基于深度學(xué)習(xí)的電力骨干通信網(wǎng)故障診斷方法

高偉

國(guó)網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司 山西忻州 034000

電力骨干通信網(wǎng)故障診斷主要依靠公司各級(jí)通信調(diào)度定期巡視設(shè)備網(wǎng)管及綜合網(wǎng)管的重要告警、重要性能數(shù)據(jù)來(lái)完成。故障診斷過(guò)于依賴運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)，故障診斷效率不高。開展基于深度學(xué)習(xí)的電力骨干通信網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、故障診斷、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判和網(wǎng)絡(luò)健康管理技術(shù)研究，將推動(dòng)故障處置從依靠經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄茉\斷、日常運(yùn)維從事中被動(dòng)處置轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑爸鲃?dòng)防御，對(duì)提高電網(wǎng)通信調(diào)度故障處置效率、提升電力骨干通信網(wǎng)及電網(wǎng)安全運(yùn)行水平具有重要的意義。

1 通信設(shè)備的故障類型

首先，根據(jù)故障的性質(zhì)進(jìn)行分類主要包括軟故障與硬故障，其中軟故障即因?yàn)檐浖到y(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤進(jìn)而引起的故障。軟故障中比較常見的是程序錯(cuò)誤、病毒損壞以及操作錯(cuò)誤等。硬故障主要就是設(shè)備的硬件出現(xiàn)了物理?yè)p壞，主要因?yàn)槿藶橐约碍h(huán)境的原因，比如環(huán)境惡劣或者是供電不良等，或者是操作違反了規(guī)程等因素導(dǎo)致，還有就是電器本身的原因，比如元器件與接觸插件等存在問題而導(dǎo)致。其次，根據(jù)故障的具體影響程度進(jìn)行分類主要包括全局性、相關(guān)性與局部性，還有獨(dú)立性的各種故障，其中全局性的設(shè)備故障就是影響了系統(tǒng)整體運(yùn)行正常的故障。而相關(guān)性的設(shè)備故障就是說(shuō)某個(gè)故障和其他故障存在一定關(guān)系。局部性的設(shè)備故障就是故障對(duì)系統(tǒng)中某部分功能造成唯一的影響。獨(dú)立性的設(shè)備故障主要就是某個(gè)元器件出現(xiàn)故障。一般而言，局部性設(shè)備故障與獨(dú)立性設(shè)備故障都是統(tǒng)一的。最后，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不夠完善。目前，我國(guó)已建成電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，但是網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不夠完善。多站點(diǎn)光纜通道沒有形成環(huán)網(wǎng)，這將會(huì)使通信設(shè)備無(wú)法安全運(yùn)行的運(yùn)行，從而影響電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，提高故障的發(fā)生率。特別是許多串聯(lián)式的組網(wǎng)通信路由方式，如果中間站點(diǎn)的通信電纜或設(shè)備出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的中斷，影響數(shù)據(jù)信息的傳輸效果，不利于電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 全面加強(qiáng)接電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)常見故障應(yīng)對(duì)的有效舉措分析

2.1 建立科學(xué)的電力通信網(wǎng)絡(luò)體系

為了進(jìn)一步完善電力通信網(wǎng)絡(luò)體系，電力企業(yè)應(yīng)區(qū)別設(shè)計(jì)該區(qū)域?qū)Ｓ械耐ㄐ畔到y(tǒng)。首先，需要根據(jù)該地區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況進(jìn)行深入分析，如，覆蓋面、傳輸速度、使用頻率等，這些因素都會(huì)對(duì)電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，可以建立較為完善的管理體系、監(jiān)督和評(píng)價(jià)機(jī)制，定期對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。其次，需要深入研究一些適用的物理路由改造方案，有效提高技術(shù)方案的科學(xué)性。此外，還需要進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析故障發(fā)生的規(guī)律，特別是頻繁發(fā)生的故障問題。最后，在掌握以往數(shù)據(jù)的同時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)際情況，科學(xué)分析可能出現(xiàn)的故障，以此建立有效的應(yīng)急方案，進(jìn)而降低故障的發(fā)生率。

2.2 網(wǎng)絡(luò)密鑰安全防護(hù)管理

通過(guò)觀察和分析電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的特征，可以得出結(jié)論，如果我們要更好地保護(hù)電力系統(tǒng)中信息通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，可以通過(guò)密鑰的組合和應(yīng)用管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)密碼的管理。最典型的一個(gè)是三層密鑰系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，它主要由三個(gè)級(jí)別組成：初級(jí)密碼，加密密碼和主密鑰。通過(guò)這種分級(jí)管理方法，不僅可以提升其上層密鑰的安全性，而且其下層密鑰可以具有靈活性，可以根據(jù)相應(yīng)的協(xié)議要求進(jìn)行某些更改，從而形成具有動(dòng)態(tài)特征的密鑰系統(tǒng)。另外，就網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開放情況而言，僅第一級(jí)密鑰用于手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，其他級(jí)別的密鑰可以根據(jù)相應(yīng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)自主部署，替換和銷毀，從而使得秘密關(guān)鍵自動(dòng)化管理流程得到進(jìn)一步加速。專注于密碼管理工作不僅有利于確保其系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)和信息的安全，而且還可以防止黑客入侵和病毒攻擊，這有利于增強(qiáng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性。

2.3 充分利用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

在進(jìn)行通信設(shè)備的故障維修和日常監(jiān)測(cè)工作中，應(yīng)該對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理方面的功能加以全面完善，比如在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與獲取，不僅可以及時(shí)檢測(cè)到設(shè)備故障，及時(shí)發(fā)出告警信息，也可以對(duì)通信設(shè)備的故障等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，且能夠精確得對(duì)通信設(shè)備故障進(jìn)行定位。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，可以在保障業(yè)務(wù)不間斷的情況下做好通信設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，以此來(lái)及時(shí)解決通信設(shè)備的運(yùn)行故障，保障通信設(shè)備的良好運(yùn)行。

2.4 自動(dòng)化故障排除

自動(dòng)化故障排除屬于目前接卸設(shè)備維修中發(fā)展的主要趨勢(shì)，自動(dòng)化故障排除就是經(jīng)由自動(dòng)化程序的相應(yīng)控制從而進(jìn)行設(shè)備的故障有效檢測(cè)、維護(hù)以及修復(fù)等。自動(dòng)化故障排除主要的特征在于程序化、效率化以及經(jīng)濟(jì)性。目前，針對(duì)通信設(shè)備的自動(dòng)化故障排除主要注重三個(gè)方面;第一，建立健全程序。自動(dòng)化故障排除主要憑借著程序控制，如果其中的某個(gè)程序出現(xiàn)了運(yùn)行錯(cuò)誤便都會(huì)促使維修出現(xiàn)問題，所以建設(shè)程序的時(shí)候需要重點(diǎn)注意。第二，程序執(zhí)行。由于自動(dòng)化程序整體運(yùn)行會(huì)受到軟件與硬件造成的影響，因此為了能夠完成自動(dòng)化故障排除，程序運(yùn)行中軟件與硬件應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)要求。第三，針對(duì)自動(dòng)化故障排除的結(jié)果評(píng)估，結(jié)果評(píng)估能夠確保維修工作的進(jìn)一步完善，所以自動(dòng)化故障排除的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)建設(shè)評(píng)估機(jī)制確保工作的有效性。

3 結(jié)語(yǔ)

采用深度學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)故障的預(yù)判及診斷。通過(guò)系統(tǒng)導(dǎo)出及各種數(shù)據(jù)挖掘方法獲取大量省級(jí)以上電力公司骨干網(wǎng)絡(luò)的各層拓?fù)?、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及故障信息，建立深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)樣本。通過(guò)深度學(xué)習(xí)的特征學(xué)習(xí)方法自動(dòng)挖掘網(wǎng)絡(luò)故障及風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)特征并進(jìn)行分類，預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)、故障鏈路的預(yù)測(cè)與快速定位、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行健康狀況管理，進(jìn)一步精準(zhǔn)把控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。