利用配电终端测试信号时间点评估设备网络性能的方法与流程

本发明涉及配电站网络评估，具体是利用配电终端测试信号时间点评估设备网络性能的方法。

背景技术：

1、当前，配电自动化终端的大量建设，奠定了配网自动化管理的基础，同时也带来很多的设备维护工作。地市级规模的终端建设数量，根据城市规模大小从数千到数万不等，由于大部分配电自动化终端都在城市中广泛分布，相当一部分比例的终端，采用无线公网的通信方式接入配电自动化主站系统，设备逻辑处理效率、通信网络环境、时段等都对配电自动化终端运行参数上送带来影响，致使产生很多随机性强、难以追溯推理的运行问题。

2、信号的产生与传递过程为：配电自动化终端采集电力线路模拟量、设备状态量的变化并进行逻辑判定，从而产生相应的两遥信号送达主站。比如当某个开关流经电流超过额定值一定范围和时间时，将依据设备的保护逻辑，快速断开开关，并形成保护信号、soe事件信号以及电流等模拟量信号，通过101/104等远动协议报文，在公网进行传送，并到达主站前置机。日常运维分析中，电流电压等模拟量激励信号（比如电流电压值）产生时刻，逻辑处理后形成远动报文送出时刻，主站收到上送报文的间隔时刻等时间间隔，作为一项重要的指标，可以辅助配电自动化终端的运行分析；

3、然而因为部分终端采用无线公网的通信方式接入，导致在日常运维过程中会出现上送报文的间隔时刻太长的现象，而由于无线公网的拓扑复杂性，对通信延迟异常的原因（包括公网拥塞、终端单体故障以及同型号设备设计瑕疵等）的排查较为困难，因此，需要一种能够基于数据分析的方法来指导网络通信延迟原因排查的技术方案；

4、申请公开号为cn115765202a的专利公开了一种配电自动化终端掉线原因核查方法和系统，方法包括：当配电主站和配电终端出现通信异常时，所述配电主站输出初步判断结果，以将通信异常原因归属于所述配电主站、所述配电终端或通信运营商；所述配电终端根据所述初步判断结果执行进一步确认流程以确定原因归属。当配电主站和配电终端出现通信异常时，所述配电主站输出初步判断结果，以将通信异常原因归属于所述配电主站、所述配电终端或通信运营商；然而该方法区分的是配电主站、配电终端和运营商的故障原因，未能区分配电终端内部的故障原因，且该方法中判断通信异常的方法无法识别存在通信延迟而不存在通信断开的情况；

5、为此，本发明提出利用配电终端测试信号时间点评估设备网络性能的方法。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出利用配电终端测试信号时间点评估设备网络性能的方法，提高了对通信延迟原因的定位效率，从而为后期的规划、整改提供决策支持。

2、为实现上述目的，提出利用配电终端测试信号时间点评估设备网络性能的方法，包括以下步骤：

3、步骤一：预先收集终端位置数据和终端型号数据；基于终端位置数据，获得划分区域终端集合；

4、步骤二：收集预划分的划分时段集合；并在每天的各个划分时段内，收集各个配电终端的当天通信传输平均时间和历史通信传输平均时间；

5、步骤三：基于各个划分区域中的终端的当天通信传输平均时间和历史通信传输平均时间，为每个划分区域生成区域网络异常判断结果，若区域网络异常判断结果为正常，转至步骤四；若区域网络异常判断结果为异常，则发起区域网络拥塞告警；

6、步骤四：基于各个划分时段的当天通信传输平均时间和历史通信传输平均时间，为区域网络异常判断结果为正常的划分区域中的每个配电终端生成终端单体网络异常判断结果；

7、步骤五：将所有终端单体网络异常判断结果为异常的配电终端作为异常单体终端，基于所有异常单体终端的终端型号数据，生成型号网络异常告警和单体网络异常告警；

8、所述预先收集终端位置数据和终端型号数据的方式为：

9、收集每个配电终端的地理位置坐标以及每个配电终端的设备型号，所有配电终端的地理位置坐标组成终端位置数据，所有配电终端的设备型号组成终端型号数据；

10、所述获得划分区域终端集合的方式为：

11、收集城市中所有的核心网络节点的位置；

12、统计出各个配电终端通过公网发送信号所经过的主核心网络节点；所述主核心网络节点为该配电终端传输信号所最频繁经过的核心网络节点；

13、为每个核心网络节点建立一个从属终端集合，所述从属终端集合中包含所有将该核心网络节点作为主核心网络节点的配电终端；

14、所有从属终端集合组成划分区域终端集合；

15、所述主核心网络节点的统计方式是：

16、各个配电终端向主站前置机发送若干模拟信号，再统计每条模拟信号的路由中经过的所有核心网络节点；

17、对于每个配电终端，将其发送的所有模拟信号的路由中，出现频次最多的核心网络节点作为主核心网络节点；

18、所述在每天的各个划分时段内，收集各个配电终端的当天通信传输平均时间和历史通信传输平均时间的方式为：

19、每个配电终端在生成两遥信号后，记录下两遥信号的生成时间；

20、配电终端将两遥信号发送至主站前置机，主站前置机记录下接收到的每条两遥信号的接收时间；

21、每条两遥信号的接收时间减去生成时间，获得该两遥信号的网络传输时间；

22、主站前置机按两遥信号的接收时间的日期进行分类，将最新日期接收的两遥信号作为当前两遥信号，将最新日期之前的每个日期作为历史日期，每个历史日期接收的两遥信号作为历史两遥信号；

23、根据每条当前两遥信号的生成时间确定其所在的划分时段；

24、对于每个配电终端，计算该配电终端在各个划分时段内发送的当前两遥信号的网络传输时间的平均值，将该当前两遥信号的网络传输时间的平均值作为该配电终端在该划分时段内的当天通信传输平均时间；

25、根据每条历史两遥信号的生成时间确定其所在的划分时段；

26、在每个历史日期中，对于每个配电终端，计算该配电终端在各个划分时段内发送的历史两遥信号的网络传输时间的平均值，将该历史两遥信号的网络传输时间的平均值作为该历史日期中，该配电终端在该划分时段内的历史通信传输平均时间；

27、所述为每个划分区域生成区域网络异常判断结果的方式为：

28、对于每个划分区域：

29、预设通信延迟阈值y和历史参考天数n；

30、将该划分区域内的配电终端的编号标记为i，该划分区域内的配电终端总数标记为i；

31、对于每个配电终端，收集前历史参考天数n个历史日期的历史通信传输平均时间，并将历史日期按时间顺序编号为n，n=1,2,3...n；

32、计算该划分区域内，i个配电终端的当天通信传输平均时间的平均值和方差，分别作为当天区域时间均值和当天区域时间方差，并将当天区域时间均值和当天区域时间方差分别标记为ad和fd；

33、计算该划分区域内，第n个历史日期中，i个配电终端的当天通信传输平均时间的平均值，作为历史区域时间均值，并将该历史区域时间均值标记为ahn；

34、计算该划分区域的区域异常参考值z，所述区域异常参考值的计算方式为；其中，b1和b2分别为预设的比例系数；

35、若区域异常参考值z大于预设的异常值阈值，则区域网络异常判断结果为异常；

36、若区域异常参考值z小于或等于预设的异常值阈值，则区域网络异常判断结果为正常；

37、为每个配电终端生成终端单体网络异常判断结果的方式为：

38、将第i个配电终端的当天通信传输平均时间标记为tdi，将第i个配电终端的第n天的历史通信传输平均时间标记为thin；

39、计算第i个配电终端的单体异常参考值zi；

40、单体异常参考值zi的计算公式为：；

41、若当天通信传输平均时间tdi大于预设的通信延迟阈值或单体异常参考值zi大于预设的单体波动异常阈值，则将该配电终端的终端单体网络异常判断结果设置为异常；

42、若当天通信传输平均时间tdi小于或等于预设的通信延迟阈值且单体异常参考值zi小于或等于预设的单体波动异常阈值，则将该配电终端的终端单体网络异常判断结果设置为正常；

43、所述生成型号网络异常告警和单体网络异常告警的方式为：

44、将设备型号的编号标记为x；

45、对于第x种设备型号，统计所有异常单体终端中，第x种设备型号的配电终端占所有异常单体终端的异常比重，并将该异常比重标记为wx；

46、若第x种设备型号的异常比重超出预设的异常比重阈值，则将该设备型号标记为异常设备型号，并对第x种设备型号发起型号网络异常告警；

47、为异常单体终端中，非异常设备型号的所有配电终端发起单体网络异常告警。

48、提出一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；

49、所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行上述的利用配电终端测试信号时间点评估设备网络性能的方法。

50、提出一种计算机可读存储介质，其上存储有可擦写的计算机程序；

51、当所述计算机程序在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行上述的利用配电终端测试信号时间点评估设备网络性能的方法。

52、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

53、本发明通过预先收集终端位置数据和终端型号数据，基于终端位置数据，获得划分区域终端集合，收集预划分的划分时段集合；并在每天的各个划分时段内，收集各个配电终端的当天通信传输平均时间和历史通信传输平均时间，基于各个划分区域中的终端的当天通信传输平均时间和历史通信传输平均时间，为每个划分区域生成区域网络异常判断结果，若区域网络异常判断结果为正常，转至步骤四；若区域网络异常判断结果为异常，则发起区域网络拥塞告警，基于各个划分时段的当天通信传输平均时间和历史通信传输平均时间，为区域网络异常判断结果为正常的划分区域中的每个配电终端生成终端单体网络异常判断结果，将所有终端单体网络异常判断结果为异常的配电终端作为异常单体终端，基于所有异常单体终端的终端型号数据，生成型号网络异常告警和单体网络异常告警；从每天的实时通信延迟数据以及历史的通信延迟数据样本进行分析计算，从统计学角度分析不同运营商设备、不同区域、时间段网络造成的时延问题，提高对通信延迟原因的定位效率，从而为后期的规划、整改提供决策支持。