[发明专利]一种考虑业务特征的电力通信光缆综合可用性分析方法

权利要求书

1.一种考虑业务特征的电力通信光缆综合可用性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提取电力通信光缆所承载业务的特征及其取值，计算业务量；提取电力通信光缆的特征及其取值，计算光缆可用性；统计光缆纤芯利用情况，计算纤芯资源剩余占比；

S2：利用业务量、光缆可用性和纤芯资源剩余占比，清洗极端数据对象，构建分析数据集；

S3：建立差异度矩阵，利用聚类趋势可视化评估算法估计聚类个数；循环执行模糊聚类算法，得到优化聚类结果；

S4：对聚类结果进行处理，通过数据可视化技术，分析各簇的电力通信光缆资源可用性。

2.如权利要求1所述的一种考虑业务特征的电力通信光缆综合可用性分析方法，其特征在于：S1中计算业务量包括电力通信光缆所承载业务的特征，具体包括：业务级别、业务类型、承载方式、通道方式、业务电压等级和业务数量；其中，业务级别的取值分别为：总部、分部和省公司；业务类型的取值分别为：继电保护、安全稳定控制、调度数据网、调度程控业务；承载方式的取值分别为：专用光纤和复用；通道方式的取值分别为：主用和备用；业务电压等级的取值分别为：交流1000kV、直流±800kV、直流±660kV、交流500kV和交流220kV；

其中，电力通信光缆的业务量S表示为：

其中，S(i)表示第i条光缆的业务量；N(i)为第i条光缆当前承载的业务数量；F_n为参与业务量计算的业务特征个数，j＝1,2,...,F_n，ξ(j)为第j个特征的权重，满足条件：为第j个特征、第k个取值。

3.如权利要求1所述的一种考虑业务特征的电力通信光缆综合可用性分析方法，其特征在于：S1中计算光缆可用性包括电力通信光缆的特征，具体包括：光缆电压等级、光缆类型、光缆长度和运行年限；其中，光缆电压等级取值分别为：交流1000kV、直流±800kV、直流±660kV、交流500kV、交流220kV、交流110kV和交流35kV；光缆类型的取值分别为：光纤复合架空地线和全介质自承式光缆；光缆长度是指光缆的实际物理长度，以km为单位；运行年限是指自投入运行到提取特征数据的年份数，以年为单位；

光缆可用性称为可靠性，将可用性A表示为：

A(i)＝1-τ(i)·λ(i)·L(i)

其中，A(i)表示第i条光缆的可用性；τ(i)为光缆中断的平均修复时间，与光缆类型有关；L(i)为光缆长度；λ(i)为每km光缆的失效率，与光缆电压等级、光缆类型和运行年限有关。

4.如权利要求3所述的一种考虑业务特征的电力通信光缆综合可用性分析方法，其特征在于：每km光缆的失效率包括：

每km光缆的失效率表示为：

其中，K_V为光缆电压等级系数；为光缆运行稳定阶段的失效率，即光缆每小时的中断次数，与光缆类型有关；t为光缆运行年限；t₀为光缆稳定运行阶段的时长，单位为年；K_λ为每年的光缆老化系数，与光缆类型有关。

5.如权利要求1所述的一种考虑业务特征的电力通信光缆综合可用性分析方法，其特征在于，S1中计算纤芯资源剩余占比包括电力通信光缆纤芯资源剩余占比表示为：

其中，η(i)表示第i条电力通信光缆纤芯资源剩余占比；n_z(i)为第i条电力通信光缆总纤芯数；n_s(i)为第i条电力通信光缆剩余纤芯数，属于可用光缆资源。

6.如权利要求1所述的一种考虑业务特征的电力通信光缆综合可用性分析方法，其特征在于，S2中具体方法为：

通过S1得到业务量S、光缆可用性A和纤芯剩余资源占比η3个向量；利用数理统计方法分别对3个向量的元素取值进行分析，将置信区间99％以外的数据视为极端数据对象，并予以清洗；

设经数据清洗以后用于分析的光缆数为n_r，利用清洗后的3个向量，构成矩阵B'，即对B'进行标准化，得到矩阵标准化表达式为：

矩阵即为所构建的分析数据集。