通道故障点定位方法与流程

本发明涉及电力通信系统技术领域，具体地，涉及一种通道故障点定位方法。

背景技术：

光纤通信和继电保护相关技术的发展，电网线路主保护越来越多的采用了基于光纤通道的纵联保护。由于长度原因，超高压线路一般使用纵联保护复用通道，当出现故障时，保护和通信人员必须迅速判断故障的性质、位置，并及时修复通道业务。准确定位故障点是通道故障处理中非常关键的一步。因为复用通道涉及的中间环节多，通道的故障点排查定位困难。

现有技术中，常见的通道故障定位方法对运维人员要求高，而且需要重建通信链路来实现故障定位，破坏了原有通信运行状态和环境，无法实现通道在线故障定位。虽然也存在一些对于纵联保护复用通道故障在线定位的方法，但是只能大概的定位到通道故障区间段，但是无法进一步精确定位故障点，即确定是为发送端异常、中间环节异常，还是接收端异常。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种通道故障点定位方法。

本发明公开的一种通道故障点定位方法包括以下步骤：

a)对通道中各环节设备的发送模块及接收模块进行监视；各环节设备包括当前设备、处于当前设备上一环节的上环设备以及处于当前设备下一环节的下环设备；

b)当前设备的接收模块接收的报文异常时，则执行c1)；当前设备的发送模块发送的报文异常时，则执行c2)；

c1)判断当前设备的接收模块的运行状态；

c11)若当前设备的接收模块运行异常，向上环设备和下环设备发送当前设备接收异常的故障定位报文；

c12)若当前设备的接收模块运行正常，则判断为上环设备的发送模块或中间环节设备异常，当前设备反向传输至上环设备的报文中插入上环设备发送故障确认报文，后执行c13)；其中，中间环节设备为处于上环设备与当前设备之间的设备；

c13)上环设备接收到当前设备反向传输的故障确认报文，并校验上环设备的发送模块和已发送报文的状态是否异常；

c131)若是，则判断为上环设备的发送模块异常，并向当前设备发送上环设备发送异常的故障定位报文；

c132)若否，则判断为中间环节设备异常，向当前设备发送中间环节设备异常的故障定位报文；

c2)判断当前设备的发送模块和接收模块的运行状态；

c21)若当前设备的发送模块运行异常，向上环设备和下环设备发送当前设备的发送模块异常的故障定位报文；

c22)若当前设备的接收模块运行异常，向上环设备和下环设备发送当前设备的接收模块异常的故障定位报文；

c23)若当前设备的发送模块和接收模块的运行正常，则判断为当前设备的接收模块到当前设备的发送模块之间的内部环节有异常，向上环设备和下环设备发送当前设备内部环节异常的故障定位报文。

根据本发明一实施方式，在步骤c1)和c2)之后，还包括步骤d)；

d)下环设备接收到当前设备发出的故障定位报文后，向下转发故障定位报文。

根据本发明一实施方式，在步骤d)之后，还包括步骤e)；

e)根据故障定位报文，延时发出报警信号，形成报警报文并上送。

根据本发明一实施方式，在步骤d)中，下环设备不对当前设备发出的故障定位报文进行异常检测。

根据本发明一实施方式，在步骤c12)中，当前设备反向传输至上环设备的报文中插入上环设备发送故障确认报文，并向下环设备发送异常待定报文；

在步骤d)中，下环设备接收到当前设备发出的异常待定报文。

根据本发明一实施方式，c131)若是，则判断为上环设备的发送模块异常，并向上环设备的上一环节设备和当前设备发送上环设备发送异常的故障定位报文；

c132)若否，则判断为中间环节设备异常，向上环设备的上一环节设备和当前设备发送中间环节设备异常的故障定位报文。

根据本发明一实施方式，在步骤a)中，对发送模块发送的报文和接收模块接收的报文进行循环存储。

根据本发明一实施方式，通过通道内部的装置或通道外部的装置对各环节设备的发送模块及接收模块进行监视，并对发送模块发送的报文和接收模块接收的报文进行循环存储。

根据本发明一实施方式，在步骤c1)或c2)中，各环节设备的报文异常后，触发录波。

根据本发明一实施方式，对报文异常前后2ms的各环节设备的发送模块状态、接收模块状态、发送模块发送的报文以及接收模块接收的报文进行录波存储。

本发明通过对报文发送源运行状态的判断，以及与报文发送源之间交换故障确认报文，从而实现发送模块、接收模块和接收及发送内部环节的准确故障点定位，实现了对纵联保护复用通道故障点进一步细分的快速定位，提高了复用通道故障恢复的效率，且上述过程不需要增加额外的设备，不破坏原有通信运行状态和环境，成本低，实用性高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为通道故障点定位方法的流程图；

图2为复用通道连接环节及故障定位单元划分系统框图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后......仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及″第一″、″第二″等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参照图1，图1为通道故障点定位方法的流程图。本实施例中的通道故障点定位方法包括以下步骤：

a)对通道中各环节设备的发送模块及接收模块进行监视。各环节设备包括当前设备、处于当前设备上一环节的上环设备以及处于当前设备下一环节的下环设备。

b)当前设备的接收模块接收的报文异常时，则执行c1)。当前设备的发送模块发送的报文异常时，则执行c2)。

c1)判断当前设备的接收模块的运行状态。

c11)若当前设备的接收模块运行异常，向上环设备和下环设备发送当前设备接收异常的故障定位报文。

c12)若当前设备的接收模块运行正常，则判断为上环设备的发送模块或中间环节设备异常，当前设备反向传输至上环设备的报文中插入上环设备发送故障确认报文，后执行c13)。其中，中间环节设备为处于上环设备与当前设备之间的设备。

c13)上环设备接收到当前设备反向传输的故障确认报文，并校验上环设备的发送模块和已发送报文的状态是否异常。

c131)若是，则判断为上环设备的发送模块异常，并向当前设备发送上环设备发送异常的故障定位报文。

c132)若否，则判断为中间环节设备异常，向当前设备发送中间环节设备异常的故障定位报文。

c2)判断当前设备的发送模块和接收模块的运行状态。

c21)若当前设备的发送模块运行异常，向上环设备和下环设备发送当前设备的发送模块异常的故障定位报文。

c22)若当前设备的接收模块运行异常，向上环设备和下环设备发送当前设备的接收模块异常的故障定位报文。

c23)若当前设备的发送模块和接收模块的运行正常，则判断为当前设备的接收模块到当前设备的发送模块之间的内部环节有异常，向上环设备和下环设备发送当前设备内部环节异常的故障定位报文。

如此，通过监视并判断出任一环节设备的发送模块或接收模块的报文异常情况后，根据发送模块或接收模块的报文异常情况，寻找到该异常报文的发送源头，通过对该源头的运行情况进行判断，以及与该源头交换故障确认报文进行判断，从而定位出故障点是在上述环节设备，还是在该环节设备的上一环节设备，并进一步的定位出故障点是在该环节设备内的发送模块、接收模块或接收模块到发送模块的内部环节，从而实现了对故障点的精确定位，以便于维护人员快速找到故障点，从而提高了复用通道的故障恢复效率。而且，上述故障点定位过程不需要增加额外的设备，也不破坏原有通信运行状态和环境，实现成本低，实用性高，适于推广使用。

优选的，在步骤c1)和c2)之后，还包括步骤d)。d)下环设备接收到当前设备发出的故障定位报文后，向下转发故障定位报文。下环设备在自身报文无异常的情况下获得当前设备发送的故障定位报文后，直接转发故障定位报文即可。在步骤d)之后，还包括步骤e)。e)根据故障定位报文，延时发出报警信号，形成报警报文并上送。向下转发的故障定位报文最终会达到保护装置，保护装置根据故障定位报文信息即可完成报警并形成警报报文并上送。

优选的，在步骤d)中，下环设备不对当前设备发出的故障定位报文进行异常检测。如此可避免多余检测操作，以提升故障定位的响应时间。

在步骤c12)中，当前设备反向传输至上环设备的报文中插入上环设备发送故障确认报文，并向下环设备发送异常待定报文。

在步骤d)中，下环设备接收到当前设备发出的异常待定报文。

优选的，在步骤c131)中，校验出上环设备的发送模块和已发送报文的状态是异常的，则判断为上环设备的发送模块异常，并向上环设备的上一环节设备和当前设备发送上环设备发送异常的故障定位报文。

在步骤c132)中，校验出上环设备的发送模块和已发送报文的状态是正常的，则判断为中间环节设备异常，向上环设备的上一环节设备和当前设备发送中间环节设备异常的故障定位报文。

复用通道是进行双向报文传输，上环设备的上一环节设备接收的故障定位报文，最终也会向下转发至保护装置，进行延时发出报警信号，形成报警报文并上送。

优选的，在步骤a)中，对发送模块发送的报文和接收模块接收的报文进行循环存储。

本实施例中是通过通道内部的装置或通道外部的装置对各环节设备的发送模块及接收模块进行监视，并对发送模块发送的报文和接收模块接收的报文进行循环存储。在具体应用时是采用现有装置进行监视和存储。

优选的，在步骤c1)或c2)中，各环节设备的报文异常后，触发录波。对报文异常前后2ms的各环节设备的发送模块状态、接收模块状态、发送模块发送的报文以及接收模块接收的报文进行录波存储。以便于后续对故障原因的追踪溯源。

再一并参照图2，图2为复用通道连接环节及故障定位单元划分系统框图。其中，1到18为定义的故障定位单元，也即故障点，环节5经过通信视为同一故障定位单元，此两处的故障区分需要通信网络设备支持；环节14与此同。

具体的，在步骤a)中，各环节设备为基于光纤通道的纵联保护复用通道内的设备，例如继电器保护线路的保护装置，接口设备，sdh光电传输设备等。如图2所示，若当前设备是光电转换设备a，下环设备则为sdh光电传输设备a，上环设备则为保护装置a，若当前设备是sdh光电传输设备a，则上环设备为光电转换设备a，下环设备为sdh光电传输设备b，依次类推。也就是说，当各环节设备的任一环节设备接收或发送出异常报文时，其就被定义为当前设备，而处于该环节设备的上一通信环节的设备即为上环设备，反之，处于该环节设备的下一通信环节的设备即为下环设备。

对通道中各环节设备的发送模块及接收模块进行监视。具体的是通过通道内部的装置或通道外部的装置对各环节设备的发送模块及接收模块进行监视，并对发送模块发送的报文和接收模块接收的报文进行循环存储。可以理解的是，各环节设备均具有实现双向传输的发送模块和接收模块。在现有的复用通道内部和外部已经具有装置中，是可以实现对各环节设备的发送模块及接收模块运行状态进行监视的功能，从而检测出各环节设备的发送模块和接收模块的运作状态，实现对发送模块发送的报文和接收模块接收的报文进行循环存储的功能，从而在需要是能够从循环存储的报文提取出所需信息。例如，本实施例中的循环存储是在一段内存里面固定存储100个报文，当存满之后，新的存储的报文会覆盖旧的报文，从而实现循环存储，当需要报文数据时，如录波时就可以调用循环存储的报文，如对报文进行校验时也可以调用循环存储的报文，具体根据实际情况而定。接收模块或发送模块的底层硬件可以对数据报文的格式和校验码进行核对和判断，从而确定出接收模块接收的报文是否异常，发送模块发送的报文是否异常，也就是说，各环节设备的接收模块和发送模块自身可实现对接收模块接收的报文和发送模块发送的报文的监视。上述对发送模块和接收模块的监视，对发送报文和接收报文的监视是本实施例中通道故障定位方法实现的基础，而上述监视均不需要增加额外的设备，不破坏原有通信运行状态和环境。

在步骤b)中将故障点的定位分为了两种情况，以此来确认故障点的位置。一种是当前设备的接收模块监视到自身接收的报文异常时，执行步骤c1)，寻找接收异常报文的源头来确认复用通道内故障点的位置，另一种是当前设备的发送模块监视到自身发送的报文异常时，执行步骤c2)，寻找发送异常报文的源头来确认复用通道内故障点的位置。

在步骤c1)中，是通过通道内部的装置或通道外部的装置对各环节设备的发送模块及接收模块进行监视，从而判断出当前设备的接收模块的运行状态。

在步骤c11)中，当监视到当前设备的接收模块运行异常，则说明当前设备的接收模块即为故障点，接收报文异常的源头就寻找到了，如此，向上环设备和下环设备发送当前设备接收异常的故障定位报文，以确定当前设备的接收模块为故障点，使得故障定位报文最终达到保护装置进行报警和上送。

在步骤c12)中，当监视到当前设备的接收模块运行正常，而接收模块接收的报文又出现了异常，则说明该报文是由上环设备的发送模块发送过来，并经过中间环节设备才出现异常的，由此可以判定上环设备的发送模块或中间环节设备出现异常了情况。此时需要在当前设备反向传输至上环设备的报文中插入上环设备发送故障确认报文，而后通过c13)进行反证出接收报文异常的源头。

在c13)步骤中，上环设备接收到当前设备反向传输的故障确认报文，需要先进行自证，校验上环设备自身的发送模块和已发送的报文的状态是否异常。上环设备的发送模块的运作状态也被是实时被监视的，而发送模块发送的报文可以通过对循环存储的报文进行调取验证。上述的校验结果会出现c131)和c132)两种情况。

在c131)步骤中，当校验的上环设备的发送模块和已发送报文是异常状态，说明故障问点出现在了上环设备的发送模块，当前设备接收模块接收到的异常报文的源头就找到了，而后需要向上环设备的上一环节设备和当前设备发送上环设备发送异常的故障定位报文，使得故障定位报文最终达到保护装置进行报警和上送。

在c132)步骤中，当校验的上环设备的发送模块和已发送报文是正常状态，则说明故障点是出现在了上环设备与当前设备之间的中间环节设备上，则判断中间环节是当前设备接收模块接收到的异常报文的源头，是故障点，向上环设备的上一环节设备和当前设备发送中间环节设备异常的故障定位报文，使得故障定位报文最终达到保护装置进行报警和上送。

在c2)步骤中，也是通过通道内部的装置或通道外部的装置对各环节设备的发送模块及接收模块进行监视，从而判断出当前设备的发送模块和接收模块的运行状态。从而通过步骤c21)、c22)及c23)分别寻找到当前设备的发送模块发送的异常报文的源头。

在c21)步骤中，当监视到当前设备的发送模块运行异常，则说明当前设备的发送模块即为故障点，是当前设备的发送模块发送的异常报文的源头。而后向上环设备和下环设备发送当前设备发送异常的故障定位报文，以确定当前设备的发送模块为故障点，使得故障定位报文最终达到保护装置进行报警和上送。

在c22)步骤，其原理与c11)相同，此处不再赘述。

在c23)步骤中，监视到当前设备的发送模块和接收模块都运行正常，而当前设备的发送模块发送的报文异常时，则说明在当前设备的内部，从接收模块到发送模块的过程中出现了异常情况，定位故障点在当前设备的接收模块至发送模块之间的内部环节上，该内部环节是当前设备的发送模块发送的异常报文的源头，而后向上环设备和下环设备发送当前设备内部环节异常的故障定位报文，使得故障定位报文最终达到保护装置进行报警和上送。

如此，即可通过各环节设备的发送模块和接收模块运行状态的监视，以及与报文异常状态时的发送源头交换故障确认报文，实现是当前设备、上环设备和中间环节设备的故障点的定位，并进一步细分判断出是发送模块、接收模块、还是接收模块到发送模块之间的内部环节的故障点，从而准确对故障点进行精确快速的定位，从而提高复用通道故障恢复的效率。而且上述判断方法，在不需要增加额外的设备情况下实现，不破坏原有通信运行状态和环境，成本低，实用性高，适于推广使用。

当确定出故障点，在步骤d)中，下环设备只需要对故障定位报文进行向下转发，即可达到保护装置，整个过程中下环设备无需再对当前设备发出的故障定位报文进行异常检测，以提升后续上报效率。而后经过步骤e)，由保护装置根据故障定位报文，延时发出报警信号，形成报警报文并上送。故障修复人员即可根据警报信号和上送的警报报文进行精确的修复作业。

上仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。