[发明专利]一种电力通信传输网运行趋势分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信传输网运行趋势分析方法，特别是涉及一种基于运行趋势分析模型及性能指标预测算法的电力通信传输网运行趋势分析方法，属于电力力通信技术领域。

背景技术

随着智能电网的建设，“十二五”结束时，电力通信网络规模将是当前网络规模的3倍，电力通信不仅是传统意义上电网安全生产和企业经营管理的重要技术支撑，也是智能电网实现自动化、信息化、互动化的基础。而通信网络的运行维护目前基本上是基于设备告警的运行状态管理模式和基于周期计划的检修管理模式。为了改变一直以来单纯依赖设备告警的被动处理模式，需研究一套电力通信传输网运行趋势分析模型和算法，来预测通信传输网发展趋势。

在目前电力通信网络维护中，误码率和光功率是衡量通信网络的信号传输质量的重要指标，因此优先选定这两项性能指标作为研究对象。了解这些指标的变化趋势，再参考历史运行数据，就可以对网络的运行状态进行预估，从而在性能指标恶化到影响网络正常运行之前提前进行处理，减少故障的发生率，提高网络运行质量。

关于通信网络的运行维护目前基本上是基于设备告警的运行状态管理模式和基于周期计划的检修管理模式。在本发明的研究过程中，发现以下问题：

（1）手工处理数据时效性差且浪费大量人力。目前对于该项工作主要采取每月从专业网管中手工搜集光功率、误码率数据，并通过人工整理Excel表格的方式进行数据检查、分析和预测。

（2）未能实现指标分析模型、预警算法等核心技术。现阶段对指标分析的方法以及如何通过指标数据判断，并给出有效的故障预警，仍缺乏准确可靠的理论依据，参数的选择单一化并且主要依靠经验值或标准值，依赖于运维人员的工作能力，容易受到人为因素的干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有通信传输网运行维护中的不足，提供一种可以实现对电力通信网运行趋势的分析。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电力通信传输网运行趋势分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取基础数据，为趋势分析模型提供动态参数和静态参数；

步骤2：性能突变分析，基于性能参数预警阀值，判断采集到的动态参数是否越限，如若越限，直接产生性能告警；

步骤3：性能平稳变化时趋势分析，根据动态采集到的性能参数，采用二次动态指数平滑法构建误码率和光功率分析模型；并通过最速下降迭代法，结合动态参数和历史数据，获得趋势分析权值，进而构建线性预测方程；

步骤4：预警计算，性能预测结果输出，综合动静态参数和线性预测方程，计算出未来时刻的性能指标值，以指标趋势曲线方式输出；并结合预警阀值，输出告警或报告。

在所述步骤1中动态参数为通过传输网管的北向接口（北向接口是设备网管系统提供的与上层网管系统进行数据交互的接口）直接采集到的误码率和光功率的性能数据，系统通过规范设备网管北向接口、定义数据格式与通信协议，实现设备网管与综合网管之间性能数据的准确性；并为保证数据的可靠性，根据现场实际情况以及设备的重要程度，设置采集周期。

在所述步骤1中静态参数为动态指数平滑法的平滑参数初值α₀、最速下降迭代法的控制精度和一次指数平滑初值，通过自适应算法获得平滑参数α值，解决了以经验来确定平滑参数α值的问题，为未来数据预测提供最佳值。

步骤2采用基于预警阀值的性能突变告警，实现了对通信传输通道中超阀值性能的实时监控，分别提供越上限率分析、越上上限率分析、越下限率分析、越下下限率分析功能，针对不同的越限情况，提供具体的不同告警。

步骤3针对未越限的光功率和误码率，采用动态指数平滑法建立趋势分析模型，实现对性能变化趋势的预测，利用全部历史数据和相关信息，采用“厚近薄远”的原则对历史数据进行加权平均、修匀数据，建立二次动态指数平滑模型。

特别的，步骤3综合动态参数、静态参数和趋势分析模型，获得线性预测方程，计算未来时刻性能指标，进一步拟合性能趋势曲线，针对每次采集来的新数据，计算未来时刻性能指标，并结合历史数据拟合一条性能趋势曲线，进而反映目标本身的变化趋势，以便在可能发生越限前对系统进行预先处理。

特别的，步骤4输出性能预测结果，输出步骤2和步骤3中产生的性能告警或性能预测值或性能趋势曲线。