有線通信組網(wǎng)故障定位方法研究

郭金松，杜 朋

（92493部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000）

0 引言

智能電網(wǎng)是我國保障能源傳輸?shù)闹饕е弧Ｆ鋼碛卸喾N多樣的子網(wǎng)和眾多的傳輸設(shè)備，在國家各個(gè)方面具有發(fā)展意義，特別是在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中也發(fā)揮著舉足輕重的作用。配電網(wǎng)是國家電網(wǎng)的主要輸電方式，是智能電網(wǎng)的重要組成部分。其構(gòu)建的配電通信網(wǎng)為配電網(wǎng)提供信息傳輸服務(wù)，可以幫助電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)健康良好的運(yùn)行、也可以快速解決網(wǎng)絡(luò)傳輸問題、合理使用設(shè)備、快速滿足需求、實(shí)現(xiàn)電力可持續(xù)發(fā)展[1]。智能配電通信網(wǎng)靠近底層，主要采用多種接入技術(shù)，包括工業(yè)以太網(wǎng)交換網(wǎng)、PLC、無線專網(wǎng)、EPON等。

隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，配電通信網(wǎng)絡(luò)不僅集成和運(yùn)行現(xiàn)有的監(jiān)控和智能服務(wù)，支持網(wǎng)絡(luò)新的業(yè)務(wù)邏輯需求。在其他設(shè)備的連接上擴(kuò)展其業(yè)務(wù)。由于網(wǎng)絡(luò)配置交錯(cuò)、標(biāo)準(zhǔn)不同、設(shè)備質(zhì)量參差不齊、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多且位置不集中，以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)所包含的數(shù)據(jù)量相對(duì)較少，配電和電信網(wǎng)絡(luò)的管理困難[2]。面對(duì)這些問題，需要利用網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)解決原有的問題，采用新的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)現(xiàn)和處理網(wǎng)絡(luò)故障。故障定位是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)告警時(shí)，觸發(fā)一系列相關(guān)設(shè)備告警，導(dǎo)致告警數(shù)量急劇增加，產(chǎn)生大量告警提示。網(wǎng)絡(luò)重復(fù)出現(xiàn)的警報(bào)使故障排除變得困難，增加處理時(shí)間。為解決上述問題，需要對(duì)信息進(jìn)行快速準(zhǔn)確的處理，以找到合適的方法來查找故障，因此設(shè)計(jì)新的故障定位方法。

1 有線通信組網(wǎng)故障定位方法設(shè)計(jì)

1.1 采集有線通信組網(wǎng)故障數(shù)據(jù)信息

使用供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)管理接口，并從該網(wǎng)絡(luò)接口中收集組網(wǎng)故障數(shù)據(jù)信息。因此可快速準(zhǔn)確獲取故障數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)操作提供可持續(xù)性的數(shù)據(jù)支持。告警同步是對(duì)不支持自動(dòng)上報(bào)的廠家網(wǎng)管系統(tǒng)重新獲取入網(wǎng)前存在的所有功能[3]。系統(tǒng)提供手動(dòng)和定時(shí)設(shè)置的方法完成報(bào)警同步。該模塊主要實(shí)現(xiàn)同步模式設(shè)置，還可以設(shè)置采集模式，選項(xiàng)包括主動(dòng)采集和被動(dòng)采集。

1.2 進(jìn)行故障數(shù)據(jù)預(yù)處理

故障數(shù)據(jù)預(yù)處理主要流程是將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的故障數(shù)據(jù)信息，根據(jù)不同的應(yīng)用，采用多線路技術(shù)，保持其在界面中進(jìn)行友好交互、呈現(xiàn)最好狀態(tài)，處理流程如圖1所示。

圖1 故障數(shù)據(jù)預(yù)處理流程圖

如圖1所示，處理核心進(jìn)程是一個(gè)消息驅(qū)動(dòng)的多線程結(jié)構(gòu)。告警處理結(jié)果包括對(duì)當(dāng)前告警、歷史告警和相關(guān)告警的查詢功能和查詢結(jié)果[4]，主界面左側(cè)為查詢條件輸入部分。

1.3 建立有線通信組網(wǎng)故障數(shù)據(jù)定位模型

數(shù)據(jù)定位按其告警的嚴(yán)重程度分為未確定數(shù)據(jù)定位、嚴(yán)重?cái)?shù)據(jù)定位、主要數(shù)據(jù)定位、次要數(shù)據(jù)定位、提示數(shù)據(jù)定位這幾類。采集的數(shù)據(jù)定位內(nèi)容包括數(shù)據(jù)定位名稱，數(shù)據(jù)定位源，數(shù)據(jù)定位類型，數(shù)據(jù)定位等級(jí)，是否影響業(yè)務(wù)，確認(rèn)時(shí)間等信息。

在存儲(chǔ)模塊中用于持久化的數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)、公共數(shù)據(jù)、個(gè)人數(shù)據(jù)和其他存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的格式。原始數(shù)據(jù)代表模塊將獲取的每個(gè)原始告警保存在數(shù)據(jù)庫中，用于后續(xù)模塊分析改進(jìn)和業(yè)務(wù)擴(kuò)展。通用數(shù)據(jù)代表模塊經(jīng)過預(yù)處理后可以由模塊的業(yè)務(wù)邏輯共享的數(shù)據(jù)格式。私有數(shù)據(jù)代表根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。通過這些方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，為查詢、統(tǒng)計(jì)、分析通信組網(wǎng)中的故障以及進(jìn)行故障的管理提供良好的數(shù)據(jù)支持[5]。

1.4 實(shí)現(xiàn)有線通信組網(wǎng)故障定位

實(shí)現(xiàn)有線通信組網(wǎng)故障定位需要進(jìn)行告警關(guān)聯(lián)分析。運(yùn)維人員需要在大量的告警數(shù)據(jù)信息中分析出現(xiàn)故障的原因，并找到故障原因和根源告警，確定故障位置。現(xiàn)有的故障定位技術(shù)設(shè)置基于故障告警事件樹和模型的組合模式，通過分析已有的故障案例數(shù)據(jù)解決問題。在故障告警事件樹模式的情況下，一方面，故障告警樹本身的構(gòu)建存在困難。另一方面，故障和警報(bào)之間的相關(guān)映射通常是很多的，因此預(yù)先配置的故障警報(bào)樹具有一定程度的不確定性。本方法通過將警報(bào)視為密碼來識(shí)別故障。本方法需要故障和故障之間的確定性模型結(jié)構(gòu)。這在復(fù)雜的智能配電網(wǎng)中很難實(shí)現(xiàn)，因此上述方法具有一定的局限性和較高的不確定性，無法獲得高精度的故障定位結(jié)果。為解決故障與故障之間的問題，針對(duì)告警不確定映射關(guān)系問題，本文采用相關(guān)分析方法實(shí)現(xiàn)故障原因分析定位。

收集到告警數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行告警相關(guān)性分析。分析步驟如下，首先根據(jù)錯(cuò)誤集和告警集的關(guān)系，選擇并確定當(dāng)前告警數(shù)據(jù)列表中所有告警都能響應(yīng)的錯(cuò)誤子集。為每個(gè)警報(bào)引入貝葉斯思維。將第一個(gè)測(cè)試概率對(duì)應(yīng)的候選缺陷轉(zhuǎn)化為當(dāng)前情況下的條件概率。然后分析所有變換結(jié)果，將后驗(yàn)概率最高的缺陷作為關(guān)聯(lián)缺陷，得到關(guān)聯(lián)分析結(jié)果。最后記錄分析結(jié)果，記錄參數(shù)數(shù)據(jù)，更新先驗(yàn)概率。

2 實(shí)驗(yàn)

為檢測(cè)本文設(shè)計(jì)的有線通信組網(wǎng)故障定位方法是否符合目前的網(wǎng)絡(luò)需求，且能否準(zhǔn)確高效地定位出通信組網(wǎng)的故障信息，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本文設(shè)計(jì)的方法選用智能配電通信網(wǎng)綜合網(wǎng)管，通過設(shè)備廠商網(wǎng)管平臺(tái)的接口，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取綜合管理所需的信息資源，構(gòu)建多支撐的網(wǎng)管系統(tǒng)。平臺(tái)完成告警采集和業(yè)務(wù)管理，防止中央機(jī)房多個(gè)網(wǎng)管系統(tǒng)出現(xiàn)問題，防止運(yùn)維人員同時(shí)監(jiān)控多個(gè)子網(wǎng)。具有同時(shí)采集、呈現(xiàn)、分析、優(yōu)化、預(yù)警的優(yōu)點(diǎn)，采用兩種不同的系統(tǒng)對(duì)故障定位時(shí)間進(jìn)行采集和記錄。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

選取8組具有故障的通信組網(wǎng)線，分別使用傳統(tǒng)的有線通信組網(wǎng)定位方法和本文設(shè)計(jì)的有線通信組網(wǎng)定位方法，采用兩種方法定位時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表1可知，本文設(shè)計(jì)的有線通信組網(wǎng)故障定位方法可以有效地定位出通信組網(wǎng)中的故障，與傳統(tǒng)的故障定位方法相比減少定位消耗時(shí)間，因此具有省時(shí)性。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文設(shè)計(jì)的有線通信組網(wǎng)故障定位方法可以很好地定位出有線通信組網(wǎng)中的故障信息，對(duì)有線通信組網(wǎng)的使用和傳輸具有重要的意義，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的通信組網(wǎng)檢測(cè)方法具有省時(shí)性，為后續(xù)故障定位作參考，但是由于實(shí)驗(yàn)涉及的故障類型不同，在定位時(shí)可能存在一定的誤差，因此在后續(xù)研究中需要進(jìn)行改進(jìn)。