一種故障定位的探測選擇方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬電力調度數據網運行智能化和自愈性方面的技術，尤其是故障定位的探 測選擇方法。
【背景技術】
[0002] 故障定位是保證電力調度數據網運行智能化和自愈性的重要手段，監測到網絡中 存在故障W后，我們會對探測結果進行分析，進行故障定位階段的探測選擇，目的是定位故 障的根源，為了達到運個目的，需要發送合適的探測來獲取更多的信息。
[0003] 首先，我們先對故障檢測的探測結果進行分析。若探測成功，我們認為成功探測經 過的所有節點均為正常節點，并將運些節點加入正常節點集合(Normal Node),若有節點之 前被判定為可疑節點，將其從可疑節點集合中刪除;若探測失敗，則失敗探測路徑上所有之 前未被判定為正常節點的節點均為可疑節點，并加入可疑節點集合(Suspicious Node);若 一條失敗探測所經過的所有節點中，僅有一個節點為可疑節點，其他節點都被某些成功探 測經過，那么該可疑節點即為故障節點，并被加入故障節點集合(化ult Node)。
[0004] 然后，通過對故障檢測階段探測返回結果的分析，我們可W得出正常節點集合，可 疑節點集合W及故障節點集合。而可疑節點集合作為狀態不確定的節點集合，將成為故障 定位階段的探測的目標。目前故障定位階段的探測選擇方法有兩大類:預先選擇探測方式 和交互式選擇探測方式。前者一次性選擇出所有故障定位探測集合，發送到網絡中并接收 探測結果，預先選擇的方式對網絡施加固定的負荷，雖然運種方式計算過程比較簡單，但是 對所有的探測執行如此方式是極其低效的;交互式的探測方式每次根據上一次探測的探測 結果自適應地選擇下一個探測，運樣可W有效的減少所需執行探測的數量，從而得到更好 的時效性和更低的額外網絡負載，但計算過程往往異常復雜。
[0005] 為了解現有技術的發展狀況，對已有的論文和專利進行了檢索、比較和分析，篩選 出如下與本發明相關度比較高的技術信息：
[0006] 已有技術方案1:專利號為CN103164775A的《一種電網設備狀態自動評價平臺及方 法》專利，設及電力系統分析與控制領域，尤其設及一種電網設備狀態自動評價平臺及方 法。，主要通過兩步完成:第一，在線實時抽取監測數據，檢索發生變化數據，依據發生變化 數據找出所屬設備分類，調用評從模型進行評價;第二，對評價結果進行評分定級，提出檢 修建議。
[0007] 已有技術方案2:專利號為CN103178991A的《一種多網絡關系分析的方法和系統》 專利，設及網絡監測技術領域，尤其設及一種多網絡關系分析的方法和系統，主要通過Ξ步 完成:第一，首先通過虛擬路由器采集路由協議發現網絡設備，并對網絡設備協議狀態進行 實時監測和診斷分析，發生異常變化時產生告警;第二，對承載網絡、信令網絡和傳輸網絡 進行跨專業告警關聯分析;第Ξ，當網絡設備發生故障時，對所述網絡設備所在網絡中與之 關聯的網絡設備進行資源分析定位，判斷影響程度，并在拓撲界面中呈現影響結果狀態信 息。
[000引已有技術方案3:專利號為CN103188716A的《RUDP鏈路故障定位方法及裝置》專利， 設及無線通信領域，尤其設及一種抓DP(Reliable User化化gramProtocol，可靠用戶數據 報協議)鏈路故障定位方法及裝置。預先在RUDP報文的報文頭中增加故障定位字段，源節點 向目的節點間發送數據時，將故障定位參數填充到RUDP報文的故障定位字段中，發送給傳 輸路徑上的下一跳節點，當上述傳輸路徑發生故障時，上述源節點根據預設策略確定故障 點;上述裝置包括RUDP報文管理模塊和故障確定模塊。
[0009] 已有技術方案1采用一種電網設備狀態自動評價平臺，可根據多種試驗信息及設 備運行情況，綜合診斷設備絕緣情況，為故障定位及設備檢修提供決策支持，能對電網設備 狀態進行實時、高效和準確的評價。該方案并沒有具體的介紹如何實現故障定位，只是為提 出一種網絡分析方法，為故障定位提供了有力的支持。已有技術方案2公開了一種多網絡關 聯分析的方法和系統，為快速故障定位修復提供有力支撐，并能夠全面準確地掌握對全網 的影響范圍，有效提升客戶感知，保障網絡高穩定、高質量、高效率地運行。該方案實現起來 比較復雜，需要分析拳王的拓撲，雖然故障定位準確，但是代價高。已有技術方案3預先在 RUDP報文的報文頭中增加故障定位字段，源節點向目的節點間發送數據時，將故障定位參 數填充到RUDP報文的故障定位字段中，發送給傳輸路徑上的下一跳節點，當上述傳輸路徑 發生故障時，上述源節點根據預設策略確定故障點減少了數據的發送量，減輕網絡負荷，但 是需要改變發送數據的格式，且不能完成故障的實時監測與定位。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的正是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種故障定位的探 測選擇方法，本發明在故障定位階段的探測選擇要求選擇一個新的探測，該探測將要使得 可疑節點集合中的節點數量盡量減少，運樣選擇的探測次數才會更少，同時提高判斷故障 節點的正確率，能夠帶來更少的額外網絡負擔。
[0011] 本發明是通過如下技術方案來實現的：
[0012] -種故障定位的探測選擇方法，本發明的特征在于，包括:確定故障檢測的探測選 擇集合和確定故障定位的探針選擇集合。
[0013] 在該方法中，確定故障檢測的探測選擇集合的步驟為：
[0014] S1:初始化，設探測集合為空；
[0015] S2:選取被最少探測覆蓋的節點Nj，即探測依賴矩陣中列向量的權值最小的列對 應的節點；
[0016] S3:從能覆蓋到節點的的探測中選出覆蓋最多節點的探測Ti，然后刪除該探測所覆 蓋的所有節點，即探測依賴矩陣中能覆蓋節點的的行向量的權值最大的列，然后刪除該列 覆蓋的節點所對應的列；
[0017] S4:重復S2，S3，直到所有的節點被覆蓋。
[0018] 確定故障定位的探針選擇集合的步驟為：
[0019] S1 :若I化η I為空或者備用探測集合中不包含經歷可疑節點的探測則退出，否則將 備用測試集合中所有經歷化η的探測從備用測試集合中刪除，然后轉入S2;
[0020] S2:在備用探測集合選擇經歷化η中節點最少且至少為1個的探測Ti，然后轉入S3; [002。 S3:若Ti探測結果返回成功，則將該探測中經歷Nsn中節點從Nsn中刪除并加入Nnn， 并轉入S4;若Τι探測結果返回失敗，將該探測加入Tft，若在結果返回失敗且該探測中只有1 個可疑節點，則將該可疑節點從化η中刪除并加入化η中，然后轉入S1 ;
[00。] S4:歷遍Tft，將其中滿足有且只有一個可疑節點的探測中的可疑節點從Nsn中刪除 并加入化η中，并轉入S1。
[0023] 在確定故障檢測的探測選擇集合和確定故障定位的探針選擇集合之間，還包括W 下步驟:確定減少可疑節點的方法;遍歷所有探測選擇集合;其中，確定減少可疑節點的方 法，包括：
[0024] 1)若只覆蓋一個可疑節點的探測測試結果返回失敗，則表明該可疑節點為故障節 占.
[0025] 2)若覆蓋可疑節點的探測測試結果返回成功，則表明運些可疑節點為正常節點； 當把運些可疑節點從可疑節點集合刪除，加入正常節點集合之后，之前測試集合中結果返 回失敗且覆蓋多個可疑節點的探測若現在只含有一個可疑節點，則需要對所有的然后失敗 的探測集合重新進行情況1)的判定。
[0026] 遍歷所有探測選擇集合，包括：
[0027] 在歷遍過程中若路徑返回正常，則將該路徑的所有節點加入Νηη，否則將節點加入 Νηη 或 IMsno
[0028] 首故障定位階段的探測選擇的建模也是探測依賴矩陣，和故障探測階段的探測選 擇不同的是，本階段的探測選擇是從備選探測集合(未被作為探測的探測集合，在故障檢測 階段表示除了故障檢測集合W外的可用探測集合，在故障定位階段表示除了故障檢測集合 和之前故障定位探測W外的可用探測集合）里面選取滿足使得可疑節點數盡量減少的探 測。所W本階段的探測必須覆蓋可疑節點。
[0029] 故障定位階段的探測選擇有兩種基本思路：
[0030] -是MAX算法:每次選擇一個經歷化η中節點最多的探測。若運次探測成功，則將使 得Nsn中的節點減少很多，反之，不能減少Nsn的節點。注意經歷Nsn中所有節點的探測除外，因 為該探測一定返回失敗。
[0031] 二是MIN算法:每次選擇經歷化η中節點最少(至少為1個)的探測。若運次探測成功， 則將使得Nsn中的節點減少至少1個，若探測失敗，且當且僅當它經歷一個節點時，我們把該 節點從化η中刪除并加入化η。
[0032] -般來說，考慮到網絡中出現故障的節點總是少數的，相對來說即使經歷化η中節 點較多的探測成功的可能性也高于失敗的可能性，選擇MAX算法會更好一些，但是由于我們 在探測站點的選擇上只使用3個節點，會導致很多可疑節點是故障節點的后續節點，即運些 可疑節點會伴隨著故障節點一起出現，導致經歷化η中節點較多的探測失敗的可能性大大增 加，所W選擇ΜΙΝ算法。
[0033] 算法改進：