CN108988938A - 一种电力通信网光缆风险预警及处置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力通信网光缆风险预警及处置的方法，具体包括基础资源模型建立、设备端口性能数据采集、光缆纤芯衰耗计算、光缆纤芯衰耗基准值定义、光缆风险预警分析、光缆风险预警单处置、预警清除核查七个环节。本发明有益效果明显且实用性强，极大的提升运维工作水平和网络运行质量。

Description

一种电力通信网光缆风险预警及处置方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种电力通信网光缆风险预警及处置方法。

技术背景

电力通信网是公司除电网外的另一张实体网络，是承载各类电力信息化业务的运行平台，是电网一次系统安全稳定运行的基础，是国家电网公司安全生产的重要保障。其中光缆是电力通信网的重要组成部分，是电力通信网传输、承载各类业务信息的基础资源。近年来，随着新技术的不断涌现及应用，网络运维工作思路已逐步由被动故障修复到主动识别并排除安全隐患的转变。因此，一套行之有效的光缆预警及处置方法，对电力通信网运维水平的提升尤为关键。

关于光缆预警方法，业界普遍方法一是通过一套光缆监测系统或人工打光测试，实时的监测光缆的光功率衰耗、温度、应力等参数，有异常变化时及时提醒运维人员；二是通过网管系统采集光缆纤芯两端设备端口光功率性能数据，通过光功率的异常间接发现光缆运行异常。前一种方法对光缆监测系统依赖较大，一般不是所有光缆均部署了光缆监测系统，人工打光测试费时费力，因此对光缆故障的发现的投入成本较高。第二种方法依托网管系统采集的性能数据，优点在于光缆两端的设备基本有网管管理覆盖，能提供基础判断数据做支撑，是目前主流的方法，但在具体实现过程中多是对设备端口的收光功率建立绝对的门限值，门限值下限为收光灵敏度、上限为过载点，越过门限值产生光缆预警，其主要弊端有两个，一是不同厂家、不同型号的长距、中距、短距板卡预警门限值均不同，设置维护门限值工作量庞大；二是一般设备厂家对端口收光功率越限时有告警指示，已失去提前预警的目的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明目的是提供一种完整且行之有效的光缆风险预警及处置方法，在电力通信网光缆故障发生前，变被动光缆故障抢修为主动光缆风险隐患检修。本发明在依托网管系统采集的性能数据方法基础上，对光缆预警方法进行优化，通过可动态更新光纤衰耗基准值取代收光功率绝对门限值作为预警判断阈值，且提出光路两纤芯衰耗差值辅助判断单纤劣化方法对光缆进行预警，此外完整的阐述光缆预警处置及预警消除核查流程，有益效果明显，实用性强。

本发明的技术方案如下：

一种电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，包括以下步骤：基础资源模型建立、设备端口性能数据采集、光缆纤芯衰耗计算、光缆纤芯衰耗基准值定义、光缆风险预警分析、光缆风险预警单处置和预警清除核查。

所述基础资源模型建立步骤中，完善基础数据，标识设备端口与光路的关联关系，光路与光缆纤芯的对应关系，以及一条光缆的多个光缆段间光缆纤芯的接续、站内跳接连接关系。

所述设备端口性能数据采集步骤中：性能指标包括端口的发光功率、端口的收光功率，采集周期兼顾性能数据的时效性以及性能数据采集过程中对通信网络的额外负荷。

所述设备端口性能数据采集步骤中：周期采集为每24小时定期采集一次全网设备性能数据，采集对象为端口24小时平均发光功率和端口24小时平均收光功率，在周期采集基础上针对单台设备增加人工触发性能数据实时采集能力，采集对象为端口15分钟平均发光功率和端口15分钟平均收光功率，每日0点进行数据采集。

所述光缆纤芯衰耗计算步骤中，同时计算光缆两条纤芯的衰耗值，而且计算数据来源为一次数据采集任务。

所述光缆纤芯衰耗基准值定义步骤中，光缆纤芯衰耗基准值取历史光缆纤芯衰耗数据中光路衰耗最小值为基准值，由系统动计算生成，且伴随通信运行方式变更、故障消缺、检修工作活动，光缆纤芯衰耗基准值动态更新。

所述光缆风险预警分析步骤中，包括光缆纤芯衰耗过大与光路两纤芯衰耗差过大两种预警分析情况，且根据业务的类型及业务的调度等级进行阈值设定。

所述光缆风险预警处置步骤中，处置流程为通信调度员发现预警后启动风险预警单派给相应专责，专责分析后启动计划检修或临时检修对风险处置，由一线运维人员根据检修单现场对光缆风险隐患进行处理，在分析风险及风险点定位过程中，在光缆T接或π接情况下，借助光缆GIS平台辅助定位风险点的真实地理位置。

所述预警清除核查步骤中，通过触发实时性能数据补采的方式，增加风险预警清除机制以及对检修工作质量核查评估的支撑。

本发明所取得的技术效果：

本发明提供的一种电力通信网光缆预警及处置方法，明确了网管性能指标采集内容及周期，明确了预警阈值的设定方法，提出了光缆预警的多种判断途径，完整的阐述了光缆预警处置和预警清除核实流程，可应用性强。本发明的应用可实现光缆故障发生前，预判光缆劣化风险，及时开展检修消除安全隐患，变被动光缆故障抢修为主动风险隐患检修，可极大的提升运维工作水平，提高电力通信网运行质量。

附图说明

图1是本发明提供的电力通信网光缆风险预警及处置方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种电力通信网光缆风险预警及处置方法进行详细描述。

实施例一

电力通信网核心资源由设备和光缆组成，两台设备的光端口间通过光缆两根纤芯一收一发成对组成一条完整光路进行连接，本发明提供一种电力通信网光缆风险预警及处置的方法，该方法是依托电力通信网网管系统对设备端口性能数据采集，分析设备和光缆的关联关系，综合判断光缆风险预警及处置。所述方法包括，基础资源模型建立、设备端口性能数据采集、光缆纤芯衰耗计算、光缆纤芯衰耗基准值定义、光缆风险预警分析、光缆风险预警单处置、预警清除核查七个环节，具体如下所述。

(1)基础资源模型建立

建立基础资源模型，完善基础数据，标识清楚设备端口与光路的关联关系，光路与光缆纤芯的对应关系，以及一条光缆多个光缆段间光缆纤芯的接续、站内跳接连接关系，为光缆风险预警提供基础数据支撑。

(2)设备端口性能数据采集

通过连接设备厂家网管开放的北向接口完成性能数据采集。明确采集性能指标、性能数据采集方式。

在性能指标方面采集设备端口发光功率、端口收光功率2项性能指标。

在性能数据采集方式方面包括周期采集和实时采集两种。周期采集要兼顾性能数据的时效性以及性能数据采集过程中对通信网络的额外负荷，本方法中建议周期采集为每24小时定期采集一次全网设备性能数据，采集对象为端口24小时平均发光功率，端口24小时平均收光功率，于每日0点开始性能数据采集任务。实时数据采集是为满足精细粒度风险感知需求，在周期采集基础上针对单台设备增加人工触发性能数据实时采集能力，采集对象为端口15分钟平均发光功率，端口15分钟平均收光功率。

(3)光缆纤芯衰耗计算

在设备端口性能数据采集基础上，计算光缆纤芯衰耗值，光缆纤芯衰耗值为每次采集到的端口性能数据中端口的收光功率减去对端端口的发光功率，两个设备间一条光路由两根光缆纤芯，因此光缆纤芯衰耗值也有两个。

设一端设备为A，另一端设备为B，A端设备的发光功率为Sa，A端设备的收光功率为Ra，B端设备的发光功率为Sb，B端设备的收光功率为Rb，则设备A到设备B的光缆纤芯P(a～b)与设备B到设备A的光缆纤芯衰耗P(b～a)可表示为如下的计算公式。

P(a～b)＝Rb-Sa

P(b～a)＝Ra-Sb

(4)光缆纤芯衰耗基准值定义

光缆纤芯衰耗基准值是用来比对光缆衰耗过大产生光缆风险预警的基准值，光缆纤芯衰耗基准值需对每根光缆纤芯分别定义。虽然在光缆投运时会有光衰标准的测试数据，但是测试数据维护系统内作为基准值数据人工处理工作量巨大，而且由于光缆投运年限过久等原因，当初的光衰测试数据已无法找到，本发明正是为了解决如上问题，提出自动计算光衰基准值的方法。一般光缆纤芯衰耗值在光缆刚投入是衰耗最小，随着光缆运行光缆纤芯的衰耗值会逐渐增大，呈逐步劣化的趋势，因此光缆纤芯衰耗基准值取历史光缆纤芯衰耗数据中光路衰耗最小值为基准值，由系统动计算生成。

设设备A到设备B光缆纤芯衰耗基准值为T(a～b),设备B到设备A光缆纤芯衰耗基准值为T(b～a),历史性能数据采集n次，则光缆纤芯衰耗基准值可表示为如下计算公式。

T(a～b)＝Min[P(a～b)1，P(a～b)2,……，P(a～b)n]

T(b～a)＝Min[P(b～a)1，P(b～a)2,……，P(b～a)n]

当两台通信设备间光路路由调整、光路对应的设备或光缆检修后，如路由调整中增加或缩短了光缆长度，光纤熔接增加了熔接点等，对光缆纤芯衰耗值不可避免的产生变化。因此，本发明中提出光缆纤芯衰耗基准值动态调整机制，分析通信运行的方式单、缺陷单、检修单，当方式单中光路割接对象、缺陷单中故障对象、检修单中检修对象为本段光缆时，光缆纤芯衰耗基准值分析去方式单、缺陷单、检修单归档日期之后的历史最优衰耗的数据。

(5)光缆风险预警分析

本发明中提出的光缆预警方法包括光缆纤芯衰耗过大与光路两纤芯衰耗差过大两种预警分析方式，前者主要体现光缆的整体劣化情况，后者主要体现光缆单纤劣化情况。

光缆纤芯衰耗过大预警的计算方法为将光缆纤芯衰耗数据与光缆纤芯衰耗基准值做比对产生，一条光路的两根纤芯有一根超过预警阈值则产生光缆衰耗预警，由于各单位运维保障的粒度不同，在预警阈值的设置上也不尽相同，本发明中建议承载重要业务如继电保护业务、安控业务等，以及承载上级单位业务光缆衰耗预警阈值设置为3dB，承载本单位普通业务光缆衰耗预警阈值设置为5dB，如下所示。

承载重要业务预警范围：

[P(a～b)-T(a～b)≥3dB]||[P(b～a)-T(b～a)≥3dB]

承载普通业务预警范围：

[P(a～b)-T(a～b)≥5dB]||[P(b～a)-T(b～a)≥5dB]

光路两纤芯衰耗差过大预警的计算方法为将光路两条光缆纤芯衰耗值做比较，衰耗差的绝对值超过阈值则产生光缆衰耗预警。由于各单位运维保障的粒度不同，在预警阈值的设置上也不尽相同，本发明中建议承载重要业务如继电保护业务、安控业务等，以及承载上级单位业务光缆衰耗预警阈值设置为3dB，承载本单位普通业务光缆衰耗预警阈值设置为5dB，如下所示。

承载重要业务预警范围：

|P(a～b)-P(b～a)|≥3dB

承载普通业务预警范围：

|P(a～b)-P(b～a)|≥5dB

光缆预警分析后，则通过相应预警管理系统界面在光缆GIS图中特殊标识该段光缆，在预警列表中增加对应的光缆预警信息，通过声光、短信通知方式提示运维人员感知光缆风险隐患。

(6)光缆风险预警处置

通信调度员实时或定期的对光缆风险预警进行处置，由调度员启动风险预警单联系相应专责去分析光缆风险预警，相应专责分析光缆风险预警后报计划检修或临检，启动检修单由一线运维人员对光缆风险进行现场处置排除。

当一条光缆中存在T接、π接等复杂情况时，可通过对多条光路衰耗预警的综合分析进一步细化明确存在风险隐患的光缆段。借助光缆GIS工具结合现场打光测试数据可辅助定位光缆风险隐患实际地理位置，为光缆检修提供便利支撑。

(7)预警清除核查

光缆风险隐患现场处置完毕后，光缆预警信息应及时清除，按照正常工作流程调度监控中心的调度人员也需对现场检修工作质量进行完工确认。因此本发明中提出光缆风险预警清除及核查机制。

现场检修工作申请完工时，抓取检修单的完工申请信息，触发光缆相连设备端口性能数据实时采集任务，补采设备端口的15分钟平均收发光功率性能指标，重新计算光纤衰耗及预警，当光缆纤芯衰耗或光路路由差值重新回到阈值内容，预警信息自动清除。

另外通信调度员也可以通过系统界面人工触发性能数据补采任务，通过光衰的计算和风险预警的提示，核实现场检修工作完成后光缆风险隐患是否被有效清除，若清除则批复检修完工，否则需指挥现场人员进一步处理。

本发明公开了提出了一套行之有效可快速应用的光缆风险隐患分析方法以及一套完整的、与实际运维工作相符的光缆风险处置流程，其核心内容包括性能采集指标与周期的设置，光缆预警充分考虑衰耗过大和光路路由衰耗差过大两种情况，光缆衰耗基准值可动态更新，预警分析阀值充分考虑到业务类型和业务调度等级，具备隐患消除后预警信息自动清除及检修工作质量自动评估能力。具体包括基础资源模型建立、设备端口性能数据采集、光缆纤芯衰耗计算、光缆纤芯衰耗基准值定义、光缆风险预警分析、光缆风险预警单处置、预警清除核查七个环节。本发明有益效果明显且实用性强，极大的提升运维工作水平和网络运行质量。

上面结合附图对本发明的实例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实例，凡对本发明所作的任何改进和变型均属本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，包括以下步骤：基础资源模型建立、设备端口性能数据采集、光缆纤芯衰耗计算、光缆纤芯衰耗基准值定义、光缆风险预警分析、光缆风险预警单处置和预警清除核查。

2.根据权利要求1所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述基础资源模型建立步骤中，完善基础数据，标识设备端口与光路的关联关系，光路与光缆纤芯的对应关系，以及一条光缆的多个光缆段间光缆纤芯的接续、站内跳接连接关系。

3.根据权利要求2所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述设备端口性能数据采集步骤中：性能指标包括端口的发光功率、端口的收光功率，采集周期兼顾性能数据的时效性以及性能数据采集过程中对通信网络的额外负荷。

4.根据权利要求3所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述设备端口性能数据采集步骤中：周期采集为每24小时定期采集一次全网设备性能数据，采集对象为端口24小时平均发光功率和端口24小时平均收光功率，在周期采集基础上针对单台设备增加人工触发性能数据实时采集能力，采集对象为端口15分钟平均发光功率和端口15分钟平均收光功率，每日0点进行数据采集。

5.根据权利要求4所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述光缆纤芯衰耗计算步骤中，同时计算光缆两条纤芯的衰耗值，而且计算数据来源为一次数据采集任务。

6.根据权利要求5所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述光缆纤芯衰耗基准值定义步骤中，光缆纤芯衰耗基准值取历史光缆纤芯衰耗数据中光路衰耗最小值为基准值，由系统动计算生成，且伴随通信运行方式变更、故障消缺、检修工作活动，光缆纤芯衰耗基准值动态更新。

7.根据权利要求6所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述光缆风险预警分析步骤中，包括光缆纤芯衰耗过大与光路两纤芯衰耗差过大两种预警分析情况，且根据业务的类型及业务的调度等级进行阈值设定。

8.根据权利要求7所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述光缆风险预警处置步骤中，处置流程为通信调度员发现预警后启动风险预警单派给相应专责，专责分析后启动计划检修或临时检修对风险处置，由一线运维人员根据检修单现场对光缆风险隐患进行处理，在分析风险及风险点定位过程中，在光缆T接或π接情况下，借助光缆GIS平台辅助定位风险点的真实地理位置。

9.根据权利要求8所述电力通信网光缆风险预警及处置方法，其特征在于，所述预警清除核查步骤中，通过触发实时性能数据补采的方式，增加风险预警清除机制以及对检修工作质量核查评估的支撑。