一种基于大数据的电力通讯效果评估系统的制作方法

本发明涉及电力通讯，特别涉及一种基于大数据的电力通讯效果评估系统。

背景技术：

1、电力通讯网络作为智能电网的关键支撑，承担着电力系统监控、数据传输和远程控制等重要任务，因此需要对电力通讯网络的通讯效果进行评估。

2、而现有技术的电力通讯效果评估系统还存在以下不足：

3、往往多集中于对信号强度的监测，评估较为单一，不能在信号强度的分析结果基础上，进一步对电力通讯网络的误码率、丢包率、延迟和吞吐量多维度通讯性能指标进行综合考量，评估准确性和智能化程度较低；

4、同时在通讯性能评估显示下降时，缺乏对当前通讯性能下降的等级评估、问题诊断以及快速响应。

5、为此，推出一种基于大数据的电力通讯效果评估系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种基于大数据的电力通讯效果评估系统，以解决上述背景技术提出的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的电力通讯效果评估系统，包括采集预设模块、初步评估模块、深入分析模块、效果评估模块以及智能处理模块；

3、采集预设模块用于预设采集电力通讯网络信号强度的时间间隔，并在到达预设时间间隔后，采集电力通讯网络在设定时间段内的信号强度变化并发送至初步评估模块；

4、初步评估模块用于接收电力通讯网络在设定时间段内的信号强度变化，并进行分析，得到电力通讯网络在设定时间段内的信号评估指数ma；并将电力通讯网络在设定时间段内的信号评估指数ma与预设的阈值指数进行比对，若信号评估指数ma小于预设的阈值指数，则触发测试信令发送至深入分析模块；

5、具体为：

6、提取设定时间段内各时间点电力通讯网络的信号强度，并由此构建信号强度变化曲线图，预设信号强度的正常范围，并绘制预设正常范围对应在曲线图内的范围区间；

7、对位于范围区间以下的曲线进行标记，将范围区间下方线与标记曲线所围成的区域标记为异常区域，对异常区域进行填充后计算异常区域的阴影面积，并对各异常区域的阴影面积进行累加，得到阴影总值f1；

8、进一步统计各异常区域所对应的持续时长，对各组持续时长进行累加，得到持续总时长f2；

9、统计异常区域的个数，将异常区域的个数标记为f3；

10、依据公式对设定时间段内电力通讯网络的阴影总值f1、持续总时长f2以及异常区域个数f3进行加权计算，得到设定时间段内电力通讯网络的信号评估指数ma；其中a1、a2以及a3分别为阴影总值f1、持续总时长f2以及异常区域个数f3的影响权重因子，h1、h2以及h3分别为阴影总值f1、持续总时长f2以及异常区域个数f3的预设最大允许值；

11、实时监测与评估：通过实时接收并分析信号强度变化，能够及时捕捉电力通讯网络的状态波动；

12、可视化分析：构建信号强度变化曲线图，并与预设正常范围对比，直观显示信号强度的异常情况；

13、定量化异常评估：通过计算异常区域的阴影面积、持续时长和异常区域个数，将定性问题定量化，提高了评估的精确度；

14、权重分析：加权计算考虑了不同异常因素的严重程度，使评估结果更加合理和全面；

15、阈值比对机制：与预设阈值的比对为进一步的深入分析提供了决策依据，增强了系统的自适应性和响应速度；

16、综上所述实现了对电力通讯网络信号强度的精确监测，提高了通讯网络的可靠性和维护效率。

17、深入分析模块用于在触发测试信令时，进一步测试当前触发时间点电力通讯网络的相关参数，得到当前触发时间点电力通讯网络的效果评估指数tre并发送至效果评估模块；相关参数包括误码率、丢包率、延迟估值以及吞吐量；

18、具体为：

19、准备x组待测数据包；其中x＞3，具体数量由技术人员进行预设，后续可根据实际情况进行调整，待测数据包的大小和类型均不同；

20、设置x组待测数据包的发送策略；发送策略包括发送间隔和发送顺序；并发送对应待测数据包，在接收端对接收的对应待测数据包进行完整性检验，确定总的传输比特数和错误的比特数，并计算错误的比特数在总的传输比特数中的占比，将计算的占比作为对应待测数据包的误码率t i；

21、在发送端记录发送的对应待测数据包序列号和总数，并在接收端记录接收到的对应待测数据包序列号和总数，识别序列号中的间隙，确定丢失的数据包数量，计算丢失的数据包数量在总数的占比，将计算的占比作为对应待测数据包的丢包率p i；

22、在发送端为对应待测数据包记录发送时间戳，并在接收端为对应待测数据包记录接收时间戳，计算对应待测数据包的往返时间，即接收时间戳减去发送时间戳，将对应待测数据包的往返时间作为对应待测数据包的延误估值n i；

23、在发送对应待测数据包时，采集设定时间内对应待测数据包成功传输的数据量，并计算成功传输的数据量与设定时间之间的比值，得到对应待测数据包的吞吐量v i；

24、将各组待测数据包用编号i表示，其中i＝1,2...x；

25、基于各组待测数据包的误码率t i、丢包率p i、延误估值n i以及吞吐量vi，代入公式进行加权计算，得到当前触发时间点电力通讯网络的效果评估指数tre；其中ti阈、pi阈、ni阈以及vi阈分别表示对应待测数据包的最大允许误码率、最大允许丢包率、最长允许延误估值以及最少允许吞吐量；αi、βi、μi以及δi分别为对应待测数据包误码率ti、丢包率pi、延误估值ni以及吞吐量vi的影响权重因子；

26、全面性测试：通过多组不同大小和类型的数据包，全面评估电力通讯网络在不同条件下的性能；

27、细致的性能分析：对每组数据包的误码率、丢包率、延迟和吞吐量进行单独分析，提供详尽的性能报告；

28、灵活的测试配置：允许技术人员根据实际情况调整数据包数量、大小和发送策略，以适应不同的测试需求；

29、实时反馈与评估：在触发测试信令后，立即进行深入分析，并实时计算效果评估指数tre；

30、权重化的综合评估：通过加权计算，合理考虑了不同性能指标对通讯网络质量的影响，使评估结果更加平衡和准确；

31、阈值对比：与最大允许误码率、丢包率、延误估值和最少吞吐量的预设阈值进行对比，快速识别性能瓶颈；

32、早期问题识别：及时发现通讯问题，为故障排除和性能优化提供依据。

33、综上所述通过细致全面的测试和灵活的配置，实现了对电力通讯网络性能的深入分析和实时评估，有助于快速识别和解决通讯问题，提高网络的稳定性和可靠性；

34、效果评估模块用于接收当前触发时间点电力通讯网络的效果评估指数tre，并进一步分析，得到当前触发时间点电力通讯网络的异常评估等级；异常评估等级包括轻微影响等级、一般影响等级以及严重影响等级；并将得到的异常评估等级发送至智能处理模块；

35、具体为：

36、预设效果评估指数tre的三组指数取值范围，设定每组指数取值范围分别对应一个异常评估等级，将当前触发时间点电力通讯网络的效果评估指数tre与预设的三组指数取值范围进行匹配，得到当前触发时间点电力通讯网络的异常评估等级；

37、智能处理模块用于接收当前触发时间点电力通讯网络的异常评估等级，基于异常评估等级的具体类型执行相应地步骤；

38、具体为：

39、若当前触发时间点电力通讯网络的异常评估等级为轻微影响等级，先进行自动化诊断；自动化诊断包括网络连接状态检查、网络资源使用检查以及安全扫描；若自动化诊断显示没有问题，则首先记录当前的评估结果，并对采集预设模块中预设的时间间隔进行调整；具体调整范围由技术人员进行预设；基于调整的时间间隔，对电力通讯网络的效果评估指数再次进行分析，若仍生成轻微影响等级，则将生成的轻微影响等级升级为一般影响等级；

40、若当前触发时间点电力通讯网络的异常评估等级为一般影响等级，先进行自动化诊断，若自动化诊断显示没有问题，则向当前时间点处于工作状态的管理人员发送一般预警信令，管理人员在确认后建立远程连接，并实施优化措施，包括调整信号调制方式、增强信号放大以及调整资源分配；并对采集预设模块中预设的时间间隔进行调整，基于调整的时间间隔，对电力通讯网络的效果评估指数再次进行分析，若仍生成一般影响等级，则将生成的一般影响等级升级为严重影响等级；

41、若当前触发时间点电力通讯网络的异常评估等级为严重影响等级，先进行自动化诊断，若自动化诊断显示没有问题，则立即触发紧急响应信令，并以电力通讯设备所在位置为圆心，设定距离为半径画圆，筛选圆范围内的各维护人员，发送位置反馈信令至各维护人员的移动终端上，各维护人员对位置反馈信令进行确认后，得到各维护人员对应当前时间点的所在位置，并计算各维护人员与流量异常所在位置之间的路程距离，同时获取各维护人员的历史选取次数，进一步从各维护人员的各选取次数中获取各次维护的所用时长，将人员到达所在位置的时间点标记为开始时间点，完成维护的时间点标记为结束时间点，对开始时间点和结束时间点进行时间差计算，得到该次人员维护的所用时长；对各维护人员的各组所用时长进行均值的计算，得到各维护人员的维护均时；

42、进一步获取各维护人员的工作年限，将各维护人员的路程距离、维护均时以及工作年限分别标记为k1、k2以及k3，并代入公式进行加权计算得到各维护人员的维优值ze；其中s1、s2以及s3分别为路程距离、维护均时以及工作年限的影响权重因子；

43、从各维护人员中选取维优值ze最大的维护人员，并发送紧急响应信令至该人员的移动终端上，该人员接收后到达电力设备所在位置对问题原因进行排查；

44、精细化管理：根据不同的异常评估等级，采取不同的处理措施，实现通讯网络的精细化管理；

45、预防性维护：对轻微影响等级的问题进行早期识别和调整，防止问题恶化；

46、资源优化：在一般影响等级下，通过调整信号调制方式、信号放大和资源分配，优化通讯资源的使用；

47、紧急响应机制：对于严重影响等级，快速启动紧急响应流程，确保问题能够得到及时处理；

48、智能调度：通过计算维护人员的维优值ze，智能选择最合适的维护人员进行现场排查，提高维护效率；

49、持续性能监控：通过调整预设时间间隔并持续监控效果评估指数，确保通讯网络性能的持续优化；

50、通过上述措施，整体提升电力通讯网络的稳定性和可靠性。

51、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

52、本发明通过对电力通讯网络信号强度的精确监测，通过计算异常区域的阴影面积、持续时长和异常区域个数，将定性问题定量化，得到设定时间段内电力通讯网络的信号评估指数，并将电力通讯网络在设定时间段内的信号评估指数与预设的阈值指数进行比对，若信号评估指数小于预设的阈值指数，则触发测试信令，并立即进行深入分析，通过对每组数据包的误码率、丢包率、延迟和吞吐量进行单独分析，并实时计算效果评估指数，全面反映了电力通讯网络的性能，实现了对电力通讯网络性能的深入分析和实时评估，有助于快速识别和解决通讯问题，提高网络的稳定性和可靠性；

53、本发明通过预设效果评估指数的三组指数取值范围，设定每组指数取值范围分别对应一个异常评估等级，将当前触发时间点电力通讯网络的效果评估指数与预设的三组指数取值范围进行匹配，得到当前触发时间点电力通讯网络的异常评估等级，并根据不同的异常评估等级，采取不同的处理措施，实现通讯网络的精细化管理。