CN114465913A - 一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法及系统，包括：S1、获取电力通信网通讯起点和多个通讯终点分布信息，并沿途设置多个通讯节点，最终确定电力通信网覆盖信息；S2、接入民用网络、对照电力通信网覆盖信息与民用网络的重叠区域，获取重叠区域在民用网络和传统电力通信网的通讯记录。通过采用网络仿真技术，结合现有设备收集大量数据记录，简历更为完整的通讯数据信息，并在建立数学模型后，加权分配通讯节点，在少量重新布设通讯光缆、路由器等设备的情况下，优化通讯路线，清除老旧通讯网络中的冗余，提高电力通信网的通信可靠性、控制信息传送的快速性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电力通信网优化技术领域，尤其涉及一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法及系统。
背景技术
网络仿真是一种利用数学建模和统计分析的方法模拟网络行为，通过建立网络设备和网络链路的统计模型，模拟网络流量的传输，从而获取网络设计及优化所需要的网络性能数据的一种高新技术；
电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的。它同电力系统的继电保护及安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段，是电力系统的重要基础设施。
目前，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，并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势，因此，世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网，但是受限于建设电力通信网建设时期的技术限制，以及日常生活、生产对电力供应需求的动态变化，电力通信网亟需配合新兴技术进行优化，以保证电力系统的稳定性和对为此，我们提出一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法及系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法及系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法，包括：
S1、获取电力通信网通讯起点和多个通讯终点分布信息，并沿途设置多个通讯节点，最终确定电力通信网覆盖信息；
S2、接入民用网络、对照电力通信网覆盖信息与民用网络的重叠区域，获取重叠区域在民用网络和传统电力通信网的通讯记录；
S3、通过分别计算机为民用网络和传统电力通信网的通讯记录简历数学模型；并进行比对，着重分析带宽、时延、丢包、抖动、乱序、重复报文、竞争流量、拥塞、误码等通讯信息；
S4、根据数学模型并导入时间参数进行进一步比对，其中时间参数包含以年为周期的长期变化、以天为周期的即时性变化，确定通讯波峰和波谷；
S5、依照上述数据进行加权计算各通讯节点的通讯带宽需求，重构通讯终点与通讯起点的通信路线，减少高频通讯节点荷载路线，并借助邻近节点以及低频通讯节点建立通讯路线；
S6、结合民用网络进行试验性通讯，模拟通讯波峰时的通讯量，测算优化后通讯时延、丢包率、误码和带宽利用率；
S7、比对优化结果、筛选多种优化方案中的最优路线。
作为本方法的进一步说明，重叠区域的民用网络和传统电力通信网的通讯记录中需根据通讯距离、信号传输强度信息判断部分通讯线路是否存在干扰，并合理排除施工、灾害性事故等非自然原因导致的通讯网络异常数据。
作为本方法的进一步说明，各通讯节点带宽在通讯波峰应预留10％带宽作为储备，电力通信网通讯起点和多个通讯终点应设置额外的备用通讯线路，并周期性双线路同步传输数据进行时延、丢包、误码等检测核验。
作为本方法的进一步说明，电力通信网接点接入民用网络传送路线，并设置专属加密通讯通道作为应急预案。
一种基于网络仿真技术的电力通信网优化系统，包括：
通讯起点服务器，拥有信号收发功能、信息解码、记录储存功能，在完成电力通信网通讯的过程中，对加密传输信息进行解密，并储存记录；
多个通讯节点，对实时通信设备的通信数据进行中转分发、保留通讯记录、短期缓存通讯信息，并接入民用网路，在通讯后无反馈时利用民用网络进行加密传输；
数据存储子系统，对实时通讯节点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，对电力通信网通讯时延、丢包率、误码和带宽利用率统计分析，建立数学模型进行分析；
多个通讯终点，通讯服务终端，信号录入发送起点和信号执行终点。
作为本系统的进一步说明，网络性能参数实时分析子系统根据步骤S4中获取的通讯波峰和波谷优化测试时间，于电力通讯网通讯波峰测试时，应错开民用网络通讯波峰。
作为本系统的进一步说明，数据存储子系统对通讯信息的缓存周期长于通讯节点对通讯信号的缓存周期，数据存储子系统在电力通讯网通讯波谷访问通讯起点服务器验核是否存在重复报文、误码等通讯内容信息，以及通讯起点服务器是否存在通讯信息缺失，并在验核后进行周期性缓存清理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明，通过采用网络仿真技术，结合现有设备收集大量数据记录，简历更为完整的通讯数据信息，并在建立数学模型后，加权分配通讯节点，在少量重新布设通讯光缆、路由器等设备的情况下，优化通讯路线，清除老旧通讯网络中的冗余，提高电力通信网的通信可靠性、控制信息传送的快速性和准确性；
2、本发明，通过构建电力通信网优化系统，采用多道缓存配合民用网络加密通信，在保障控制信息、故障报警等关键信息传送的快速性动同时，提高该类信息传送的准确性，并且周期性核验比对，保证数据同步，及时发现问题点与故障点，保证电力通信网优化系统的高效运行。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于网络仿真技术的电力通信网优化系统的结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法，包括：
S1、获取电力通信网通讯起点和多个通讯终点分布信息，并沿途设置多个通讯节点，最终确定电力通信网覆盖信息，电力通信网通讯起点为服务器和控制中心，用于接收信号，处理信号和发出控制信号并由通讯终点执行；
S2、接入民用网络、对照电力通信网覆盖信息与民用网络的重叠区域，获取重叠区域在民用网络和传统电力通信网的通讯记录，现有民用网络已经逐步完善，充分结合民用网络可以充分整合资源，获取相关数据，尤其是对比信号干扰因素，随同发展更为迅猛的民用网络升级通信构架，提升通讯效率，并且在电力通信专用网络出现故障、受到干扰、带宽不足等特殊情况下利用民用网络进行补强，以及降低电力通信专用网络各级服务器、通信节点负荷，整合社会资源，降低电力通信专用网络扩展、布设成本；
S3、通过分别计算机为民用网络和传统电力通信网的通讯记录简历数学模型；并进行比对，着重分析带宽、时延、丢包、抖动、乱序、重复报文、竞争流量、拥塞、误码等通讯信息，扩展数据来源后的进行统计可以有效排除干扰；
S4、根据数学模型并导入时间参数进行进一步比对，其中时间参数包含以年为周期的长期变化、以天为周期的即时性变化，确定通讯波峰和波谷；
S5、依照上述数据进行加权计算各通讯节点的通讯带宽需求，重构通讯终点与通讯起点的通信路线，减少高频通讯节点荷载路线，并借助邻近节点以及低频通讯节点建立通讯路线；
S6、结合民用网络进行试验性通讯，模拟通讯波峰时的通讯量。测算优化后通讯时延、丢包率、误码和带宽利用率；
S7、比对优化结果、筛选多种优化方案中的最优路线。
作为本方法的进一步说明，重叠区域的民用网络和传统电力通信网的通讯记录中需根据通讯距离、信号传输强度信息判断部分通讯线路是否存在干扰，并合理排除施工、灾害性事故等非自然原因导致的通讯网络异常数据。
作为本方法的进一步说明，各通讯节点带宽在通讯波峰应预留10％带宽作为储备，电力通信网通讯起点和多个通讯终点应设置额外的备用通讯线路，并周期性双线路同步传输数据进行时延、丢包、误码等检测核验。
作为本方法的进一步说明，电力通信网接点接入民用网络传送路线，并设置专属加密通讯通道作为应急预案。
参照图1，一种基于网络仿真技术的电力通信网优化系统，包括：
通讯起点服务器，拥有信号收发功能、信息解码、记录储存功能，在完成电力通信网通讯的过程中，对加密传输信息进行解密，并储存记录；
多个通讯节点，对实时通信设备的通信数据进行中转分发、保留通讯记录、短期缓存通讯信息，并接入民用网路，在通讯后无反馈时利用民用网络进行加密传输，其中通讯节点可以根据距离远近，工作人员分布设立服务器分机，分段通讯起点服务器压力，结算部分通讯信息并向通讯起点服务器发送记录报告；
数据存储子系统，对实时通讯节点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，对电力通信网通讯时延、丢包率、误码和带宽利用率统计分析，建立数学模型进行分析；
多个通讯终点，通讯服务终端，信号录入发送起点和信号执行终点。
作为本系统的进一步说明，网络性能参数实时分析子系统根据步骤S4中获取的通讯波峰和波谷优化测试时间，于电力通讯网通讯波峰测试时，应错开民用网络通讯波峰。
作为本系统的进一步说明，数据存储子系统对通讯信息的缓存周期长于通讯节点对通讯信号的缓存周期，数据存储子系统在电力通讯网通讯波谷访问通讯起点服务器验核是否存在重复报文、误码等通讯内容信息，以及通讯起点服务器是否存在通讯信息缺失，并在验核后进行周期性缓存清理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法，其特征在于，包括：
S1、获取电力通信网通讯起点和多个通讯终点分布信息，并沿途设置多个通讯节点，最终确定电力通信网覆盖信息；
S2、接入民用网络、对照电力通信网覆盖信息与民用网络的重叠区域，获取重叠区域在民用网络和传统电力通信网的通讯记录；
S3、通过分别计算机为民用网络和传统电力通信网的通讯记录简历数学模型；并进行比对，着重分析带宽、时延、丢包、抖动、乱序、重复报文、竞争流量、拥塞、误码等通讯信息；
S4、根据数学模型并导入时间参数进行进一步比对，其中时间参数包含以年为周期的长期变化、以天为周期的即时性变化，确定通讯波峰和波谷；
S5、依照上述数据进行加权计算各通讯节点的通讯带宽需求，重构通讯终点与通讯起点的通信路线，减少高频通讯节点荷载路线，并借助邻近节点以及低频通讯节点建立通讯路线；
S6、结合民用网络进行试验性通讯，模拟通讯波峰时的通讯量，测算优化后通讯时延、丢包率、误码和带宽利用率；
S7、比对优化结果、筛选多种优化方案中的最优路线。
2.根据权利要求1所述的一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法，其特征在于，重叠区域的民用网络和传统电力通信网的通讯记录中需根据通讯距离、信号传输强度信息判断部分通讯线路是否存在干扰，并合理排除施工、灾害性事故等非自然原因导致的通讯网络异常数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法，其特征在于，各通讯节点带宽在通讯波峰应预留10％带宽作为储备，电力通信网通讯起点和多个通讯终点应设置额外的备用通讯线路，并周期性双线路同步传输数据进行时延、丢包、误码等检测核验。
4.根据权利要求1所述的一种基于网络仿真技术的电力通信网优化方法，其特征在于，电力通信网接点接入民用网络传送路线，并设置专属加密通讯通道作为应急预案。
5.一种基于网络仿真技术的电力通信网优化系统，其特征在于，包括：
通讯起点服务器，拥有信号收发功能、信息解码、记录储存功能，在完成电力通信网通讯的过程中，对加密传输信息进行解密，并储存记录；
多个通讯节点，对实时通信设备的通信数据进行中转分发、保留通讯记录、短期缓存通讯信息，并接入民用网路，在通讯后无反馈时利用民用网络进行加密传输；
数据存储子系统，对实时通讯节点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，对电力通信网通讯时延、丢包率、误码和带宽利用率统计分析，建立数学模型进行分析；
多个通讯终点，通讯服务终端，信号录入发送起点和信号执行终点。
6.根据权利要求5所述的一种基于网络仿真技术的电力通信网优化系统，其特征在于，网络性能参数实时分析子系统根据步骤S4中获取的通讯波峰和波谷优化测试时间，于电力通讯网通讯波峰测试时，应错开民用网络通讯波峰。
7.根据权利要求5所述的一种基于网络仿真技术的电力通信网优化系统，其特征在于，数据存储子系统对通讯信息的缓存周期长于通讯节点对通讯信号的缓存周期，数据存储子系统在电力通讯网通讯波谷访问通讯起点服务器验核是否存在重复报文、误码等通讯内容信息，以及通讯起点服务器是否存在通讯信息缺失，并在验核后进行周期性缓存清理。
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