分析ISO网络7层标准协议模型的第二层和第三层信息，提取数据包通过的路径和连接关系，建立一个网络通信路径的拓扑关系，同时利用SNMP协议、ICMP协议和ARP协议三种协议相结合的网络拓扑搜索算法，发现无线通信网络的链路层网络拓扑和提取网络的配置信息。
[0029]按照建立的通信拓扑关系，自动检测每个配电终端的通信状态，分析和定位故障节点。根据配电终端业务数据状态和网管数据状态进行关联和比对，分析故障类型，若网管状态正常而配电终端业务状态不正常，故障原因是配电终端部分，若网管状态和配电终端业务状态均不正常，故障原因是通信部分。然后通信部分再根据各关键节点的状态信息，确定故障的具体节点。
[0030]利用集成的配电自动化主站地理信息，在地理图上定位通信故障的地点。
[0031]自动生成处缺单，处缺单是一个缺陷处理单，包括缺陷设备、发生时间、原因、处理结果等信息，运维人员根据处缺单现场处缺。
[0032]以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种配电自动化无线通信故障定位的方法，其特征是，所述的方法包含以下步骤: a、集成配电自动化主站系统、无线通信网管系统和无线数据采集系统，获得无线数据采集系统的无线模块业务通信状态，无线通信网管系统的无线模块网管状态、SIM卡状态、基站状态信息，配电自动化主站系统的状态和位置信息； b、根据通信的上下行数据流，分析通信通过的路径，建立通信拓扑关系； C、采集通信路径关键节点状态信息； d、按照建立的通信拓扑关系和关键节点状态信息，自动检测每个配电终端的通信状态，分析和定位故障节点； e、利用集成的配电自动化主站地理信息，在地理图上定位通信故障的地点； f>自动生成处缺单。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤b中的拓扑关系的建立是通过分析ISO网络7层标准协议模型的第二层和第三层信息，提取数据包通过的路径和连接关系，建立一个网络通信路径的拓扑关系，同时利用SNMP协议、ICMP协议和ARP协议三种协议相结合的网络拓扑搜索算法，发现无线通信网络的链路层网络拓扑和提取网络的配置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤c中对通信路径关键节点状态信息的采集包括:通过描述通信路径的关键节点设备信息和IP地址信息，采用Ping包的方式，网络采集关键节点状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述关键节点状态包括供电公司防火墙、路由器、移动运营商内部关键节点状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，在所述步骤d中，故障节点的分析和定位方法为:根据业务数据状态和网管数据状态进行关联和比对，分析故障类型，若网管状态正常而业务状态不正常，故障原因是配电终端部分，若网管状态和业务状态均不正常，故障原因是通信部分；然后通信部分再根据各关键节点的状态信息，确定故障的具体节点。
【文档编号】H04W24/04GK104135740SQ201410363666
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】林琳, 齐臣祥, 林祺蓉, 邢华, 刘红霞, 王俏俏, 王晓军, 董晨晖 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司济南供电公司, 珠海许继芝电网自动化有限公司