CN103310387A - 一种电力通信网运行方式安全校核方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力通信网运行方式安全校核方法，包括：（1）基础数据校验，输入运行方式相关基础数据，并对其进行唯一性、合理性和完整性校验；（2）业务安全校核，基于通信业务路由，分析整个业务及经过的每一段路由是否满足N-1要求，依据其对业务进行清理同时，并判断业务是否安全，得出业务安全校核结论；（3）系统安全校核，得出系统的安全校核结论；（4）校核结果输出。本发明以业务N-1分析、系统安全校核为主线，提出了相关业务电路基础编码规则，并基于此编码，结合N-1业务影响分析和有效出口分析算法，实现了对电力通信网络的业务安全和系统安全分析，其设计可实现可靠、稳定运行方式安全校核系统，实现对通信网络运行方式的在线和实时分析。

Description

一种电力通信网运行方式安全校核方法

技术领域

本发明涉及电力通信网运行方式安全校核分析方法，特别是涉及一种基于N-1原则及有效出口算法的电力通信运行方式安全校核方法。 

背景技术

作为电力系统运行的基础支撑，电力通信网络承载着诸如继电保护、稳定控制等重要业务。随着电力通信网规模扩大、承载的业务增多、各级网络资源共享的深入，必须描述清楚通信电路的详细组成情况。参照电力系统运行方式的概念，逐步形成通信网运行方式的概念，其内容包括：通信网络的组成、通信资源使用情况、通信网络及业务安全性分析、业务电路的详细组成等。 

为有效地管理和利用好庞大的通信网络和通信业务资源，及时发现通信网络运行中的安全隐患和薄弱环节，提高通信工作效率，减少重复劳动，更好地为电网发展服务，保证电网安全运行，有必要更进一步的对在线业务运行方式处于正常、检修、故障情况下安全性的进行校核。 

关于运行方式业务和系统安全校核分析方面的论文研究成果：如已实现对电力通信网运行方式建模，并基于IP网络提出了一种点线兼备的网络级监控模式实现对远动通道的监测，提出过电力通信业务监视和记录系统并强调对电力通信业务的全面监视、记录、分析。 

这些方法对于业务分析起到了一定的作用，但在本发明的研究过程中，发现以上的分析方法或模型存在以下问题： 

（1）这些方法局限于外部监测手段，灵活性不高，实际中往往需要结合业务、站点、光缆及端到端的配置和进行分析，因此这些方式局限性强。 

（2）以上分析方法不支持电力通信N-1原则，电力N-1原则又称单一故障安全准则，是一种极为简便的安全检查准则，该导则同样对电力通信系统的安全稳定运行具有指导意义。N-1原则是指正常运行方式下电力系统中任意一元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开后，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。N-1准则用于单一元件无故障断开条件下电力系统静态安全分析，或单一元件故障断开后的电力系统稳定性分析即动态安全分析。当发电厂仅有一回送出线路时，送出线路故障可能导致失去一台以上发电机组， 

（3）此外,没有正对通信站点、系统的有效出口来分析业务和系统的安全性，对业务影响的程度不够全面。 

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种相关业务电路基础编码规则，并基于此编码，结合N-1业务影响分析和有效出口分析算法，实现了对电力通信网络的业务安全和系统安全分析的电力通信运行方式安全校核方法，其实现可靠、稳定运行方式安全校 核系统，实现对通信网络运行方式的在线和实时分析。 

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现： 

一种电力通信运行方式安全校核方法，其包括如下步骤： 

（1）基础数据校验，输入运行方式相关基础数据，并对其进行唯一性、合理性和完整性校验； 

（2）业务安全校核，基于通信业务路由，分析整个业务及经过的每一段路由是否满足N-1要求，依据其对业务进行清理同时，并判断业务是否安全，得出业务安全校核结论； 

（3）系统安全校核，根据业务分析结果，并结合通信站点、光缆和端到端配置信息，依据有效出口分析算法，得出系统的安全校核结论； 

（4）校核结果输出，综合以上业务和系统安全校核结论，以指标、告警及报告的形式，输出运行方式安全校核分析结果。 

特别的，在所述步骤（1）中，所述基础数据校验包括对通信网络设备校验、通信网络拓扑校验以及通信网络通道校验。 

特别的，在所述步骤（1）中，所定位的相关资源范围，资源具体关系内容为：(1)业务主要包括继电保护、稳定控制等重要通信业务；(2)通信业务依赖并且承载在电路及光纤光路等资源上；(3)电路或光路资源依赖并且承载在传输网资源、光缆资源、配线资源上。 

特别的，步骤（1）所采用基础数据校验方式，采取了业务编码方式，所述业务编码方式涵盖业务类型、区域、业务速率、调度等级、起点、终点和序号等重要字段，并具备校核所需的关键信息。 

特别的，步骤2所采用N-1安全校核即单一故障安全准则校核，实现了对业务自动清理和业务安全校核，其特点在于：分析算法将业务路由同业务编码进行关联对比，提高分析对比速度。 

特别的，步骤3所用以校核系统安全的方法，其特点在于：涵盖了通信站点、通信设备、光缆以及端到端的安全校核分析。 

特别的，步骤3所用以校核通信站点及设备的方法，其特点在于：在进行N-1分析的同时，结合站点及系统的有效出口算法，实现了全面的校核分析。 

特别的，步骤3所用的站点有效出口算法，其特点在于：通信站点所含通信设备链路对端设备所在站点个数，除本站点以外含大于等于2个以上时，出口有效。 

特别的，步骤3所用的设备有效出口算法，其特点在于：通信设备链路对端设备个数，除本设备以外大于等于2个以上时，出口有效。 

特别的，步骤4所输出校核结果的告警，其特点在于：具备对其等级的判断和输出，并为最终输出指标和统计报告提供数据来源。本发明应用后，可实现以光传输网络为基础，针对光传输网络经过的通信站、光缆，设备对网络拓扑、物理资源（通信站、光缆）布局，对所承载的业务路由进行网络安全、站点安全、光缆安全进行分析，及时发现因网络布局不合理而可能产生的安全隐患，以提醒优化网络拓扑结构；通过对网络所承载的各类业务进行分类相关性分析，发现业务的不同路由是否存在单点、单路由问题，提醒进行业务方式更改，保证业务能N-1模式下正常运行。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明； 

图1运行方式安全校核分析方法流程图。 

图2方式安全校核相关的基础资源数据内容及关系图。 

图3运行方式安全校核系统典型结构图。 

图4运行方式安全校核指标、告警系统实现图 

。 

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。 

本实施例是针对现有技术的不足，以业务N-1分析、系统安全校核这两大方面为主线，提出了相关业务电路基础编码规则，并基于此编码，结合N-1业务影响分析和有效出口分析算法，实现了对电力通信网络的业务安全和系统安全分析，基于本方法设计可实现可靠、稳定运行方式安全校核系统，实现对通信网络运行方式的在线和实时分析。 

如图3所示，其详细步骤如下： 

（一）第一步：基础数据校验。输入运行方式相关基础数据，并对其进行唯一性、合理性和完整性校验； 

1、基础资源具体内容为： 

(1)业务主要包括继电保护、稳定控制等重要通信业务； 

(2)通信业务依赖并且承载在电路及光纤光路等资源上； 

(3)电路或光路资源依赖并且承载在传输网资源、光缆资源、配线资源上。 

系统将充分利用现有的基础数据（包括通信站、设备、光缆、业务），对需要补充的其他相关数据可通过：1、对可利用的系统数据表相关字段进行扩充；2、对在系统没有需要的数据，则新建数据表项，新数据库融合老数据库相关数据。 

相关数据模型如图2所示。其中各资源之间的关联关系如下： 

（1）、业务主要包括继电保护、稳定控制、远动、调度电话、视频会议等重要通信业务； 

（2）、通信业务依赖并且承载在电路（如传输通道、64K电路）及光纤光路（如专用纤芯）等资源上； 

（3）、电路或光路资源依赖并且承载在传输网资源（如设备、插槽、端口、时隙）、光缆资源（如光缆段、纤芯等）、配线资源及空间资源上。 

本发明涉及的通信业务范围，以某电网公司为例，即有网公司需要关心的业务范围包括3大类：国网业务、网公司业务、省网业务。进一步可细分为7小类： 

（1）国网业务2类（国网在网公司2级网上的业务、国网在各省3级网上的业务）； 

（2）网公司业务3类（网公司在2级网上的业务、网公司在1级上的业务、网公司在3级网上的业务）； 

（3）省网业务2类（省网在2级网上的业务和1级网上的业务）。 

业务种类主要包括保护、安稳、调度交换网、调度数据网、综合数据网、会议电视、行政交换网等。业务速率，主要包括2M、155M、 622M等。 

2、基础数据校验方式，采取了业务编码方式，其特点在于：编码方式涵盖业务类型、区域、业务速率、调度等级、起点、终点和序号等重要字段，并具备校核所需的关键信息。 

本发明提出对通信业务进行统一编码，可方便对业务进行有效管理、统计、查询、路由分析等，避免遗漏，编码按规则由系统自动生成，由数字和字母组成，并可“见号思义”，直观地看出数字的意义，编码需尽量短、简单，便于记忆，每个资源被赋予唯一的ID，相当于“身份证”，无论运行方式发生何种改变，唯一的ID使通信业务的管理更便捷、更准确，最大的数为该类资源总数，容易查漏补缺。 

业务编码唯一标识1种业务，关联主、备电路，A、B通道，1+1保护通道，环保护通道，并关联多张方式单，可有效跟踪方式单变更，只要编码在，业务相关的其他资料均容易找到。 

最终，形成业务编码格式和方案如下： 

例如：JB112HY-ZZ1编码唯一标识“网公司分部所辖的一条从汉阳到郑州的2M继电保护业务”。代码翻译如表1所示。 

表1业务编码代码翻译表 

Tab.1Business Coding Translation Definition 

整个工作完成后业务编码和其业务便一一对应，一旦有新的业务诞生，通道数据将及时送往本系统进行业务编码，对于删除的通道，本系统定期将业务与通道进行比对，如发现通道已不存在，该业务也从系统自动删除，业务编码空出，可分配给下一条业务用，保证业务编码连续，对于更改了通道的业务，保证了业务编码不变，其他属性手动修改。 

有了业务编码后，可方便地对业务进行查询、分类统计，可随时了解业务分布情况，例如业务总条数等。 

3、基础数据校验方式包括的对通信网络设备校验、通信网络拓扑校验以及通信网络通道校验三种方面。其内容包括： 

通过对资源信息的唯一性、合理性、完整性、一致性进行校验，确保系统数据的完整和正确。基础数据校验包括设备完整性校验、传输拓扑与光路关联性校验、通道路由完整性校验、通道与业务关联性校验。 

（1）设备完整性检验包括：对设备的完整性进行校验，包括机槽、端口的上下级关系校验。对于设备，若其上级资源已被删除，则该设备也不存在。对于根据设备上下级关系校验后得到的非法数据，记录并提示修改。 

（2）传输拓扑与光路关联性校验包括：传输拓扑与光路关联性校验，对传输段和光路的关联关系进行校验，对于其关联光路已被删除的传输段，关联关系也相应取消。未取消的关联信息，记录并提示修改。 

（3）通道校验包括： 

Ⅰ）通道路由完整性校验：对通道路由的完整性进行校验，若一条通道的部分路由节点已被删除、路由不连贯，则判断为数据不合法，记录该数据并给出提示信息。 

Ⅱ）通道与通信业务关联性校验：对通道与通信业务的关联性关联关系进行判断，对于已建业务但缺少通道路由支持的业务数据，记录并给出提示信息。 

（二）第二步：业务安全校核。基于通信业务路由，分析整个业务及经过的每一段路由是否满足N-1要求，依据其对业务进行清理同时，并判断业务是否安全，得出业务安全校核结论； 

通信业务校核：由于通信业务的经常变化，增加、删除、变更，造成光传输系统存在一定的垃圾电路或通道，也会存在对一些有用的通道不知道具体对应何种业务，本发明将通过业务编码的方式，针对光传输系统所承载的业务进行一次全面整理，本发明将获取光传输系 统上所承载的所有传输通道，针对每一通道，核对专业网管数据，对能生成通信业务的通道进行业务编码，并核准每一条业务，关联方式单等相关属性，对不能生成业务的残余在光传输系统中的垃圾通道进行清理。本系统定期将业务与通道进行比对，如发现通道已不存在，该业务也从系统自动删除，业务编码空出。 

通信业务安全校核：基于通信业务路由，系统可分析整个业务及经过的每一段是否满足N-1要求，分析的依据为是否有通道保护，是否存在单点故障，所经过的光缆是否可靠，所经过的通信站是否安全等，通过对不同状态（正常运行、故障、检修）下的业务校核，提出分析结果，采取相应处理措施。 

（三）第三步：系统安全校核，根据业务分析结果，并结合通信站点、光缆和端到端配置信息，依据有效出口分析算法，得出系统的安全校核结论； 

用以校核系统安全的方法，涵盖了通信站点、通信设备、光缆以及端到端的安全校核分析。以校核通信站点及设备的方法，在进行N-1分析的同时，结合站点及系统的有效出口算法，实现了全面的校核分析。 

站点有效出口算法，通信站点所含通信设备链路对端设备所在站点个数，除本站点以外含大于等于2个以上时，出口有效。 

设备有效出口算法，通信设备链路对端设备个数，除本设备以外大于等于2个以上时，出口有效。 

具体校核方法如下： 

通信站点安全校核：依据通信站是否有2个及以上有效出口、是否有2套及以上光传输系统、出口是否同路由等判断通信站是否满足N-1要求。 

光缆安全校核：依据光缆类型、使用年限、使用环境等判断光缆运行是否安全。 

端到端到点安全校核：结合光缆和光传输设备的拓扑结构，判断从一点到另一点是否存在2个及以上的完全独立路由，已满足端到端保证通信业务N-1要求，至少考虑有效出口的问题：物理上不同路由、逻辑上不同系统。 

光传输系统安全校核：结合光传输网经过的通信站、光缆等判断光传输网是否安全。 

（四）第四步：校核结果输出，综合以上业务和系统安全校核结论，以指标、告警及报告的形式，输出运行方式安全校核分析结果。 

校核结果输出，综合以上业务和系统安全校核结论，以指标、告警及报告的形式，输出运行方式安全校核分析结果；如图4展示典型系统运行方式安全校核指标、告警系统实现图，表1展示了运行方式安全校核报告输出报表。 

表1 

具体内容包括： 

1、通信系统运行情况分析 

根据通信系统运行情况，基于本系统对通信运行方式的安全校核结果，形成通信系统运行指标、故障报告等。 

2、通信系统危险点分析 

通过通信运行方式安全校核，及时发现业务、系统、设备存在的安全隐患和薄弱环节，形成通信系统危险点建议处理单，经审核后采取相应措施，保证通信系统监控稳定运行。 

3、安全校核提醒 

通过通信运行方式安全校核，并按照自定义的相关规则，发现业务、系统、设备存在安全缺陷时，系统以闪烁、变色、文字性建议和告警等形式进行提示。 

本发明所述方法及系统的其他具体技术详细描述需参阅本发明上述说明中相应部分的描述，不再累述。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明 的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (10)

1. 一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）基础数据校验，输入运行方式相关基础数据，并对其进行唯一性、合理性和完整性校验；

（2）业务安全校核，基于通信业务路由，分析整个业务及经过的每一段路由是否满足N-1要求，依据其对业务进行清理同时，并判断业务是否安全，得出业务安全校核结论；

（3）系统安全校核，根据业务分析结果，并结合通信站点、光缆和端到端配置信息，依据有效出口分析算法即站点有效出口分析算法和设备有效出口分析算法，得出系统的安全校核结论；

（4）校核结果输出，综合以上业务和系统安全校核结论，以指标、告警及报告的形式，输出运行方式安全校核分析结果。

2. 如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，所述基础数据校验包括对通信网络设备校验、通信网络拓扑校验以及通信网络通道校验。

3. 如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，相关基础数据的所定位的相关资源范围包括通信业务，所述通信业务依赖并且承载在电路或光路资源上，所述电路或光路资源依赖并且承载在传输网资源、光缆资源、配线资源上。

4. 如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述基础数据校验的方式采取了业务编码方式，业务编码方式涵盖业务重要字段，并具备校核所需的关键信息；所述业务重要字段为业务类型、区域、业务速率、调度等级、起点、终点和序号。

5. 如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于， 

如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，所述步骤（2）中，业务安全校核采用的是N-1安全校核，分析算法将业务路由同业务编码进行关联对比。

6. 如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，所述步骤（2）中，业务安全校核涵盖了通信站点、通信设备、光缆以及端到端的安全校核分析。

7. 如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，所述步骤（3）中，系统安全校核的方法为通信站点及设备安全校核、光缆以及端到端的安全校核的分析；

所述通信站点及设备安全校核的分析为在进行N-1分析的同时，结合站点的有效出口算法及系统的有效出口算法，实现了全面的校核分析。

8. 如权利要求1或8所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，所述站点的有效出口算法为通信站点所含通信设备链路对端设备所在站点个数，除本站点以外含大于等于2个以上时，出口有效；

系统的有效出口算法为通信设备链路对端设备个数，除本设备以外大于等于2个以上时，出口有效。

9. 如权利要求1或8所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于，所述步骤（3）中，系统安全校核包括：

通信站点安全校核，依据通信站是否有2个及以上有效出口、是否有2套及以上光传输系统、出口是否同路由的判断通信站是否满足N-1要求；

光缆安全校核，依据光缆类型、使用年限、使用环境判断光缆运行是否安全；

端到端到点安全校核，结合光缆和光传输设备的拓扑结构，判断从一点到另一点是否存在2个及以上的完全独立路由，已满足端到端保证通信业务N-1要求；

光传输系统安全校核：结合光传输网经过的通信站、光缆的判断光传输网是否安全。

10. 如权利要求1所述的一种电力通信网运行方式安全校核方法，其特征在于， 所述步骤（4）所输出校核结果的告警具备对其等级的判断和输出，并为最终输出指标和统计报告提供数据来源。

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