CN104243218B - 一种基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法，在于解决人工编写电力通信方式单工作效率低，资源利用率差的问题。其方案是：由服务器和人工获取通信方式单编制所需的基础数据；根据输入的基本信息自动编制方式单的基本信息表；根据所需通信方式的业务特点和调度需求，设定通信方式路由的多调度约束条件；分析服务器根据多调度约束条件对网络拓扑进行搜索分析，生成满足多调度约束的通信方式路由，自动形成业务电路执行表；由分析服务器编制形成通信方式单，并根据方式路由数据改变所经过的通信资源的状态信息。本发明主要用于电力系统通信方式单编制，该方法操作简单，易于使用在电力系统中有着较大的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统通信技术，尤其是涉及一种基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法。
背景技术
电力通信网作为服务于电力系统的专用通信网络，是电网生产运行和企业经营管理必不可少的重要组成部分。电力系统通信方式是指为传输或交换电力业务而确定的通信设备(设施)的工作状态或传输路径，对于保障电力系统安全、稳定地运行具有极其重要的作用。业务电路的路由选择作为电力系统通信方式编制的核心工作，是指通过选择转接信息的中间节点以及节点间的链路，在网络中确定一条连接发信节点和收信节点的信道。电路路由的选择直接关系到全网呼损的大小，在网络负荷时，组织和选择迂回路由也是疏散业务量的有效手段，除此之外路由选择也直接影响全网的平均时延，合理地选择路由也是避免网络因时延过大进入死锁的关键。因此业务电路的路由选择是电力通信方式单编制过程中一个十分重要的环节。
长期以来，通信方式单编制依靠人工进行手动编制。手动编制时，首先需要登陆电力通信各传输设备专业网管，查询可用端口和时隙；其次，还要查询各种电路相关资料，包括传输电路2M分配表、ODF配线表、VDF配线表等，由于每个表格又根据系统容量不同而拥有大量数据，且这些表格数据存在独立性、分散性，使得查询工作变得繁琐、无序；最后，编制人员还要到各个通信机房确认相关物理资源的实际使用状态，之后再利用Office办公软件手动编写业务路由。
这种传统的人工手动编制方式耗时费力，存在着工作效率低，资源利用率差，格式不统一的情况，且路由描述依赖于个人的经验数据，格式不规范，通用性差，不利于后期资料的归档与管理。
发明内容
本发明针对上述情况提出一种基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法，其目的在于解决人工编写电力通信方式单存在的工作效率低，资源利用率差的问题。
其解决问题的技术方案包括以下步骤：
一、获取通信方式单编制所需的基础数据，并将基础数据存贮在数据库中，基础数据包括电力通信的动态参数和静态参数；
二、编制方式单的基本信息表，由人工将编制方式单的基本信息录入数据库，根据录入的基本信息自动形成基本信息表；
三、由人工根据所需通信方式的业务特点和调度需求，设定通信方式路由的多调度约束条件；
四、根据多调度约束条件利用通信方式路由计算模型对网络拓扑进行搜索分析，生成满足多调度约束的通信方式路由，自动形成业务电路执行表；
所说的搜索分析包括根据所设定的多调度约束条件，建立通信方式路由计算模型，对基础数据进行搜索分析；
通信方式路由计算模型为：
对于给定的网络G＝(V，E)，其中，V为网络G中所有节点vi的集合，E为网络G中所有链路e(i,j)的集合；调度约束条件为R＝(S，D，C1，C2，...，C6)，其中S表示起始站点，D表示终止站点，Ck分别表示业务类型约束、传输系统约束、通道类型约束、光缆类型约束、线路名称约束、电压等级约束；
从起始站点S到终止站点D的通信方式路由p采用多约束化路径算法，具体如下：
(1)p上所经过链路的每个可加性参数之和不大于调度约束条件R中相应的可加性参数，即：
其中，n为p上所经过链路的总条数，n≥1，k＝1,2,…,6；
wk(i,j)为从节点i到节点j的可加性约束；
wk(p)表示从起始节点到终止节点的路径约束；
Ck表示不同的调度约束条件；
(2)p上所有可行的链路值最小值之和v(p)为最优化的目标路由，即：
根据最终的最优化通信方式路由，按照固定的格式生成相应的通信业务电路执行表；
五、编制形成通信方式单，并根据方式路由数据改变所经过的通信资源的状态信息。
本发明通过获取电力通信网的基础数据，经过自动化分析后给出满足多调度约束的通信方式路由，优化了通信资源的合理分配，提高了网络资源利用率；同时利用自动化手段降低了电力系统通信方式单的编制方法难度，实现了通信方式单的电子化管理。本方法操作简单，易于使用，在电力通信领域通用性强，便于进行大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
图1中步骤一，获取通信方式单编制所需的基础数据，并将基础数据存贮在数据库中。通信方式单编制的基础数据包括从网管系统中采集到的配置信息、性能信息和告警信息等动态参数，以及通过手工录入的配线设施(ODF配线表、DDF配线表、VDF配线表等)配置信息、连接信息等静态参数，为通信方式单的编制提供数据支撑；动态参数的获得，通过定期或实时访问网管系统的北向接口获得，获得的动态参数和静态参数汇集和存储到数据库中。
图1中步骤二，编制方式单的基本信息表。由人工录入通信方式单基本信息，生成方式单基本信息表，所说的基本信息包括方式单编号、方式单类型、工作内容、要求完成时间、受理单位、工作组织协调负责人、联系方式等信息。
图1中步骤三，设定通信方式路由的多调度约束条件。根据所需通信方式的业务特点和调度需求，指定相应的约束条件。所说的约束条件一般包括，业务类型约束、业务起始站点约束、业务终止站点约束、通道类型约束、光缆类型约束、线路名称约束和电压等级约束。其中，业务类型约束包括与目前电力系统通信生产相关的保护业务、安控业务、调度专网、远动专线、计费专线、调度中继、调度电话、行政中继、行政电话、综合数据、综合监控、图像监控、行政会议、应急会议、雷电定位、功角测量等业务。业务起始站点约束，为指定的通信业务起始站点。业务终止站点约束，为指定的通信业务终止站点。传输系统约束，为指定的光传输网络。通道类型约束为10G、2.5G、622M、155M、2M、专用纤芯等类别。光缆类型约束为OPGW光缆、ADSS光缆、普通光缆。线路名称约束为通信业务所经过的所属一次输电线路名称。电压等级约束为通信业务经过的500KV、330KV、220KV、110KV、35KV、10KV线路电压等级。
图1中步骤四根据多调度约束条件利用通信方式路由计算模型对网络拓扑进行搜索分析，生成满足多调度约束的通信方式路由，并自动形成业务电路执行表。所说的搜索分析包括根据所设定的多调度约束条件，建立通信方式路由计算模型，对基础数据进行搜索分析。
通信方式路由计算模型为：
对于给定的网络G＝(V，E)，其中，V为网络G中所有节点vi的集合，E为网络G中所有链路e(i,j)的集合。调度约束条件为R＝(S，D，C1，C2，...，C6)，其中S表示起始站点，D表示终止站点，Ck分别表示业务类型约束、传输系统约束、通道类型约束、光缆类型约束、线路名称约束、电压等级约束。
从起始站点S到终止站点D的通信方式路由p采用多约束化路径算法，具体如下：
(1)p上所经过链路的每个可加性参数之和不大于调度约束条件R中相应的可加性参数，即：
其中，n为p上所经过链路的总条数，n≥1，k＝1,2,…,6；
wk(i,j)为从节点i到节点j的可加性约束；
wk(p)表示从起始节点到终止节点的路径约束；
Ck表示不同的调度约束条件；
(2)p上所有可行的链路值最小值之和v(p)为最优化的目标路由，即：
根据最终的最优化通信方式路由，按照固定的格式生成相应的通信业务电路执行表。
图1中步骤五编制形成通信方式单，并根据方式路由数据改变所经过的通信资源的占用状态信息。由业务编制人员手动将步骤四生成的业务电路执行表与步骤二生成的方式单基本信息表进行关联，从而生成完整的通信方式单。同时，对通信方式路由所经过的资源数据(智能设备的端口和时隙信息、配线设施的端子信息)将其状态信息由空闲改为预占用。
本发明通过获取电力通信网的基础数据，经过自动化分析后给出满足多调度约束的通信方式路由，优化了通信资源的合理分配，提高了网络资源利用率；同时利用自动化手段降低了电力系统通信方式单的编制方法难度，实现了通信方式单的电子化管理。本方法操作简单，易于使用，在电力通信领域通用性强，便于进行大规模推广应用。
Claims (5)
1.一种基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法,其特征在于，包括以下步骤：
一、获取通信方式单编制所需的基础数据，并将基础数据存贮在数据库服务器中，所说的基础数据包括动态参数和静态参数；
二、编制方式单的基本信息表，由人工将编制方式单的基本信息录入数据库服务器，分析服务器根据录入的基本信息自动形成基本信息表；
三、由人工根据所需通信方式的业务特点和调度需求，设定通信方式路由的多调度约束条件；
四、分析服务器根据多调度约束条件对网络拓扑进行搜索分析，生成满足多调度约束的通信方式路由，自动形成业务电路执行表；
所说的搜索分析包括根据所设定的多调度约束条件，建立通信方式路由计算模型，对基础数据进行搜索分析；
通信方式路由计算模型为：
对于给定的网络G＝(V，E)，其中，V为网络G中所有节点vi的集合，E为网络G中所有链路e(i,j)的集合；调度约束条件为R＝(S，D，C1，C2，...，C6)，其中S表示起始站点，D表示终止站点，Ck分别表示业务类型约束、传输系统约束、通道类型约束、光缆类型约束、线路名称约束、电压等级约束；
从起始站点S到终止站点D的通信方式路由p采用多约束化路径算法，具体如下：
(1)p上所经过链路的每个可加性参数之和不大于调度约束条件R中相应的可加性参数，即：
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其中，n为p上所经过链路的总条数，n≥1，k＝1,2,…,6；
wk (i,j)为从节点i到节点j的可加性约束；
wk (p)表示从起始节点到终止节点的路径约束；
Ck表示不同的调度约束条件；
(2)p上所有可行的链路值最小值之和v(p)为最优化的目标路由，即：
<mrow>
<mi>v</mi>
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根据最终的最优化通信方式路由，按照固定的格式生成相应的通信业务电路执行表；
五、由分析服务器编制形成通信方式单，并根据方式路由数据改变所经过的通信资源的状态信息。
2.根据权利要求1所述的基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法,其特征在于，通信方式单编制的基础数据包括从智能设备中采集到的配置信息、性能信息和告警的动态参数，以及手工录入的配线设施中的ODF配线表、DDF配线表、VDF配线表的静态参数；所说的动态参数的获得，由网管系统中的北向接口通过网络将动态参数传输到数据库，所说的动态参数和静态参数获得后由数据库服务器进行汇集和存储。
3.根据权利要求1所述的基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法,其特征在于，所说的基本信息包括方式单编号、方式单类型、工作内容、要求完成时间、受理单位、工作组织协调负责人和联系方式，由分析服务器分析生成方式单基本信息表。
4.根据权利要求1所述的基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法,其特征在于，所说的约束条件包括：业务类型约束、业务起始站点约束、业务终止站点约束、通道类型约束、光缆类型约束、线路名称约束和电压等级约束。
5.根据权利要求1所述的基于多调度约束的电力系统通信方式单编制方法,其特征在于，业务编制人员手动将步骤四生成的业务电路执行表与步骤二生成的方式单基本信息表进行关联，从而生成完整的通信方式单；同时，对通信方式路由所经过的资源数据，包括智能设备的端口和时隙信息、配线设施的端子信息，将其状态信息由空闲改为预占用。
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