CN110474801A - 基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，包括确定电力通信网络中的网络层面，从已确定的网络层面选取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型；借助路径搜索算法对电力通信网罗业务可靠性数据模型中的全部通道中的路由信息进行分析，基于分析结果判定通道中的路由是否存在隐患。通过建立基于网络结构二段仿真模型，能够对电力业务所存在的通信风险进行提前预警，对存在通信风险的业务通道进行自动路由优化选择，提前采取预防措施，以降低电力业务发生中断的风险。

Description

基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法

技术领域

本发明属于电力仿真领域，尤其涉及基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法。

背景技术

随着电力系统精益化管理的不断深入及智能电网的建设，电力通信网将承载更多的电力调度生产业务、管理信息化业务。由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，如何熟练驾驭该网络，确保通信网络承载业务安全稳定运行已成为日常运行管理的难题。要在实时运行的网络上进行网络故障重现分析、业务可靠性分析必将对网络的安全运行带来严重影响。为解决上述矛盾，通过抽取电力通信网基础网络设备与通道对应关系、光路与通道对应关系、光缆与光路对应关系、通道与承载业务对应关系数据模型，对业务可靠性进行分析，可以快速定位通信业务中断的故障节点。

目前电力通信网业务可靠性分析主要存在如下几方面的问题：

(1)电力系统对电力通信网业务的可靠性和故障缺乏明确的定义和有效分析手段，主要靠公网的可靠性研究方法难以解决电力通信中的实际问题，目前对于电力通信网可靠性研究大多集中在理论模型和分析方法，对于量化分析缺乏相应的技术手段。

(2)电力通信网网络规模庞大，业务种类，数量繁多，人工排查业务通道隐患困难，缺乏快速有效的分析方法。

(3)目前电力通信网业务可靠性主要考虑通信通道故障发生后采取何种保护和恢复措施来及时恢复业务，而对通信业务路径故障风险监测和预警方面缺乏有效的方法和手段。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提出了基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，通过建立基于网络结构二段仿真模型，能够对电力业务所存在的通信风险进行提前预警，所述电力通信网络故障仿真方法包括：

确定电力通信网络中的网络层面，从已确定的网络层面选取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型；

借助路径搜索算法对电力通信网罗业务可靠性数据模型中的全部通道中的路由信息进行分析，基于分析结果判定通道中的路由是否存在隐患。

可选的，所述确定电力通信网络中的网络层面，从已确定的网络层面选取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型，包括：

确定包括业务承载层、传输网层以及物理设备层在内的网络层面；

分别从业务承载层、传输网层以及物理设备层中抽取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型。

可选的，所述分别从业务承载层、传输网层以及物理设备层中抽取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型，包括：

从业务承载层中选取业务、通道以及业务通道关系作为第一模型对象；

从传输网层中选取光链路、光缆以及光链路与光缆关系作为第二模型对象；

从物理设备层选取设备、端口以及交叉作为第三模型对象；

综合第一模型对象、第二模型对象、第三模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型。

可选的，所述借助路径搜索算法对电力通信网罗业务可靠性数据模型中的全部通道中的路由信息进行分析，基于分析结果判定通道中的路由是否存在隐患，包括：

从电力通信网罗业务可靠性数据模型中选取通道起始端口设备，从通道起始端口设备出发访问邻接点设备；

从邻接点设备出发访问各自未被访问的邻接点设备，直至访问到通道终止端口设备时路由结束，当访问完通道所有端口时，完成该通道所有路由搜索；

基于得到的路由搜索结果判断路由中是否存在占用相同资源的隐患。

可选的，所述基于得到的路由搜索结果判断路由中是否存在占用相同资源的隐患，包括：

根据路由搜索结果中是否存在共用相同资源的结果判定通道中的路由是否存在隐患。

可选的，所述共用相同资源，包括：

共设备、共板卡、共光缆、共光路。

可选的，所述隐患包括：

设备故障、板卡故障、端口故障、光路故障、光缆中断故障。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过建立基于网络结构二段仿真模型，能够对电力业务所存在的通信风险进行提前预警，对存在通信风险的业务通道进行自动路由优化选择，提前采取预防措施，以降低电力业务发生中断的风险。该发明对电力通信网络承载业务的可靠性，提供了科学有效的分析手段，为通信调度提供决策支持，大幅提高了通信网络故障处理率与通信网络业务运行可靠性，节省可观人力和时间成本，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提出的基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提出了基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，如图1所示，所述电力通信网络故障仿真方法包括：

11、确定电力通信网络中的网络层面，从已确定的网络层面选取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型；

12、借助路径搜索算法对电力通信网罗业务可靠性数据模型中的全部通道中的路由信息进行分析，基于分析结果判定通道中的路由是否存在隐患。

在实施中，本申请提出的网络故障仿真方法从规模庞大的电力通信网网络拓扑结构出发，以所承载的电力业务的通道作为分析模型对象，综合考虑构成通道的光传输设备和光纤链路及底层光缆资源共用隐患的主要因素，实现模拟资源故障。

具体的，步骤11中提出的确定电力通信网络中的网络层面，从已确定的网络层面选取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型，包括：

111、确定包括业务承载层、传输网层以及物理设备层在内的网络层面；

112、分别从业务承载层、传输网层以及物理设备层中抽取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型。

步骤112提出的建立方式具体包括从业务承载层中选取业务、通道以及业务通道关系作为第一模型对象；从传输网层中选取光链路、光缆以及光链路与光缆关系作为第二模型对象；从物理设备层选取设备、端口以及交叉作为第三模型对象；综合第一模型对象、第二模型对象、第三模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型。

为建立可靠性数据模型所提出的模型对象的对应内容如表1所示。

序号	业务承载层	传输网层	物理设备层
				1	业务	光链路	设备
2	通道	光缆	端口
				3	业务通道关系	光链路与光缆关系	交叉

表1各层抽取模型对象的对应内容

在建立电力通信网罗业务可靠性数据模型后，需要执行步骤12的内容借助路径搜索算法对电力通信网罗业务可靠性数据模型中的全部通道中的路由信息进行分析，基于分析结果判定通道中的路由是否存在隐患，包括：

121、从电力通信网罗业务可靠性数据模型中选取通道起始端口设备，从通道起始端口设备出发访问邻接点设备；

122、从邻接点设备出发访问各自未被访问的邻接点设备，直至访问到通道终止端口设备时路由结束，当访问完通道所有端口时，完成该通道所有路由搜索；

123、基于得到的路由搜索结果判断路由中是否存在占用相同资源的隐患。

在实施中，借助实例通过路径搜索算法分析出通道所有路由信息的具体内容为

(1)从通道起始端口设备A/S3P1出发，并访问此顶点；

(2)从通道顶点设备A/S3P1出发，访问设备A/S3P1的各个未曾访问的邻接点设备A/S7P2，设备A/S6P2，…；然后依次从设备A/S7P2，设备A/S6P2，…出发访问各自未被访问的邻接点；

(3)重复步骤(2)，直到访问到通道终止端口设备B/S4P1时为一条路由结束，当访问完通道所有端口时，完成该通道所有路由搜索。

在完成三步的路由搜索后，得到该通道分析出有两条路由信息

路由1：设备A/S3P1--设备A/S7P2--设备B/S12P1--设备B/S4P1。

路由2：设备A/S3P1--设备A/S6P2--设备C/S12P1--设备C/S7P1--设备B/S4P1。

根据得到的路由信息对仿真资源故障判断通道状态，主要故障分为如下几类：

1)设备故障

当通道中一台或多台设备故障，导致通道所有路由都中断，此通道状态为中断；或导致通道中某一条或者多条路由中断并非全部路由中断，此通道状态为影响；

2)板卡故障

当通道中一台或多台设备中板卡发生故障，导致通道所有路由都中断，此通道状态为中断；或导致通道中某一条或者多条路由中断并非全部路由中断，此通道状态为影响；

3)端口故障

当通道中一台或多台设备中端口发生故障，当端口故障，发生在通道的起始端口或者终止端口，此通道状态为中断；或当端口故障发生在路由其他位置(并非通道的起始和终止端口)，导致通道所有路由都中断，此通道状态为中断；导致通道中某一条或者多条路由中断并非全部路由中断，此通道状态为影响；

4)光路故障

当通道中一条或者多条光路发生中断故障，导致通道所有路由都中断，此通道状态为中断；或导致通道中某一条或者多条路由中断并非全部路由中断，此通道状态为影响；

5)光缆中断故障

当通道中一条或者多条光缆发生中断故障，导致通道所有路由都中断，此通道状态为中断；或导致通道中某一条或者多条路由中断并非全部路由中断，此通道状态为影响；

基于上述五中故障的判定，能够判断业务状态，即当电力通信网承载网络中的设备，板卡，端口，光路，光缆发生故障时，导致业务所有通道都中断，此业务状态为中断；或导致业务中某一条或者多条通道中断并非全部通道中断，此业务状态为影响。

本发明公开了一种基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，该策略是基于电力通信网络的光传输网络结构，以所承载的电力业务的通道作为分析模型对象，综合考虑构成通道的光传输设备和光纤链路及底层光缆共用的主要因素，模仿资源故障，所提出的电力通信网络故障仿真方法。通过该策略可科学、准确的分析出业务及通道隐患点，对电力业务所存在的通信风险进行提前预警，对存在通信风险的业务通道进行自动路由优化选择，提前采取预防措施，以降低电力业务发生中断的风险。该发明对电力通信网络承载业务的可靠性，提供了科学有效的分析手段，为通信调度提供决策支持，大幅提高了通信网络故障处理率与通信网络业务运行可靠性，节省可观人力和时间成本，实用性强。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，其特征在于，所述电力通信网络故障仿真方法包括：

确定电力通信网络中的网络层面，从已确定的网络层面选取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型；

借助路径搜索算法对电力通信网罗业务可靠性数据模型中的全部通道中的路由信息进行分析，基于分析结果判定通道中的路由是否存在隐患。

2.根据权利要求1所述的基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，其特征在于，所述确定电力通信网络中的网络层面，从已确定的网络层面选取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型，包括：

确定包括业务承载层、传输网层以及物理设备层在内的网络层面；

分别从业务承载层、传输网层以及物理设备层中抽取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型。

3.根据权利要求2所述的基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，其特征在于，所述分别从业务承载层、传输网层以及物理设备层中抽取模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型，包括：

从业务承载层中选取业务、通道以及业务通道关系作为第一模型对象；

从传输网层中选取光链路、光缆以及光链路与光缆关系作为第二模型对象；

从物理设备层选取设备、端口以及交叉作为第三模型对象；

综合第一模型对象、第二模型对象、第三模型对象建立电力通信网罗业务可靠性数据模型。

4.根据权利要求1所述的基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，其特征在于，所述借助路径搜索算法对电力通信网罗业务可靠性数据模型中的全部通道中的路由信息进行分析，基于分析结果判定通道中的路由是否存在隐患，包括：

从电力通信网罗业务可靠性数据模型中选取通道起始端口设备，从通道起始端口设备出发访问邻接点设备；

从邻接点设备出发访问各自未被访问的邻接点设备，直至访问到通道终止端口设备时路由结束，当访问完通道所有端口时，完成该通道所有路由搜索；

基于得到的路由搜索结果判断路由中是否存在占用相同资源的隐患。

5.根据权利要求4所述的基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，其特征在于，所述基于得到的路由搜索结果判断路由中是否存在占用相同资源的隐患，包括：

根据路由搜索结果中是否存在共用相同资源的结果判定通道中的路由是否存在隐患。

6.根据权利要求5所述的基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，其特征在于，所述共用相同资源，包括：

共设备、共板卡、共光缆、共光路。

7.根据权利要求5所述的基于业务可靠性的电力通信网络故障仿真方法，其特征在于，所述隐患包括：

设备故障、板卡故障、端口故障、光路故障、光缆中断故障。