CN115833927A - 一种纤芯的切换方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种纤芯的切换方法、装置、电子设备和存储介质，该方法包括：获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据；根据所述目标光纤信号数据，预测所述第一纤芯的异常信息；当所述异常信息表示所述第一纤芯将要发生异常时，断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接，并建立第二纤芯与所述目标端口的连接。通过本发明实施例，实现了预先基于纤芯的光纤信号数据对纤芯在未来的一段时间内的状态进行预测；当检测到纤芯即将发生异常时，可以提前进行主备纤芯的切换，进而避免因为纤芯的异常而导致业务数据的传输受到影响。
Description
技术领域
本发明涉及信号传输的技术领域，特别是涉及一种纤芯的切换方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
随着网络建设推进，国际、省际、城际乃至县区之间相互通信需求日益增长；光纤传输网承载的业务颗粒越来越大，导致中断带来的损失也越来越大，例如：物理线路中断通常会引发业务的全面阻断，进而带来巨大的经济损失。
因此，如何避免因为物理线路中断而导致业务的阻断，成了当前信号传输的技术领域亟需解决的问题之一。
发明内容
鉴于上述问题，提出了以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种纤芯的切换方法、装置、电子设备和存储介质，包括：
一种纤芯的切换方法，所述方法包括：
获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据，所述第一纤芯的两端连接有目标端口；
根据所述目标光纤信号数据，预测所述第一纤芯的异常信息；
当所述异常信息表示所述第一纤芯将要发生异常时，断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接，并建立第二纤芯与所述目标端口的连接，所述第二纤芯为所述第一纤芯的备用纤芯。
可选地，所述方法还包括：
从针对所述第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯；
其中，所述目标资源池包括针对所述第一纤芯设置的多条备用纤芯，所述多条备用纤芯中的至少一条纤芯还包括在除第一纤芯外的其他纤芯对应的资源池中。
可选地，所述方法还包括：
获取各纤芯当前对应的标签，所述标签包括纤芯所在光缆的名称和纤芯的第一状态，所述第一状态为工作或者空闲；
将所在光缆的名称与所述第一纤芯不匹配，且第一状态为空闲的纤芯添加至所述目标资源池。
可选地，所述方法还包括：
当所述目标资源池中的一备用纤芯的第一状态从空闲变为工作时，从所述目标资源池中删除所述一备用纤芯。
可选地，所述从针对所述第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯，包括：
根据所述目标资源池中各备用纤芯对应的纤芯损耗，和各备用纤芯所在光缆对应的纤芯利用率，确定各备用纤芯对应的优先度；
将所述优先度最高的备用纤芯作为所述第二纤芯。
可选地，所述方法还包括：
获取不同纤芯在不同时间的光纤信号数据；
确定各光纤信号数据对应的第二状态，所述第二状态为异常或者正常；
根据所述光纤信号数据和所述第二状态，对一预测模型进行训练；
所述根据所述目标光纤信号数据，预测所述第一纤芯的异常信息，包括：
将所述目标光纤信号数据输入训练后的预测模型中；
获取所述训练后的预测模型输出的异常信息。
可选地，所述断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接，并建立第二纤芯与所述目标端口的连接，包括：
控制一多组电机控制机械臂断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接；
控制所述多组电机控制机械臂将所述第二纤芯插入所述目标端口，以建立所述第二纤芯与所述目标端口的连接。
本发明实施例还提供了一种纤芯的切换装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据，所述第一纤芯的两端连接有目标端口；
预测模块，用于根据所述目标光纤信号数据，预测所述第一纤芯的异常信息；
切换模块，用于当所述异常信息表示所述第一纤芯将要发生异常时，断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接，并建立第二纤芯与所述目标端口的连接，所述第二纤芯为所述第一纤芯的备用纤芯。
可选地，所述装置还包括：
纤芯确定模块，用于从针对所述第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯；其中，所述目标资源池包括针对所述第一纤芯设置的多条备用纤芯，所述多条备用纤芯中的至少一条纤芯还包括在除第一纤芯外的其他纤芯对应的资源池中。
可选地，所述装置还包括：
资源池建立模块，用于获取各纤芯当前对应的标签，所述标签包括纤芯所在光缆的名称和纤芯的第一状态，所述第一状态为工作或者空闲；将所在光缆的名称与所述第一纤芯不匹配，且第一状态为空闲的纤芯添加至所述目标资源池。
可选地，所述装置还包括：
删除模块，用于当所述目标资源池中的一备用纤芯的第一状态从空闲变为工作时，从所述目标资源池中删除所述一备用纤芯。
可选地，所述纤芯确定模块，包括：
优先度确定子模块，用于根据所述目标资源池中各备用纤芯对应的纤芯损耗，和各备用纤芯所在光缆对应的纤芯利用率，确定各备用纤芯对应的优先度；
备用纤芯确定子模块，用于将所述优先度最高的备用纤芯作为所述第二纤芯。
可选地，所述装置还包括：
训练模块，用于获取不同纤芯在不同时间的光纤信号数据；确定各光纤信号数据对应的第二状态，所述第二状态为异常或者正常；根据所述光纤信号数据和所述第二状态，对一预测模型进行训练；
所述预测模块，用于将所述目标光纤信号数据输入训练后的预测模型中；获取所述训练后的预测模型输出的异常信息。
可选地，所述切换模块，包括：
断开子模块，用于控制一多组电机控制机械臂断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接；
连接子模块，用于控制所述多组电机控制机械臂将所述第二纤芯插入所述目标端口，以建立所述第二纤芯与所述目标端口的连接。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上的纤芯的切换方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的纤芯的切换方法。
本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，可以先获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据；然后根据目标光纤信号数据，预测第一纤芯的异常信息；当异常信息表示第一纤芯将要发生异常时，断开第一纤芯与目标端口的连接，并建立第二纤芯与目标端口的连接。通过本发明实施例，实现了预先基于纤芯的光纤信号数据对纤芯在未来的一段时间内的状态进行预测；当检测到纤芯即将发生异常时，可以提前进行主备纤芯的切换，进而避免因为纤芯的异常而导致业务数据的传输受到影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种纤芯的切换方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例的另一种纤芯的切换方法的步骤流程图；
图3是本发明实施例的一种多备路智能切换预警平台的结构框图；
图4是本发明实施例的一种基于多备路智能切换预警平台的纤芯切换的步骤流程图；
图5是本发明实施例的一种信息获取的步骤流程图；
图6是本发明实施例的一种AI分析、输出最优纤芯切换策略、预警信息的步骤流程图；
图7是本发明实施例的一种光纤切换执行的步骤流程图；
图8是本发明实施例的另一种光纤切换执行的步骤流程图；
图9是本发明实施例的一种物理链路的结构示意图；
图10是本发明实施例的另一种物理链路的结构示意图；
图11是本发明实施例的又一种物理链路的结构示意图；
图12是本发明实施例的一种纤芯的切换装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了避免因为物理线路的中断所带来的经济损失，当前主流的保护物理线路的方式是使用OLP(Optical Fiber LineAuto Switch Protection Equipment，光纤线路自动切换保护装置)；其是独立于通信传输系统的，是完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统；其通过选收主备两路光信号，来实现纤芯切换的“1+1”保护、“1：1保护”，具体的，在物理线路的纤芯发生异常后，OLP自动将业务数据的传输从故障主纤芯切换至备纤芯。
在实际应用中，OLP是在线路的纤芯已经中断后，再进行主备纤芯的切换；此时，线路对应的业务数据的传输可能已经受到了影响。
为了完全避免因为物理线路对应的纤芯的中断而导致业务数据的传输受到影响，本发明实施例预先基于纤芯的光纤信号数据对纤芯在未来的一段时间内的状态进行预测；当检测到纤芯即将发生异常时，可以提前进行主备纤芯的切换，进而避免因为纤芯的异常而导致业务数据的传输受到影响。
参照图1，示出了本发明实施例的一种纤芯的切换方法的步骤流程图，可以包括如下步骤：
步骤101、获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据，第一纤芯的两端连接有目标端口。
其中，目标光纤信号数据可以包括针对第一纤芯所采集的当前的光纤信号数据，也可以包括针对第一纤芯所采集的历史的光纤信号数据；光纤信号数据可以是基于纤芯工作时的参数信息确定的，光纤信号数据可以包括例如：设备信息、板卡信息、端口信息、输入光功率、输出光功率、误码性能数据、告警信息，以及各数据对应的时间戳，本发明实施例对此不作限制。
目标光纤信号数据可以从通信传输系统获取，也可以从人工录入的信息库中获取。
目标端口可以指第一纤芯当前所连接的端口，目标端口可以包括两个，两个目标端口可以分别连接第一纤芯的两端。
在实际应用中，可以实时获取第一纤芯的目标光纤信号数据，也可以按照预设时间间隔获取第一纤芯的目标光纤信号数据。
作为一示例，目标端口可以是通信系统的主接口，也可以是通信系统的备接口；通信系统可以为热备的设备，本发明实施例对此不作限制。
步骤102、根据目标光纤信号数据，预测第一纤芯的异常信息。
在获取到第一纤芯的目标光纤信号数据后，可以基于目标光纤信号数据预测第一纤芯在未来的一时间段内的异常信息；其中，异常信息可以包括用于表征是否发生异常的信息，以及发生异常的时间。
步骤103、当异常信息表示第一纤芯将要发生异常时，断开第一纤芯与目标端口的连接，并建立第二纤芯与目标端口的连接，第二纤芯为第一纤芯的备用纤芯。
如果异常信息中用于表征是否发生异常的信息，表示第一纤芯将要发生异常时，为了避免因为第一纤芯的异常而影响到其所传输的业务数据的传输过程，可以提前对第一纤芯进行切换。
具体的，可以先确定第一纤芯的备用纤芯，即第二纤芯；然后，断开第一纤芯与目标端口的连接，并建立第二纤芯与目标端口的连接。从而，目标端口通过第一纤芯传输的业务数据可以通过第二纤芯进行传输。
作为一示例，可以在发生异常的时间之前，对第一纤芯进行切换；相对于在异常发生之后再对纤芯进行切换来说，提前对纤芯进行切换可以避免因为纤芯的异常而导致业务数据的传输受到影响。
本发明实施例中，可以先获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据；然后根据目标光纤信号数据，预测第一纤芯的异常信息；当异常信息表示第一纤芯将要发生异常时，断开第一纤芯与目标端口的连接，并建立第二纤芯与目标端口的连接。通过本发明实施例，实现了预先基于纤芯的光纤信号数据对纤芯在未来的一段时间内的状态进行预测；当检测到纤芯即将发生异常时，可以提前进行主备纤芯的切换，进而避免因为纤芯的异常而导致业务数据的传输受到影响。
参照图2，示出了本发明实施例的另一种纤芯的切换方法的步骤流程图，可以包括如下步骤：
步骤201、获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据。
在实际应用中，为了检测第一纤芯的情况，可以实时获取第一纤芯的目标光纤信号数据，也可以按照预设时间间隔获取第一纤芯的目标光纤信号数据。
步骤202、将目标光纤信号数据输入训练后的预测模型中。
在获取到第一纤芯的目标光纤信号数据后，可以将目标光纤信号数据输入至预先训练好的预测模型中，以预测第一纤芯在未来一时间下的异常信息。
在本发明一实施例中，预测模型可以通过如下步骤进行训练：
获取不同纤芯在不同时间的光纤信号数据；确定各光纤信号数据对应的第二状态，第二状态为异常或者正常；根据光纤信号数据和第二状态，对一预测模型进行训练。
在实际应用中，可以预先收集不同纤芯在不同时间对应的光纤信号数据；同时，分别确定每光纤信号数据对应的纤芯的第二状态，例如：光纤信号数据1对应的纤芯的第二状态为异常，光纤信号数据2对应的纤芯的第二状态为正常。
在确定各光纤信号数据和对应的第二状态后，可以光纤信号数据和对应的第二状态，对一预测模型进行训练，从而得到可以基于光纤信号数据对纤芯的第二状态进行预测的预测模型。
作为一示例，针对所收集的光纤信号数据，可以按照一定比例将其划分成训练集和测试集。
针对训练集中的样本Xi，可以提取对应的特征集{c1c2.....c7}，每个样本可以包括有7个特征，分别是纤芯输入光功率高/低、输入光信号丢失、产生误码、误码过限、当前衰耗性能值、历史衰耗性能值，以及各特征对应的时间戳。同时，为每个样本搭上标签y'，y'∈[0，1]，0表示纤芯损坏，1表示纤芯正常。
对于模型的选择，可以选择人工神经网络作为预测模型，网络共3个模块部分：输入层、隐藏层和输出层。
在训练预测模型时，有7个输入变量构成向量x∈R1×7，输入层有n个神经元，只有一个最终的输出变量y∈R1×1，从输入层进入隐藏层时，人工神经网络做如下计算：
z＝xwT+b0,w∈Rn×7,b0∈R1×n
其中，矩阵w是连接输入层与隐藏层的桥梁，叫做权重；每个神经元上都有一个常数变量b，叫做偏移量；n个神经元有n的偏移量，所以这些偏移量构成了一个常数向量b0；在隐藏层的神经元接收到了向量z之后，神经元会进行激活函数的计算：
σ(z)∈R1×n
σ为激活函数，选择Relu为具体的激活函数，公式如下：
完成上述计算之后，计算继续向输出层移动，公式如下：
y＝σ(z)θ+b1,θ∈Rn×1,b1∈R1×1
得到初步预测值y，公式如下：
y＝σ(xwT+b0)θ+b1,w∈Rn×7,b0∈R1×n，θ∈Rn×1,b1∈R1×1
人工神经网络反向传播，通过平方误差反向求导优化每层的权重及偏移量。
平方误差L为：
求出误差函数关于神经网络自身变量(w,b0,θ,b1)的偏导数，利用偏导数和学习率来更新(w,b0,θ,b1)
网络训练迭代多次，输出与标签最为接近的预测结果值y，y∈[0，1]。1代表纤芯一周之内正常，0代表纤芯一周之内类会损坏。
步骤203、获取训练后的预测模型输出的异常信息。
在将目标光纤信号数据输入训练后的预测模型后，可以从预测模型中获取其所出处的、针对第一纤芯进行预测的异常信息。
步骤204、当异常信息表示第一纤芯将要发生异常时，从针对第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯；目标资源池包括针对第一纤芯设置的多条备用纤芯，多条备用纤芯中的至少一条纤芯还包括在除第一纤芯外的其他纤芯对应的资源池中。
在实际应用中，通过OLP来保护的话，需要为每个纤芯设置对应的备用纤芯，这就导致始终有一半资源属于预占状态，光缆纤芯利用率较低。
为了提高光缆纤芯的利用率，可以针对每个纤芯设置一资源池，资源池中可以包括一条或多条备用纤芯；该一条或多条备用纤芯还可以被包括在其他资源池中，例如：备用纤芯1、备用纤芯2和备用纤芯3即可以作为资源池1中的备用纤芯，也可以作为资源池2中的备用纤芯。通过本发明实施例的资源池设定，可以避免因为对纤芯的预占，而导致光缆纤芯利用率低的问题。
在本发明一实施例中，可以通过如下步骤建立目标资源池：
获取各纤芯当前对应的标签，标签包括纤芯所在光缆的名称和纤芯的第一状态，第一状态为工作或者空闲；将所在光缆的名称与第一纤芯不匹配，且第一状态为空闲的纤芯添加至目标资源池。
首先，可以获取各纤芯对应的标签，标签可以用于定位纤芯；具体的，标签可以包括纤芯所在光缆的名称和纤芯的第一状态；其中，第一状态可以为工作或者空闲。
作为一示例，第一状态可以基于纤芯对应传输方向和所属系统名称来确定；如果一纤芯既没有对应的传输方向(即传输方向对应的值为空闲)，又没有所属系统名称(即所属系统名称对应的值为空闲)的话，可以表示第一状态为空闲；如果一纤芯有对应传输方向和/或所属系统名称的话，可以表示第一状态为工作，本发明实施例对此不作限制；
具体的，由于纤芯在异常时对应的整个光缆也会处于异常，因此，可以将与第一纤芯处于不同光缆的纤芯划分至目标资源池中。
同时，正在工作中的纤芯也不能作为第一纤芯的备用纤芯划入目标资源池中；因此，可以将与第一纤芯处于不同光缆的、且第一状态与第一纤芯的第一状态不匹配的纤芯划入目标资源池中。其中，由于第一纤芯的第一状态为工作中，因此，可以将第一状态为空闲，且与第一纤芯处于不同光缆的纤芯划入针对第一纤芯的目标资源池中。
作为一示例，纤芯所在光缆的名称可以作为第一层标签，纤芯所属信息可以作为第二层标签，纤芯对应的传输方向可以作为第三层标签；在建立目标资源池时，可以将第一层标签与第一纤芯不同，且第二、三层标签为“空闲”的纤芯划入目标资源池中。
需要说明的是，目标资源池中的多条备用纤芯中，可以存在至少一条纤芯还包括在其他纤芯对应的资源池中，本发明实施例对此不作限制。
在根据异常信息确定第一纤芯将要发生异常时，可以从为第一纤芯设置的目标资源池中确定一第二纤芯，作为替代第一纤芯进行业务数据传输的备用纤芯。
在本发明一实施例中，可以通过如下子步骤确定第二纤芯：
子步骤11、根据目标资源池中各备用纤芯对应的纤芯损耗，和各备用纤芯所在光缆对应的纤芯利用率，确定各备用纤芯对应的优先度。
在实际应用中，可以通过不同维度的加权综合来评估目标资源池中各备用纤芯的优先度，该优先度可以指当需要从一个纤芯的资源池中选择一根备选纤芯来替换该纤芯时，资源池中多个备选纤芯之间的优先度。
具体的，可以以纤芯损耗和纤芯利用率来评估各备用纤芯的优先度。
针对纤芯损耗
来说，计算方法为：
对于一纤芯而言，通信传输系统会在两端各生成一个性能参数分别为输入光功率
和输出光功率
单纤芯损耗
有相同第一层标签且第二、三层标签不为“空闲”的纤芯的单纤芯损耗
的平均数为纤芯损耗
以此来表示有相同第一层标签且第二、三层标签为“空闲”的纤芯损耗。另外，人工录入纤芯损耗值可覆盖该方法计算出的结果。
针对纤芯利用率
计算方法为：
对于一光缆而言，有相应数量的纤芯
其中占用(第二、三层标签有具体值)的纤芯数为
未占用(第二、三层标签为空闲)的纤芯数为
利用率
以此来表示有相同第一层标签且第二、三层标签为“空闲”的利用率。
分别根据两个维度值进行排序后按10分计算(梯度为1)进行优先度评分，最终优先度
子步骤12、将优先度最高的备用纤芯作为第二纤芯。
在确定目标资源池中各备用纤芯的优先度后，可以将其中优先度最高的备用纤芯作为第二纤芯。
步骤205、控制一多组电机控制机械臂断开第一纤芯与目标端口的连接。
在确定第二纤芯后，可以控制一多组电机控制机械臂移动至第一纤芯与目标端口的连接处，并控制多组电机控制机械臂拔出插在目标接口的第一纤芯，以断开第一纤芯与目标纤芯的连接。
步骤206、控制多组电机控制机械臂将第二纤芯插入目标端口，以建立第二纤芯与目标端口的连接。
然后，可以控制多组电机控制机械臂移动至第二纤芯处，并控制多组电机控制机械臂将第二纤芯插入目标端口，以建立第二纤芯与目标端口的连接。
步骤207、当目标资源池中的一备用纤芯的第一状态从空闲变为工作时，从目标资源池中删除一备用纤芯。
在实际应用中，当目标资源池中的一备用纤芯的第一状态从空闲变为工作时，可以从目标资源池中删除该备用纤芯，以避免后续将已经在进行业务数据传输的备用纤芯拔出并插入其他端口中。
具体的，当在目标端口接入第二纤芯后，可以将第二纤芯的第一状态从空闲调整为工作，并将第二纤芯从目标资源池中删除。
在本发明一实施例中，本发明实施例所提及的纤芯的切换方法可以应用于一多备路智能切换预警平台；如图3和4，该多备路智能切换预警平台可以包括数据处理模块、AI(Artificial Intelligence，人工智能)分析模块、预警执行模块、调度执行装置和云台控制模块。
其中，数据处理模块可以用于通过指定接口接收、存储并展示通信传输系统上报的光纤信号数据，并通过智能识别、关键字/值提取其中的不同的信息：纤芯定位信息(即三层标签，包含光纤所在光缆名称、所属系统名称、所对应传输方向)、告警信息(输入光功率高/低、输入光信号丢失、产生误码、误码过限等特征告警；可以包括告警名称、告警分级和告警状态等信息)、纤芯性能(当前及历史输入/输出光功率、误码等性能参数)等，并转换成平台内部通信的数据信息。
AI分析模块可以用于接收数据处理模块上报的数据信息，通过大数据学习及AI智能分析，进行资源池划分、切换策略(优先度的确定)及告警映射等指令输出。
其中，AI分析模块在接收到告警信息后，可以将其与标准告警库进行匹配，得到该告警信息所需要的操作类型：
预警类：将告警送至预警执行模块。
即时处理类：立即分析对应资源池的优先度
输出切换指令至调度执行模块。
在将告警送至预警执行模块之前，AI分析可以通过其中的预警模型来预测纤芯在未来一时间时的异常信息，并基于异常信息生成预警信息，预警信息可以用于通知维修人员该纤芯即将发生异常。预警执行模块可以用于接收AI分析模块的预警信息，实现指挥调度的功能，生成主动维护任务，并通过移动客户端APP(application，应用程序)提醒、短信提醒等方式下达至工作人员。
调度执行装置用于接收AI分析模块的指令，控制多组电机控制机械臂完成切换纤芯所需要的包括插拔及移动位置等动作；在进行切换操作时，可以基于AI分析模块所确定的优先度来确定所需要切换至的纤芯。
当识别到纤芯恢复正常后，可以再次执行切换操作；例如：在先将纤芯1从接口拔出，并在接口插入了纤芯3；当识别到纤芯1恢复正常后，可以重新向调度执行模块发送指令，以将接口上的纤芯3拔出，并重新在接口插入纤芯1。
如果AI分析模块识别到不需要进行切换操作时，可以继续检测通过其中的预警模型来预测纤芯在未来一时间时的异常信息。
当调度执行装置完成切换操作后，可以对发生切换操作的纤芯的三层标签进行修改；例如：修改第二、三层标签的值。
云台控制模块用于工作人员根据现场情况，向调度执行装置下发切换指令，完成后续切换动作；同时，还可以用于人工向数据处理模块录入光纤信号数据。
如图5，示出了本发明实施例的一种信息获取的步骤流程图：
S501、通信传输系统将设备、板卡、端口信息通过特定接口上报至数据处理模块。
S502、通过云台控制模块人工录入纤芯信息与标准告警库上报至数据处理模块。因部分光缆纤芯未接入通信设备且有其他用途，无法通过通信传输系统上报相关数据或光缆纤芯有定期人工性能检测需同步到平台，可以通过云台控制模块人工补录光纤三层标签信息及性能参数。
S503、数据处理模块将获取的信息存储并经过预处理、再转换成三种类型的数据流；即告警信息、纤芯性能和三层标签。
如图6，示出了本发明实施例的一种AI分析、输出最优纤芯切换策略、预警信息的步骤流程图：
S601、资源池划分：对于每一纤芯都自动生成一个动态资源池以便后续切换操作执行。资源池划分规则：1)对于每一纤芯，取出其第一层标签和第二层标签；2)在所有纤芯定位信息中筛选第一、二层标签均与该纤芯不同且第三层标签为“空闲”的纤芯，作为该纤芯的资源池。
此外，当纤芯定位信息有变化时自动更新资源池，比如当监控到某资源池中某一纤芯的第三层标签由“空闲”变更为其他状态后，表示该纤芯被使用，因此自动将该纤芯从该资源池中剔除。
S602、切换策略：本案通过两个维度加权综合来评估切换优先度，该优先度是指当需要从一个纤芯的资源池中选择一根备选纤芯来替换该纤芯时，资源池中多个备选纤芯之间的优先度。
S603、告警映射：将上述S103步骤输出的数据流“告警信息”与标准告警库中的告警匹配，得到该告警所需的操作类型：
预警类：将告警送至预警执行模块。
即时处理类：立即分析对应资源池的优先度，输出切换指令至调度执行模块。
S604、预警模型：根据深度学习网络学习及预测切换指令输出前该纤芯的性能变化、时间分布等历史数据来预测未来某时段的中断可能性。
如图7，示出了本发明实施例的一种光纤切换执行的步骤流程图：
S701、切换纤芯信息获取：AI分析平台切换指令发出后立即更新相关纤芯的三层标签信息及资源池纤芯优先度。
S702、自动切换：调度执行装置根据S203送达的指令，完成切换纤芯所需要的包括拔插及移动位置等动作。
S703、人工切换：操作人员根据现场情况(风险操作前或光缆修复后等)，通过云台控制模块下发切换指令，完成后续切换动作。
如图8，示出了本发明实施例的另一种光纤切换执行的步骤流程图：
S801、AI预警执行：云台对接入的预警信息进行轮巡分析，将分析结果按事件类型分类。一方面将分类好的事件推送给AI分析模块进行统计；另一方面会针对预设好的策略将预警生成工单通过派单给相应光纤维护人员进行巡检。
S802、人工巡检派单：基于S401步骤通过调度中心下达策略指令到APP，从光纤运维片区的维度实现任务下达，指令下发，通过系统、APP、短信等途径实现。
S803、策略执行及统计：AI分析平台输出了预警信息，通过步骤S402后由―线人员通过系统、APP、短信反馈执行情况，再经过通过步骤S101进行确认完成实现闭环处理。
本发明实施例中，可以先获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据；然后将目标光纤信号数据输入训练后的预测模型中；获取训练后的预测模型输出的异常信息；当异常信息表示第一纤芯将要发生异常时，从针对第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯；目标资源池包括针对第一纤芯设置的多条备用纤芯，多条备用纤芯中的至少一条纤芯还包括在除第一纤芯外的其他纤芯对应的资源池中；控制一多组电机控制机械臂断开第一纤芯与目标端口的连接；控制多组电机控制机械臂将第二纤芯插入目标端口，以建立第二纤芯与目标端口的连接；当目标资源池中的一备用纤芯的第一状态从空闲变为工作时，从目标资源池中删除一备用纤芯。通过本发明实施例，实现了预先基于纤芯的光纤信号数据对纤芯在未来的一段时间内的状态进行预测；当检测到纤芯即将发生异常时，可以提前进行主备纤芯的切换，进而避免因为纤芯的异常而导致业务数据的传输受到影响。且基于本发明实施例的资源池，可以提高纤芯的利用率。
为了让本领域技术人员可以清楚的了解本发明实施例，以下结合具体示例对本发明实施例所提及的纤芯的切换方法进行说明：
如图9，A站点至B站点有4条独立路由光缆(光缆中间部分可以为长途光缆)，多备路智能切换预警平台存储信息分别是：
①号光缆(纤芯数24)：第一层标签(L1)均为①号光缆，第一、二芯的第二层标签(L2)为一系统，第三层标签(L3)为A收B发(一系统OLP主接口)/A发B收(一系统OLP主接口)；第三、四芯的第二层标签为二系统，第三层标签为A收B发(一系统OLP主接口)/A发B收(一系统OLP主接口)；第五、六芯的第二层标签为三系统，第三层标签为A收B发(一系统OLP主设备)/A发B收(一系统OLP主接口)，其余纤芯第二、三层标签为“空闲”，纤芯损耗为15.2dB。
②号光缆(纤芯数36)：第一层标签均为②号光缆，第一、二芯的第二层标签为一系统，第三层标签为A收B发(一系统OLP备接口；主接口和备接口为一系统OLP上的两个接口，主接口和备接口可以作为热备)/A发B收(一系统OLP备接口)，其余纤芯第二、三层标签为“空闲”，纤芯损耗为14.7dB。
③号光缆(纤芯数12)：第一层标签均为③号光缆，第一、二芯的第二层标签为二系统，第三层标签为A收B发(一系统OLP备接口)/A发B收(一系统OLP备接口)，其余纤芯的第二、三层标签为“空闲”，纤芯损耗为14.5dB。
④号光缆(纤芯数24)：第一层标签均为④号光缆，第一、二芯的第二层标签为三系统，第三层标签为A收B发(备)/A发B收(一系统OLP备接口)，其余纤芯的第二、三层标签为“空闲”，纤芯损耗为15.0dB。
其中，第1行第1列的L1为①号光缆，L2为一系统，L3为A发B收主；第3行第1列的L1为②号光缆，L2为一系统，L3为A发B收备；第6行第1列的L1为③号光缆，L2为二系统，L3为A发B收备；第7行第1列的L1为④号光缆，L2为三系统，L3为A发B收备；第1行第12列的L1为①号光缆，L2为空闲，L3为空闲。
如图10，为A站点至B站点原业务流，当一系统OLP主接口的纤芯发生故障时：
多备路智能切换预警平台接收到通信传输系统上报数据后根据比对第二、三层标签确定故障纤芯为①号光缆第1、2芯，需要将主接口对应的纤芯切换至备用纤芯。
经AI分析模块预先处理，①号光缆第1、2芯可切换资源池为③号光缆第3至第12芯、④号光缆第3至第24芯。
③号光缆纤芯损耗较小，④号光缆利用率较低。
因此，本次切换至③号光缆第3、4芯，同时更新这两芯及①号光缆第1、2芯的标签信息、纤芯损耗值、利用率等，切换后的业务流如图11所示。
其中，多备路智能切换预警平台可以获取各纤芯的位置信息，以及针对各纤芯执行切换动作。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图12，示出了本发明实施例的一种纤芯的切换装置的结构示意图，可以包括如下模块：
获取模块1201，用于获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据，第一纤芯的两端连接有目标端口；
预测模块1202，用于根据目标光纤信号数据，预测第一纤芯的异常信息；
切换模块1203，用于当异常信息表示第一纤芯将要发生异常时，断开第一纤芯与目标端口的连接，并建立第二纤芯与目标端口的连接，第二纤芯为第一纤芯的备用纤芯。
本发明的一个可选实施例中，装置还包括：
纤芯确定模块，用于从针对第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯；其中，目标资源池包括针对第一纤芯设置的多条备用纤芯，多条备用纤芯中的至少一条纤芯还包括在除第一纤芯外的其他纤芯对应的资源池中。
本发明的一个可选实施例中，装置还包括：
资源池建立模块，用于获取各纤芯当前对应的标签，标签包括纤芯所在光缆的名称和纤芯的第一状态，第一状态为工作或者空闲；将所在光缆的名称与第一纤芯不匹配，且第一状态为空闲的纤芯添加至目标资源池。
本发明的一个可选实施例中，装置还包括：
删除模块，用于当目标资源池中的一备用纤芯的第一状态从空闲变为工作时，从目标资源池中删除一备用纤芯。
本发明的一个可选实施例中，纤芯确定模块，包括：
优先度确定子模块，用于根据目标资源池中各备用纤芯对应的纤芯损耗，和各备用纤芯所在光缆对应的纤芯利用率，确定各备用纤芯对应的优先度；
备用纤芯确定子模块，用于将优先度最高的备用纤芯作为第二纤芯。
本发明的一个可选实施例中，装置还包括：
训练模块，用于获取不同纤芯在不同时间的光纤信号数据；确定各光纤信号数据对应的第二状态，第二状态为异常或者正常；根据光纤信号数据和第二状态，对一预测模型进行训练；
预测模块1202，用于将目标光纤信号数据输入训练后的预测模型中；获取训练后的预测模型输出的异常信息。
本发明的一个可选实施例中，切换模块1203，包括：
断开子模块，用于控制一多组电机控制机械臂断开第一纤芯与目标端口的连接；
连接子模块，用于控制多组电机控制机械臂将第二纤芯插入目标端口，以建立第二纤芯与目标端口的连接。
本发明实施例中，可以先获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据；然后根据目标光纤信号数据，预测第一纤芯的异常信息；当异常信息表示第一纤芯将要发生异常时，断开第一纤芯与目标端口的连接，并建立第二纤芯与目标端口的连接。通过本发明实施例，实现了预先基于纤芯的光纤信号数据对纤芯在未来的一段时间内的状态进行预测；当检测到纤芯即将发生异常时，可以提前进行主备纤芯的切换，进而避免因为纤芯的异常而导致业务数据的传输受到影响。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上的纤芯的切换方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上的纤芯的切换方法。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对所提供的一种纤芯的切换方法、装置、电子设备和存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种纤芯的切换方法，其特征在于，所述方法包括：
获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据，所述第一纤芯的两端连接有目标端口；
根据所述目标光纤信号数据，预测所述第一纤芯的异常信息；
当所述异常信息表示所述第一纤芯将要发生异常时，断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接，并建立第二纤芯与所述目标端口的连接，所述第二纤芯为所述第一纤芯的备用纤芯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
从针对所述第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯；
其中，所述目标资源池包括针对所述第一纤芯设置的多条备用纤芯，所述多条备用纤芯中的至少一条纤芯还包括在除第一纤芯外的其他纤芯对应的资源池中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取各纤芯当前对应的标签，所述标签包括纤芯所在光缆的名称和纤芯的第一状态，所述第一状态为工作或者空闲；
将所在光缆的名称与所述第一纤芯不匹配，且第一状态为空闲的纤芯添加至所述目标资源池。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述目标资源池中的一备用纤芯的第一状态从空闲变为工作时，从所述目标资源池中删除所述一备用纤芯。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从针对所述第一纤芯设置的目标资源池中，确定第二纤芯，包括：
根据所述目标资源池中各备用纤芯对应的纤芯损耗，和各备用纤芯所在光缆对应的纤芯利用率，确定各备用纤芯对应的优先度；
将所述优先度最高的备用纤芯作为所述第二纤芯。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取不同纤芯在不同时间的光纤信号数据；
确定各光纤信号数据对应的第二状态，所述第二状态为异常或者正常；
根据所述光纤信号数据和所述第二状态，对一预测模型进行训练；
所述根据所述目标光纤信号数据，预测所述第一纤芯的异常信息，包括：
将所述目标光纤信号数据输入训练后的预测模型中；
获取所述训练后的预测模型输出的异常信息。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接，并建立第二纤芯与所述目标端口的连接，包括：
控制一多组电机控制机械臂断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接；
控制所述多组电机控制机械臂将所述第二纤芯插入所述目标端口，以建立所述第二纤芯与所述目标端口的连接。
8.一种纤芯的切换装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取针对第一纤芯的目标光纤信号数据，所述第一纤芯的两端连接有目标端口；
预测模块，用于根据所述目标光纤信号数据，预测所述第一纤芯的异常信息；
切换模块，用于当所述异常信息表示所述第一纤芯将要发生异常时，断开所述第一纤芯与所述目标端口的连接，并建立第二纤芯与所述目标端口的连接，所述第二纤芯为所述第一纤芯的备用纤芯。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述纤芯的切换方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述纤芯的切换方法。
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