基于數(shù)據(jù)分析的通信光纜故障研究及運(yùn)用

朱小波

摘要：光前具有較大的通信容量，中繼距離相對較長，抗電磁干擾能力相對較強(qiáng)，在通信網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。多根光纖復(fù)合成光纜，通過架空、地埋、管道等形式進(jìn)行敷設(shè)，形成了整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。光纜敷設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜，如果出現(xiàn)故障會造成中斷，會嚴(yán)重影響到通信網(wǎng)絡(luò)。下文針對基于數(shù)據(jù)分析的通信光纜故障研究及運(yùn)用進(jìn)行深入分析，希望可以有效提升光纜運(yùn)行維護(hù)效率和質(zhì)量，保證光纜網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析;通信光纜;故障研究

引言：光纖是通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，其承載著較大的網(wǎng)絡(luò)流量，如果其出現(xiàn)故障，會造成較大的影響。因此，當(dāng)下對通信光纜故障的研究成為了重要的研究課題?；跀?shù)據(jù)分析的通信光纜故障研究，可以有效解決網(wǎng)管系統(tǒng)中光纜顯示不明確的問題，并且還可以幫助站點(diǎn)之間光纜連接信息進(jìn)行尋找，在出現(xiàn)光纜故障時(shí)可以準(zhǔn)確快速的把故障光纜進(jìn)行定位，對故障光纜定位時(shí)間進(jìn)行縮短，進(jìn)而對故障光纜進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位。并且，通過光纜故障數(shù)據(jù)庫，可以對所有光纜信息進(jìn)行查找，利用數(shù)據(jù)手段，對光纜歷史故障地點(diǎn)和原因進(jìn)行了解，有助于提升維修質(zhì)量和效率。因此，在實(shí)際工作中，相關(guān)人員可以充分利用數(shù)據(jù)分析手段，對通信光纜故障進(jìn)行研究，并制定維修方案，進(jìn)而保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全，提升光纜運(yùn)行率，構(gòu)建完善的通信網(wǎng)構(gòu)架。

1.通信光纜故障數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建

1.1通信光纜風(fēng)險(xiǎn)值的建模

通信光纜風(fēng)險(xiǎn)評估的重點(diǎn)內(nèi)容就是對光纜風(fēng)險(xiǎn)值數(shù)學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)建，進(jìn)而把風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行數(shù)字化，轉(zhuǎn)變成為對光纜狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)的指標(biāo)。一般情況下，光纜的風(fēng)險(xiǎn)主要是由故障次數(shù)和故障時(shí)間決定的，故障發(fā)生次數(shù)越多，那么即表示該光纜被破壞的風(fēng)險(xiǎn)就越大，修復(fù)后因?yàn)榻宇^增加，導(dǎo)致全程的總衰耗也會提升，故障次數(shù)基本上和危害程度處于線性關(guān)系，可所以可以得出風(fēng)險(xiǎn)值與故障次數(shù)關(guān)系是S=k×N，其中風(fēng)險(xiǎn)值是S，故障次數(shù)是N，次數(shù)因素權(quán)重值為k，而根據(jù)實(shí)際情況k估算約為1.8。故障時(shí)間距離越近，影響力便越大;反之則越小，例如最近3個(gè)月出現(xiàn)5次故障與1年前出現(xiàn)5次故障，影響力是不同的[1]。因此，故障時(shí)間也可以作為風(fēng)險(xiǎn)值曲線遞減函數(shù)，由于1年前的故障時(shí)間因素對于當(dāng)下的故障風(fēng)險(xiǎn)值基本上是0，因此可以把函數(shù)理解成為遞減曲線函數(shù)的一段，進(jìn)而得出S=，其中故障距今時(shí)間是△t，△t=（計(jì)算日期-故障日期）/30，（△t）是有關(guān)△t的函數(shù)。根據(jù)相關(guān)研究顯示，故障發(fā)生時(shí)間超出10個(gè)月，對目前風(fēng)險(xiǎn)值基本上是0，所以僅僅可以考慮次數(shù)因素，所以△t超出11的值都是0。對故障次數(shù)、故障時(shí)間進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行建模，不對其他因素進(jìn)行考慮，僅僅把兩者進(jìn)行加權(quán)運(yùn)動，進(jìn)而得出光纜風(fēng)險(xiǎn)值運(yùn)算公式。

1.2通信光纜故障數(shù)據(jù)庫資料錄入

光纜故障數(shù)據(jù)庫是以建模為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出的。在光纜出現(xiàn)故障且完成搶修后，需要及時(shí)對光纜故障履歷表進(jìn)行填寫，每張履歷表代表著一條光纜故障資料與故障歷史，進(jìn)而慢慢的積累成一個(gè)區(qū)域的詳細(xì)故障數(shù)據(jù)庫[2]。履歷表以供有三個(gè)部分，其中包括故障簡圖、故障屬性表、歷史故障報(bào)告。在故障簡圖中，包括光纜故障次數(shù)、位置，搶修人員可以對光纜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行撞我。在故障屬性表中，包括故障編號、原因、地點(diǎn)、修復(fù)方式、起止時(shí)間、備注屬性，可以對光纜風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行計(jì)算，便于對光纜狀態(tài)進(jìn)行判定，及時(shí)查閱故障報(bào)告。在故障報(bào)告中，可以對光線中斷造成的影響進(jìn)行了解，對之前光纜故障時(shí)利用的措施和已經(jīng)整改的意見進(jìn)行追溯。并且，基于故障履歷表，形成了光纜故障數(shù)據(jù)庫，利用Excel軟件，可以利用內(nèi)置函數(shù)與公式實(shí)施自動運(yùn)算，實(shí)施無紙化辦公，以便于管理。

2.基于數(shù)據(jù)分析的通信光纜故障研究及運(yùn)用

某區(qū)域光纜總長度是5394km，光纜分布地域較廣，距離較長，敷設(shè)方式與路徑較為復(fù)雜，線路巡視較為困難。與此同時(shí)，最近幾年該區(qū)域道路施工等市政作業(yè)較為頻繁，對光纜安全造成嚴(yán)重威脅，且已經(jīng)出現(xiàn)了多次光纜故障。

2.1光纜風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算

該區(qū)域光纜兩個(gè)月前一共發(fā)生2次故障，一個(gè)月前一共發(fā)生3次故障，利用上述風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算公式，對某區(qū)域光纜風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行計(jì)算，S=7.5429，進(jìn)行光纜風(fēng)險(xiǎn)評估管理工作。

2.2光纜風(fēng)險(xiǎn)值評估與狀態(tài)確定

通過觀察與測試光纜故障，根據(jù)兩年多實(shí)際故障情況，可以對該區(qū)域光纜風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行確定，風(fēng)險(xiǎn)值屬于注意狀態(tài)。注意狀態(tài)即表示光纜在近期存在一定風(fēng)險(xiǎn)，或者是性能存在下降的情況，但是總體運(yùn)行良好，需要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與巡視力度[3]。

2.3光纜故障數(shù)據(jù)庫資源維護(hù)流程

光纜故障數(shù)據(jù)庫只有保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)且真實(shí)，才可以對光纜風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，因此需要做好數(shù)據(jù)庫資源維護(hù)與保鮮工作，在光纜發(fā)生變化時(shí)需要及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫，以便于制定科學(xué)合理的管理維護(hù)流程[4]。在有光纜作業(yè)時(shí)，基層專業(yè)人員需要進(jìn)行資源維護(hù)，對光纜變動情況進(jìn)行記錄，并對光纜變動情況說明進(jìn)行編寫，對光纜作業(yè)對光纜的改動進(jìn)行詳細(xì)闡述，上報(bào)給領(lǐng)導(dǎo)與專責(zé)審核。審核不通過返回繼續(xù)進(jìn)行重新編寫和闡述，審核通過由通信調(diào)度完成以下檢查工作：光纜是否繼續(xù)使用、光纜路徑是否改變、光纜作業(yè)是否改變數(shù)據(jù)庫、是否替換光纜，并且需要維護(hù)光纜故障數(shù)據(jù)。在保證實(shí)施數(shù)據(jù)入庫后，把過期數(shù)據(jù)標(biāo)注，完成整個(gè)資源維護(hù)流程。

結(jié)束語：

總而言之，在新時(shí)代背景下，基于數(shù)據(jù)分析的通信光纜故障研究及運(yùn)用是非常重要的，不僅可以有效提升電力通信光纜的可靠性，還可以保證電力通信網(wǎng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際工作中，相關(guān)人員可以通過創(chuàng)建光纜故障數(shù)據(jù)庫。管理計(jì)算光纜故障，對光纜故障情況進(jìn)行分析。把光纜故障數(shù)據(jù)庫通過每條光纜故障履歷表呈現(xiàn)出來，進(jìn)而有效節(jié)省檢查故障時(shí)間，保證故障處理時(shí)間符合相關(guān)規(guī)定，并且給整個(gè)搶修工作留下充足的時(shí)間。此外，相關(guān)人員通過對光纜狀態(tài)進(jìn)行分析，對檢修方案進(jìn)行制定，進(jìn)而對大修技改項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)合理的安排，使電力通信光纜可靠性得到提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]李程貴，王英豪，營海生.基于告警分析的智能光纜故障定位系統(tǒng)的研究[J].信息通信， 2017，000（005）：235-237.

[2]黃潮.云計(jì)算環(huán)境下的海量光纖通信故障數(shù)據(jù)挖掘算法研究[J].激光雜志，2017（1）.

[3]錢金鑫，董良雷.基于GIS技術(shù)的通信光纜故障在線檢測系統(tǒng)[J].中國新通信，2019（19）.

[4]李寶平，朱嫻.基于嵌入式的海量光纖通信故障數(shù)據(jù)識別技術(shù)[J].激光雜志，2018， 39（12）：147-150.