CN113411221A - 电力通信网络故障仿真验证方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电力通信网络故障仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的通信网络模型；确定中断节点，将中断节点在通信网络模型上断开，得到节点故障模型；利用预设的仿真系统对节点故障模型进行仿真，得到针对节点故障模型的仿真结果；根据仿真结果，得到电力通信网络的故障验证结果。采用本方法能够通过构建节点故障模型，并利用仿真软件对其进行仿真，得到仿真结果后可用于电力通信网络的故障验证，为电力通信网络的故障验证提供了事实依据，从而提高了电力通信网络的故障验证结果可靠性。

Description

电力通信网络故障仿真验证方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电力仿真技术领域，特别是涉及一种电力通信网络故障仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着电力技术的发展，电力系统的规模日趋庞大，组成的电力系统的电力设备的数量也不断增多，而为了保证电力系统的安全运行，电力通信网络应运而生，该网络可以确保电力系统安全、稳定、经济运行，因此电力通信网络在网络构建时需要考虑其性能的可靠性和有效性，以保证电力系统的稳定运行。

目前针对电力通信网络的性能验证大多依靠专家评估，例如，可以是由电力专家针对构建的电力通信网络某个节点发生中断时评估其造成的影响范围，以及带来的网络性能影响，然而，这种验证方法缺乏事实依据，电力通信网络的验证结果可靠性较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电力通信网络故障仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种电力通信网络故障仿真验证方法，所述方法包括：

获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型；

确定中断节点，将所述中断节点在所述通信网络模型上断开，得到节点故障模型；

利用预设的仿真系统对所述节点故障模型进行仿真，得到针对所述节点故障模型的仿真结果；

根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果。

在其中一个实施例中，所述根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型，包括：根据所述拓扑结构获取所述电力通信网络中各通信节点的设备型号信息，以及所述各通信节点的连接关系信息；基于所述设备型号信息，从预设的仿真节点设备模型库中获取与所述各通信节点对应的仿真节点模型；按照所述各通信节点的连接关系信息对所述各通信节点对应的仿真节点模型进行连接，构建所述通信网络模型。

在其中一个实施例中，所述电力通信网络包括多个网络层级；所述确定中断节点，包括：确定待中断的目标网络层级；从所述电力通信网络中的通信节点获取待中断的通信节点；所述待中断的通信节点的网络层级与所述目标网络层级相匹配；将所述待中断的通信节点对应仿真节点模型，作为所述中断节点。

在其中一个实施例中，所述根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型之后，还包括：将所述通信网络模型进行展示；所述确定中断节点，包括：响应于针对展示的所述通信网络模型中仿真节点模型的选择操作，获取选中的仿真节点模型；响应于用于断开所述选中的仿真节点模型的触发指令，将所述选中的仿真节点模型作为所述中断节点。

在其中一个实施例中，所述仿真结果包括不同验证指标的仿真结果；所述根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果，包括：获取各验证指标对应的指标阈值；比对所述各验证指标的仿真结果，以及各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定所述电力通信网络的故障验证结果。

在其中一个实施例中，所述验证指标包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备转发能力指标、链路质量指标以及数据丢失率指标的至少一种。

在其中一个实施例中，所述根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型之后，还包括：利用所述仿真系统对所述通信网络模型进行仿真，得到针对所述通信网络模型的仿真结果；所述根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果，包括：比对所述通信网络模型的仿真结果，与所述节点故障模型的仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果。

一种电力通信网络故障仿真验证装置，所述装置包括：

通信模型构建模块，用于获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型；

故障模型构建模块，用于确定中断节点，将所述中断节点在所述通信网络模型上断开，得到节点故障模型；

故障模型仿真模块，用于利用预设的仿真系统对所述节点故障模型进行仿真，得到针对所述节点故障模型的仿真结果；

验证结果获取模块，用于根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述电力通信网络故障仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质，获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的通信网络模型；确定中断节点，将中断节点在通信网络模型上断开，得到节点故障模型；利用预设的仿真系统对节点故障模型进行仿真，得到针对节点故障模型的仿真结果；根据仿真结果，得到电力通信网络的故障验证结果。本申请通过构建节点故障模型，并利用仿真软件对其进行仿真，得到仿真结果后可用于电力通信网络的故障验证，为电力通信网络的故障验证提供了事实依据，从而提高了电力通信网络的故障验证结果可靠性。

附图说明

图1为一个实施例中电力通信网络故障仿真验证方法的流程示意图；

图2为一个实施例中根据拓扑结构构建对应的通信网络模型的流程示意图；

图3为一个实施例中确定中断节点的流程示意图；

图4为一个应用实例中电力通信网络的架构示意图；

图5为一个应用实例中电力通信网络的仿真模型示意图；

图6为一个应用实例中单节点中断的电力通信网络的架构示意图；

图7为一个应用实例中单节点中断的电力通信网络的仿真配置示意图；

图8为一个实施例中电力通信网络故障仿真验证装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电力通信网络故障仿真验证方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S101，终端获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的通信网络模型。

其中，待验证的电力通信网络指的是需要进行故障验证的电力通信网络，拓扑结构指的是待验证的电力通信网络的网络拓扑模型，通信网络模型则指的是电力通信网络进行仿真时所使用的仿真模型。具体来说，用户需要对电力通信网络进行故障分析时，首先需要得到进行故障分析的电力通信网络的拓扑结构模型，并通过终端根据得到的拓扑结构构建相应的用于仿真的通信网络模型。

步骤S102，终端确定中断节点，将中断节点在通信网络模型上断开，得到节点故障模型。

中断节点则指的是为了仿真节点故障的电力通信网络而设置的故障节点，用户可以根据需要在构建的通信网络模型中任意选择一个或者多个节点作为发生故障的故障节点，即中断节点，终端在得到中断节点后，则可以从构建的通信网络模型中将中断节点从模型中断开，形成节点故障模型。

步骤S103，终端利用预设的仿真系统对节点故障模型进行仿真，得到针对所述节点故障模型的仿真结果；

步骤S104，终端根据仿真结果，得到电力通信网络的故障验证结果。

仿真系统可以是用于进行网络模型仿真的系统，例如可以是opnet仿真技术软件。具体来说，终端可以通过设定的仿真系统，对步骤S102中构建得到的节点故障模型进行仿真分析，并得到针对节点故障模型的仿真结果后，利用仿真结果进行故障验证分析，从而得到电力通信网络的故障验证结果。

上述电力通信网络故障仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质，终端获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的通信网络模型；确定中断节点，将中断节点在通信网络模型上断开，得到节点故障模型；利用预设的仿真系统对节点故障模型进行仿真，得到针对节点故障模型的仿真结果；根据仿真结果，得到电力通信网络的故障验证结果。本申请通过构建节点故障模型，并利用仿真软件对其进行仿真，得到仿真结果后可用于电力通信网络的故障验证，为电力通信网络的故障验证提供了事实依据，从而提高了电力通信网络的故障验证结果可靠性。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S101可以进一步包括：

步骤S201，终端根据拓扑结构获取电力通信网络中各通信节点的设备型号信息，以及各通信节点的连接关系信息。

电力通信网络是由电力设备组成通信节点连接而成，因此在电力通信网络的拓扑结构中，可以存储有形成电力通信网络的电力设备信息，以及电力设备之间的连接方式信息。具体来说，终端在得到电力通信网络的拓扑结构后，可以基于得到的拓扑结构，确定组成该电力通信网络每一个通信节点对应的电力设备的设备型号，以及通信节点之间的连接关系信息。

步骤S202，终端基于设备型号信息，从预设的仿真节点设备模型库中获取与各通信节点对应的仿真节点模型。

其中，仿真节点设备模型库是预先构建的用于仿真的模型库，该模型库由多种仿真节点模型所组成，分别用于表征不同的电力设备。具体来说，终端可以在步骤S201得到构建电力通信网络的电力设备的设备型号后，可以从仿真节点设备模型库中基于每一个通信节点上电力设备的设备型号找到其对应的仿真节点模型。

步骤S203，终端按照各通信节点的连接关系信息对各通信节点对应的仿真节点模型进行连接，构建通信网络模型。

最后，终端则可以利用通信节点之间的连接关系信息，将步骤S202中得到的通信节点对应的仿真节点模型进行连接，从而构建出与需要验证的电力通信网络的拓扑结构相适应的通信网络模型。

进一步地，电力通信网络包括多个网络层级；如图3所示，步骤S102可以进一步包括：

步骤S301，终端确定待中断的目标网络层级。

本实施例中，需要验证的电力通信网络根据拓扑结构可以分为不同的网络层级，例如可以是包含由核心层、汇聚层和接入层组成的三层网络结构模型，其中核心层的通信节点需要经过汇聚层的通信节点，实现与接入层的通信节点之间的通信连接，目标网络层级则指的是需要实现故障验证的节点所处的网络层级，该网络层级可以是由用户进行自主设定。当用户需要对电力通信网络进行故障验证时，需要通过终端录入需要进行中断故障处理的目标网络层级的相关信息或者相关标识，使得终端可以确定需要终断处理的目标网络层级。

步骤S302，终端从电力通信网络中的通信节点获取待中断的通信节点；待中断的通信节点的网络层级与目标网络层级相匹配；

步骤S303，终端将待中断的通信节点对应仿真节点模型，作为中断节点。

之后，终端则可以电力通信网络中的通信节点找出可以进行中断处理的待中断的通信节点，该通信节点的数目可以是一个或者是多个，终端可以根据目标网络层级，从电力通信网络的目标网络层级中选择一个或者多个的通信节点，作为待中断的通信节点，并从构建的通信网络模型中，找到与待中断的通信节点对应的仿真节点模型，作为终端确定出的中断节点。

另外，步骤S101之后，还可以包括：终端将通信网络模型进行展示；步骤S102可以进一步包括：终端响应于针对展示的通信网络模型中仿真节点模型的选择操作，获取选中的仿真节点模型；响应于用于断开选中的仿真节点模型的触发指令，将选中的仿真节点模型作为中断节点。

本实施例中，终端完成通信网络模型的构建后，还可以通过终端的显示模块，将构建的通信网络模进行展示。之后，用户则可以对展示通信网络模型中的一个或者多个仿真节点模型进行选择，例如通过点击的方式触发选择操作，终端则可以对选择操作进行响应，将与触发选择操作的位置相适应的仿真节点模型作为选中的仿真节点模型。

用户选中仿真节点模型后，还可以对选中的仿真节点模型触发断开指令，例如对选中的仿真节点模型调用命令行，或者点击断开选项框的方式，使其作为中断节点。

上述实施例中，终端可以基于电力通信网络中各通信节点的设备型号信息，以及各通信节点的连接关系信息构建通信网络模型，从而可以提高构建的通信网络模型的准确性以及构建的效率。同时确定中断节点的方式是根据待中断的目标网络层级中的通信节点进行确定，或者是由用户在展示的通信网络模型中进行选择并触发终端操作的方式确定，从而可以提高终端确定中断节点的效率，以及用户对中断节点选择的多样性。

在一个实施例中，仿真结果包括不同验证指标的仿真结果；步骤S104可以进一步包括：终端获取各验证指标对应的指标阈值；比对各验证指标的仿真结果，以及各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定电力通信网络的故障验证结果。

仿真结果可以由多种不同验证指标的仿真结果组成，例如一次针对节点故障模型的仿真后，可以得到诸如网络的流量，网络的连通性，以及网络延时等多种验证指标，同时，每一种验证指标都可以预先设定有其对应的指标阈值，并比对各验证指标的仿真结果和设定的指标阈值之间的大小关系，从而判断电力通信网络的故障验证结果。

进一步地，本实施例中，验证指标可以包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备转发能力指标、链路质量指标以及数据丢失率指标的至少一种，因此，可以得到的电力通信网络的故障验证结果也可以包括路由跳数的验证结果、网络延时的验证结果、网络抖动的验证结果、链路流量的验证结果、设备转发能力的验证结果、链路质量的验证结果以及数据丢失率的验证结果的至少一种。

具体来说，对于路由跳数指标，终端可以预先设定有某一个通信节点到主站节点之间最大的路由跳数阈值，例如可以设定为6个，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个通信节点到主站节点之间的路由跳数，并根据路由跳数与路由跳数阈值之间的大小关系，找出节点设备中断后，对路由跳数指标造成影响的节点范围，即路由跳数大于6次的节点范围。

而对于网络延时指标，终端可以预先设定有某一个通信节点接收主站节点发出信号最大的网络延时阈值，例如可以设定为100ms，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个通信节点接收主站节点发出信号的网络延时，并根据网络延时与网络延时阈值之间的大小关系，找出节点设备中断后，对网络延时指标造成影响的节点范围，即网络延时大于100ms的节点范围。

对于网络抖动指标，终端则可以设定某一个通信节点至主站节点之间的单向最大的网络抖动阈值，例如可以设定为20ms，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个通信节点对应的网络抖动，并根据网络抖动与网络抖动阈值之间的大小关系，找出节点设备中断后，对网络抖动指标造成影响的节点范围，即网络抖动大于20ms的节点范围。

对于链路流量指标，终端则可以设定节点故障模型中各通信链路传输的链路流量阈值，例如可以设定为155Mb/s，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一条链路对应的链路流量，并与链路流量阈值进行大小比对，找出节点设备中断后，对链路流量指标造成影响的链路范围。

对于设备转发能力指标，终端你可以设定某一个通信节点最大的设备转发数据包的数目，可以设定为连续1小时负载不超过设备总处理能力50％，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个通信节点在节点中断后的数据包转发数量，并通过比对找到对设备转发能力指标造成影响的节点范围。

而对于链路质量指标以及数据丢失率指标，终端则可以分别设定链路质量阈值与数据丢失率阈值，可以分别设定为99％以及95％，之后，终端则可以从仿真结果中得到各节点向主站发送数据包的数目，以及主站接收到的数据包数目，从而分别计算得到各节点对应的链路质量以及数据丢失率，并通过比对找到对链路质量或者数据丢失率造成影响的节点范围。

上述实施例中，终端可以采集不同验证指标对应的仿真结果，并分别比对设定的阈值，从而可以分别得到相应验证指标的故障验证结果，从而可以提高故障验证结果的全面性与完整性。

在一个实施例中，步骤S101之后，还可以包括：终端利用仿真系统对通信网络模型进行仿真，得到针对通信网络模型的仿真结果；步骤S104可以进一步包括：终端比对通信网络模型的仿真结果，与节点故障模型的仿真结果，得到电力通信网络的故障验证结果。

另外，终端在完成构建通信网络模型的构建后，也可以直接对通信网络模型利用仿真系统进行仿真，即模拟电力通信网络在无中断节点下的正常运行情况，并获得相应的仿真结果，如网络的流量，网络的连通性，以及网络延时等等，之后，终端则可以基于电力通信网络在无中断节点下的正常运行情况的仿真结果，与存在中断节点的故障运行下的仿真结果进行比对，从而可以根据比对结果的差异性判断电力通信网络的故障验证结果。

例如终端可以分别得到节点中断前后，各数据链路之间的连通情况，确定是否存在无连通的网络节点，从而判断节点断开是否会造成电力通信网络的运行瘫痪，或者比对节点中断前后的各节点之间的网络流量或者网络延时，看是否存在某个节点在节点中断前后网络流量或者网络延时之间的差值大于某个设定的差值阈值，从而判断节点中断前后各节点的网络流量或者网络延时是否受到了节点中断的影响等等。

本实施例中，终端还可以对未存在中断节点的电力通信网络对应的通信网络模型进行仿真，并比对通信网络模型的仿真结果与节点故障模型的仿真结果，从而得到电力通信网络的故障验证结果，可以准确并迅速的发现节点中断对电力通信网络造成的影响，以及该影响对应的影响范围。

在一个应用实例中，还提供了一种针对电力通信网络在网络节点中断场景下的仿真方法，具体可以包括如下步骤：

1、仿真节点域建设

通过电力通信网络的节点域设计，在仿真平台仿真现网使用设备节点库，该设备节点库包括不同品牌型号的电力设备，用于支撑电力通信网的仿真建模。

2、仿真网络域规划

(1)通过电力通信网络的整体网络规划设计，在仿真平台模拟电力通信网络架构，从节点、通信链路和协议类型进行整个网络域层次化建模，如图4所示，其中仿真电力通信数据网采用分层结构组网，包含由核心层、汇聚层和接入层组成的三层网络结构模型，并且仿真电力通信数据网的核心层、汇聚层和接入层站点应具备2个及以上不同方向的网络互联链路且具备2条及以上独立的传输路由。

(2)按照上述网络架构，利用OPNET Modeler对区域电力通信数据网进行仿真建模，实现典型调度数据网和综合数据网的虚实结合仿真，构建的OPNET模型拓扑可如图5所示。

(3)通过电力通信数据网仿真模型仿真建模，仿真各厂站与主站间网络的连通情况，描绘主站与厂站间通信的路径，获取节点表等网络参数。

3、仿真单节点中断场景

(1)仿真环境为一个区域的电力通信数据网主站与厂站间的网络通信，模拟主站与厂站间正在通信的网络设备意外中断。通过仿真模拟汇聚节点设备中断，测试节点设备中断后对现网的网络影响，如图6仿真汇聚5中断。

(2)利用OPNET Modeler对区域电力通信数据网进行仿真建模，模拟主站与厂站间正在通信的网络设备意外中断，即模拟HJ5节点中断，如图7所示。

4、仿真节点中断结果

在HJ5设备故障发生后，网络路径发生切换，确保了各节点的网络连通。此仿真场景验证了在冗余网络中单点设备的故障不会引起网络局部甚至整体的瘫痪。

另外，还针对以下指标做了进一步的仿真验证：

(1)路由跳数

根据对路由跳数的要求，数据网内各站点至主站的路由跳数不大于6跳。通过模拟汇聚点节设备故障，统计汇聚节点设备中断后各接入站点的路由跳数，与路由跳数要求的标准进行对比，可以分析出汇聚节点设备中断后对路由跳数造成的影响范围。表1展示的是汇聚5节点设备中断后，整个网络中跳数超出标准的节点。

表1仿真节点跳数对比

(2)网络延时

根据对网络时延的要求，自治系统内任意接入站点至所属调度机构单向网络时延应控制在100ms以内。通过模拟汇聚点节设备故障，统计汇聚节点设备中断后各接入站点的网路延时，与网络时延的要求进行对比，可以分析出汇聚节点设备中断后对各接入站点网路延时的影响，如表2所示。

序号	节点名	标准	中断前时延	中断后时延	合格情况
						1	CZ32	100ms	18	24	合格
2	CZ33	100ms	20	240	不合格
						3	CZ34	100ms	18	182	不合格
4	CZ35	100ms	19	193	不合格
						5	CZ36	100ms	16	161	不合格
6	CZ37	100ms	20	204	不合格
						7	CZ38	100ms	19	206	不合格
8	CZ39	100ms	18	187	不合格
						9	CZ40	100ms	17	184	不合格
10	CZ41	100ms	18	181	不合格
						11	CZ42	100ms	18	217	不合格
12	CZ43	100ms	16	15	合格

表2仿真节点时延对比

(3)网络抖动

根据对网络抖动的要求，自治系统内任意接入站点至所属调度机构单向网络抖动应控制在20ms以内。通过模拟汇聚点节设备故障，统计汇聚节点设备中断后各接入站点的网路延时，与网络抖动要求标准进行对比，可以分析出汇聚节点设备中断后对各接入站点网络抖动的影响，如表3所示。

序号	节点名	标准	中断前抖动	中断后抖动	合格情况
						1	CZ33	20ms	9	16	合格
2	CZ34	20ms	10	13	合格
						3	CZ35	20ms	12	15	合格
4	CZ36	20ms	8	9	合格
						5	CZ37	20ms	12	12	合格
6	CZ38	20ms	10	12	合格
						7	CZ39	20ms	8	9	合格
8	CZ40	20ms	10	10	合格
						9	CZ41	20ms	10	10	合格
10	CZ42	20ms	10	15	合格

表3仿真节点抖动对比

(4)链路流量

根据对链路负载的要求，核心层与汇聚层节点间互联链路带宽应不小于155Mb/s。220kV及以上电压等级厂站单条链路接入带宽应不小于2×2Mb/s，110kV、35kV厂站单条链路接入带宽应不小于2Mb/s。通过模拟汇聚点节设备故障，统计汇聚节点设备中断后各站点的网络负载，与链路负载要求的标准进行对比，可以分析出汇聚节点设备中断后各站点的网络负载情况，如表4所示。

序号	链路	标准	中断前链路流量	中断后链路流量	合格情况
						1	HX1-HJ5	155Mbps	15Mbps	0.1Mbps	合格
2	HJ5-HJ11	155Mbps	2Mbps	0.1Mbps	合格
						3	HJ11-HJ12	155Mbps	0.1Mbps	12Mbps	合格
4	HJ12-HJ6	155Mbps	3Mbps	15Mbps	合格
						5	HJ6-HX2	155Mbps	15Mbps	30Mbps	合格

表4仿真链路带宽对比

(5)设备发包数

根据对各层次网络设备转发性能要求，设备转发数据包数连续1小时负载不超过设备总处理能力50％。通过模拟汇聚节点设备故障，统计各节点设备在HJ5中断后数据包转发数量，与各层次网络设备转发性能要求的标准进行对比，可以分析出节点设备需要承载网络数据情况，如表5所示。

序号	节点名	中断前链路质量	中断后链路流量	合格情况
					1	HX1	60736	31746	合格
2	HX2	60123	90853	合格
					3	HJ5	30017	0	不合格
4	HJ6	30006	61012	合格
					5	HJ11	13028	16791	合格
6	HJ12	12996	24388	合格

表5仿真链路设备转发性能对比

(6)链路质量

利用电力通信网络数字仿真系统对电力通信网络进行仿真验证，可以模拟单个网络节点发生中断时对电力通信数据网造成的影响范围和影响的程度。通过仿真厂站节点发送业务流量与主站接收到的业务流量进行对比，分析整体网络的数据丢失率，从而评估节点网络性能，如表6所示。

具体地，在单位时间内厂站端往主站发送同等数量和大小的数据包，记录监控主站接收到的数据包的数量，将汇聚设备节点故障后的发收数据包进行对比计算，得到业务数据的传输质量。

链路质量＝(1-(∑发送数据包-∑接收数据包)/∑发送数据包)*100

表6仿真链路质量对比

(7)网络可达

利用电力通信网络数字仿真系统对电力通信网络进行仿真验证，可以模拟单个网络节点发生中断时对电力通信数据网造成的影响范围和影响的程度。通过仿真厂站节点发送业务流量与主站接收到的业务流量进行对比，分析整体网络数据传输情况，从而评估节点与主站网络通信的可用性，如表7所示。

具体地，在单位时间内厂站端往主站发送同等数量和大小的数据包，记录监控主站接收到的数据包的数量，将汇聚设备节点故障后的发收数据包进行对比计算。通过数据传输成功比例判断网络连通情况，如果数据丢失率超过95％，则判定网络完全中断。

数据丢失率＝(∑发送数据包-∑接收数据包)/∑发送数据包*100

序号	节点名	标准	数据丢失量	合格情况
					1	CZ33	小于95％	0.018％	合格
2	CZ34	小于95％	0.012％	合格
					3	CZ35	小于95％	0.014％	合格
4	CZ36	小于95％	0.009％	合格
					5	CZ37	小于95％	0.012％	合格
6	CZ38	小于95％	0.010％	合格
					7	CZ39	小于95％	0.011％	合格
8	CZ40	小于95％	0.008％	合格
					9	CZ41	小于95％	0.012％	合格
10	CZ42	小于95％	0.016％	合格

表7网络数据丢失量

本次仿真模拟HJ5节点故障中断，结果表明HJ5节点中断后整体网络保持连通，但通过指标展示出厂站33-厂站42和厂站55-厂站66节点的网络延时整体增加超出技术规范标准范围，厂站33-42的路由跳数增加超出标准范围，部分节点网络负载压力增加，HJ6-HX2链路达到满负荷传输，通过仿真结果判定了HJ5的中断，影响厂站55-厂站66节点网络传输质量，确定影响网络的瓶颈点在HJ6-HX2的链路。

通过仿真获取单个网络节点发生中断时造成的影响范围，结合技术规范分析故障后存活网络的整体性能，从而确定网络整体效能的评估指标，实现对出现故障后的整体网络进行质量评估。

将仿真的结果和技术规范进行结合分析，确定单网络节点故障后的网络影响范围，以及网络链路切换后的网络性能评估指标，如表8所示。

表8单节点故障网络性能评估指标表

上述针对电力通信网络在网络节点中断场景下的仿真方法中，模拟单个网络节点发生中断时造成的影响范围，及分析故障后存活网络的整体性能，实现对整体网络进行整体评估，确定对应的网络整体效能评估指标，形成相应的评估方法，并为网络设计及后续优化提供评估指南。

应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种电力通信网络故障仿真验证装置，包括：通信模型构建模块801、故障模型构建模块802、故障模型仿真模块803和验证结果获取模块804，其中：

通信模型构建模块801，用于获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的通信网络模型；

故障模型构建模块802，用于确定中断节点，将中断节点在通信网络模型上断开，得到节点故障模型；

故障模型仿真模块803，用于利用预设的仿真系统对节点故障模型进行仿真，得到针对节点故障模型的仿真结果；

验证结果获取模块804，用于根据仿真结果，得到电力通信网络的故障验证结果。

在一个实施例中，通信模型构建模块801，进一步用于根据拓扑结构获取电力通信网络中各通信节点的设备型号信息，以及各通信节点的连接关系信息；基于设备型号信息，从预设的仿真节点设备模型库中获取与各通信节点对应的仿真节点模型；按照各通信节点的连接关系信息对各通信节点对应的仿真节点模型进行连接，构建通信网络模型。

在一个实施例中，电力通信网络包括多个网络层级；故障模型构建模块802，进一步用于确定待中断的目标网络层级；从电力通信网络中的通信节点获取待中断的通信节点；待中断的通信节点的网络层级与目标网络层级相匹配；将待中断的通信节点对应仿真节点模型，作为中断节点。

在一个实施例中，通信模型构建模块801，还用于将通信网络模型进行展示；故障模型构建模块802，进一步用于响应于针对展示的通信网络模型中仿真节点模型的选择操作，获取选中的仿真节点模型；响应于用于断开选中的仿真节点模型的触发指令，将选中的仿真节点模型作为中断节点。

在一个实施例中，仿真结果包括不同验证指标的仿真结果；验证结果获取模块804，进一步用于获取各验证指标对应的指标阈值；比对各验证指标的仿真结果，以及各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定电力通信网络的故障验证结果。

在一个实施例中，验证指标包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备转发能力指标、链路质量指标以及数据丢失率指标的至少一种。

在一个实施例中，电力通信网络故障仿真验证装置，还包括：通信模型仿真模块，用于利用仿真系统对通信网络模型进行仿真，得到针对通信网络模型的仿真结果；验证结果获取模块804，进一步用于比对通信网络模型的仿真结果，与节点故障模型的仿真结果，得到电力通信网络的故障验证结果。

关于电力通信网络故障仿真验证装置的具体限定可以参见上文中对于电力通信网络故障仿真验证方法的限定，在此不再赘述。上述电力通信网络故障仿真验证装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力通信网络故障仿真验证方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电力通信网络故障仿真验证方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型；

确定中断节点，将所述中断节点在所述通信网络模型上断开，得到节点故障模型；

利用预设的仿真系统对所述节点故障模型进行仿真，得到针对所述节点故障模型的仿真结果；

根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型，包括：

根据所述拓扑结构获取所述电力通信网络中各通信节点的设备型号信息，以及所述各通信节点的连接关系信息；

基于所述设备型号信息，从预设的仿真节点设备模型库中获取与所述各通信节点对应的仿真节点模型；

按照所述各通信节点的连接关系信息对所述各通信节点对应的仿真节点模型进行连接，构建所述通信网络模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电力通信网络包括多个网络层级；

所述确定中断节点，包括：

确定待中断的目标网络层级；

从所述电力通信网络中的通信节点获取待中断的通信节点；所述待中断的通信节点的网络层级与所述目标网络层级相匹配；

将所述待中断的通信节点对应仿真节点模型，作为所述中断节点。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型之后，还包括：将所述通信网络模型进行展示；

所述确定中断节点，包括：

响应于针对展示的所述通信网络模型中仿真节点模型的选择操作，获取选中的仿真节点模型；

响应于用于断开所述选中的仿真节点模型的触发指令，将所述选中的仿真节点模型作为所述中断节点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真结果包括不同验证指标的仿真结果；

所述根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果，包括：

获取各验证指标对应的指标阈值；

比对所述各验证指标的仿真结果，以及各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定所述电力通信网络的故障验证结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述验证指标包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备转发能力指标、链路质量指标以及数据丢失率指标的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型之后，还包括：

利用所述仿真系统对所述通信网络模型进行仿真，得到针对所述通信网络模型的仿真结果；

所述根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果，包括：

比对所述通信网络模型的仿真结果，与所述节点故障模型的仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果。

8.一种电力通信网络故障仿真验证装置，其特征在于，所述装置包括：

通信模型构建模块，用于获取待验证的电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的通信网络模型；

故障模型构建模块，用于确定中断节点，将所述中断节点在所述通信网络模型上断开，得到节点故障模型；

故障模型仿真模块，用于利用预设的仿真系统对所述节点故障模型进行仿真，得到针对所述节点故障模型的仿真结果；

验证结果获取模块，用于根据所述仿真结果，得到所述电力通信网络的故障验证结果。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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