CN116094582A - 基于rpa的光缆光功率异常监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于RPA的光缆光功率异常监测系统，包括：RPA数据采集单元，RPA数据采集单元用于通过机器人流程自动化方式非侵入获取网管系统采集的光模块光功率数据；数据存储单元，数据存储单元用于对RPA数据采集单元获取的光模块光功率数据进行解析，得到光路业务信息，并存储光路业务信息；异常检测单元，异常检测单元用于基于数据分析、人工智能技术，根据光路业务信息判断是否有光路存在光功率异常，并进行隐患预警；界面交互单元，界面交互单元用于提供用户操作界面、数据交互接口，并对光路业务信息和光路是否存在光功率异常的状态进行可视化展示。本发明能够实时监测光缆光功率，并智能预警光缆故障，从而有效保障通信网的稳定运行。

Description

基于RPA的光缆光功率异常监测系统

技术领域

本发明涉及通信光缆安全监测技术领域，具体涉及一种基于RPA的光缆光功率异常监测系统。

背景技术

目前的光通信主要使用G.652光纤光缆进行大容量、长距离信息传输，电信号及光信号通过光电转换模块进行相互转换，数量众多的光缆、光传输设备形成各级传输网保障通信传输稳定运行。运营商、电力等企业按照全省集中监控的模式进行运行管控，全网设备数量众多，厂家繁杂，不同厂家的设备采用各自的传输网管进行运行管控。光纤中光信号的质量由光功率及色散表征，光功率衰耗及光色散过大会影响光通信质量，需要保证光功率处在一定范围定。

其中光功率数值可以直接从光模块中读取到，网管系统通过采集各光模块数值进行故障监测，运维人员根据各光模块要求设定光功率上限、下限、上上限及下下限，当光功率越限时发出告警，通知运维人员进行检修消缺。现有通信传输网管仅通过四个上下限来进行预警，导致仅能在光缆发生严重缺陷的时候才能发现，因此通信网的稳定运行依然存在重大安全隐患。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种基于RPA(Robotic ProcessAutomation，机器人流程自动化)的光缆光功率异常监测系统，能够实时监测光缆光功率，并智能预警光缆故障，从而有效保障通信网的稳定运行。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于RPA的光缆光功率异常监测系统，包括：RPA数据采集单元，所述RPA数据采集单元用于通过机器人流程自动化方式非侵入获取网管系统采集的光模块光功率数据；数据存储单元，所述数据存储单元用于对所述RPA数据采集单元获取的所述光模块光功率数据进行解析，得到光路业务信息，并存储所述光路业务信息；异常检测单元，所述异常检测单元用于基于数据分析、人工智能技术，根据所述光路业务信息判断是否有光路存在光功率异常，并进行隐患预警；界面交互单元，所述界面交互单元用于提供用户操作界面、数据交互接口，并对所述光路业务信息和光路是否存在光功率异常的状态进行可视化展示。

所述的基于RPA的光缆光功率异常监测系统还包括：典型缺陷记录单元，所述典型缺陷记录单元用于在处置完光功率异常后记录相应的光功率数据、缺陷原因和处置方式。

所述RPA数据采集单元直接部署在所述网管系统所在的计算机上，所述RPA数据采集单元利用机器人流程自动化手段从不同的所述网管系统上获取光功率数据，针对不同的所述网管系统设定相应的RPA采集频度，及时从不同的所述网管系统上将光功率数据导出并保存在本地，在数据导出至本地后再利用所述界面交互单元提供的数据交互接口传输至所述数据存储单元。

所述光路业务信息包括发送端、接收端、站点、光板、光模块的名称及光功率数值。

所述异常检测单元提供算法库和模型库，所述算法库为检测光功率异常提供多种检测算法，并通过开放接口支持用户自主更新算法、融合多种算法，所述模型库提供光缆故障自动研判、光缆劣化自动评估算法模型，并同样开放接口支持用户自行设计算法以改进模型效果。

所述界面交互单元提供的服务包括数据查询、数据上传、地图服务，数据查询定义网页前端与数据库后端数据查询的接口，数据上传定义RPA数据采集单元采集的数据上传的接口，地图服务作为一个集中展示平台，在局域网中部署地图服务相关API接口服务，将地理上分散分布的光功率信息可视地展示在地图上，以便通过点击地图进一步了解相关信息。

所述典型缺陷记录单元利用知识图谱对录入的光功率数据、缺陷原因和处置方法进行自动分析，异常检测单元在检测到异常后自动从所述典型缺陷记录单元匹配相关历史缺陷，以便为运维人员消除异常提供建议。

本发明的有益效果：

本发明能够实时监测光缆光功率，并智能预警光缆故障，从而有效保障通信网的稳定运行；

本发明通过RPA自动、及时、非侵入式导出不同通信网管系统上的光功率数据，可兼容所有类型网管，掌握全网光缆光功率数据，不影响现有网管系统运行状态，可移植性好；

本发明集成地图服务，可视化展示光路业务光功率数据状态，并提供一键查询历史光功率数据功能；

本发明动态兼容多种数据异常检测算法、故障研判模型，除了内置算法，可由运维人员自己编写数据异常检测算法，提高数据异常检测准确率；

本发明提供历史缺陷分析功能，在添加典型缺陷记录后可利用知识图谱技术进行自学习，当发生类似缺陷后提供缺陷原因及消缺建议。

附图说明

图1为本发明实施例的基于RPA的光缆光功率异常监测系统的方框示意图；

图2为本发明一个实施例的基于RPA的光缆光功率异常监测系统的方框示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1所示，本发明实施例的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，包括：RPA数据采集单元10、数据存储单元20、异常检测单元30和界面交互单元40。其中，RPA数据采集单元10用于通过机器人流程自动化方式非侵入获取网管系统采集的光模块光功率数据；数据存储单元20用于对RPA数据采集单元10获取的光模块光功率数据进行解析，得到光路业务信息，并存储光路业务信息；异常检测单元30用于基于数据分析、人工智能技术，根据光路业务信息判断是否有光路存在光功率异常，并进行隐患预警；界面交互单元40用于提供用户操作界面、数据交互接口，并对光路业务信息和光路是否存在光功率异常的状态进行可视化展示。

进一步地，如图2所示，本发明实施例的基于RPA的光缆光功率异常监测系统还包括典型缺陷记录单元50，典型缺陷记录单元50用于在处置完光功率异常后记录相应的光功率数据、缺陷原因和处置方式。

在本发明的一个实施例中，RPA数据采集单元10可直接部署在网管系统所在的计算机上，RPA数据采集单元10利用机器人流程自动化手段从不同厂家的网管系统上获取光功率数据，针对不同的网管系统设定相应的RPA采集频度，及时从不同的网管系统上将光功率数据导出并保存在本地，在数据导出至本地后再利用界面交互单元40提供的数据交互接口传输至数据存储单元20。本发明实施例基于的RPA数据采集单元10，RPA机器人执行巡检任务，RPA机器人是一套流程自动化软件工具，它按照指定规则，模拟并替代人进行自动系统操作，7*24小时不间断工作，从而能够释放人力，完成通信网管系统的数据导出、业务操作等调度工作任务。本发明实施例的RPA机器人采用非侵入式方式获取数据，从而不影响现有网管系统运行状态，提升项目的可移植性。

数据存储单元20在从数据交互接口接收到光功率数据后，触发数据解析及存储程序。解析到的光路业务信息包括光路业务名称数据和光功率数值，光路业务名称数据包括发送端、接收端、站点、光板、光模块的名称。由于业务名称是由运维人员手动维护，不可避免会出现错字、别字等问题，数据存储单元20可提供解析规则，遇到无法解析的名称则通知运维人员进行规则修改或网管上业务名称修改。存储程序将解析完成的结构化数据存储至数据库，供后续流程查询调用。

在本发明的一个实施例中，异常检测单元30可提供算法库和模型库，算法库为检测光功率异常提供多种检测算法，并通过开放接口支持用户自主更新算法、融合多种算法以提高检测效果；模型库提供光缆故障自动研判、光缆劣化自动评估算法模型，及时预警光缆隐患，并同样开放接口支持用户自行设计算法解决具体问题，改进模型效果。

在本发明的一个实施例中，界面交互单元40提供的服务包括数据查询、数据上传、地图服务，数据查询定义网页前端与数据库后端数据查询的接口，数据上传定义RPA数据采集单元采集的数据上传的接口，地图服务作为一个集中展示平台，在局域网中部署地图服务相关API接口服务，将地理上分散分布的光功率信息可视地展示在地图上，以便通过点击地图进一步了解相关信息。具体地，界面交互单元40以GIS地图服务平台为基础，在网页上可视化展示光路业务，方便运维人员通过浏览器访问。界面交互单元40从数据存储单元获取最新时间点的业务光功率，并绘制在地图上，利用不同颜色展示不同光路所处状态：包括无数据(灰色)、光功率正常(绿色)、光功率异常(红色)。运维人员可以方便地观察到全网光路状态，当出现光功率预警情况时，通过点击光路可以一键查询该光路业务光功率数据，同时展示异常检测单元30给出的相关信息，辅助运维人员快速定位缺陷，提高消除异常的效率。

在本发明的一个实施例中，典型缺陷记录单元50可将某次异常发生前的光功率数据记录下来，为光功率异常样本库添加数据，同时还可在本次异常消除完成后记录现场反馈的缺陷原因及消缺办法。典型缺陷记录单元50可利用知识图谱对录入的光功率数据、缺陷原因和处置方法进行自动分析，异常检测单元30在检测到异常后可自动从典型缺陷记录单元50匹配相关历史缺陷，以便为运维人员消除异常提供建议。具体地，当异常检测单元30检测到光功率数值发生与历史相似的异常时可及时提醒运维人员，提供可能原因及消缺建议，例如光缆因外界因素(高温、弯折、外破等)、自身材料老化等原因造成的光路信号衰减，当其发生衰减时，即可迅速查找原因并分析。

根据本发明实施例的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，能够实时监测光缆光功率，并智能预警光缆故障，从而有效保障通信网的稳定运行。此外，本发明实施例的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，通过RPA自动、及时、非侵入式导出不同通信网管系统上的光功率数据，可兼容所有类型网管，掌握全网光缆光功率数据，不影响现有网管系统运行状态，可移植性好；集成地图服务，可视化展示光路业务光功率数据状态，并提供一键查询历史光功率数据功能；动态兼容多种数据异常检测算法、故障研判模型，除了内置算法，可由运维人员自己编写数据异常检测算法，提高数据异常检测准确率；提供历史缺陷分析功能，在添加典型缺陷记录后可利用知识图谱技术进行自学习，当发生类似缺陷后提供缺陷原因及消缺建议。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种基于RPA的光缆光功率异常监测系统，其特征在于，包括：

RPA数据采集单元，所述RPA数据采集单元用于通过机器人流程自动化方式非侵入获取网管系统采集的光模块光功率数据；

数据存储单元，所述数据存储单元用于对所述RPA数据采集单元获取的所述光模块光功率数据进行解析，得到光路业务信息，并存储所述光路业务信息；

异常检测单元，所述异常检测单元用于基于数据分析、人工智能技术，根据所述光路业务信息判断是否有光路存在光功率异常，并进行隐患预警；

界面交互单元，所述界面交互单元用于提供用户操作界面、数据交互接口，并对所述光路业务信息和光路是否存在光功率异常的状态进行可视化展示。

2.根据权利要求1所述的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，其特征在于，还包括：

典型缺陷记录单元，所述典型缺陷记录单元用于在处置完光功率异常后记录相应的光功率数据、缺陷原因和处置方式。

3.根据权利要求2所述的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，其特征在于，所述RPA数据采集单元直接部署在所述网管系统所在的计算机上，所述RPA数据采集单元利用机器人流程自动化手段从不同的所述网管系统上获取光功率数据，针对不同的所述网管系统设定相应的RPA采集频度，及时从不同的所述网管系统上将光功率数据导出并保存在本地，在数据导出至本地后再利用所述界面交互单元提供的数据交互接口传输至所述数据存储单元。

4.根据权利要求3所述的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，其特征在于，所述光路业务信息包括发送端、接收端、站点、光板、光模块的名称及光功率数值。

5.根据权利要求4所述的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，其特征在于，所述异常检测单元提供算法库和模型库，所述算法库为检测光功率异常提供多种检测算法，并通过开放接口支持用户自主更新算法、融合多种算法，所述模型库提供光缆故障自动研判、光缆劣化自动评估算法模型，并同样开放接口支持用户自行设计算法以改进模型效果。

6.根据权利要求5所述的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，其特征在于，所述界面交互单元提供的服务包括数据查询、数据上传、地图服务，数据查询定义网页前端与数据库后端数据查询的接口，数据上传定义RPA数据采集单元采集的数据上传的接口，地图服务作为一个集中展示平台，在局域网中部署地图服务相关API接口服务，将地理上分散分布的光功率信息可视地展示在地图上，以便通过点击地图进一步了解相关信息。

7.根据权利要求6所述的基于RPA的光缆光功率异常监测系统，其特征在于，所述典型缺陷记录单元利用知识图谱对录入的光功率数据、缺陷原因和处置方法进行自动分析，异常检测单元在检测到异常后自动从所述典型缺陷记录单元匹配相关历史缺陷，以便为运维人员消除异常提供建议。

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