有線通信組網故障定位方法研究

郭金松，杜 朋

（92493部隊，遼寧 葫蘆島 125000）

0 引言

智能電網是我國保障能源傳輸的主要支柱之一。其擁有多種多樣的子網和眾多的傳輸設備，在國家各個方面具有發展意義，特別是在經濟建設中也發揮著舉足輕重的作用。配電網是國家電網的主要輸電方式，是智能電網的重要組成部分。其構建的配電通信網為配電網提供信息傳輸服務，可以幫助電網實現健康良好的運行、也可以快速解決網絡傳輸問題、合理使用設備、快速滿足需求、實現電力可持續發展[1]。智能配電通信網靠近底層，主要采用多種接入技術，包括工業以太網交換網、PLC、無線專網、EPON等。

隨著智能電網的快速發展，配電通信網絡不僅集成和運行現有的監控和智能服務，支持網絡新的業務邏輯需求。在其他設備的連接上擴展其業務。由于網絡配置交錯、標準不同、設備質量參差不齊、節點數量多且位置不集中，以及每個節點所包含的數據量相對較少，配電和電信網絡的管理困難[2]。面對這些問題，需要利用網絡的特點解決原有的問題，采用新的網絡管理技術發現和處理網絡故障。故障定位是網絡管理系統的關鍵功能之一。當網絡中出現告警時，觸發一系列相關設備告警，導致告警數量急劇增加，產生大量告警提示。網絡重復出現的警報使故障排除變得困難，增加處理時間。為解決上述問題，需要對信息進行快速準確的處理，以找到合適的方法來查找故障，因此設計新的故障定位方法。

1 有線通信組網故障定位方法設計

1.1 采集有線通信組網故障數據信息

使用供應商的網絡管理接口，并從該網絡接口中收集組網故障數據信息。因此可快速準確獲取故障數據信息，為后續操作提供可持續性的數據支持。告警同步是對不支持自動上報的廠家網管系統重新獲取入網前存在的所有功能[3]。系統提供手動和定時設置的方法完成報警同步。該模塊主要實現同步模式設置，還可以設置采集模式，選項包括主動采集和被動采集。

1.2 進行故障數據預處理

故障數據預處理主要流程是將數據庫內的故障數據信息，根據不同的應用，采用多線路技術，保持其在界面中進行友好交互、呈現最好狀態，處理流程如圖1所示。

圖1 故障數據預處理流程圖

如圖1所示，處理核心進程是一個消息驅動的多線程結構。告警處理結果包括對當前告警、歷史告警和相關告警的查詢功能和查詢結果[4]，主界面左側為查詢條件輸入部分。

1.3 建立有線通信組網故障數據定位模型

數據定位按其告警的嚴重程度分為未確定數據定位、嚴重數據定位、主要數據定位、次要數據定位、提示數據定位這幾類。采集的數據定位內容包括數據定位名稱，數據定位源，數據定位類型，數據定位等級，是否影響業務，確認時間等信息。

在存儲模塊中用于持久化的數據包括原始數據、公共數據、個人數據和其他存儲數據的格式。原始數據代表模塊將獲取的每個原始告警保存在數據庫中，用于后續模塊分析改進和業務擴展。通用數據代表模塊經過預處理后可以由模塊的業務邏輯共享的數據格式。私有數據代表根據業務邏輯對數據進行分類。通過這些方式對數據進行分類存儲，為查詢、統計、分析通信組網中的故障以及進行故障的管理提供良好的數據支持[5]。

1.4 實現有線通信組網故障定位

實現有線通信組網故障定位需要進行告警關聯分析。運維人員需要在大量的告警數據信息中分析出現故障的原因，并找到故障原因和根源告警，確定故障位置。現有的故障定位技術設置基于故障告警事件樹和模型的組合模式，通過分析已有的故障案例數據解決問題。在故障告警事件樹模式的情況下，一方面，故障告警樹本身的構建存在困難。另一方面，故障和警報之間的相關映射通常是很多的，因此預先配置的故障警報樹具有一定程度的不確定性。本方法通過將警報視為密碼來識別故障。本方法需要故障和故障之間的確定性模型結構。這在復雜的智能配電網中很難實現，因此上述方法具有一定的局限性和較高的不確定性，無法獲得高精度的故障定位結果。為解決故障與故障之間的問題，針對告警不確定映射關系問題，本文采用相關分析方法實現故障原因分析定位。

收集到告警數據后，需要進行告警相關性分析。分析步驟如下，首先根據錯誤集和告警集的關系，選擇并確定當前告警數據列表中所有告警都能響應的錯誤子集。為每個警報引入貝葉斯思維。將第一個測試概率對應的候選缺陷轉化為當前情況下的條件概率。然后分析所有變換結果，將后驗概率最高的缺陷作為關聯缺陷，得到關聯分析結果。最后記錄分析結果，記錄參數數據，更新先驗概率。

2 實驗

為檢測本文設計的有線通信組網故障定位方法是否符合目前的網絡需求，且能否準確高效地定位出通信組網的故障信息，進行實驗。

2.1 實驗準備

本文設計的方法選用智能配電通信網綜合網管，通過設備廠商網管平臺的接口，實時動態獲取綜合管理所需的信息資源，構建多支撐的網管系統。平臺完成告警采集和業務管理，防止中央機房多個網管系統出現問題，防止運維人員同時監控多個子網。具有同時采集、呈現、分析、優化、預警的優點，采用兩種不同的系統對故障定位時間進行采集和記錄。

2.2 實驗結果與討論

選取8組具有故障的通信組網線，分別使用傳統的有線通信組網定位方法和本文設計的有線通信組網定位方法，采用兩種方法定位時間，實驗結果如表1所示。

表1 實驗結果

由表1可知，本文設計的有線通信組網故障定位方法可以有效地定位出通信組網中的故障，與傳統的故障定位方法相比減少定位消耗時間，因此具有省時性。

3 結束語

綜上所述，本文設計的有線通信組網故障定位方法可以很好地定位出有線通信組網中的故障信息，對有線通信組網的使用和傳輸具有重要的意義，實驗驗證本文設計的通信組網檢測方法具有省時性，為后續故障定位作參考，但是由于實驗涉及的故障類型不同，在定位時可能存在一定的誤差，因此在后續研究中需要進行改進。