一种电力OPGW光缆运行风险预警方法和系统与流程

一种电力opgw光缆运行风险预警方法和系统
技术领域
1.本发明属于确保电力opgw光缆可靠运行技术领域，尤其涉及一种考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警方法、系统和可读介质。


背景技术：

2.电力光纤复合架空地线(opgw，optical fiber composite overhead ground wire)是电力通信网的物理载体及电网安全运行的重要基础设施。电力opgw光缆通信网络的可靠运行已成为能否确保电网安全生产和业务正常运行的关键技术支撑之一。目前现有的opgw光缆风险预警技术使用的技术指标过于单一，仅从实时监测的电力opgw光缆纤芯应变阈值进行预警分析，并没有考虑到电力opgw光缆承载业务对opgw光缆运行状态带来的风险影响程度，导致电力opgw光缆风险预警的准确性和有效性不足。因此在充分考虑opgw光缆纤芯应变光缆运行状态参数，兼顾考虑承载业务因素对opgw光缆运行状态的影响程度，提出考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的是提供了一种考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警方法、系统和可读介质，其为有效提升新型电力系统对电力opgw光缆网络运行状态的可达可观的需求提供技术优化策略。
4.为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警方法，包括以下步骤：获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息；根据所述电力opgw光缆运行状态，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度；根据所述承载业务信息和所述电力opgw光缆链路运行状态可靠度，计算考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；根据所述电力opgw光缆链路运行风险度，将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分。
5.进一步，所述电力opgw光缆链路包括若干个节点，各个节点之间由电力opgw光缆连接构成opgw双向链路，多个电力opgw光缆链路共同组成承载节点间电力通信业务的业务路由；每段电力opgw光缆链路采集光缆链路应变阈值。
6.进一步，所述计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度的方法为：在当前统计周期内，通过节点之间的光缆链路长度、光缆链路实际已运行时间和所述电力opgw光缆运行状态计算电路opgw光缆链路的应力可靠函数，根据所述应力可靠函数计算电力opgw光缆链路各单位长度的应力可靠率；根据所述应力可靠率计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度。
7.进一步，所述应力可靠函数的计算公式为：
[0008][0009]
其中，f
ij
(d)是应力可靠函数；d是电力opgw光缆链路的长度；t
ij
是电力opgw光缆链路的长度；δ
ij
是光缆链路应变阈值。
[0010]
进一步，所述电力opgw光缆链路运行状态可靠度的计算公式为：
[0011][0012]
其中，d
ij
是电力opgw光缆链路e
ij
的长度；p(e
ij
)是力opgw光缆链路运行状态可靠度；a
ij
(l)是电力opgw光缆链路各单位长度的应力可靠率；l是光缆链路长度自变量。
[0013]
进一步，所述考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度的计算公式为：
[0014][0015]
其中，r(e
ij
)是考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；p(e
ij
)是力opgw光缆链路运行状态可靠度；是电力opgw光缆链路e
ij
所承载业务的重要度向量；是光缆链路所承载业务数量对应向量；n是光缆链路所承载业务数量。
[0016]
进一步，所述将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分的方法为：在当前统计周期内，根据考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度计算电力opgw光缆链路的运行风险度均值；若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差，则业务链路风险为低风险等级；若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值大于运行风险度方差，且运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差的两倍，则业务链路风险为中风险等级；若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值大于运行风险度方差的两倍，且运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差的三倍，则业务链路风险为高风险等级。
[0017]
进一步，所述运行风险度均值的计算公式为：
[0018][0019]
其中，μ是运行风险度均值，m是电力opgw光缆链路数量；
[0020]
所述运行风险度方差的计算公式是：
[0021][0022]
其中，σ是运行风险度方差。
[0023]
本发明还公开了一种考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警系统，包括：采集模块，用于获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息；运行状态可靠度计算模块，用于根据所述电力opgw光缆运行状态，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度；运行风险度计算模块，用于根据所述承载业务信息和所述电力opgw光缆链路运行状态可靠度，计算考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；预警等级划分模块，用于根据所述电力opgw光缆链路运行风险度，将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分。
[0024]
本实施例公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现如上述任一项的考虑业务动态性的电力opgw光缆运
行风险预警方法。
[0025]
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：与现有技术相比，本发明在充分考虑业务动态性因素对opgw光缆预警影响，通过统计获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度和考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度，对电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分，最后实现电力opgw光缆链路业务链路运行风险预警上报；为有效提升新型电力系统对电力opgw光缆网络运行状态的可达可观的需求提供技术优化策略。
附图说明
[0026]
图1是本发明一实施例中考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警方法的流程图；
[0027]
图2是本发明一实施例中典型应用场景的示意图。
具体实施方式
[0028]
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方向，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
为了解决现有技术中存在的目前现有的opgw光缆风险预警技术使用的技术指标过于单一，仅从实时监测的电力opgw光缆纤芯应变阈值进行预警分析等问题。本发明提出了一种考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警方法、系统和可读介质。本发明在充分考虑业务动态性因素对opgw光缆预警影响，通过统计获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度和考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度，对电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分，最后实现电力opgw光缆业务链路运行风险预警上报；为有效提升新型电力系统对电力opgw光缆网络运行状态的可达可观的需求提供技术优化策略。下面结合附图，通过实施例对本发明方案进行详细阐述。
[0030]
实施例一
[0031]
本实施例公开了一种考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0032]
s1获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息。
[0033]
图2是本实施例中典型应用场景的示意图，如图2所示。电力opgw光缆链路包括6个节点，但不以此为限，各个节点之间由电力opgw光缆连接构成opgw双向链路，多个电力opgw光缆链路共同组成承载节点间电力通信业务的业务路由；其中每段电力opgw光缆链路采集光缆链路应变阈值等光缆链路应变指标参数，电力opgw光缆链路节点具备统计单位时间内承载业务相关信息。
[0034]
标识电力opgw光缆网络节点总数为m(取值范围为3～100)，本实施例中m＝6，光缆节点i和光缆节点j之间的光缆链路为e
ij
(1≤i，j≤m，i≠j)，电力opgw光缆链路e
ij
的长度为d
ij
；设电力opgw光缆链路e
ij
实际已运行时间t
ij
(单位为年)，光缆状态采集模块周期统计光缆状态参数，统计周期时长标记为t，t的取值范围为10～30分钟，本实施例中t为15分钟；
设当前为no.k统计周期，在当前统计周期no.k内，对于每条电力opgw光缆链路e
ij
，统计光缆链路应变阈值δ
ij
(单位为με)和光缆链路e
ij
所承载业务数量对应向量n为opgw光缆链路所承载业务数量。
[0035]
s2根据电力opgw光缆运行状态，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度。
[0036]
计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度的方法为：
[0037]
s2.1在当前统计周期no.k内，通过节点之间的光缆链路长度、光缆链路实际已运行时间和电力opgw光缆运行状态计算电路opgw光缆链路e
ij
的应力可靠函数，应力可靠函数的计算公式为：
[0038][0039]
其中，f
ij
(d)是应力可靠函数；d是电力opgw光缆链路的长度；t
ij
是电力opgw光缆链路的长度；δ
ij
是光缆链路应变阈值。
[0040]
s2.2根据应力可靠函数计算电力opgw光缆链路各单位长度的应力可靠率，应力可靠率的计算公式为：
[0041]aij
(l)＝f
ij
(l)-f
ij
(l-1)
[0042]
其中，a
ij
(l)是电力opgw光缆链路各单位长度的应力可靠率。
[0043]
s2.3根据应力可靠率计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度。
[0044]
电力opgw光缆链路运行状态可靠度的计算公式为：
[0045][0046]
其中，d
ij
是电力opgw光缆链路e
ij
的长度；p(e
ij
)是力opgw光缆链路运行状态可靠度；a
ij
(l)是电力opgw光缆链路各单位长度的应力可靠率；l是光缆链路长度自变量。
[0047]
s3根据承载业务信息和电力opgw光缆链路运行状态可靠度，计算考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度。
[0048]
在当前统计周期no.k内，按照模糊层次分析法计算得到电力opgw光缆链路e
ij
所承载业务的重要度向量其中计算电力opgw光缆链路e
ij
的运行风险度r(e
ij
)。
[0049]
考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度的计算公式为：
[0050][0051]
其中，r(e
ij
)是考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；p(e
ij
)是力opgw光缆链路运行状态可靠度；是电力opgw光缆链路e
ij
所承载业务的重要度向量；是光缆链路所承载业务数量对应向量；n是光缆链路所承载业务数量。
[0052]
s4根据电力opgw光缆链路运行风险度，将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分。
[0053]
将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分的方法为：在当前统计周期no.k
内，统计计算当前所有电力opgw光缆链路e
ij
(1≤i，j≤m，i≠j)的运行风险度r(e
ij
)。根据考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度计算电力opgw光缆链路的运行风险度均值；
[0054]
对于每条电力opgw光缆链路e
ij
，若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差，则业务链路风险为低风险等级；即当|r(e
ij
)-μ|＜σ时，划分业务链路风险为低风险等级。
[0055]
若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值大于运行风险度方差，且运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差的两倍，则业务链路风险为中风险等级；即当σ＜|r(e
ij
)-μ|＜2σ时，划分业务链路风险为中风险等级。
[0056]
若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值大于运行风险度方差的两倍，且运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差的三倍，则业务链路风险为高风险等级，即当2σ＜|r(e
ij
)-μ|＜3σ时，划分业务链路风险为高风险等级。
[0057]
本实施例中，运行风险度均值的计算公式为：
[0058][0059]
其中，i≠j，μ是运行风险度均值，m是电力opgw光缆链路数量。
[0060]
运行风险度方差的计算公式是：
[0061][0062]
其中，i≠j，σ是运行风险度方差。
[0063]
s5在电力运行风险等级高时，将opgw光缆业务链路运行风险状态进行上报。
[0064]
在当前统计周期no.k内，对于电力opgw光缆链路e
ij
，当业务链路风险预警为高风险和中风险等级时，电力opgw光缆监测系统向运维平台发送高风险和中风险预警信息；更新当前统计周期k＝k+1，返回s1。
[0065]
实施例二
[0066]
基于相同的发明构思，本实施例公开了一种考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警系统，包括：
[0067]
采集模块，用于获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息；
[0068]
运行状态可靠度计算模块，用于根据电力opgw光缆运行状态，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度；
[0069]
运行风险度计算模块，用于根据承载业务信息和电力opgw光缆链路运行状态可靠度，计算考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；
[0070]
预警等级划分模块，用于根据电力opgw光缆链路运行风险度，将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分。
[0071]
本实施例中，电力opgw光缆运行风险预警系统还包括风险状态上报模块，用于在电力运行风险等级高时，将opgw光缆业务链路运行风险状态进行上报。
[0072]
实施例三
[0073]
基于相同的发明构思，本实施例公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现如上述任一项的考虑业务动态性的电力opgw光缆运行风险预警方法。
[0074]
与现有技术相比，本发明在充分考虑业务动态性因素对opgw光缆预警影响，通过统计获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度和考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度，对电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分，最后实现电力opgw光缆链路业务链路运行风险预警上报；为有效提升新型电力系统对电力opgw光缆网络运行状态的可达可观的需求提供技术优化策略。
[0075]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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。
[0076]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
[0077]
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。
[0078]
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设备上，使得在计算机或其他可编程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。
[0079]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，包括以下步骤：获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息；根据所述电力opgw光缆运行状态，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度；根据所述承载业务信息和所述电力opgw光缆链路运行状态可靠度，计算考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；根据所述电力opgw光缆链路运行风险度，将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分。2.如权利要求1所述的电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，所述电力opgw光缆链路包括若干个节点，各个节点之间由电力opgw光缆连接构成opgw双向链路，多个电力opgw光缆链路共同组成承载节点间电力通信业务的业务路由；每段电力opgw光缆链路采集光缆链路应变阈值。3.如权利要求2所述的电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，所述计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度的方法为：在当前统计周期内，通过节点之间的光缆链路长度、光缆链路实际已运行时间和所述电力opgw光缆运行状态计算电路opgw光缆链路的应力可靠函数，根据所述应力可靠函数计算电力opgw光缆链路各单位长度的应力可靠率；根据所述应力可靠率计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度。4.如权利要求3所述的电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，所述应力可靠函数的计算公式为：其中，f
ij
(d)是应力可靠函数；d是电力opgw光缆链路的长度；t
ij
是电力opgw光缆链路的长度；δ
ij
是光缆链路应变阈值。5.如权利要求3所述的电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，所述电力opgw光缆链路运行状态可靠度的计算公式为：其中，d
ij
是电力opgw光缆链路e
ij
的长度；p(e
ij
)是力opgw光缆链路运行状态可靠度；a
ij
(l)是电力opgw光缆链路各单位长度的应力可靠率；l是光缆链路长度自变量。6.如权利要求2所述的电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，所述考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度的计算公式为：其中，r(e
ij
)是考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；p(e
ij
)是力opgw光缆链路运行状态可靠度；是电力opgw光缆链路e
ij
所承载业务的重要度向量；是光缆链路所承载业务数量对应向量；n是光缆链路所承载业务数量。7.如权利要求6所述的电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，所述将电力opgw
光缆业务链路运行风险预警等级划分的方法为：在当前统计周期内，根据考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度计算电力opgw光缆链路的运行风险度均值；若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差，则业务链路风险为低风险等级；若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值大于运行风险度方差，且运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差的两倍，则业务链路风险为中风险等级；若运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值大于运行风险度方差的两倍，且运行风险度与运行风险度均值的差的绝对值小于运行风险度方差的三倍，则业务链路风险为高风险等级。8.如权利要求7所述的电力opgw光缆运行风险预警方法，其特征在于，所述运行风险度均值的计算公式为：其中，μ是运行风险度均值，m是电力opgw光缆链路数量；所述运行风险度方差的计算公式是：其中，σ是运行风险度方差。9.一种电力opgw光缆运行风险预警系统，其特征在于，包括：采集模块，用于获取电力opgw光缆运行状态及承载业务信息；运行状态可靠度计算模块，用于根据所述电力opgw光缆运行状态，计算电力opgw光缆链路运行状态可靠度；运行风险度计算模块，用于根据所述承载业务信息和所述电力opgw光缆链路运行状态可靠度，计算考虑业务动态性的电力opgw光缆链路运行风险度；预警等级划分模块，用于根据所述电力opgw光缆链路运行风险度，将电力opgw光缆业务链路运行风险预警等级划分。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有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-8任一项所述的电力opgw光缆运行风险预警方法。

技术总结
本发明属于确保电力OPGW光缆可靠运行技术领域，涉及一种电力OPGW光缆运行风险预警方法和系统，包括以下步骤：获取电力OPGW光缆运行状态及承载业务信息；根据电力OPGW光缆运行状态，计算电力OPGW光缆链路运行状态可靠度；根据承载业务信息和电力OPGW光缆链路运行状态可靠度，计算考虑业务动态性的电力OPGW光缆链路运行风险度；根据电力OPGW光缆链路运行风险度，将电力OPGW光缆业务链路运行风险预警等级划分；在电力运行风险等级高时，将OPGW光缆业务链路运行风险状态进行上报。其为有效提升新型电力系统对电力OPGW光缆网络运行状态的可达可观的需求提供技术优化策略。可达可观的需求提供技术优化策略。可达可观的需求提供技术优化策略。


技术研发人员：郑福生 辛培哲 邹静 尚立 刘文昭 张家驹 陆俊 肖琦
受保护的技术使用者：国家电网有限公司信息通信分公司 国网河北省电力有限公司信息通信分公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/13