一种基于GIS引擎定位传输光缆故障点的方法及系统与流程

一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法及系统
技术领域
1.本发明涉及信息技术领域，尤其是涉及一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法及系统。


背景技术：

2.随着技术的进步，越来越多的用户选择光纤作为传输介质，与之相关各种问题也逐渐为人们所重视。其中，快速定位并排除传输光缆故障直接关系到用户的使用体验。目前定位传输网光缆故障的方法通常是根据设备侧预定告警来判断，从设备侧告警中获取故障点至告警设备的大致距离，维护人员再根据经验沿光缆走向进行故障勘测与排查，最终定位故障点。
3.但是，这种定位故障点的方法在传输网组网复杂、光缆哑资源故障存在监控盲区的情况下，光缆故障定位需要在线下投入很多的人力进行排查及实地勘测，不仅耗费巨大的时间和精力，故障处理时长普遍偏长，结果造成大量用户投诉。另外，在实际应用中，这种方法还缺乏依托大数据分析的端到端自动化监控手段，不能快速发现故障，而且也没有有效手段支撑故障的可视化定位。尤其是传输网作为电信网的基础，其光缆中断故障影响范围大，快速发现故障并将故障点进行可视化定位就显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法及系统能够及时发现故障并精准定位故障点。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法，应用于光缆传输网络中的网元管理系统，网元管理系统用于获取、分析以及处理信号；光缆传输网络还包括多个传输设备，用于发送和接收信号；其中，在多个传输设备之间，发送信号的传输设备称为起点传输设备，接收信号的传输设备称为终点传输设备，方法包括：获取信号传输的起点传输设备与终点传输设备发出的信号丢失告警信息、pos断纤点距离告警信息；根据多个传输设备网元或端口的拓扑连接关系，结合所述信号丢失告警信息确定光缆传输网络是否发生中断故障；在确定光缆传输网络发生中断故障后，根据pos断纤点距离告警信息进行光纤断点距离诊断，并进行gis光缆路由串接，构建断点分析模型；根据断点分析模型确定光缆断点物理位置。
6.在一种可能的示例中，根据多个传输设备网元或端口的拓扑连接关系，结合所述信号丢失告警信息确定光缆传输网络是否发生中断故障包括：确定信号传输的起点传输设备与终点传输设备；其中，信号传输的起点传输设备为第一设备，信号传输的终点传输设备为第二设备；根据传输设备网元及端口的拓扑连接关系获取第一设备与第二设备之间的拓扑连接关系；获取到第一设备发出的信号丢失告警信息；当第一设备与第二设备之间存在拓扑直连关系时，获取第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内发出的信号丢失告警信息；当第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内也发出了信
号丢失告警信息时，确定第一设备与第二设备间光缆出现中断故障。
7.在一种可能的示例中，根据传输设备网元及端口的拓扑连接关系获取第一设备与第二设备之间的拓扑连接关系之后还包括：当第一设备与第二设备之间不存在拓扑直连关系时，确定第一设备与第二设备间光缆未出现中断故障。
8.在一种可能的示例中，在确定第一设备与第二设备间光缆出现中断故障之前还包括：当第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内也发出了信号丢失告警信息时，触发衍生告警；其中，衍生告警为光缆中断引发两个信号丢失告警。
9.在一种可能的示例中，根据pos断纤点距离告警信息进行光纤断点距离诊断包括：根据pos断纤点距离告警信息，提取断纤点所处光缆的起点传输设备、起点传输设备端口、终点传输设备以及终点传输设备端口信息；将起点传输设备端口作为光缆路由资源的起点业务设备端口，将终点传输设备端口作为光缆路由资源的终点业务端口；或，将终点传输设备端口作为光缆路由资源的起点业务设备端口，将起点传输设备端口作为光缆路由资源的终点业务端口，分析得到起点传输设备端口和终点传输设备端口之间的光路信息；其中，光路信息是唯一的。
10.在一种可能的示例中，进行gis光缆路由串接，构建断点分析模型包括：根据光路信息在光缆路由资源中提取某一光缆上所有路由段信息及所有路由段的起点/终点的经纬度信息，分析出光缆路由资源上所有路由段起点/终点的经纬度信息；根据光缆路由资源上所有路由段起点/终点的经纬度信息，结合光缆路由段资源的起点/终点设施信息，确定某一条光路上所有光缆路由起点/终点设施的地理位置；基于递归算法，将某条光路上所有节点的经纬度信息按顺序排列；新建gis图层，顺序加载光路上所有节点的经纬度信息；根据光缆段经纬度信息生成gis线信息，设置线呈现样式后，将gis线信息添加至新建的gis图层；将gis图层添加至gis地图中。
11.在一种可能的示例中，基于递归算法，将某条光路上所有节点的经纬度信息按顺序排列包括：以光路起点传输设备为起点，计算以该起点传输设备为起点的光缆段，获取该光缆段的终点传输设备，得到第一条光缆段；再以第一条光缆段的终点传输设备为起点，计算以该起点传输设备为起点的光缆段，获取该光缆段的终点传输设备，得到第二条光缆段；以此类推，直到光缆段的终点传输设备为光路的终点传输设备为止结束计算，实现对某条光路上所有节点的经纬度信息顺序排列。
12.在一种可能的示例中，根据断点分析模型确定光缆断点物理位置包括：根据pos断纤点距离告警信息，获取到光缆断点与起点传输设备的实际距离，即断纤点距离；根据pos断纤点距离告警信息中的故障设备信息，结合光缆路由资源信息中的起点传输设备信息，获取到外线起点传输设备信息，进而获取gis地图上的起点传输设备经纬度信息；根据经纬度信息顺序、起点传输设备经纬度信息以及断纤点距离，采用along算法计算光缆断点经纬度信息；根据光缆断点经纬度信息生成gis点信息，设置gis点呈现样式后，将gis点信息添加至新建的gis图层，在原有光缆路由图层上呈现gis断点物理位置。
13.在一种可能的示例中，根据经纬度信息顺序、起点传输设备经纬度信息以及断纤点距离，采用along算法计算光缆断点经纬度信息包括：
14.步骤一，根据起点传输设备经纬度信息和第一条光缆段终点传输设备经纬度信息计算起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备之间的距离，计算公式如下：
[0015][0016]
式中，r为地球半径，表示起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备的纬度，δλ为起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备经度的差值；其中，如果起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备之间的距离小于断纤点距离，则重复步骤一，计算得到第二条光缆段长度；如第一条光缆段长度加上第二条光缆段长度仍小于断纤点距离，则重复步骤一，直至光缆段长度之和大于断纤点距离，结束计算；
[0017]
步骤二，计算所有光缆段长度之和与断纤点距离的差值，以最后一个光缆段的终点设备经纬度为圆心，以差值为半径，采用地理画圆法，在gis地图上画出一个以差值为半径的圆形；再结合地理相交算法，计算得到光缆段和圆的交叉点的经纬度信息，即光缆断点经纬度信息。
[0018]
根据本发明的另一方面提供了一种基于gis引擎精准定位传输光缆故障点的系统，包括：传输光缆中断故障识别模块，用于传输网的中断故障识别；光纤断点距离诊断模块，用于诊断光纤断点距离；gis光缆路由串接模块，用于gis光缆路由串接；光缆路由断点定位模块，用于精准定位路由断点的物理位置。
[0019]
本发明提供的一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法及系统，该方法包括：获取信号传输的起点传输设备与终点传输设备发出的信号丢失告警信息、pos断纤点距离告警信息；根据多个传输设备网元或端口的拓扑连接关系，结合信号丢失告警信息确定光缆传输网络是否发生中断故障；在确定光缆传输网络发生中断故障后，根据pos断纤点距离告警信息进行光纤断点距离诊断，并进行gis光缆路由串接，构建断点分析模型；根据断点分析模型确定光缆断点物理位置。本发明实现了传输光缆故障点的精准分析及gis呈现，解决了现有技术中存在的光缆中断监控盲区、缺少光缆中断断点gis智能分析的技术问题，并能够为传输光缆中断故障定位提供依据，提升电信用户满意度。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
[0021]
图1为本发明实施例中一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法流程示意图；
[0022]
图2为本发明实施例中确定光缆传输网络是否发生中断故障方法流程示意图；
[0023]
图3为本发明实施例中根据pos断纤点距离告警信息进行光纤断点距离诊断、并进行gis光缆路由串接构建断点分析模型方法流程示意图；
[0024]
图4为本发明实施例中根据断点分析模型确定光缆断点物理位置方法流程示意图；
[0025]
图5为本发明实施例中另一基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法流程示意图。
[0026]
图6为本发明实施例中一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的系统示意图；
[0027]
图7为本发明实施例中另一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的系统示意图。
具体实施方式
[0028]
为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
[0029]
在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说将明显的是，不需要采用具体细节来实践本发明。在其他情况下，未详细描述众所周知的步骤或操作，以避免模糊本发明。
[0030]
目前定位传输网光缆故障的方法通常是根据设备侧预定告警来判断，从设备侧告警中获取故障点至告警设备的大致距离，维护人员再根据经验沿光缆走向进行故障勘测与排查，最终定位故障点。但是，这种定位故障点的方法在传输网组网复杂、光缆哑资源故障存在监控盲区的情况下，光缆故障定位需要在线下投入很多的人力进行排查及实地勘测，不仅耗费巨大的时间和精力，故障处理时长普遍偏长，导致了大量用户投诉。因此，本发明提供了一种基于地理信息系统(geography information system，gis)引擎精准定位传输光缆故障点的方法及系统，用于解决上述问题。
[0031]
实施例一
[0032]
本发明提供了一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法，应用于光缆传输网络中的网元管理系统(element management system，ems)，网元管理系统用于获取、分析以及处理信号；光缆传输网络还包括多个传输设备，用于发送和接收信号；其中，在多个传输设备之间，发送信号的传输设备称为起点传输设备，接收信号的传输设备称为终点传输设备，如图1所示，方法包括：
[0033]
步骤s1，获取信号传输的起点传输设备与终点传输设备发出的信号丢失告警信息、pos断纤点距离告警信息。
[0034]
在一个可能的实施例中，可以通过传输光缆中断故障识别模块实时获取信号传输的起点与终点传输设备发出的信号丢失告警信息、pos(position)断纤点距离告警信息，同时获取光缆传输网络中多个传输设备网元或端口的拓扑连接关系。
[0035]
步骤s3，根据多个传输设备网元或端口的拓扑连接关系，结合信号丢失告警信息确定光缆传输网络是否发生中断故障。
[0036]
具体的，通过传输设备信号丢失告警信息与传输网设备网元及端口的拓扑连接关系的告警信息联合分析机制判断光缆传输网络是否发生中断故障，如果起点传输设备与终点传输设备两网元或端口存在拓扑直连关系，并且当第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内也发出了信号丢失告警信息，则认为该处光缆可能发生光缆中断故障，此时，触发“衍生告警”信号，即光路中断引发的两个信号丢失告警信息。再通过光路中断引发的两个信号丢失告警信息与pos断纤点距离告警信息的告警联合分析机制进行分析，如果存在光路中断引发的两个信号丢失告警信息，并且ems上报了pos断纤点距离告警信息，则认定该处光缆发生光缆中断故障。
[0037]
如图2所示，在一个可能的实施例中，根据多个传输设备网元或端口的拓扑连接关系，结合所述信号丢失告警信息确定光缆传输网络是否发生中断故障包括如下步骤：
[0038]
步骤s31，确定信号传输的起点传输设备与终点传输设备；其中，信号传输的起点传输设备为第一设备，信号传输的终点传输设备为第二设备。
[0039]
步骤s33，根据传输设备网元及端口的拓扑连接关系获取第一设备与第二设备之间的拓扑连接关系。
[0040]
步骤s35，获取到第一设备发出的信号丢失告警信息。
[0041]
步骤s37，当第一设备与第二设备之间存在拓扑直连关系时，获取第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内发出的信号丢失告警信息。
[0042]
步骤s39，当第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内也发出了信号丢失告警信息时，确定第一设备与第二设备间光缆出现中断故障。
[0043]
在一个可能的实施例中，根据传输设备网元及端口的拓扑连接关系获取第一设备与第二设备之间的拓扑连接关系之后还包括：
[0044]
步骤s34，当第一设备与第二设备之间不存在拓扑直连关系时，确定第一设备与第二设备间光缆未出现中断故障，此时，结束本方法。
[0045]
在另一个可能的实施例中，当第一设备与第二设备之间存在拓扑直连关系时，获取第一设备与第二设备在此之后2分钟内发出的信号丢失告警信息还包括：
[0046]
步骤s36，当第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内未发信号丢失告警信息时，确定第一设备与第二设备间光缆未出现中断故障。此时，结束本方法。
[0047]
在一个优选的实施例中，在确定第一设备与第二设备间光缆出现中断故障之前还包括：当第二设备在第一设备发出信号丢失告警信息之前2分钟内也发出了信号丢失告警信息时，触发衍生告警；其中，衍生告警为光缆中断引发的两个信号丢失告警。
[0048]
步骤s5，在确定光缆传输网络发生中断故障后，根据pos断纤点距离告警信息进行光纤断点距离诊断，并进行gis光缆路由串接，构建断点分析模型。
[0049]
具体的，通过pos断纤点距离告警，提取光纤断点距离，并分析该断点距离起端/终端传输设备的距离。根据光缆中断告警中的起端/终端传输设备及端口信息，分析出起端/终端口间的光路信息，根据光路信息判断承载该光路的起端/终端外线设施资源和起端/终端业务设备资源，结合综合资源管理系统的外线设施资源经纬度信息，及光缆路由段及节点经纬度信息，建立光缆路由分析模型，完成基于gis引擎的光缆路由串接。其中，综合资源管理系统是实现全专业网络资源数据管理、资源入网/调度/分配管理、端到端网络资源拓扑视图等应用，提供各类资源服务的it支撑系统。
[0050]
如图3所示，在一个可能的实施例中，根据pos断纤点距离告警信息进行光纤断点距离诊断包括如下步骤：
[0051]
步骤s51，根据pos断纤点距离告警信息，提取断纤点所处光缆的起点传输设备、起点传输设备端口、终点传输设备以及终点传输设备端口信息；
[0052]
步骤s52，将起点传输设备端口作为光缆路由资源的起点业务设备端口，将终点传输设备端口作为光缆路由资源的终点业务端口；或，将终点传输设备端口作为光缆路由资源的起点业务设备端口，将起点传输设备端口作为光缆路由资源的终点业务端口，分析得到起点传输设备端口和终点传输设备端口之间的光路信息；其中，光路信息是唯一的。
[0053]
在一个可能的实施例中，进行gis光缆路由串接，构建断点分析模型包括如下步骤：
[0054]
步骤s53，根据光路信息在光缆路由资源中提取某一光缆上所有路由段信息及所有路由段的起点/终点的经纬度信息，分析出光缆路由资源上所有路由段起点/终点的经纬
度信息；
[0055]
步骤s54，根据光缆路由资源上所有路由段起点/终点的经纬度信息，结合光缆路由段资源的起点/终点设施信息，确定某一条光路上所有光缆路由起点/终点设施的地理位置；
[0056]
步骤s55，基于递归算法，将某条光路上所有节点的经纬度信息按顺序排列；
[0057]
步骤s56，新建gis图层，顺序加载光路上所有节点的经纬度信息；
[0058]
步骤s57，根据光缆段经纬度信息生成gis线信息，设置线呈现样式后，将gis线信息添加至新建的gis图层；
[0059]
步骤s58，将gis图层添加至gis地图中。
[0060]
优选的，步骤s55，基于递归算法，将某条光路上所有节点的经纬度信息按顺序排列还包括如下步骤：
[0061]
步骤s551，以光路起点传输设备为起点，计算以该起点传输设备为起点的光缆段，获取该光缆段的终点传输设备，得到第一条光缆段；
[0062]
步骤s552，再以第一条光缆段的终点传输设备为起点，得到第二条光缆段；
[0063]
步骤s553，以此类推，继续第二条光缆段的终点传输设备为起点，计算以该起点传输设备为起点的光缆段，获取该光缆段的终点传输设备，一直到光缆段的终点传输设备为光路的终点传输设备为止结束计算，实现对某条光路上所有节点的经纬度信息顺序排列。
[0064]
步骤s7，根据断点分析模型确定光缆断点物理位置。
[0065]
具体的，根据综合资源管理系统中的光缆路由段及节点经纬度信息，结合along算法，计算光缆路由段长度，依据光缆中断告警中的pos断纤点距离、起端/终端传输设备信息，建立光缆路由断点分析模型，实现基于gis地图光缆路由的断点位置分析。其中，综合资源管理系统是实现全专业网络资源数据管理、资源入网/调度/分配管理、端到端网络资源拓扑视图等应用，提供各类资源服务的it支撑系统。
[0066]
如图4所示，在一个可能的实施例中，根据断点分析模型确定光缆断点物理位置包括如下步骤：
[0067]
步骤s71，根据pos断纤点距离告警信息，获取到光缆断点与起点传输设备的实际距离，即断纤点距离；
[0068]
步骤s73，根据pos断纤点距离告警信息中的故障设备信息，结合光缆路由资源信息中的起点传输设备信息，获取到外线起点传输设备信息，进而获取gis地图上的起点传输设备经纬度信息；
[0069]
步骤s75，根据经纬度信息顺序、起点传输设备经纬度信息以及断纤点距离，采用along算法计算光缆断点经纬度信息；
[0070]
步骤s77，根据光缆断点经纬度信息生成gis点信息，设置gis点呈现样式后，将gis点信息添加至新建的gis图层，在原有光缆路由图层上呈现gis断点物理位置。
[0071]
优选的，步骤s75，根据经纬度信息顺序、起点传输设备经纬度信息以及断纤点距离，采用along算法计算光缆断点经纬度信息还包括如下步骤：
[0072]
步骤一，根据起点传输设备经纬度信息和第一条光缆段终点传输设备经纬度信息计算起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备之间的距离，计算公式如下：
[0073][0074]
式中，r为地球半径，表示起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备的纬度，δλ为起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备经度的差值；
[0075]
其中，如果起点传输设备与第一条光缆段终点传输设备之间的距离小于断纤点距离，则重复步骤一，计算得到第二条光缆段长度；如第一条光缆段长度加上第二条光缆段长度仍小于断纤点距离，则重复步骤一，直至光缆段长度之和大于断纤点距离，结束计算；
[0076]
步骤二，计算所有光缆段长度之和与断纤点距离的差值，以最后一个光缆段的终点设备经纬度为圆心，以差值为半径，采用地理画圆法，在gis地图上画出一个以差值为半径的圆形；再结合地理相交算法，计算得到光缆段和圆的交叉点的经纬度信息，即光缆断点经纬度信息。
[0077]
如图5所示，在进一步可选的实施例中，在步骤s7，根据断点分析模型确定光缆断点物理位置之后还可以包括：
[0078]
步骤s9，将光缆断点物理位置在显示屏上显示。为控制中心提供可视化地理位置图像。
[0079]
实施例二
[0080]
本发明还提供了一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的系统，如图6所示，包括：传输光缆中断故障识别模块201、光纤断点距离诊断模块202、gis光缆路由串接模块203以及光缆路由断点定位模块204，其中，传输光缆中断故障识别模块201用于传输网的中断故障识别；光纤断点距离诊断模块202用于诊断光纤断点距离；gis光缆路由串接模块203用于gis光缆路由的串接；光缆路由断点定位模块204用于精准定位路由断点的物理位置。
[0081]
在进一步可选的实施例中，该系统还可以包括：可视化系统模块205，用于显示光缆断点物理位置。
[0082]
实施例三
[0083]
如图7所示，在一个具体的实施例中，可以通过传输光缆中断故障识别模块获取光缆传输网络中的信号丢失告警信息以及pos断纤点距离告警信息，将上述告警信息进行排列，形成设备断纤告警队列，再通过故障系统告警解析服务进行解析，解析后进入告警关联队列，在告警关联队列中进行告警清洗，得到与断点相关联的告警信息与设备信息。该告警信息经过光纤断点距离诊断，输入至大数据分析模型中；再将该设备信息经过gis光缆路由串接，并结合综合资源管理系统中的外线资源关联关系得到光缆路由段及节点经纬度信息，输入至大数据分析模型中，再将结合综合资源管理系统中的外线资源经纬度信息输入至大数据分析模型，构建光缆路由断点分析模型，结合along算法实现基于gis地图光缆路由的断点位置分析，确定光缆中断点物理位置。
[0084]
本发明实现了传输光缆故障点的精准分析及gis呈现，解决了现有技术中存在的光缆中断监控盲区、缺少光缆中断断点gis智能分析的技术问题，并能够为传输光缆中断故障定位提供依据，提升电信用户满意度。
[0085]
以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。
[0086]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。