◆劉 赫 羅大勇 王梓蒴

（國網(wǎng)天津市電力公司信息通信公司 天津 310010）

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)原理在信息通信調(diào)度領(lǐng)域的應(yīng)用探索

◆劉 赫 羅大勇 王梓蒴

（國網(wǎng)天津市電力公司信息通信公司 天津 310010）

信息通信調(diào)度數(shù)據(jù)的體量大、種類多、復雜度高等特點，與大數(shù)據(jù)分析處理方法有很高的契合度。本文重點就天津公司對大數(shù)據(jù)分析方法在信通調(diào)度領(lǐng)域的幾點應(yīng)用進行了說明，對近年運行工作的經(jīng)驗與教訓進行分析，展示了利用“水平分析法”、“垂直分析”等科學分析法，處理運行維護數(shù)據(jù)的效果。最后，為大數(shù)據(jù)分析技術(shù)理論在信通調(diào)度領(lǐng)域的擴展提出了方法論和實踐方向。

大數(shù)據(jù)；智能分析；狀態(tài)檢修；信息通信調(diào)度

0 引言

隨著國家電網(wǎng)公司“兩化”進程的逐步深入，及智能電網(wǎng)建設(shè)加快，信息通信專業(yè)在公司運營發(fā)展中的支撐作用變得愈發(fā)明顯。通過不斷的摸索實踐，國家電網(wǎng)公司逐步形成了“兩級三線”信息通信運維模式，并且逐步完成信通一體化建設(shè)。天津信息通信調(diào)度（以下簡稱“天津信通調(diào)度”）深刻踐行信息通信一體化建設(shè)精神，實現(xiàn)了信息通信專業(yè)在調(diào)度層面的深度融合。

2013年12月，電力信息化專委會編制發(fā)布《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》。首次提出了電力大數(shù)據(jù)的定義，大數(shù)據(jù)5V+1C的特性，即高容量（Volume）、多樣化（Variety）、靈活性（Vitality）、高價值（Value）和復雜性（Complexity），與天津信通調(diào)度面對的境況相似度甚高，為天津信通調(diào)度將大數(shù)據(jù)分析方法與運維實踐相結(jié)合提供了一個廣闊平臺。

1 大數(shù)據(jù)分析方法在信通調(diào)度運維中的實踐探索

1.1 基于SDH設(shè)備端口數(shù)據(jù)趨勢的狀態(tài)檢修

天津電力 SDH傳輸網(wǎng)建設(shè)始于 2000年，主要設(shè)備品牌為Alcatel、NEC、ECI和Marconi，大量設(shè)備已經(jīng)服役將近十年。隨著設(shè)備服役年齡的增加，設(shè)備的故障頻率呈現(xiàn)明顯的上漲趨勢。

由于SDH網(wǎng)絡(luò)2M鏈路通道具有網(wǎng)絡(luò)時延小、收斂速度快、鏈路可靠性高等特點，電力系統(tǒng)將SDH設(shè)備2M鏈路廣泛應(yīng)用于繼電保護專業(yè)中。由于 SDH設(shè)備故障造成的保護通道異常中斷的事件，在大量消耗人力物力的同時，也對電網(wǎng)安全運行造成了隱患。為了能夠遇見性的發(fā)現(xiàn) SDH網(wǎng)絡(luò)中存在的隱患，通過采用基于 SDH設(shè)備光口數(shù)據(jù)的水平分析法，對光端機光口收發(fā)光性能進行比對。

通過對SDH設(shè)備端口數(shù)據(jù)的收集，得到大量SDH設(shè)備收發(fā)光功率的橫向數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)運行趨勢的分析，能夠輔助運維人員安排狀態(tài)檢修，消除設(shè)備存在的安全隱患。

光纜作為通信業(yè)務(wù)運行的基礎(chǔ)，其可靠性和資源冗余度直接影響著通信網(wǎng)的運行和發(fā)展。在運維過程中，各種光纜逐漸暴露出各自的問題。鋪設(shè)于市區(qū)的普通光纜經(jīng)常會出現(xiàn)因外力破壞而中斷的情況。ADSS光纜由于暴露于野外強磁場中，雨水浸泡會引起與架構(gòu)接觸處產(chǎn)生電弧對光纜造成灼傷，最終導致光纜中斷。僅 OPGW 光纜由于復合于地線之中，運行情況相對良好，僅會出現(xiàn)隨著運行年限的增加，光纜性能出現(xiàn)劣化的情況。

以SDH設(shè)備端口收發(fā)光功率的數(shù)據(jù)收集整理為基礎(chǔ)，與SDH網(wǎng)絡(luò)運行方式相結(jié)合，利用“垂直分析法”，數(shù)據(jù)點為光纜上承載的光路2015年與2011年端口光功率差值的絕對值，其計算公式為：。查詢設(shè)備臺賬，光纜3于2011年至2015年期間共發(fā)生故障3次，同時光路性能多次出現(xiàn)劣化。出現(xiàn)性能下降的光路，均運行于同一光纜上，此類光纜，便是運行維護過程中需要進行重點排查，甚至考慮對其上承載的重要業(yè)務(wù)進行物理路由的倒換迂回工作。

1.2 基于相關(guān)數(shù)據(jù)分析的風險預警體系

（1）基于風險預警信息的應(yīng)急處置策略

天津地鐵的建設(shè)與投入使用，對主網(wǎng)的安全運行提出了艱巨考驗。僅2015年，天津電力通信網(wǎng)絡(luò)由于市政、地鐵施工造成的光纜中斷事故，便多達16起。為了規(guī)避風險，信通調(diào)度員通過對相關(guān)風險信息的收集分析，判斷信息通信系統(tǒng)運行風險等級，并采取相應(yīng)的風險應(yīng)對措施。有效的降低了由于光纜受外力破壞而造成重要業(yè)務(wù)中斷的可能，業(yè)務(wù)通道可用率顯著提升。

（2）基于用戶負荷信息的風險預警

用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息具有數(shù)據(jù)量大、覆蓋面廣、更新速度快、可信度高等特點。通過對用電信息采集系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，與電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)端口流量數(shù)據(jù)的收集分析，可以輔助信通調(diào)度及早開展風險規(guī)避工作。

據(jù)天津公司用電信息采集網(wǎng)絡(luò)端口流量情況發(fā)現(xiàn)，每月流量峰值均出現(xiàn)20日前后，用電信息采集系統(tǒng)必然存在數(shù)據(jù)抽取等工作。此時，信通調(diào)度應(yīng)當根據(jù)流量情況變化，合理安排運維人員開展用電信息采集系統(tǒng)的特巡，加強日志排查工作。迎峰度夏期間，最高氣溫超過35℃時，信通調(diào)度就要對營銷系統(tǒng)等啟動更高一級的保障響應(yīng)，并采取有針對性的工作。

2 大數(shù)據(jù)在信通調(diào)度領(lǐng)域應(yīng)用的拓展

2.1 調(diào)度云的建設(shè)

（1）調(diào)度云的框架調(diào)度云在橫向上可以分為云終端、調(diào)度云體系和云支撐。縱向上按照XaaS結(jié)構(gòu)，分為IaaS、PaaS和SaaS層。

調(diào)度云平臺的基礎(chǔ)設(shè)施曾相當于IaaS層，通過網(wǎng)絡(luò)提供基本存儲和計算能力的標準化服務(wù)。調(diào)度云平臺的中間件層相當于PaaS層，可以作為一項服務(wù)提供給用戶構(gòu)建更高水品的服務(wù)。調(diào)度云的服務(wù)層相當于 SaaS層，可以根據(jù)用戶的需要提供一整套的應(yīng)用服務(wù)，用于將分布于各調(diào)度中心的應(yīng)用、數(shù)據(jù)及 IT資源整合形成一個抽象的、虛擬的、可動態(tài)擴展的調(diào)度資源池。

（2）調(diào)度云的拓撲結(jié)構(gòu)

調(diào)度云的拓撲結(jié)構(gòu)，可以包括對象服務(wù)器、對象管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和 Web服務(wù)器。對象服務(wù)器用于加載、緩存數(shù)據(jù)，同時完成服務(wù)器上相關(guān)數(shù)據(jù)的管理工作。對象管理服務(wù)器主要用于維護對象服務(wù)器上對象的目錄索引，同時完成對象服務(wù)器的選擇、分配工作。數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫等多種數(shù)據(jù)存儲。Web服務(wù)器通過代理類向?qū)ο蠊芾矸?wù)器尋址對象服務(wù)器，以完成相關(guān)計算。

（3）調(diào)度云的任務(wù)處理流程

調(diào)度云的業(yè)務(wù)處理流程，可以概括為首先，工作任務(wù)通過對象管理服務(wù)器尋址得到對象服務(wù)器，然后對象服務(wù)器發(fā)送對象調(diào)用請求，對象服務(wù)器接受客戶端的對象調(diào)用請求后，利用對象服務(wù)器緩存的數(shù)據(jù)進行計算，最后以同步或者異步的方式將結(jié)果反饋給客戶端，調(diào)度云任務(wù)處理流程如圖1所示。

圖1 調(diào)度云的基本業(yè)務(wù)流程

通過調(diào)度云的搭建，可以大幅度提高信通調(diào)度的數(shù)據(jù)分析處理能力。

2.2 信通調(diào)度可視化展示建設(shè)

大屏可視化平臺(DVS)技術(shù)，是信通調(diào)度對大數(shù)據(jù)分析結(jié)果的最直接、最有效的支撐。借助 DVS技術(shù)，可以實現(xiàn)對現(xiàn)有公司運營體系和運行指標的集中展示。

通過大屏可視化技術(shù)，對大數(shù)據(jù)分析結(jié)果進行展示的同時，為不同類別數(shù)據(jù)的橫向比較提供了一個更為廣闊和直觀的平臺，必將使數(shù)據(jù)分析的深度與廣度都能得到一個更大幅度的提升。

3 結(jié)語

來自非洲雨林的蝴蝶扇動一下翅膀，有可能會在數(shù)月后引起美國德克薩斯州的一場颶風。電網(wǎng)的運營本身便與周邊的環(huán)境息息相關(guān)，作為信通調(diào)度，如何在浩如煙海的海量數(shù)據(jù)中剝繭抽絲，建立起大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的堅強系統(tǒng)，為公司運營發(fā)展提供強力支撐，實現(xiàn)“一強三優(yōu)”宏偉目標，還需要各電力企業(yè)、學術(shù)機構(gòu)的不懈努力。

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