摘要：随着科学技术的快速发展，我国通信网络领域的发展极为迅速，通信网络故障分析的受关注程度因此不断提升，相关研究也因此大量涌现，基于此，本文简单分析了智能通信网络故障诊断思路，并就通信网络信息流通模型、算法应用开展了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。
关键字：智能通信网络；故障；变电站
前言
为提升研究的实践价值，本文主要围绕智能变电站的通信网络故障分析展开研究，并选择了典型的110kV智能变电站作为研究对象，该变电站的交流量和开关量等信息的交互基于通信网络实现，而为了最大化通信网络性能发挥，正是本文围绕智能通信网络故障分析开展具体研究的原因所在。
1智能通信网络故障诊断思路
1.1传统诊断路径
在智能变电站通信网络的故障诊断中，基于网络报文分析仪的通信网络故障诊断属于其中主流，网络报文分析仪具备的网络流量监控、报文记录与分析、报文异常检查与告警等功能属于通信网络故障诊断的关键，但结合相关研究与实践不难发现，单纯基于网络报文分析仪诊断通信网络故障存在无法明确故障位置、无法了解故障发生原因等不足，此外，在严重故障发生时，网络报文分析仪展示的大量突发告警信息往往会导致工作人员无从下手，这种情况的出现与网络报文分析仪仅基于一帧帧单纯报文开展工作，却忽视了传输设备实体与报文关联关系存在直接联系，这种关联关系正是本文研究的重点[1]。
1.2智能诊断思路
图1为智能通信网络故障诊断思路，实时采集、在线计算属于该智能通信网络故障诊断的关键构成，同时网络报文分析仪既有的各类信息也得到了充分利用，主要包括网络实时报文信息、网络运行方式信息，这类信息可细分为制造报文协议报文、通用变电站事件报文、采样值报文等分析信息，以及报文发布与订阅信息、网络拓扑信息、网络配置信息。考虑到误码发生概率较低，因此本文提出的智能通信网络故障诊断思路的重点为链路中断告警，通信网络故障的在线实时诊断可由此实现。
图1 智能通信网络故障诊断思路
2 通信网络信息流通模型
2.1通信网络连接关系模型
智能变电站通信网络由过程层网络、站控层网络两部分构成，考虑到通信网络各设备的端口属于接收、转发、发送报文的独立个体，因此通信网络连接关系模型的建立需选择端口为粒度，同时对设备端口进行标号，并以端口之间的连接关系为弧（以端口为节点），同时建立表征端口连接关系的有向图，即可明确通信网络连接关系模型的逻辑连接关系，以此为基础提出相应假设，如智能电子设备和合并单元共有p个端口，端口的物理连接关系便可以表示为矩阵Ap×p，矩阵的元素aij为1，则表明实线弧从节点j指向节点i，依次建设物理连接模型、逻辑连接模型，最终求得各部分逻辑连接矩阵，即可为智能通信网络故障诊断提供有力支持。
2.2信源模型
报文的发布端口与其所发布的报文间关系的描述需得到信源模型的支持，因此该模型的构建同样需要做出一定假设，如链路报文与其信源之间的对应关系使用矩阵Sp×d表示，因此可确定，在Sp×d元素sij为1情况下，第j条链路报文的信源为端口i。
2.3信宿模型
为明确报文与其订阅端口间存在的对应关系，需构建信宿模型，这一模型的构建需进行定义，即定义矩阵Rp×d，如j条链路报文的信宿为端口i，则该矩阵元素rij为1，否则矩阵Rp×d元素rij为0。
3 算法应用
3.1报文传输路径搜索算法
该算法需基于信息流通模型实现，结合模型对实体设备连接关系、设备间通信关系的描述，即可建立虚实映射，虚实两方面的关联也能够在算法的支持下实现，具体的报文传输路径搜索算法流程可概括为：“初始化各模型矩阵→获得矩阵
→k=1→获得矩阵
→获得矩阵
→将
中对应非交换机端口的非0元素置0获得
→矩阵
是否还有非零元素→否→综合Sp×d、
、
、
、
及端口连接关系→获取信息流传输路径”，其中信息流传输路径实质上属于路径上各实体设备与虚拟连接间的映射关系[2]。
3.2智能通信网络故障诊断算法
为明确智能通信网络故障发生的部位，可应用智能通信网络故障诊断算法围绕网络实时报文信息、虚实映射开展深入分析，可能导致故障发生的原因也能够通过分析得以明确。在通信网络发生故障时，智能变电站安装的网络报文分析仪一般会发送多条链路中断告警信息，如这一过程发送的链路中断告警信息数量为n，因此便能够确定每一条告警信息作为主线分别进行的诊断次数n，而综合各次的诊断结果，即可最终获得诊断结果。
考虑到智能变电站多点故障发生概率较低，本文研究仅围绕智能变电站的单点故障展开，以SV报文a断链为例，基于第k条告警为主线的智能通信网络故障诊断前置流程可概括为：“确定订阅报文a的端口→假设告警设备M编号的端口订阅报文a→确定端口M订阅的其他报文及对应信源端口（共q个）→确定a的信源端口为N→对第k个告警的故障诊断结果进行初始化处理→开始故障诊断”，具体流程可概括为：“结合通信网络中告警信息进行判断→确定端口m中哪些不能正常接收报文a→缩小故障范围→判断端口m中哪些能正常接收其他报文→缩小故障范围→分许网络报文分析仪自身能否接收报文a→进一步缩小故障范围→确定所有的n条告警→全部作为一次主线开展智能通信网络故障诊断→综合各次诊断结果→确定故障范围”。值得注意的是，在明确智能通信网络的故障范围后，还可以围绕智能通信网络的故障原因开展更深入分析，如故障范围中包含物理连接对象，即可初步判断故障的原因可能为光纤松动或损坏，如故障范围中包括端口对象，则可初步判断故障的原因为交换机光模块损坏或IED设备光功率不足，如故障范围中包括虚拟连接对象，则可以初步确定故障的原因为VLAN信息配置错误等交换机转发错误，这些理应得到相关业内人士的重视。
结论
综上所述，智能通信网络故障分析具备较高现实意义，在此基础上，本文涉及的智能诊断思路、通信网络连接关系模型、信源模型、信宿模型、报文传输路径搜索算法、智能通信网络故障诊断算法等内容，则提供了可行性较高的智能通信网络故障诊断路径，而为了更好确定这类故障，可靠性理论的引入、状态检修技术的应用均需要得到重点关注。
参考文献
[1]刘霄云.新型自动气象站通信网络故障分析及日常维护管理[J].江西农业,2017,01:51.
[2]尹莎莎.基于可靠性理论的计算机通信网络故障分析[J].电子世界,2017,21:71+73.
论文作者:何文浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：报文论文; 通信网络论文; 智能论文; 端口论文; 故障论文; 模型论文; 故障诊断论文; 《基层建设》2019年第1期论文;