CN103091593B - 电力通信设备的故障监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力通信设备相关技术领域，特别是涉及电力通信设备的故障监测方法及装置，故障监测方法包括：获取所述电力通信设备的多个电源故障参数，根据所述电源故障参数得到电源故障率；获取所述电力通信设备的多个通信设备家族性故障参数，根据所述通信设备家族性故障参数得到通信设备家族性故障率；根据所述电源故障率和通信设备家族性故障率得到所述电力通信设备故障率；根据所述电力通信设备故障率对所述电力通信设备进行故障监测。本发明利用设备历史运行统计数据和家族性问题统计数据来主导故障率的计算，根据电力通信设备故障率对电力通信设备进行监测，使到电力通信网所承载的业务不受损失。

Description

电力通信设备的故障监测方法及装置

技术领域

本发明涉及电力通信设备相关技术领域，特别是涉及电力通信设备的故障监测方法及装置。

背景技术

电力通信网建设通信传输媒介逐步实现了从微波向光缆转变，技术体制实现了从异步数字体系向同步数字体系的跨越。当前电力通信网建设目标包括传输网、业务网和支撑网，综合业务传输将逐渐成为通信业务的主体，技术的应用更多地体现在数据及信息层面上，将是从语音传送为代表的电路交换，向以IP技术为代表的数据交换的转型时期。现在的电力通信网已经基本采用电力通信设备，因此电力通信系统安全风险主要是由于电力通信设备故障而产生的。但现有技术并未能对电力通信设备的故障率进行计算，从而无法形成对电力通信设备的故障监测方法及装置。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术并未能对电力通信设备的故障进行监测的技术问题，提供一种电力通信设备的故障监测方法及装置。

一种电力通信设备的故障监测方法，包括：

获取所述电力通信设备的多个电源故障参数，根据所述电源故障参数得到电源故障率P₁；

获取所述电力通信设备的多个通信设备家族性故障参数，根据所述通信设备家族性故障参数得到通信设备家族性故障率P₂；

根据所述电源故障率和通信设备家族性故障率得到所述电力通信设备故障率P；

根据所述电力通信设备故障率对所述电力通信设备进行故障监测。

在其中一个实施例中：

所述电源故障参数包括电源缺陷情况系数M_E，电源基本故障概率P_E，电源冗余度K，电源使用年Y_E，电源使用系数β，环境系数N_w，所述电源故障率为 ${\[1-{(1-M_E{N}_w{P}_E)}^{\mathrm{\β}(Y_E-1)}\]}^K.$

在其中一个实施例中：

所述通信设备家族性故障参数包括：设备缺陷情况系数M_B，设备厂家提供的家族性基本故障率P_B，重要板卡冗余率R，设备使用年Y_B，设备使用系数α，环境系数N_w，所述通信设备家族性故障率为

在其中一个实施例中：所述电力通信设备故障率P＝P₁+P₂-P₁P₂。

在其中一个实施例中：所述方法还包括：

监测所述电力通信设备的运行环境温度，如果所述运行环境温度符合预设温度条件，则设置环境温度监测结果为合格，否则设置环境温度监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的运行环境湿度，如果所述运行环境湿度在符合预设湿度条件，则设置环境湿度监测结果为合格，否则设置环境湿度监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的运行环境尘埃值，如果所述运行环境尘埃值符合预设尘埃条件，则设置环境尘埃监测结果为合格，否则设置环境尘埃监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的设备接地电阻值，如果所述设备接地电阻值符合预设接地条件，则设置设备接地监测结果为合格，否则设置设备接地监测结果为不合格；

获取环境温度监测结果、环境湿度监测结果、环境尘埃监测结果和设备接地监测结果，如果环境温度监测结果为合格，且环境湿度监测结果为合格，且环境尘埃监测结果为合格，且设备接地监测结果为合格，则环境系数设定为预设的环境合格值，否则环境系数设定为环境不合格值。

一种电力通信设备的故障监测装置，包括：

电源故障参数获取模块，用于获取所述电力通信设备的多个电源故障参数，根据所述电源故障参数得到电源故障率P₁；

通信设备家族性故障参数获取模块，用于获取所述电力通信设备的多个通信设备家族性故障参数，根据所述通信设备家族性故障参数得到通信设备家族性故障率P₂；

故障率获得模块，用于根据所述电源故障率和通信设备家族性故障率得到所述电力通信设备故障率P；

监测模块，用于根据所述电力通信设备故障率对所述电力通信设备进行故障监测。

在其中一个实施例中：

所述电源故障参数包括电源缺陷情况系数M_E，电源基本故障概率P_E，电源冗余度K，电源使用年Y_E，电源使用系数β，环境系数N_w，所述电源故障率为 ${\[1-{(1-M_E{N}_w{P}_E)}^{\mathrm{\β}(Y_E-1)}\]}^K.$

在其中一个实施例中：

所述通信设备家族性故障参数包括：设备缺陷情况系数M_B，设备厂家提供的家族性基本故障率P_B，重要板卡冗余率R，设备使用年Y_B，设备使用系数α，环境系数N_w，所述通信设备家族性故障率为

在其中一个实施例中：所述电力通信设备故障率P＝P₁+P₂-P₁P₂。

在其中一个实施例中：所述装置还包括：

运行环境温度监测模块，用于监测所述电力通信设备的运行环境温度，如果所述运行环境温度符合预设温度条件，则设置环境温度监测结果为合格，否则设置环境温度监测结果为不合格；

运行环境湿度监测模块，用于监测所述电力通信设备的运行环境湿度，如果所述运行环境湿度在符合预设湿度条件，则设置环境湿度监测结果为合格，否则设置环境湿度监测结果为不合格；

运行环境尘埃值监测模块，用于监测所述电力通信设备的运行环境尘埃值，如果所述运行环境尘埃值符合预设尘埃条件，则设置环境尘埃监测结果为合格，否则设置环境尘埃监测结果为不合格；

设备接地电阻值监测模块，用于监测所述电力通信设备的设备接地电阻值，如果所述设备接地电阻值符合预设接地条件，则设置设备接地监测结果为合格，否则设置设备接地监测结果为不合格；

环境系数获取模块，用于获取环境温度监测结果、环境湿度监测结果、环境尘埃监测结果和设备接地监测结果，如果环境温度监测结果为合格，且环境湿度监测结果为合格，且环境尘埃监测结果为合格，且设备接地监测结果为合格，则环境系数设定为预设的环境合格值，否则环境系数设定为环境不合格值。

上述电力通信设备的故障监测方法及装置中，通过电源故障率和通信设备家族性故障率得到电力通信设备故障率，并根据电力通信设备故障率进行监测，从而提高设备故障监测的客观性，利用设备历史运行统计数据和家族性问题统计数据来主导故障率的计算，避免人为主观操作导致故障率被过低估计或者过分夸大，根据电力通信设备故障率对电力通信设备进行监测，使到电力通信网所承载的业务不受损失。

附图说明

图1为本发明一种电力通信设备的故障监测方法的工作流程图；

图2为本发明一种电力通信设备的故障监测装置的模块结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示为本发明一种电力通信设备的故障监测方法的工作流程图，包括：

步骤S101，获取所述电力通信设备的多个电源故障参数，根据所述电源故障参数得到电源故障率P₁；

步骤S102，获取所述电力通信设备的多个通信设备家族性故障参数，根据所述通信设备家族性故障参数得到通信设备家族性故障率P₂；

步骤S103，根据所述电源故障率和通信设备家族性故障率得到所述电力通信设备故障率P；

步骤S104，根据所述电力通信设备故障率对所述电力通信设备进行故障监测。

其中步骤S101和步骤S102的顺序执行只是其中一种实施方式，实际上步骤S101和步骤S102可以互换或者是并行执行，而不会对后续的步骤带来影响。

在步骤S104中，故障监测方法本领域普通技术人员可以在阅读本专利后进行补充，例如，当设备故障率超过预定阈值后则进行预警操作，例如通过显示屏显示或者各种声光报警等。

电源故障参数以及计算电源故障率的方式，本领域普通技术人员可以在阅读本专利后进行补充。在其中一个实施例中：

所述电源故障参数包括电源缺陷情况系数M_E，电源基本故障概率P_E，电源冗余度K，电源使用年Y_E，电源使用系数β，环境系数N_w，所述电源故障率为 ${\[1-{(1-M_E{N}_w{P}_E)}^{\mathrm{\β}(Y_E-1)}\]}^K.$

通信设备家族性故障参数以及计算通信设备家族性故障率的方式，本领域普通技术人员可以在阅读本专利后进行补充。

在其中一个实施例中：

所述通信设备家族性故障参数包括：设备缺陷情况系数M_B，设备厂家提供的家族性基本故障率P_B，重要板卡冗余率R，设备使用年Y_B，设备使用系数α，环境系数N_w，所述通信设备家族性故障率为

环境系数N_w的说明

环境对故障率的影响为N_w，当环境合格时N_w＝1，当环境不达标时N_w＝3～5,N_w为大于1的实数。环境评价指标由表1给出。

表1 环境评价指标

指标	合格范围
		环境温度	设备运行的环境温度：15～28℃
环境湿度	设备运行的环境湿度：<80％
		环境尘埃	设备运行的环境尘埃：环境无浮尘
设备接地	设备运行的环境接地情况：接地电阻<5欧姆

环境温度是正常的室温范围；湿度太高会导致电器短路，湿度太低会导致浮尘和静电过多；关于浮尘可参照PM2.5的原则，例如设定尘埃每立方米50微克以下；对于接地电阻可以参考国家标准《工业企业通信接地设计规范》进行设定。

设备运行状况

假设设备随着运行的时间变长会导致性能状况下滑，设备出厂时的基本故障率为P_B，影响设备运行状况的指标如表2所示。

表2 设备运行状况指标

指标	描述
		设备性能状况	设备现时性能符合运行技术指标的程度
设备运行时间	投运后设备运行时间

设备经过Y年的运行后，性能(或故障率)可表示为

${(1-P_B)}^{{\mathrm{\α}}_B(Y-1)}$

其中，α_B可定为1。将该公式分别应用于电源故障率计算和通信设备家族性故障率的计算中。

电源冗余度

电力通信设备通常要满足两路独立的电源输入，当没有冗余电源时，电源冗余度K＝1，有则K＝2。

由于电源失效会直接使设备失效，因此该项应当是故障率的其中一个重要组成部分，其数值可以从历史统计数据中得到。

重要板卡冗余度

因为重要板卡出现故障会影响整套设备的运行，按照电力通信设备得要求，重要的板卡必须有冗余配置。当重要板卡没有冗余配置时，重要板卡冗余度R＝1；否则，有冗余配置时R＝2。这一项与电源类似，应当反映在故障率中。

设备缺陷情况系数

设备曾发生紧急、重大、一般缺陷系数记为M_B。在保质期3年后故障M_B＝1，保质期内M_B的取值方式可按以下方式确定：如保质期为m年，若在保质期内h年发生故障，则M_B＝m/h。

由于设备故障原因复杂，如果没有明显外因，则如果设备在保质期之外发生故障，则该项不起作用，如果在保质期内发生故障，则应当对故障率有影响；如果其在短时间内重复发生故障，则应当考虑这一影响对总故障率的约束。

上述步骤S101和步骤S102中的电源故障参数和通信设备家族性故障参数可以预先存储在数据库中，在使用时，根据所使用的通信设备获得其电源故障参数和通信设备家族性故障参数。

在其中一个实施例中：所述电力通信设备故障率P＝P₁+P₂-P₁P₂，即：

$\begin{array}{c}P={\[1-{(1-M_E{N}_w{P}_E)}^{\mathrm{\β}(Y_E-1)}\mathrm{\]}}^K+{\[1-{(1-M_B{N}_w{P}_B)}^{\mathrm{\α}(Y_B-1)}\]}^R\\ -{\mathrm{\[1}-{\mathrm{(1}-M_E{N}_w{P}_E)}^{\mathrm{\α}(Y_E-1)}\mathrm{\]}}^K{\[1-{(1-M_B{N}_w{P}_B)}^{\mathrm{\α}(Y_B-1)}\]}^R\end{array}$

电源故障参数和通信设备家族性故障参数可以从数据库中取出，同时，对于上述步骤S101和步骤S102中的环境系数也可以通过对现场坏境的监测获得。在其中一个实施例中：所述方法还包括：

监测所述电力通信设备的运行环境温度，如果所述运行环境温度符合预设温度条件，则设置环境温度监测结果为合格，否则设置环境温度监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的运行环境湿度，如果所述运行环境湿度在符合预设湿度条件，则设置环境湿度监测结果为合格，否则设置环境湿度监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的运行环境尘埃值，如果所述运行环境尘埃值符合预设尘埃条件，则设置环境尘埃监测结果为合格，否则设置环境尘埃监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的设备接地电阻值，如果所述设备接地电阻值符合预设接地条件，则设置设备接地监测结果为合格，否则设置设备接地监测结果为不合格；

获取环境温度监测结果、环境湿度监测结果、环境尘埃监测结果和设备接地监测结果，如果环境温度监测结果为合格，且环境湿度监测结果为合格，且环境尘埃监测结果为合格，且设备接地监测结果为合格，则环境系数设定为预设的环境合格值，否则环境系数设定为环境不合格值。

具体的温度条件、湿度条件、尘埃条件和接地条件本领域普通技术人员可以在阅读本专利后经过有限次试验得到。在其中一个实施例中，所述温度条件为所述运行环境温度在15～28℃，所述湿度条件为所述运行环境湿度<80％，所述尘埃条件为：无浮尘，所述接地条件为所述设备接地电阻值<5欧姆。

在其中一个实施例中，所述环境合格值为1，所述环境不合格值为3～5。

如图2所示为本发明一种电力通信设备的故障监测装置的模块结构图，包括：

电源故障参数获取模块210，用于获取所述电力通信设备的多个电源故障参数，根据所述电源故障参数得到电源故障率P₁；

通信设备家族性故障参数获取模块220，用于获取所述电力通信设备的多个通信设备家族性故障参数，根据所述通信设备家族性故障参数得到通信设备家族性故障率P₂；

故障率获得模块230，用于根据所述电源故障率和通信设备家族性故障率得到所述电力通信设备故障率P；

监测模块240，用于根据所述电力通信设备故障率对所述电力通信设备进行故障监测。

在其中一个实施例中：

所述电源故障参数包括电源缺陷情况系数M_E，电源基本故障概率P_E，电源冗余度K，电源使用年Y_E，电源使用系数β，环境系数N_w，所述电源故障率为 ${\&lsqb;1-{(1-M_E{N}_w{P}_E)}^{\mathrm{\&beta;}(Y_E-1)}\&rsqb;}^K.$

在其中一个实施例中：

所述通信设备家族性故障参数包括：设备缺陷情况系数M_B，设备厂家提供的家族性基本故障率P_B，重要板卡冗余率R，设备使用年Y_B，设备使用系数α，环境系数N_w，所述通信设备家族性故障率为

在其中一个实施例中：所述电力通信设备故障率P＝P₁+P₂-P₁P₂。

在其中一个实施例中：所述装置还包括：

运行环境温度监测模块251，用于监测所述电力通信设备的运行环境温度，如果所述运行环境温度符合预设温度条件，则设置环境温度监测结果为合格，否则设置环境温度监测结果为不合格；

运行环境湿度监测模块252，用于监测所述电力通信设备的运行环境湿度，如果所述运行环境湿度在符合预设湿度条件，则设置环境湿度监测结果为合格，否则设置环境湿度监测结果为不合格；

运行环境尘埃值监测模块253，用于监测所述电力通信设备的运行环境尘埃值，如果所述运行环境尘埃值符合预设尘埃条件，则设置环境尘埃监测结果为合格，否则设置环境尘埃监测结果为不合格；

设备接地电阻值监测模块254，用于监测所述电力通信设备的设备接地电阻值，如果所述设备接地电阻值符合预设接地条件，则设置设备接地监测结果为合格，否则设置设备接地监测结果为不合格；

环境系数获取模块255，用于获取环境温度监测结果、环境湿度监测结果、环境尘埃监测结果和设备接地监测结果，如果环境温度监测结果为合格，且环境湿度监测结果为合格，且环境尘埃监测结果为合格，且设备接地监测结果为合格，则环境系数设定为预设的环境合格值，否则环境系数设定为环境不合格值。

在其中一个实施例中，所述温度条件为所述运行环境温度在15～28℃，所述湿度条件为所述运行环境湿度<80％，所述尘埃条件为：无浮尘，所述接地条件为所述设备接地电阻值<5欧姆。

在其中一个实施例中，所述环境合格值为1，所述环境不合格值为3～5。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种电力通信设备的故障监测方法，其特征在于，包括：

获取所述电力通信设备的多个电源故障参数，根据所述电源故障参数得到电源故障率P₁；所述电源故障参数包括电源缺陷情况系数M_E，电源基本故障概率P_E，电源冗余度K，电源使用年Y_E，电源使用系数β，环境系数N_w，所述电源故障率P₁为

获取所述电力通信设备的多个通信设备家族性故障参数，根据所述通信设备家族性故障参数得到通信设备家族性故障率P₂，其中，所述通信设备家族性故障参数包括：设备缺陷情况系数M_B，设备厂家提供的家族性基本故障率P_B，重要板卡冗余率R，设备使用年Y_B，设备使用系数α，环境系数N_w，所述通信设备家族性故障率P₂为所述环境系数N_w指环境对故障率的影响，通过对现场坏境的监测获得，所述通过对现场坏境的监测获得的过程包括：

监测所述电力通信设备的运行环境温度，如果所述运行环境温度符合预设温度条件，则设置环境温度监测结果为合格，否则设置环境温度监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的运行环境湿度，如果所述运行环境湿度在符合预设湿度条件，则设置环境湿度监测结果为合格，否则设置环境湿度监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的运行环境尘埃值，如果所述运行环境尘埃值符合预设尘埃条件，则设置环境尘埃监测结果为合格，否则设置环境尘埃监测结果为不合格；

监测所述电力通信设备的设备接地电阻值，如果所述设备接地电阻值符合预设接地条件，则设置设备接地监测结果为合格，否则设置设备接地监测结果为不合格；

获取环境温度监测结果、环境湿度监测结果、环境尘埃监测结果和设备接地监测结果，如果环境温度监测结果为合格，且环境湿度监测结果为合格，且环境尘埃监测结果为合格，且设备接地监测结果为合格，则环境系数设定为预设的环境合格值，否则环境系数设定为环境不合格值；所述环境合格值为1，所述环境不合格值为3～5；

根据所述电源故障率和通信设备家族性故障率得到所述电力通信设备故障率P；所述电力通信设备故障率P＝P₁+P₂-P₁P₂；

根据所述电力通信设备故障率对所述电力通信设备进行故障监测。

2.一种电力通信设备的故障监测装置，其特征在于，包括：

电源故障参数获取模块，用于获取所述电力通信设备的多个电源故障参数，根据所述电源故障参数得到电源故障率P₁；所述电源故障参数包括电源缺陷情况系数M_E，电源基本故障概率P_E，电源冗余度K，电源使用年Y_E，电源使用系数β，环境系数N_w，所述电源故障率P₁为

通信设备家族性故障参数获取模块，用于获取所述电力通信设备的多个通信设备家族性故障参数，根据所述通信设备家族性故障参数得到通信设备家族性故障率P₂，其中，所述通信设备家族性故障参数包括：设备缺陷情况系数M_B，设备厂家提供的家族性基本故障率P_B，重要板卡冗余率R，设备使用年Y_B，设备使用系数α，环境系数N_w，所述通信设备家族性故障率P₂为所述环境系数N_w指环境对故障率的影响，通过对现场坏境的监测获得，所述所述装置还包括：

运行环境温度监测模块，用于监测所述电力通信设备的运行环境温度，如果所述运行环境温度符合预设温度条件，则设置环境温度监测结果为合格，否则设置环境温度监测结果为不合格；

运行环境湿度监测模块，用于监测所述电力通信设备的运行环境湿度，如果所述运行环境湿度在符合预设湿度条件，则设置环境湿度监测结果为合格，否则设置环境湿度监测结果为不合格；

运行环境尘埃值监测模块，用于监测所述电力通信设备的运行环境尘埃值，如果所述运行环境尘埃值符合预设尘埃条件，则设置环境尘埃监测结果为合格，否则设置环境尘埃监测结果为不合格；

设备接地电阻值监测模块，用于监测所述电力通信设备的设备接地电阻值，如果所述设备接地电阻值符合预设接地条件，则设置设备接地监测结果为合格，否则设置设备接地监测结果为不合格；

环境系数获取模块，用于获取环境温度监测结果、环境湿度监测结果、环境尘埃监测结果和设备接地监测结果，如果环境温度监测结果为合格，且环境湿度监测结果为合格，且环境尘埃监测结果为合格，且设备接地监测结果为合格，则环境系数设定为预设的环境合格值，否则环境系数设定为环境不合格值；所述环境合格值为1，所述环境不合格值为3～5；

故障率获得模块，用于根据所述电源故障率和通信设备家族性故障率得到所述电力通信设备故障率P；所述电力通信设备故障率P＝P₁+P₂-P₁P₂；

监测模块，用于根据所述电力通信设备故障率对所述电力通信设备进行故障监测。