CN103490925A - 电力通信网性能状态实时评估方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力通信网性能状态实时评估方法与系统，评估系统包括：实时采集子系统，实时采集电力通信网中通信设备的基本信息和告警信息；数据存储子系统，对实时采集子系统采集到的通信设备的基本信息和告警信息进行数据筛选并存储；网络性能参数实时分析子系统，对数据存储子系统中存储的实时告警信息进行统计分析；网络性能状态实时评估子系统，对通信设备的可靠性和有效性进行评价。本发明的数据直接取自电力通信网网管系统，信息采集完全实时，评估结果能反映最新的网络性能状态；在进行网络性能状态评估过程中不需要人工输入网络配置信息，因此，系统具有较强的动态性和扩展性。

Description

电力通信网性能状态实时评估方法与系统

技术领域

本发明属于电力通信网技术领域，具体涉及一种电力通信网性能状态实时评估方法与系统。

背景技术

网络性能是指网络或部分网络向用户提供通信功能的能力。网络性能适用于电信部门进行网络规划、网络发展、网络运行和维护的各个环节，它是提供服务质量（QoS）的重要组成部分，反映了电信网的技术内涵。

表征网络性能的参数非常多，如带宽、时延、时延抖动、丢包率、流量、吞吐量等等，都是众所周知的网络性能参数。然而由于网络的功能不同以及用户对网络的需求不同，不同行业网络性能参数的选取差异也比较大。电力系统生产运行要求电力通信网的业务具有高度的可靠性、实时性和安全性，因此适用于电信网或其它网络的性能评估不适用于电力通信网的性能评估。

目前，电力通信网性能评估方法主要包括可靠性评估和安全性评估，这些评估方法主要是基于模糊层次分析法或多指标综合评价方法，对网络性能进行综合评价，评估系统均为离散系统，需要输入假设的参数数据；而且，评价方法多为主观评价，不具有实时性，评估结果缺乏可信性，不能准确反映电力通信网当前的网络性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电力通信网性能状态实时评估方法与系统，其评价客观，具备实时性，评估结果可信性高，能准确反映电力通信网当前的网络性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：电力通信网性能状态实时评估方法，其特征包括以下步骤：

A、实时采集子系统实时采集电力通信网中通信设备的基本信息和告警信息；

B、数据存储子系统对实时采集子系统采集到的通信设备的基本信息和告警信息进行数据筛选并存储；

C、网络性能参数实时分析子系统对数据存储子系统中存储的实时告警信息进行统计分析；

D、网络性能状态实时评估子系统对通信设备的可靠性和有效性进行评价。

其中，所述步骤A中，实时采集子系统利用电力通信网网管系统提供的CORBA接口与电力通信网网管系统进行通信。

其中，所述步骤B中，筛选后得到的通信设备的基本信息包括设备名称、厂家、设备投运时间；告警数据包括告警序号、告警产生时间、产生告警的网络设备、告警产生原因、告警级别、告警类型；其中，告警级别分为不确定告警、严重告警、重要告警、次要告警、警告告警和告警清除六个级别；告警类型分为设备告警、通信告警、处理器告警、环境告警和QoS告警五种类型。

其中，所述步骤B中，筛选后的通信设备基本信息存储在数据库中建立的设备基本信息表中，告警信息存储在数据库中建立的告警信息表中。

其中，所述步骤C中，统计分析包括以下的一项或多项统计：

C1、按告警发生时刻统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间和告警级别，统计出到当前时刻为止电力通信网系统的告警总次数；每隔一定时间统计一次，得到告警次数随时间变化的曲线；

C2、按告警严重程度统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警级别，统计出到当前时刻为止电力通信网系统发生的各个告警级别的告警总次数，每隔一定时间统计一次，得到不同级别的告警次数随时间变化的多条曲线；

C3、按通信设备统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、产生告警的网络设备、告警级别，统计出到当前时刻为止网络设备发生的告警次数；每隔一定时间统计一次，统计得到随时间变化的设备性能状态曲线；

C4、按告警的类型统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警类型、告警级别，统计出电力通信网网络整体到当前时刻为止发生的各种类型的告警次数；每隔一定时间统计一次，得出各种类型告警的告警次数随时间分布情况；

C5、按告警间隔时间统计：根据告警信息表中存储的告警产生时间、告警类型、告警级别，查找出电力通信网系统某种类型的所有告警产生时间，并按照告警产生时间排序；计算相邻两次告警产生时间的差，即为该类型的两次告警时间间隔；将两次告警时间间隔设为随机变量，统计该时间间隔内所有类型的告警次数；对各个时间间隔内系统中所有类型告警总次数统计，得出电力通信网系统中各个告警时间间隔内的告警分布情况；

C6、按告警持续时间统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警级别、告警类型，查找出电力通信网系统中某种类型的所有告警产生时间和告警清除时间计算告警清除时间和告警产生时间的差，即为该类型的某次告警的告警状态持续时间；将告警状态持续时间设为随机变量，统计该持续时间内所有类型的告警次数，对各个持续时间内系统中所有类型告警总次数统计，得出系统中各个告警持续时间内的告警分布情况。

其中，步骤C1至C4中，统计告警次数时，除去告警级别等于告警清除的告警。

其中，步骤C6中，告警级别等于告警清除的某一告警序号的告警，其告警产生时间的值即为告警清除时间。

其中，所述步骤D中，通信设备的可靠性和有效性评价包括如下步骤：

D1、设t0为设备投运时间，t1为当前时间，根据告警信息表中存储的告警序号、产生告警的网络设备、告警产生时间、告警级别，查找在t0-t1时间段内某设备的所有告警情况；

D2、计算所有相邻两次告警产生时间的差，即为该设备的所有告警的时间间隔分布，求其平均值即得设备的MTBF的估计值，设备的失效率为MTBF的倒数；设备的可靠性评价指标即为设备的失效率。

D3、根据告警序号、告警产生时间和告警级别得到告警清除时间，计算所有告警的告警清除时间和告警产生时间的差，即为该设备的所有告警的告警状态持续时间，求其平均值即得MTTR的估计值，设备的修复率为MTTR的倒数；

D4、利用公式MTBF/(MTBF+MTTR)计算得出有效性。

电力通信网性能状态实时评估系统，包括：

实时采集子系统，实时采集电力通信网中通信设备的基本信息和告警信息；

数据存储子系统，对实时采集子系统采集到的通信设备的基本信息和告警信息进行数据筛选并存储；

网络性能参数实时分析子系统，对数据存储子系统中存储的实时告警信息进行统计分析；

网络性能状态实时评估子系统，对通信设备的可靠性和有效性进行评价。

其中，所述网络性能参数实时分析子系统包括以下一种或多种子系统：

按告警发生时刻统计子系统：统计告警次数随时间的变化情况；

按告警严重程度统计子系统：对一段时间内电力通信网系统中所发生的不同级别告警次数进行分类统计；

按通信设备统计子系统：对一段时间内发生在同一通信设备上的告警次数进行统计；

按告警的类型统计子系统，统计各种类型告警的告警次数随时间分布情况；

按告警间隔时间统计子系统，统计相邻两次告警产生时间内的告警分布情况；

按告警持续时间统计子系统，得出电力通信网系统中各个告警持续时间内的告警分布情况。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明不同于一般的可靠性评估系统和安全风险评估系统，本发明的数据直接取自电力通信网网管系统，信息采集完全实时，评估结果能反映最新的网络性能状态；在进行网络性能状态评估过程中不需要人工输入网络配置信息，因此，系统具有较强的动态性和扩展性。

电力系统生产运行要求电力通信网的业务具有高度的可靠性、实时性和安全性，因此，电力通信网的性能状态参数主要体现在网络设备、网络链路、网络业务的可靠性和有效性上。本发明基于实时告警信息，提取网络设备、网络链路、网络业务的平均无故障时间（MTBF）和平均维修时间（MTTR），实现电力通信网的实时性能状态评估，以克服上述方法的不足。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明系统的结构组成框图；

图2是本发明的数据采集与存储示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的电力通信网性能状态实时评估系统，包括实时采集子系统、数据存储子系统、网络性能参数实时分析子系统和网络性能状态实时评估子系统；其中，实时采集子系统，实时采集电力通信网中通信设备的基本信息和告警信息；数据存储子系统，对实时采集子系统采集到的通信设备的基本信息和告警信息进行数据筛选并存储；网络性能参数实时分析子系统，对数据存储子系统中存储的实时告警信息进行统计分析；网络性能状态实时评估子系统，对通信设备的可靠性和有效性进行评价。

上述实时采集子系统利用电力通信网网管系统的互联接口实时采集告警信息。一方面实时采集子系统可以通过电力通信网网管系统的互联接口主动发送命令获取通信设备的基本信息；另一方面，当有告警信息产生时，电力通信网网管系统通过互连接口向实时采集子系统发送告警事件，实时采集子系统接受告警信息。

上述网络性能参数实时分析子系统包括以下一种或多种子系统：按告警发生时刻统计子系统：统计告警次数随时间的变化情况；按告警严重程度统计子系统：对一段时间内电力通信网系统中所发生的不同级别告警次数进行分类统计；按通信设备统计子系统：对一段时间内发生在同一通信设备上的告警次数进行统计；按告警的类型统计子系统，统计各种类型告警的告警次数随时间分布情况；按告警间隔时间统计子系统，统计相邻两次告警产生时间内的告警分布情况；按告警持续时间统计子系统，得出电力通信网系统中各个告警持续时间内的告警分布情况。

本发明的电力通信网性能状态实时评估方法，包括以下步骤：

A、实时采集子系统利用电力通信网网管系统提供的CORBA接口与电力通信网网管系统进行通信，实时采集电力通信网中通信设备的基本信息和告警信息。

B、数据存储子系统对实时采集子系统采集到的通信设备的基本信息和告警信息进行数据筛选并存储；数据筛选的目的是选择本评估方法或系统中用到的告警信息数据，去掉其它无关的数据。筛选后得到的通信设备的基本信息包括设备名称、厂家、设备投运时间；告警数据包括告警序号、告警产生时间、产生告警的网络设备、告警产生原因、告警级别、告警类型；其中，告警级别分为不确定告警、严重告警、重要告警、次要告警、警告告警和告警清除六个级别；告警类型分为设备告警、通信告警、处理器告警、环境告警和QoS告警五种类型；并且，筛选后的通信设备基本信息存储在数据库中建立的设备基本信息表中，告警信息存储在数据库中建立的告警信息表中。设备告警中的设备指的是SDH设备。

C、网络性能参数实时分析子系统对数据存储子系统中存储的实时告警信息进行统计分析；统计分析包括以下的一项或多项统计：

C1、按告警发生时刻统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间和告警级别，统计出到当前时刻为止电力通信网系统的告警总次数，每隔一定时间（如1秒）统计一次，得到告警次数随时间变化的曲线，该统计曲线可以宏观评估电力通信网系统的性能变化情况；

C2、按告警严重程度统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警级别，统计出到当前时刻为止电力通信网系统发生的各个告警级别的告警总次数，每隔一定时间（如1秒）统计一次，得到不同级别的告警次数随时间变化的多条曲线，该曲线簇可以更确切的评估电力通信网系统的状态；

C3、按通信设备统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、产生告警的网络设备、告警级别，统计出到当前时刻为止网络设备发生的告警次数；每隔一定时间统计一次，统计得到随时间变化的设备性能状态曲线，该曲线可以用来评估设备的状态；

C4、按告警的类型统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警类型、告警级别，统计出电力通信网网络整体到当前时刻为止发生的各种类型的告警次数；每隔一定时间统计一次，得出各种类型告警的告警次数随时间分布情况；

C5、按告警间隔时间统计：根据告警信息表中存储的告警产生时间、告警类型、告警级别，查找出电力通信网系统某种类型的所有告警产生时间，并按照告警产生时间排序；计算相邻两次告警产生时间的差，即为该类型的两次告警时间间隔；将两次告警时间间隔设为随机变量，统计该时间间隔内所有类型的告警次数；对各个时间间隔内系统中所有类型告警总次数统计，得出电力通信网系统中各个告警时间间隔内的告警分布情况；

C6、按告警持续时间统计子系统，根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警级别、告警类型，查找出电力通信网系统中某种类型的所有告警产生时间和告警清除时间计算告警清除时间和告警产生时间的差，即为该类型的某次告警的告警状态持续时间；将告警状态持续时间设为随机变量，统计该持续时间内所有类型的告警次数，对各个持续时间内系统中所有类型告警总次数统计，得出系统中各个告警持续时间内的告警分布情况。

上述步骤C1至C4中，统计告警次数时，除去告警级别等于告警清除的告警；步骤C6中，告警级别等于告警清除的某一告警序号的告警，其告警产生时间的值即为告警清除时间。

D、网络性能状态实时评估子系统对通信设备的可靠性和有效性进行评价，包括如下步骤：

D1、设t0为设备投运时间，t1为当前时间，根据告警信息表中存储的告警序号、产生告警的网络设备、告警产生时间、告警级别，查找在t0-t1时间段内某设备的所有告警情况；

D2、计算所有相邻两次告警产生时间的差，即为该设备的所有告警的时间间隔分布，求其平均值即得设备的MTBF（平均无故障时间）的估计值，设备的失效率为MTBF的倒数；设备的可靠性评价指标即为设备的失效率。

D3、根据告警序号、告警产生时间和告警级别得到告警清除时间，计算所有告警的告警清除时间和告警产生时间的差，即为该设备的所有告警的告警状态持续时间，求其平均值即得MTTR（平均维修时间）的估计值，设备的修复率为MTTR的倒数；

D4、利用公式MTBF/(MTBF+MTTR)计算得出有效性。

因为网络性能状态实时评估子系统中可靠性和有效性指标的计算都可以以当前最新时刻的告警信息为依据，因此计算结果实时可靠，能反映网络的当前最新时刻的性能状态。

Claims (10)

1.电力通信网性能状态实时评估方法，其特征包括以下步骤：

A、实时采集子系统实时采集电力通信网中通信设备的基本信息和告警信息；

B、数据存储子系统对实时采集子系统采集到的通信设备的基本信息和告警信息进行数据筛选并存储；

C、网络性能参数实时分析子系统对数据存储子系统中存储的实时告警信息进行统计分析；

D、网络性能状态实时评估子系统对通信设备的可靠性和有效性进行评价。

2.根据权利要求1所述的电力通信网性能状态实时评估方法，其特征在于：所述步骤A中，实时采集子系统利用电力通信网网管系统提供的CORBA接口与电力通信网网管系统进行通信。

3.根据权利要求1所述的电力通信网性能状态实时评估方法，其特征在于：所述步骤B中，筛选后得到的通信设备的基本信息包括设备名称、厂家、设备投运时间；告警数据包括告警序号、告警产生时间、产生告警的网络设备、告警产生原因、告警级别、告警类型；其中，告警级别分为不确定告警、严重告警、重要告警、次要告警、警告告警和告警清除六个级别；告警类型分为设备告警、通信告警、处理器告警、环境告警和QoS告警五种类型。

4.根据权利要求1所述的电力通信网性能状态实时评估方法，其特征在于：所述步骤B中，筛选后的通信设备基本信息存储在数据库中建立的设备基本信息表中，告警信息存储在数据库中建立的告警信息表中。

5.根据权利要求1所述的电力通信网性能状态实时评估方法，其特征在于：所述步骤C中，统计分析包括以下的一项或多项统计：

C1、按告警发生时刻统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间和告警级别，统计出到当前时刻为止电力通信网系统的告警总次数；每隔一定时间统计一次，得到告警次数随时间变化的曲线；

C2、按告警严重程度统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警级别，统计出到当前时刻为止电力通信网系统发生的各个告警级别的告警总次数，每隔一定时间统计一次，得到不同级别的告警次数随时间变化的多条曲线；

C3、按通信设备统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、产生告警的网络设备、告警级别，统计出到当前时刻为止网络设备发生的告警次数；每隔一定时间统计一次，统计得到随时间变化的设备性能状态曲线；

C4、按告警的类型统计：根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警类型、告警级别，统计出电力通信网网络整体到当前时刻为止发生的各种类型的告警次数；每隔一定时间统计一次，得出各种类型告警的告警次数随时间分布情况；

C5、按告警间隔时间统计：根据告警信息表中存储的告警产生时间、告警类型、告警级别，查找出电力通信网系统某种类型的所有告警产生时间，并按照告警产生时间排序；计算相邻两次告警产生时间的差，即为该类型的两次告警时间间隔；将两次告警时间间隔设为随机变量，统计该时间间隔内所有类型的告警次数；对各个时间间隔内系统中所有类型告警总次数统计，得出电力通信网系统中各个告警时间间隔内的告警分布情况；

C6、按告警持续时间统计子系统，根据告警信息表中存储的告警序号、告警产生时间、告警级别、告警类型，查找出电力通信网系统中某种类型的所有告警产生时间和告警清除时间计算告警清除时间和告警产生时间的差，即为该类型的某次告警的告警状态持续时间；将告警状态持续时间设为随机变量，统计该持续时间内所有类型的告警次数，对各个持续时间内系统中所有类型告警总次数统计，得出系统中各个告警持续时间内的告警分布情况。

6.根据权利要求5所述的电力通信网性能状态实时评估方法，其特征在于：步骤C1至C4中，统计告警次数时，除去告警级别等于告警清除的告警。

7.根据权利要求5所述的电力通信网性能状态实时评估方法，其特征在于：步骤C6中，告警级别等于告警清除的某一告警序号的告警，其告警产生时间的值即为告警清除时间。

8.根据权利要求1所述的电力通信网性能状态实时评估方法，其特征在于：所述步骤D中，通信设备的可靠性和有效性评价包括如下步骤：

D1、设t0为设备投运时间，t1为当前时间，根据告警信息表中存储的告警序号、产生告警的网络设备、告警产生时间、告警级别，查找在t0-t1时间段内某设备的所有告警情况；

D2、计算所有相邻两次告警产生时间的差，即为该设备的所有告警的时间间隔分布，求其平均值即得设备的MTBF的估计值，设备的失效率为MTBF的倒数；设备的可靠性评价指标即为设备的失效率。

D3、根据告警序号、告警产生时间和告警级别得到告警清除时间，计算所有告警的告警清除时间和告警产生时间的差，即为该设备的所有告警的告警状态持续时间，求其平均值即得MTTR的估计值，设备的修复率为MTTR的倒数；

D4、利用公式MTBF/(MTBF+MTTR)计算得出有效性。

9.电力通信网性能状态实时评估系统，其特征包括：

实时采集子系统，实时采集电力通信网中通信设备的基本信息和告警信息；

数据存储子系统，对实时采集子系统采集到的通信设备的基本信息和告警信息进行数据筛选并存储；

网络性能参数实时分析子系统，对数据存储子系统中存储的实时告警信息进行统计分析；

网络性能状态实时评估子系统，对通信设备的可靠性和有效性进行评价。

10.根据权利要求9所述的电力通信网性能状态实时评估系统，其特征在于：所述网络性能参数实时分析子系统包括以下一种或多种子系统：

按告警发生时刻统计子系统：统计告警次数随时间的变化情况；

按告警严重程度统计子系统：对一段时间内电力通信网系统中所发生的不同级别告警次数进行分类统计；

按通信设备统计子系统：对一段时间内发生在同一通信设备上的告警次数进行统计；

按告警的类型统计子系统，统计各种类型告警的告警次数随时间分布情况；

按告警间隔时间统计子系统，统计相邻两次告警产生时间内的告警分布情况；

按告警持续时间统计子系统，得出电力通信网系统中各个告警持续时间内的告警分布情况。

Images