一种电力通信网中业务传输时延的风险分析方法及装置与流程

本发明涉及电力通信技术领域，特别是涉及一种电力通信网中业务传输时延的风险分析方法及装置。

背景技术：

电力通信网是电力系统的重要组成部分，并且，电力通信网常常需要承载继电保护、安稳控制和调度数据等电力通信业务，以保证电网安全、高效的运行。

例如，电力通信网中的继电保护业务，可以在电网中的电力元件(如发电机、线路等)发生故障时，向电网值班人员发出警告信号，从而使得值班人员能够及时地采取措施解决故障，进而保证电网的正常运行。其中，为了在故障发生后，电网值班人员能够及时获得警告信息，进而保证电网的安全运行，需要将继电保护业务的传输时延限制在10毫秒之内。

而现有技术中，只存在针对正常环境的风险分析方法，即只能分析正常环境下电力通信业务的传输时延是否满足要求，并不存在既可以针对正常环境又可以针对恶劣环境的风险分析方法。其中，正常环境是指不会影响电力通信业务的传输时延的环境。

当遭遇恶劣环境，例如冰冻天气时，会使电力通信业务的传输时延增加，但是现有技术中的风险分析方法并不适用于恶劣环境，这样就使得在恶劣环境下通过现有技术所得到的分析结果并不准确。

因此，亟需提供一种业务传输时延的风险分析方法及装置，以适用于分析各种环境下电力通信业务的传输时延是否满足要求，从而提高分析结果的准确性。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种电力通信网中业务传输时延的风险分析方法及装置，以适用于分析各种环境下电力通信业务的传输时延是否满足要求，从而提高分析结果的准确性。

一方面，本发明实施例提供了一种电力通信网中业务传输时延的风险分析方法，所述方法可以包括：

确定待分析的目标电力通信业务；

确定所述目标电力通信业务所对应的目标业务路由，其中，所述目标业务路由涵盖有至少一个传输设备、至少一个网络节点设备和至少一条通信链路；

获得各个传输设备对应的第一整体传输时延和各个网络节点设备对应的第二整体传输时延；

分别获得待分析的目标环境对各条通信链路的影响值，并根据所获得的影响值，计算各条通信链路所对应的第三整体传输时延；

基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，获得所述目标业务路由所产生的总传输时延；

判断所述总传输时延是否小于预设阈值，若是，确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求。

可选地，所述传输设备包括：脉冲编码调制PCM设备、复用制式转换设备和复用器中的至少一个。

可选地，所述网络节点设备包括：交换机、路由器和数字交叉连接设备中的至少一个。

可选地，计算所述第三整体传输时延的公式为：

其中，所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延，所述m表示所述目标业务路由中的通信链路的数量，所述I_wj表示待分析的所述目标环境w对通信链路j的影响值，所述L_j表示通信链路j的链路长度，所述v_j表示信号在通信链路j中的传播速度。

可选地，基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，获得所述目标业务路由所产生的总传输时延的计算公式为：

T＝T₁+T₂+T₃

其中，所述T为所述目标业务路由所产生的总传输时延；所述T₁表示所述目标业务路由中各个传输设备所对应的第一整体传输时延，所述k表示所述目标业务路由中的传输设备的数量，所述t(u_g)表示所述传输设备g所对应的传输时延；所述T₂表示所述目标业务路由中各个网络节点设备所对应的第二整体传输时延，所述n表示所述目标业务路由中的网络节点设备的数量，所述t(v_i)表示所述网络节点设备i所对应的传输时延；所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延。

另一方面，本发明实施例提供了一种电力通信网中业务传输时延的风险分析装置，所述装置可以包括：

第一确定单元，用于确定待分析的目标电力通信业务；

第二确定单元，用于确定所述目标电力通信业务所对应的目标业务路由，其中，所述目标业务路由涵盖有至少一个传输设备、至少一个网络节点设备和至少一条通信链路；

第一获得单元，用于获得各个传输设备对应的第一整体传输时延和各个网络节点设备对应的第二整体传输时延；

第二获得单元，用于分别获得待分析的目标环境对各条通信链路的影响值，并根据所获得的影响值，计算各条通信链路所对应的第三整体传输时延；

第三获得单元，用于基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，获得所述目标业务路由所产生的总传输时延；

判断单元，用于判断所述总传输时延是否小于预设阈值，若是，确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求。

可选地，所述第二确定单元所确定的传输设备包括：脉冲编码调制PCM设备、复用制式转换设备和复用器中的至少一个。

可选地，所述第二确定单元所确定的网络节点设备包括：交换机、路由器和数字交叉连接设备中的至少一个。

可选地，所述第二获得单元计算所述第三整体传输时延的计算公式为：

其中，所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延，所述m表示所述目标业务路由中的通信链路的数量，所述I_wj表示待分析的所述目标环境w对通信链路j的影响值，所述L_j表示通信链路j的链路长度，所述v_j表示信号在通信链路j中的传播速度。

可选地，所述第三获得单元计算得所述总传输时延的计算公式为：

T＝T₁+T₂+T₃

其中，所述T为所述目标业务路由所产生的总传输时延；所述T₁表示所述目标业务路由中各个传输设备所对应的第一整体传输时延，所述k表示所述目标业务路由中的传输设备的数量，所述t(u_g)表示所述传输设备g所对应的传输时延；所述T₂表示所述目标业务路由中各个网络节点设备所对应的第二整体传输时延，所述n表示所述目标业务路由中的网络节点设备的数量，所述t(v_i)表示所述网络节点设备i所对应的传输时延；所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延。

在本发明实施例中，首先确定需要进行传输时延风险分析的目标电力通信业务。在确定目标电力通信业务后，确定所述目标电力通信业务对应的目标业务路由，也就是，确定所述目标电力通信业务对应的业务信息的传输路径。在确定目标业务路由后，确定所述目标业务路由中所涵盖的传输设备、网络节点设备和通信链路。并获取所述传输设备所对应的第一整体传输时延，以及所述网络节点设备所对应的第二整体传输时延。并分别获得待分析的目标环境对各条通信链路的影响值，然后根据所述影响值计算所述通信链路所对应第三整体传输延时，这样，可以准确地获得各条通信链路在目标环境下的传输时延，使得所获得的第三整体传输时延更加准确。

之后，可以基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，计算所述目标业务路由所产生的总传输时延。这样，使得所获得的总传输时延也更加准确，从而使得对于所述总传输时延是否小于预设阈值的判断结果更加准确。并且，在判断结果小于预设阈值时，可以准确地确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求。

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为本发明实施例提供的一种电力通信网中业务传输时延的风险分析方法流程图；

图2为一种电力通信网中的电力通信业务拓扑图；

图3为本发明实施例提供的一种电力通信网中业务传输时延的风险分析装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种电力通信网中业务传输时延的风险分析方法及装置。

下面首先对本发明实施例提供的一种电力通信网中业务传输时延的风险分析方法进行说明。

参见图1，本发明实施例提供的电力通信网中业务传输时延的风险分析方法可以包括如下步骤：

S101：确定待分析的目标电力通信业务；

本领域技术人员可以理解的是，电力通信网中的电力通信业务包括继电保护业务、安稳控制业务和调度数据业务等等。

在本发明实施例中，可以根据分析需求，来确定需要进行传输时延风险分析的目标电力通信业务。例如，当终端设备接收到分析继电保护业务的传输时延是否满足要求的触发指令时，这时，终端设备确定待分析的目标电力通信业务为继电保护业务。

需要说明的是，所确定的待分析的目标电力通信业务可以为所述继电保护业务中的一条或多条具体的继电保护业务，这是合理的。

S102：确定所述目标电力通信业务所对应的目标业务路由，其中，所述目标业务路由涵盖有至少一个传输设备、至少一个网络节点设备和至少一条通信链路；

举例而言，当确定的待分析的目标电力通信业务为继电保护业务后，需要确定所述继电保护业务所对应的目标业务路由。其中，每条具体的继电保护业务对应有一条目标业务路由。

需要说明的是，任意一条目标业务路由涵盖有至少一个传输设备、至少一个网络节点设备和至少一条通信链路。

其中，所述传输设备包括：脉冲编码调制PCM设备、复用制式转换设备和复用器中的至少一个，当然，所述传输设备还可以包括回波消除器等等。所述网络节点设备包括：交换机、路由器和数字交叉连接设备中的至少一个，当然并不局限于此。

需要说明的是，脉冲编码调制PCM设备是指可以对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码，从而获得数字信号的设备；复用制式转换设备是指传输系统群路信号复用制式的转换设备；回波消除是指在语音通话中消除回波以提高通话质量的设备；数字交叉连接设备主要用于完成STM-N(Synchronous Transport Module level n，同步传输模块n级)信号的交叉连接功能；另外，复用器、交换机和路由器均为常用设备，在此不作具体说明。

还需要说明的是，所述交换机具体可以为数字交换机，所述通信链路具体可以为光纤链路，当然并不局限于此。

S103：获得各个传输设备对应的第一整体传输时延和各个网络节点设备对应的第二整体传输时延；

需要说明的是，所述第一整体传输时延为所述目标业务路由中所涵盖的各个传输设备对应的传输时延的和值。同理，所述第二整体传输时延为所述目标业务路由中所涵盖的各个网络节点设备对应的传输时延的和值。

其中，本领域技术人员可以理解的是，各个传输设备和各个网络节点设备均对应有相应的传输时延，并且各个设备的传输时延均在处于一定的范围内。

为了清晰说明所述目标业务路由所涵盖的设备的传输时延，下面以所述目标业务路由所涵盖的网络节点设备的传输时延为例进行说明。

假设所述目标业务路由涵盖的网络节点设备有数字交换机和数字交叉连接设备。那么，所述数字交换机和数字交叉连接设备对应的传输时延可以参见表一：

表一

参见表一可知，当通信信号从数字交换机的一个数字端口传输至另一个数字端口时，在交换机中所产生的平均时延≤450μs，并且在95％的概率下能取到的最大时延≤750μs；当通信信号从数字交换机的数字端口传输至模拟端口时，在交换机中所产生的平均时延≤750μs，并且在95％的概率下能取到的最大时延≤1050μs。

当通信信号在数字交叉连接设备的DXC1/0端口传输时，在数字交叉连接设备中所产生的平均时延和在95％的概率下能取到的最大时延均处于500～700μs之间；当通信信号在数字交叉连接设备的DXC4/4端口传输时，在数字交叉连接设备中所产生的平均时延和在95％的概率下能取到的最大时延均≤15μs；当通信信号在数字交叉连接设备的DXC4/1端口传输时，在数字交叉连接设备中所产生的平均时延和在95％的概率下能取到的最大时延均处于20～125μs之间。

需要说明的是，所述数字交叉连接设备的DXC1/0端口、DXC4/4端口和DXC4/1端口均属于现有概念，在此不做详述。

综上可知，本领域技术人员可以根据现有技术，获得所述目标业务路由所涵盖的各个传输设备的传输时延，以及各个网络节点设备的传输时延，进而获得各个传输设备对应的第一整体传输时延和各个网络节点设备对应的第二整体传输时延。

S104：分别获得待分析的目标环境对各条通信链路的影响值，并根据所获得的影响值，计算各条通信链路所对应的第三整体传输时延；

可以理解的是，除了需要获得第一整体传输时延和第二整体传输时延之外，还要获得各条通信链路所对应的第三整体传输时延。

其中，由于冰冻天气，酷暑天气和偏远地区等环境，会对通信链路的传输时延造成较大的影响，因此为了提高所计算的通信链路的传输时延的准确度，可以分别获得目标环境对所述各条通信链路的影响值，并根据所述影响值分别计算在目标环境下各条通信链路的传输延时。

需要说明的是，所述目标环境可以为冰冻天气，酷暑天气和偏远地区等环境，也可以为冰冻天气和偏远地区等多因素下的环境。其中，本领域技术人员可以根据大数据统计值，获得所述冰冻天气对通信链路的影响值、所述酷暑天气对通信链路的影响值，以及所述偏远地区对通信链路的影响值，当然，也可以获得所述冰冻天气和所述偏远地区两个环境因素下对通信链路的影响值。

可选地，计算所述第三整体传输时延的公式为：

其中，所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延，所述m表示所述目标业务路由中的通信链路的数量，所述I_wj表示待分析的所述目标环境w对通信链路j的影响值，所述L_j表示通信链路j的链路长度，所述v_j表示信号在通信链路j中的传播速度。

可以理解的是，当所述目标电力通信业务中所涵盖的m条通信链路均受所述目标环境影响时，则所述目标环境对每条通信链路的影响值相等；当所述目标电力通信业务中所涵盖的m条通信链路中的部分通信链路受所述目标环境影响时，所述目标环境对所述部分通信链路中的每条通信链路的影响值相等，不受所述目标环境因素影响的通信链路所对应的影响值均为1。

S105：基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，获得所述目标业务路由所产生的总传输时延；

可以理解的是，在一种实现方式中，基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，获得所述目标业务路由所产生的总传输时延的计算公式为：

T＝T₁+T₂+T₃

其中，所述T为所述目标业务路由所产生的总传输时延；所述T₁表示所述目标业务路由中各个传输设备所对应的第一整体传输时延，所述k表示所述目标业务路由中的传输设备的数量，所述t(u_g)表示所述传输设备g所对应的传输时延；所述T₂表示所述目标业务路由中各个网络节点设备所对应的第二整体传输时延，所述n表示所述目标业务路由中的网络节点设备的数量，所述t(v_i)表示所述网络节点设备i所对应的传输时延；所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延。

在另一种实现方式中，还可以对上述方式计算得到的总传输时延乘以一个校准值，获得校准后的总传输时延，这是合理的。

S106：判断所述总传输时延是否小于预设阈值，若是，确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求。

可以理解的是，在计算得到所述目标电力通信业务的总传输时延后，判断所述总传输时延是否小于预设阈值，若是，确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求，即不存在传输风险。若所述总传输时延大于等于所述预设阈值时，确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延不满足要求，即存在传输风险。

需要说明的是，每种电力通信业务对应一个预设阈值。例如，本领域技术人员可以根据具体的传输时延要求，将继电保护业务对应的预设阈值设置为10毫秒，将安稳控制业务对应的预设阈值设置为30毫秒。这样，当判断任一具体的继电保护业务的总传输时延小于10毫秒时，可以确定该继电保护业务在目标环境下的传输时延满足要求；当判断任一具体的安稳控制业务的总传输时延小于30毫秒时，可以确定该安稳控制业务在目标环境下的传输时延满足要求。

在本发明实施例中，首先确定需要进行传输时延风险分析的目标电力通信业务。在确定目标电力通信业务后，确定所述目标电力通信业务对应的目标业务路由，也就是，确定所述目标电力通信业务对应的业务信息的传输路径。在确定目标业务路由后，确定所述目标业务路由中所涵盖的传输设备、网络节点设备和通信链路。并获取所述传输设备所对应的第一整体传输时延，以及所述网络节点设备所对应的第二整体传输时延。并分别获得待分析的目标环境对各条通信链路的影响值，然后根据所述影响值计算所述通信链路所对应第三整体传输延时，这样，可以准确地获得各条通信链路在目标环境下的传输时延，使得所获得的第三整体传输时延更加准确。

之后，可以基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，计算所述目标业务路由所产生的总传输时延。这样，使得所获得的总传输时延也更加准确，从而使得对于所述总传输时延是否小于预设阈值的判断结果更加准确。并且，在判断结果小于预设阈值时，可以准确地确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求。

下面结合图2对本发明实施例提供的电力通信网中业务传输时延的风险分析方法进行举例说明。

参见图2，所述拓扑图中共存在7个网络节点设备，分别为网络节点设备VA、VB、VC、VD、VE、VF和VG，以及8条通信链路，分别为E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7和E8。

假设在所述拓扑图中还存在一个传输设备，所述传输设备设置于网络节点设备VA和VB之间，且所述传输设备所对应的传输时延为T₁＝1ms。并假设所述8条通信链路均为光纤链路，其中，光纤段E1和E3的长度均为40km，光纤段E2、E4、E5和E8的长度为50km，光纤段E6和E7的长度均为20km；假设所述拓扑图中的每个网络节点设备的传输时延均为1ms；通信信号在所述光纤中的传播速度为200km/ms。

并且，所述拓扑图中存在4条继电保护业务，分别为：

①VF→VG→VE→VB→VA； E8、E7、E5、E4

②VC→VA→VB→VE→VG； E1、E4、E5、E7

③VB→VA→VC→VD； E4、E1、E3

④VG→VE→VB→VA→VD； E7、E5、E4、E2

假设冰冻环境会对上述通信链路E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7和E8均造成影响，当需要分析在冰冻环境下，上述4条具体的继电保护业务的传输时延(即总传输时延)是否满足要求时，可以获得所述冰冻环境对光纤的影响值，例如获得所述冰冻环境对每千米光纤的影响值为1.2，即I_w＝1.2，此时可以计算得到所述4条具体的继电保护业务的传输时延分别为：

由于当继电保护业务的传输时延在10毫秒之内时，认为所述继电保护业务的传输时延满足要求，因此根据上述数据可知，上述4条具体的继电保护业务的传输时延均满足要求，此时终端设备可以打印输出报告：不存在不满足业务传输时延的继电保护业务。

值得说明的是，本发明实施例提供的电力通信网中业务传输时延的风险分析方法，可以分析拓扑图中任意电力通信业务的传输时延是否满足要求，当分析电力通信业务的传输时延不满足要求时，技术人员可以在仿真平台上改造电力通信网拓扑图，进而使得改造后的电力通信网拓扑图中的电力通信业务的传输时延满足要求，然后，再按照改造后的电力通信网拓扑图来构建真实的电力通信网，可以避免当电力通信业务的传输时延不满足要求时，需要对真实电力通信网进行多次改造的情况发生。

相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种电力通信网中业务传输时延的风险分析装置，参见图3，所述装置可以包括：

第一确定单元301，用于确定待分析的目标电力通信业务；

第二确定单元302，用于确定所述目标电力通信业务所对应的目标业务路由，其中，所述目标业务路由涵盖有至少一个传输设备、至少一个网络节点设备和至少一条通信链路；

第一获得单元303，用于获得各个传输设备对应的第一整体传输时延和各个网络节点设备对应的第二整体传输时延；

第二获得单元304，用于分别获得待分析的目标环境对各条通信链路的影响值，并根据所获得的影响值，计算各条通信链路所对应的第三整体传输时延；

第三获得单元305，用于基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，获得所述目标业务路由所产生的总传输时延；

判断单元306，用于判断所述总传输时延是否小于预设阈值，若是，确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求。

在本发明实施例中，首先确定需要进行传输时延风险分析的目标电力通信业务。在确定目标电力通信业务后，确定所述目标电力通信业务对应的目标业务路由，也就是，确定所述目标电力通信业务对应的业务信息的传输路径。在确定目标业务路由后，确定所述目标业务路由中所涵盖的传输设备、网络节点设备和通信链路。并获取所述传输设备所对应的第一整体传输时延，以及所述网络节点设备所对应的第二整体传输时延。并分别获得待分析的目标环境对各条通信链路的影响值，然后根据所述影响值计算所述通信链路所对应第三整体传输延时，这样，可以准确地获得各条通信链路在目标环境下的传输时延，使得所获得的第三整体传输时延更加准确。

之后，可以基于所述第一整体传输时延、第二整体传输时延和第三整体传输时延，计算所述目标业务路由所产生的总传输时延。这样，使得所获得的总传输时延也更加准确，从而使得对于所述总传输时延是否小于预设阈值的判断结果更加准确。并且，在判断结果小于预设阈值时，可以准确地确定所述目标电力通信业务在所述目标环境下的传输时延满足要求。

可选地，所述第二确定单元302所确定的传输设备包括：脉冲编码调制PCM设备、复用制式转换设备和复用器中的至少一个。

可选地，所述第二确定单元302所确定的网络节点设备包括：交换机、路由器和数字交叉连接设备中的至少一个。

可选地，所述第二获得单元304计算所述第三整体传输时延的计算公式为：

其中，所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延，所述m表示所述目标业务路由中的通信链路的数量，所述I_wj表示待分析的所述目标环境w对通信链路j的影响值，所述L_j表示通信链路j的链路长度，所述v_j表示信号在通信链路j中的传播速度。

可选地，所述第三获得单元305计算得所述总传输时延的计算公式为：

T＝T₁+T₂+T₃

其中，所述T为所述目标业务路由所产生的总传输时延；所述T₁表示所述目标业务路由中各个传输设备所对应的第一整体传输时延，所述k表示所述目标业务路由中的传输设备的数量，所述t(u_g)表示所述传输设备g所对应的传输时延；所述T₂表示所述目标业务路由中各个网络节点设备所对应的第二整体传输时延，所述n表示所述目标业务路由中的网络节点设备的数量，所述t(v_i)表示所述网络节点设备i所对应的传输时延；所述T₃表示所述目标业务路由中各条通信链路所对应的第三整体传输时延。

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。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。