一种基于光缆路由光缆共模风险预警系统及方法与流程

本发明涉及光缆风险预警，具体地说，是一种基于光缆路由光缆共模风险预警系统及方法。

背景技术：

1、光缆共模风险指的是干扰电压在信号线及其回线上的幅度相同，这里的电压以附近任何一个物体为参考电位，干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动。共模干扰也叫作共态千扰，如果电压或电流在这两根导线上传输时使得两根导线中的电流方向一致大小相等，那么在这一电路中就形成了共模电路，在共模干扰里，两个被测量的电路上的点电位相对大地同时出现同方向变动。这种干扰中，交流或直流的干扰电压作用在模数转换器两个输入端上，电压幅值随实际环境的不同而不同，一般在数伏左右它是由电源的相线与地线所构成回路中的干扰。共模电路若同时加载两根不同的光缆中就会将谐振放大，使电路中电流倍增或者说是两根缆中的电流形成同频倍增现象是原来的电流成倍放大，电压成倍放大，共模电路的发生导致动力电缆与通信光缆间出现故障烧毁带有钢芯的光缆。但现有的光纤网的规模和结构越来越复杂，出现光缆故障类型也越来越多，容易出现对光缆风险分析不完善的问题，进而引发光缆中断的风险，从而导致发生电网安全事故。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于光缆路由光缆共模风险预警系统及方法，通过对光缆进行检测来获取光缆的数据信息，以此确定该光缆的光缆路由，并获取此光缆路由的多条初始波形图，通过公用哈希函数对光缆路由的哈希值进行计算，以此判断光缆是否存在共模风险，并生成预警信号发送至风险预警单元，并根据多条初始波形图获取光缆路由的状态信息并进行显示，根据接收到的预警信号发出光缆共模风险预警，以及通知人员对预警进行清除核查，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于光缆路由光缆共模风险预警系统，包括：

4、数据检测单元，用于对光缆进行检测，以此获取光缆的数据信息，并根据光缆的数据信息，确定该光缆的光缆路由，同时获取此光缆路由的多条初始波形图；

5、风险分析单元，用于对光缆路由信息进行分析，通过公用哈希函数对光缆路由的哈希值进行计算，根据计算结果判断光缆是否存在共模风险，根据判断结果再对获取的光缆路由的多条初始波形图进行分析，根据多条初始波形图获取光缆路由的状态信息并进行显示，同时将共模风险生成预警信号发送至风险预警单元；

6、风险预警单元，用于接收风险分析单元生成的预警信号，根据接收到的预警信号发出光缆共模风险预警，以及通知人员对预警进行清除核查。

7、在上述技术方案中，通过数据检测单元，可以对光缆进行检测，从而可以获取光缆的数据信息，进而根据光缆的数据信息，来确定该光缆的光缆路由，以便获取此光缆路由的多条初始波形图，通过风险分析单元采用公用哈希函数对光缆路由的哈希值进行计算，根据聚酸结果可以判断光缆是否存在共模风险，并生成预警信号发送至风险预警单元，同时根据多条初始波形图获取光缆路由的状态信息并进行显示，而风险预警单元可以根据接收到的预警信号发出光缆共模风险预警，从而通知检修人员对预警进行清除核查。

8、本发明的进一步改进，数据检测单元，包括：检测模块，用于检测光缆，以此获取到光缆的数据信息，根据光缆的数据信息，确定该光缆的光缆路由，再通过检测模块获取光缆路由的初始波形图；传输模块，用于将获取的光缆的数据信息以及光缆路由的初始波形图传输至风险分析单元，以便风险分析单元进行分析。

9、在上述技术方案中，通过检测模块对光缆进行检测，通过检测获取到光缆的数据信息，再根据光缆的数据信息来确定光缆路由信息，进而获取光缆路由的初始波形图，检测模块获取到的光缆路由信息与光缆路由的初始波形图均通过传输模块传输至风险分析单元，便于风险分析单元根据获取到的信息进行风险分析，具体地说，通过检测模块可以获取光缆的数据信息，以及获取光缆路由的初始波形图，检测模块可同时对两条及两条以上的光缆进行检测，进而确定检测到的光缆对应的光缆路由，传输模块可以将获取的数据传输给风险分析单元，使得风险分析单元对确定的光缆路由进行计算和分析，以便对光缆的共模风险进行判断。

10、本发明的进一步改进，风险分析单元，包括：计算模块，用于通过公用哈希函数计算光缆路由的哈希值，据计算结果判断光缆是否存在共模风险，若光缆路由存在光缆共模风险，则生成预警信号发送至风险预警单元；对比模块，用于对多条初始波形图进行分析，对多条初始波形图与预设波形图进行对比，根据对比结果得出获取光缆路由的状态信息并进行显示，以便风险预警单元查看。

11、本发明的进一步改进，计算模块采用公用哈希函数对光缆路由的哈希值进行计算，计算模块事先设有被校验的光缆路由哈希值，将计算得到的光缆路由哈希值与被校验的光缆路由哈希值进行校验，若两者哈希值不一致，则说明光缆存在共模风险。

12、本发明的进一步改进，对比模块事先预设有波形图，将获取的多条初始波形图与预设的波形图进行对比，判断初始波形图与预设波形图的波形长度是否一致，根据对比结果得出获取光缆路由的状态信息，同时将对比结果与多条初始波形图进行显示。

13、在上述技术方案中，风险分析单元接收来自数据检测单元的光缆路由信息与光缆路由的初始波形图，首先，通过计算模块计算光缆路由的哈希值，数据检测单元检测多个光缆路由，计算模块采用哈希函数对多个光缆路由的哈希值进行计算，以此得出每个光缆路由的哈希值，再将每个光缆路由的哈希值与被校验的光缆路由哈希值进行校验，判断计算的哈希值与校验的哈希值是否一致，若一致，则光缆不存在共模风险，继续对光缆进行检测即可，若哈希值不一致，则说明光缆存在共模风险，则生成预警信号发生至风险预警单元进行预警，再通过对比模块对多条初始波形图与预设波形图进行对比，根据对比结果得出获取光缆路由的状态信息，同时将对比结果与多条初始波形图进行显示。计算模块采用公用哈希函数对光缆路由的哈希值进行计算，哈希函数为公知的计算函数，通过哈希函数计算出的哈希值，可以用来校验光缆是否存在共模风险，以此来保证光缆的正常运行，而对比模块对多条初始波形图进行对比，进而获取到光缆路由的状态信息并进行显示，可以方便工作人员对光缆路由的状态信息进行查看。

14、本发明的进一步改进，风险预警单元，包括：预警模块，用于接收根据接收到的预警信号发出预警通知，提醒工作人员查看光缆路由的状态信息，并根据光缆路由的状态信息及时采取相关措施，以便对光缆共模风险进行清除核查。

15、本发明的进一步改进，预警模块，包括：

16、信号提取模块，用于提取所述预警信号；

17、发送时间间隔设置模块，用于根据所述预警信号设置预警信号发送的发送时间间隔；其中，所述发送时间间隔通过如下公式获取：

18、

19、其中，t表示发送时间间隔；t0表示预设的基准时间间隔，取值范围为1min-2min；n表示出现预警信号的次数；e表示常数；mi表示第i次预警信号对应的接收到工作人员反馈的反馈信息所经历的发送时间间隔的次数；ti表示第i次预警信号对应的发送时间间隔；

20、信息发送模块，用于按照所述发送时间间隔定时向工作人员的移动终端发送预警通知；

21、反馈信息接收模块，用于在接收到所述工作人员通过移动终端反馈的预警已知反馈信息后，停止预警信号发送；

22、监控时长设置模块，用于设置预警已知反馈信息的接收监控时长；其中，所述接收监控时长的范围为10min-15min；

23、工作人员警告模块，用于根据所述接收监控时长内是否接收到工作人员通过移动终端反馈的预警已知反馈信息对工作人员的监控进行评价，并对评价分数低于预设的分数阈值的工作人员发出警告。

24、进一步地，工作人员警告模块，包括：

25、接收信号判断模块，用于在所述接收监控时长内实时判断是否接收到工作人员通过移动终端反馈的预警已知反馈信息；

26、信道评估模块，用于当在所述接收监控时长的结束时刻没有接收到工作人员通过移动终端反馈的预警已知反馈信息，则对所述预警模块与所述工作人员的移动终端之间的通信信道进行信道质量评估，获得信道质量评估参数；其中，所述评估参数通过如下公式获取：

27、

28、其中，w表示信道质量评估参数；by表示预设的通信信道单位时间的数据吞吐量阈值；k表示所述接收监控时长所包含的通信信道单位时间的个数，并且，所述通信信道单位时间为1s；bi表示第i个通信信道单位时间对应的实际数据吞吐量；w0表示预设的基准参数数值；

29、评价分数获取模块，用于当所述信道质量评估参数不低于预设的通信参数阈值时，则对工作人员的监控进行评价打分，获得评价分数；其中，评价分数为3×n，其中，n表示在接收监控时长内工作人员通过移动终端完成预警已知反馈信息反馈的次数；

30、工作人员警告信息发送模块，用于在价分数低于预设的分数阈值的工作人员发出警告。

31、上述技术方案的技术效果为：实时信号判断：接收信号判断模块能够实时判断是否在接收监控时长内接收到工作人员通过移动终端反馈的预警已知反馈信息。这确保了系统能够迅速感知工作人员的反馈行为。

32、信道质量评估：如果在接收监控时长结束时刻没有接收到工作人员的反馈信息，信道评估模块将对通信信道的质量进行评估。这有助于确定是否由于通信信道质量差导致反馈未被接收。评估参数反映了通信信道的实际性能，从而可以进一步改善通信可靠性。

33、评价分数获取：当信道质量评估参数不低于预设的通信参数阈值时，评价分数获取模块将对工作人员的监控进行评价打分。评价分数的计算基于工作人员在接收监控时长内通过移动终端完成预警已知反馈信息反馈的次数。这有助于了解工作人员的响应速度和有效性。

34、工作人员警告：工作人员警告模块用于在评价分数低于预设的分数阈值的情况下向工作人员发出警告。这可以促使工作人员更加积极地参与监控系统的反馈，以提高系统的响应性和可靠性。

35、总体而言，这个技术方案的技术效果在于提供了一种监控和评估工作人员反馈行为的机制，以确保工作人员及时响应预警和警告通知。这对于维护监控系统的高效性和可靠性非常重要，特别是在紧急情况下需要快速响应和决策的情况下。

36、进一步地，所述预警模块，包括：

37、预警处置模块，用于生成预警处置单，并将预警处置单派给相应专责，专责分析光缆路由的状态信息后，启动检修并派送检修单给一线检修人员，以便对光缆共模风险进行处置；

38、清除核查模块，用于一线检修人员根据检修单现场对光缆共模风险隐患进行处理，以此解除光缆共模风险的预警。

39、预警模块接收来自风险分析单元的预警信号，预警模块根据预警信号发出包含灯光、声音以及短信的预警通知，从而提醒监控人员注意查看预警的风险，而监控人员根据预警通知并通过预警置模块生成预警处置单，并将预警处置单派给相应专责，使得专责分析光缆路由的状态信息后，启动检修措施并派送检修单给一线检修人员，以便对光缆共模风险进行处置，通过检修人员对光缆共模风险进行处理，当光缆共模风险处理完成后，通过清除核查模块解除光缆共模风险的预警，上述过程完成了对光缆共模风险的处置，实现了对光缆风险进行清除核查，进而避免发生光缆中断的风险，减少了电网安全事故的发生。预警模块可以根据预警信号发出灯光、声音以及短信的预警通知，通过多种预警通知，使得监控人员可以及时注意到光缆存在的共模风险，并使监控人员及时生成预警处置单给相应专责，而专责可以根据接收到的预警处置单，对光缆路由的状态信息进行查看和分析，分析出光缆共模风险点，并启动检修措施，将检修单派送给一线检修人员，使得一线检修人员可以根据检修单对光缆共模风险点进行处理，而处理完成后，可以通过清除核查模块解除光缆共模风险的预警，待下次再检测出光缆共模风险后再进行新的预警。

40、本发明还披露了一种基于光缆路由光缆共模风险预警系统的预警方法，使用上述的基于光缆路由光缆共模风险预警系统，具体包括以下步骤：

41、步骤一、对光缆进行检测来获取光缆的数据信息，以此确定该光缆的光缆路由，并获取此光缆路由的多条初始波形图；

42、步骤二、通过公用哈希函数对光缆路由的哈希值进行计算，以此判断光缆是否存在共模风险，并生成预警信号发送至风险预警单元，并根据多条初始波形图获取光缆路由的状态信息并进行显示；

43、步骤三、根据接收到的预警信号发出光缆共模风险预警，以及通知人员对预警进行清除核查。

44、有益效果：本发明通过数据检测单元对光缆进行检测，从而获取到光缆的数据信息，再根据光缆的数据信息，来确定该光缆的光缆路由，并以此获取到光缆路由的多条初始波形图，风险分析单元通过计算模块来计算光缆路由的哈希值，计算模块采用公用哈希函数进行计算，根据计算出的哈希值与被校验的哈希值进行对比，以此判断光缆是否存在共模风险，并生成预警信号发送至风险预警单元，同时，通过对比模块将获取的多条初始波形图与预设波形图进行对比，通过两者的对比，获取到光缆路由的状态信息并进行显示，以便风险预警单元进行查看，风险预警单元根据接收到的预警信号发出光缆共模风险预警，同时生成预警处置单派给相应专责，专责分析光缆路由的状态信息后，启动检修并派送检修单给一线检修人员，以便对光缆共模风险进行处置，实现了对光缆风险进行清除核查，进而避免发生光缆中断的风险，减少了电网安全事故的发生。