CN117650968A - 电力通信设备运行调度方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了电力通信设备运行调度方法及系统，方法包括如下步骤：S1：获取历史重载电力通信设备数据，进行特征识别，获取重载特征集合；S2：获取所有电力通信设备以及通信逻辑，构建通信拓扑图；S3：根据重载特征集合匹配电力通信设备，获取重载电力通信设备集合；S4：根据通信拓扑图调用与重载电力通信设备集合具有相同站点的电力通信设备作为备用调度集合；S5：接收电力通信设备重载信号，从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。本申请的有益效果：在接收到电力通信重载信号时，立即调度备用调度集合中的电力通信设备进行通信压力分摊，从而避免电力通信设备崩溃或出现故障，确保电力通信的稳定性。

Description

电力通信设备运行调度方法及系统

技术领域

本申请涉及电力通信设备运行调度技术领域，尤其涉及电力通信设备运行调度方法及系统。

背景技术

电力通信设备是指在电力系统中用于传输、处理和存储通信信号的设备。这些设备包括各种类型的交换机、路由器、基站、终端设备等，它们可以提供电力系统的监控、控制和保护等功能。

在电力通信设备中，有一些设备是专门用于电力系统的通信网络中，如电力线载波通信设备、微波通信设备、光纤通信设备和数字微波通信设备等。

电力通信设备重载是指电力通信设备的负载超过其承受能力，导致设备运行异常或故障。这种情况通常是由于通信业务量过大、设备配置不合理、网络结构不完善等原因引起的。

在电力通信设备重载的情况下，可能会对电力系统的稳定运行和设备的可靠性产生负面影响。例如，过载的设备可能会出现故障或崩溃，导致通信中断或数据丢失，从而影响电力系统的监控和控制。此外，重载的设备可能会降低设备的寿命和性能，增加维修和更换设备的成本。而在电力系统日益发展的情况下，通信站点之间的通信传递回路不止一条，由此在电力通信设备发生重载时及时进行电力通信设备调度，能够使其余通信传递回路中的电力通信设备分担重载的电力通信设备通信压力。

中国专利《一种面向电力通信SDH光传输网络的路由规划方法》，公开号：CN114025264A，公开日：2022年02月08日，具体公开了构建电力通信SDH光传输网络资源模型；将重要度不同、带宽不同的业务均匀分布到网络中；提取业务请求信息；若业务指定现有业务路径或通道保护环，并且业务路径或通道保护环中存在可用资源，则为业务分配相应资源，生成业务路径，否则使用强化学习方法求解工作路由；若业务为保护业务，则使用强化学习方法求解备份路由，生成通道保护环，为业务分配相应资源；更新网络可用资源以及链路风险值、节点风险值和链路负载值。该方案中公开了利用带宽与重要度进行网络可用资源的调度，但并未公开如何分担重载的电力通信设备通信压力。

中国专利《电力通信网络的重要业务承载能力确定方法及装置》，公开号：CN108832968A，公开日：2018年09月18日，具体公开了根据重要业务的配置情况，确定每段光缆承载的等效业务数量，以及每个设备承载的等效业务数量；根据实际生产中影响光缆、设备可靠运行的核心要素，确定每段光缆的可靠性权重系数，以及确定每个设备的可靠性权重系数；根据每段光缆的等效业务数量和每段光缆的可靠性权重系数，确定每段光缆的重载度；根据每个设备承载的等效业务数量和每个设备的可靠性权重系数，确定每个设备的重载度。该方案仅公开了如何进行设备重载度的确定，并没有公开如何在设备重载时进行合理调度。

发明内容

本申请针对现有技术中存在电力通信设备重载传输时影响通信质量、造成通信不稳定的问题，提供电力通信设备运行调度方法，通过构建通信拓扑图以及重载特征集合，将正常运行时不会存在重载的电力通信设备作为备用调度设备，当出现设备重载时，根据信号传递的起点与终点选择备用调度的电力通信设备，利用通信拓扑图集成所有电力通信设备，从而在某一电力通信设备出现重载时，能够及时调度同样能够传递起点与终点信号的电力通信设备分担重载压力，避免电力通信设备在重载时运行，确保通信系统的稳定性。

为实现上述技术目的，本申请提供的一种技术方案是，电力通信设备运行调度方法，包括如下步骤：S1：获取历史重载电力通信设备数据，进行特征识别，获取重载特征集合；S2：获取所有电力通信设备以及通信逻辑，构建通信拓扑图；S3：根据重载特征集合匹配电力通信设备，获取重载电力通信设备集合；S4：根据通信拓扑图调用与重载电力通信设备集合具有相同站点的电力通信设备作为备用调度集合；S5：接收电力通信设备重载信号，从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。

进一步的，S1还包括：获取历史重载电力通信设备类型以及布设位置，对重载电力通信设备类型以及布设位置分别进行特征识别，获取重载设备类型特征集合以及重载位置特征集合。

进一步的，S5还包括接收电力通信设备重载信号，根据电力通信设备类型以及布设位置从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。

进一步的，备用调度包括：S51：根据通信来源点以及终点，选取在备用调度集合中位于通信起点以及终点之间的电力通信设备；S52：根据电力通信设备类型选取与重载的电力通信设备相同设备类型的电力通信设备；S53：根据布设位置选择分担损失最小的电力通信设备，进行备用调度。

进一步的，根据布设位置选择分担损失最小的电力通信设备包括：根据通信拓扑图获取电力通信设备的布设位置；以分担损失最小构建优化目标模型；以分担重载作为约束条件；根据布设位置求解优化目标模型，获取分担损失最小的电力通信设备。进一步的，以分担损失最小构建优化目标模型为：min f(x)＝∑(|x-z₁|+|x-z₂|)*γ，其中，x为电力通信设备布设位置坐标，z₁为通信起点位置坐标，z₂为通信终点位置坐标，γ为通信损失系数。

进一步的，S1还包括：获取历史重载信号，对历史重载信号进行特征识别，获取信号重载特征集合。

进一步的，S1还包括：关联信号重载特征集合与重载设备类型特征集合以及重载位置特征集合，获得关联模型。

进一步的，S5还包括：根据匹配的信号重载特征在关联模型中调取重载设备类型以及重载位置，并根据重载设备类型以及重载位置进行备用调度设备选取，进行备用调度。

本申请提供的另一种技术方案是，电力通信设备运行调度系统，用于实现如上述的方法，包括：拓扑模块，用于根据电力通信设备以及通信逻辑构建通信拓扑图；特征识别模块，用于对历史重载电力通信设备数据进行特征识别；分析模块，用于根据拓扑模块以及特征识别模块构建备用调度集合；调度模块，连接于各个电力通信设备，用于接收电力通信设备信号，并调用分析模块输出备用调度的电力通信设备执行调度。

本申请的有益效果：通过对历史重载电力通信设备数据的特征识别，获取易发生重载的电力通信设备的特征作为重载特征集合，进而根据重载特征集合对所有电力通信设备进行特征匹配，即若电力通信设备符合重载特征集合中的某一重载特征，则认为该电力通信设备易发生重载，此时将易发生重载的电力通信设备作为重载电力通信设备集合，根据通信拓扑图调用与重载电力通信设备具有相同站点的电力通信设备，即信号来源端与信号终点端相同或中转站点相同，在接收到电力通信重载信号时，立即调度备用调度集合中的电力通信设备进行通信压力分摊，从而避免电力通信设备崩溃或出现故障，确保电力通信的稳定性。

附图说明

图1为本申请电力通信设备运行调度方法一种实施例情况下的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本申请的一种最佳实施例，仅用以解释本申请，并不限定本申请的保护范围，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，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，作为本申请的实施例一，电力通信设备运行调度方法包括如下步骤：

S1：获取历史重载电力通信设备数据，进行特征识别，获取重载特征集合；

S2：获取所有电力通信设备以及通信逻辑，构建通信拓扑图；

S3：根据重载特征集合匹配电力通信设备，获取重载电力通信设备集合；

S4：根据通信拓扑图调用与重载电力通信设备集合具有相同站点的电力通信设备作为备用调度集合；

S5：接收电力通信设备重载信号，从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。

在本实施例中，通过对历史重载电力通信设备数据的特征识别，获取易发生重载的电力通信设备的特征作为重载特征集合，进而根据重载特征集合对所有电力通信设备进行特征匹配，即若电力通信设备符合重载特征集合中的某一重载特征，则认为该电力通信设备易发生重载，此时将易发生重载的电力通信设备作为重载电力通信设备集合，根据通信拓扑图调用与重载电力通信设备具有相同站点的电力通信设备，即信号来源端与信号终点端相同或中转站点相同，在接收到电力通信重载信号时，立即调度备用调度集合中的电力通信设备进行通信压力分摊，从而避免电力通信设备崩溃或出现故障，确保电力通信的稳定性。

历史重载电力通信设备数据至少包括重载电力通信设备类型以及布设位置。由此，步骤S1还包括：

获取历史重载电力通信设备类型以及布设位置，对重载电力通信设备类型以及布设位置分别进行特征识别，获取重载设备类型特征集合以及重载位置特征集合。

重载电力通信设备类型至少包括电力通信设备功能，即在不同功能应用下的电力通信设备发生重载的可能性不同，同样在不同布设位置电力通信设备发生重载的可能性也不相同。

步骤S5还包括：

接收电力通信设备重载信号，根据电力通信设备类型以及布设位置从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。

电力通信设备重载信号至少包括电力通信设备重载量以及通信起点与终点，根据电力通信设备重载量、电力通信设备类型以及布设位置从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。

具体的，备用调度包括：

S51：根据通信来源点以及终点，选取在备用调度集合中位于通信起点以及终点之间的电力通信设备；

S52：根据电力通信设备类型选取与重载的电力通信设备相同设备类型的电力通信设备；

S53：根据布设位置选择分担损失最小的电力通信设备，进行备用调度。

根据通信来源点以及终点、设备类型选择在备用调度集合中能实现分担重载的电力通信设备，并以分担损失最小的电力通信设备，从而减少分担重载造成的额外信号损失。

信号会随着传输距离的增加而逐渐减弱，由此根据布设位置选择分担损失最小的电力通信设备包括：

根据通信拓扑图获取电力通信设备的布设位置；

以分担损失最小构建优化目标模型；

以分担重载作为约束条件；

根据布设位置求解优化目标模型，获取分担损失最小的电力通信设备。

以分担损失最小构建优化目标模型为：

min f(x)＝∑(|x-z₁|+|x-z₂|)*γ

其中，x为电力通信设备布设位置坐标，z₁为通信起点位置坐标，z₂为通信终点位置坐标，γ为通信损失系数。|x-z₁|为电力通信设备到通信起点位置距离，|x-z₂|为电力通信设备到通信终点位置距离。通信损失系数可根据历史通信中信号损失与通信距离计算得到。

以分担重载作为约束条件：

∑T_x≥T；

T_x为布设位置坐标为x的电力通信设备所能分担的重载量，T为需要分担的重载量。

可以理解的是电力通信设备所能分担的重载量为：

T_x＝M_x-H_x；

其中，M_x为布设位置坐标为x的电力通信设备的处理量，H_x为布设位置坐标为x的电力通信设备的当前负载量。

在本实施例中电力通信设备的处理量即为电力通信设备的处理能力，如某个电力通信设备的处理量为处理1000个并发连接，当前负载量为120个并发连接，即当前电力通信设备仅同时处理了120个并发连接，此时该电力通信设备能分担的重载量为1000-120＝880个并发连接。同样也可以用网络带宽来表示电力通信设备的处理能力，当前网络带宽使用量即为当前负载量。

以电力通信设备在传输过程中的最小损失作为最小分担损失，从而获得满足分担重载量的电力通信设备集合，以该电力通信设备集合进行备用调度，使其分担处于重载的电力通信设备的通信压力，进一步提高通信系统的可靠性。

作为本申请的实施例二，历史重载电力通信设备数据还包括历史重载信号。由此步骤S1还包括：

获取历史重载信号，对历史重载信号进行特征识别，获取信号重载特征集合。

步骤S5还包括：

获取电力通信设备信号，根据信号重载特征集合匹配电力通信设备重载信号。

在本实施例中，对历史重载信号进行特征识别，获取信号重载特征集合至少包括：对历史重载信号进行波形边缘相似度对比，输出特征波形集合作为信号重载特征集合。

利用小波变换或短时傅里叶变换提取信号中的时间-频率特征，从而获得信号的波形边缘特性，将波形边缘特征进行拼接转换为特征向量，利用相似度度量方法进行特征向量的相似度计算，以相似的波形边缘特征作为一个信号重载特征，从而获得电力通信设备发生重载时的信号波形边缘特征集合即信号重载特征集合。进而在获取电力通信设备信号时，将其信号波形与信号重载特征集合进行匹配，判断是否存在与信号重载特征集合存在相似的波形边缘特征，若是，则认为输出该电力通信设备信号的电力通信设备重载，进行备用设备调度，若否，则认为电力通信设备正常运行，不进行备用设备的调度。

相似度度量方法可以是欧几里得距离、余弦相似度以及巴氏距离等，在本实施例中采用欧几里得距离进行相似度计算，如存在两个信号X和Y，每个信号都有n个特征，此时提取信号的波形边缘特征，将它们表示为向量形式，对于每个特征维度i，计算X和Y在该维度上的差值d_i＝|X_i-Y_i|，计算差值的平方和S＝∑d_i ²，计算平方根从而得到欧几里得距离，以欧几里得距离作为波形边缘相似度的度量，当欧几里得距离越小，两个信号的波形边缘相似度越高，当欧几里得距离越高，两个信号的波形边缘相似度越低。

同样在根据信号重载特征集合匹配电力通信设备重载信号中，也采用相似度度量方法进行信号特征集合与电力通信设备重载信号的相似度计算，根据相似度进行信号重载特征的选择。

在本实施例中步骤S1还包括：

关联信号重载特征集合与重载设备类型特征集合以及重载位置特征集合，获得关联模型。

步骤S5还包括：

根据匹配的信号重载特征在关联模型中调取重载设备类型以及重载位置，并根据重载设备类型以及重载位置进行备用调度设备选取，进行备用调度。

由于不同电力通信设备以及重载位置不同所输出的信号也不相同，即当电力通信设备重载时输出的信号会因为重载传输造成缺失或干扰，此时根据重载时的信号特征不同，匹配产生该重载信号特征的重载电力通信设备类型以及重载位置，从而在根据信号判断电力通信设备重载时，能够根据重载特征确定出现重载的电力通信设备类型以及重载位置，从而根据设备类型以及重载位置调用分担损失最小的电力通信设备进行重载分担，能够实时监控电力通信系统中的电力通信设备运行状况，在电力通信设备出现重载情况时及时进行备用设备调度，从而实现自动化调度，无需人工实时监控，在任何时候都能够解决电力通信设备重载。可以理解的是，虽然本申请一直采用重载描述，但根据实际运行情况，需要在电力通信设备传输数据量达到传输能力前就进行负载分担，此时重载可以是预设的重载阈值，重载阈值小于电力通信设备的处理量，大于电力通信设备的常规处理量。

作为本申请的实施例三，电力通信设备运行调度系统至少包括：

拓扑模块，用于根据电力通信设备以及通信逻辑构建通信拓扑图；

特征识别模块，用于对历史重载电力通信设备数据进行特征识别；

分析模块，用于根据拓扑模块以及特征识别模块构建备用调度集合；

调度模块，连接于各个电力通信设备，用于接收电力通信设备信号，并调用分析模块输出备用调度的电力通信设备执行调度。

在本实施例中，分析模块分别连接于拓扑模块以及特征识别模块，调度模块连接于分析模块。拓扑模块连接于各个电力通信设备，根据电力通信设备以及通信逻辑构建通信拓扑图。特征识别模块连接于历史重载数据库，或包含有历史重载数据库，对历史重载数据进行特征识别获取重载特征集合。分析模块获取通信拓扑图以及重载特征集合输出备用调度集合供以调度模块调用。调度模块接收电力通信设备信号，调用备用调度集合输出需调度的电力通信设备执行调度。

在另一些实施例中，调度模块还连接于特征识别模块，调度模块接收电力通信设备信号，输出至特征识别模块进行特征识别与匹配，判断当前是否存在电力通信设备重载，若是，调度模块调用备用调度集合，若否，调度模块不调用备用调度集合。

以上之具体实施方式为本申请电力通信设备运行调度方法及系统的较佳实施方式，并非以此限定本申请的具体实施范围，本申请的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本申请之形状、结构所作的等效变化均在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.电力通信设备运行调度方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：获取历史重载电力通信设备数据，进行特征识别，获取重载特征集合；

S2：获取所有电力通信设备以及通信逻辑，构建通信拓扑图；

S3：根据重载特征集合匹配电力通信设备，获取重载电力通信设备集合；

S4：根据通信拓扑图调用与重载电力通信设备集合具有相同站点的电力通信设备作为备用调度集合；

S5：接收电力通信设备重载信号，从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。

2.如权利要求1所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

所述S1还包括：

获取历史重载电力通信设备类型以及布设位置，对重载电力通信设备类型以及布设位置分别进行特征识别，获取重载设备类型特征集合以及重载位置特征集合。

3.如权利要求2所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

所述S5还包括：

接收电力通信设备重载信号，根据电力通信设备类型以及布设位置从备用调度集合中选取相同站点的电力通信设备进行备用调度。

4.如权利要求3所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

所述备用调度包括：

S51：根据通信来源点以及终点，选取在备用调度集合中位于通信起点以及终点之间的电力通信设备；

S52：根据电力通信设备类型选取与重载的电力通信设备相同设备类型的电力通信设备；

S53：根据布设位置选择分担损失最小的电力通信设备，进行备用调度。

5.如权利要求4所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

所述根据布设位置选择分担损失最小的电力通信设备包括：

根据通信拓扑图获取电力通信设备的布设位置；

以分担损失最小构建优化目标模型；

以分担重载作为约束条件；

根据布设位置求解优化目标模型，获取分担损失最小的电力通信设备。

6.如权利要求5所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

以分担损失最小构建优化目标模型为：

minf(x)＝∑(|x-z₁|+|x-z₂|)*γ

其中，x为电力通信设备布设位置坐标，z₁为通信起点位置坐标，z₂为通信终点位置坐标，γ为通信损失系数。

7.如权利要求2所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

所述S1还包括：

获取历史重载信号，对历史重载信号进行特征识别，获取信号重载特征集合。

8.如权利要求7所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

所述S1还包括：

关联信号重载特征集合与重载设备类型特征集合以及重载位置特征集合，获得关联模型。

9.如权利要求8所述的电力通信设备运行调度方法，其特征在于：

所述S5还包括：

根据匹配的信号重载特征在关联模型中调取重载设备类型以及重载位置，并根据重载设备类型以及重载位置进行备用调度设备选取，进行备用调度。

10.电力通信设备运行调度系统，用于实现如权利要求1至权利要求9任意一项所述的方法，其特征在于：包括：

拓扑模块，用于根据电力通信设备以及通信逻辑构建通信拓扑图；

特征识别模块，用于对历史重载电力通信设备数据进行特征识别；

分析模块，用于根据拓扑模块以及特征识别模块构建备用调度集合；

调度模块，连接于各个电力通信设备，用于接收电力通信设备信号，并调用分析模块输出备用调度的电力通信设备执行调度。