【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分析光纤通信数据传输稳定性的，特别是涉及一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统。
技术介绍
1、在智能电网建设快速发展的背景下，配电通信光缆作为电力通信网络的核心组成部分，其承载状态的分析变得尤为重要。配电通信光缆不仅承担着传输电力监控数据、调度指令等关键信息的任务，还是保障整个电力网络稳定、高效运行的基础设施。因此，对配电通信光缆的承载状态进行深入分析，对于预防潜在故障、优化网络性能以及确保电力通信安全具有不可忽视的意义。
2、然而，现有的承载状态分析方法主要关注业务层面的性能评估，如电压稳定性、传输网络的流畅性以及通道方式的可靠性等常规指标。这些分析确实为电力通信网络的运行状况提供了重要的参考信息，但仅仅停留在业务层面进行评估存在一定的局限性。实际上，配电通信光缆的自身结构状态和环境因素也会对其正常业务的承载产生直接影响。例如，光缆的老化、磨损或不当的安装方式、温度、湿度、气压等都可能导致光缆传输能力的下降，进而影响其业务承载能力。
3、除此之外，配电通信光缆所处的网络传输区域的传输交错性和复杂度也是一个不容忽视的因素。在一个高度交错的传输网络中，光缆的传输性能会受到其他信号源的干扰，增加信号丢失或失真的风险。同时，复杂的网络结构也增加了故障排查和维修的难度，对电力通信网络的稳定运行构成潜在威胁。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的承载状态分析方法主要关注业务层面的性能评估，忽略了光缆本身结构状态和环境因数的技术问题，特
2、为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，应用于通讯系统上，所述系统包括：
3、数据采集模块，用于采集光纤的物理属性数据、环境干扰数据和光中继器的属性数据；
4、预处理模块，与所述数据采集模块连接，用于将数据采集模块采集的数据进行预处理；
5、数据分析模块，与所述预处理模块连接，接收预处理模块发送的数据，并提取特征数据，根据所述特征数据进行分析，输出异常值，基于所述异常值判断出所述通讯系统的潜在问题，若所述数据分析模块无异常值输出，则判断所述通讯系统运行稳定；
6、通讯模块，与所述数据分析模块连接，用于将数据分析模块输出的分析结果发送至服务器，若数据分析模块输出的分析结果为通讯系统存在潜在问题时，通过所述服务器进行报警，提醒云端的工作员解决该所述潜在问题。
7、作为本专利技术的一种可选实施例，可选地，所述数据分析模块为数据分析模型；
8、所述数据分析模型的训练步骤为：
9、s1、获取光纤的物理属性数据、环境干扰数据和光中继器的属性数据，并将获取的数据按比例分为训练集和测试集；
10、s2、对所述训练集中的光纤的物理属性数据、环境干扰数据和光中继器的属性数据进行处理，并提取局部特征数据，对所述局部特征数据进行聚合，获得全局特征数据；
11、s3、建立数据分析模型，并基于所述局部特征数据和全局特征数据对所述数据分析模型进行迭代训练；
12、s4、通过测试集对所述数据分析模型进行测试，并利用损失函数对数据分析模型进行优化；
13、s5、利用所述数据分析模型对所述通讯系统的稳定性进行分析。
14、作为本专利技术的一种可选实施例，可选地，所述局部特征通过注意力机制提取，注意力机制的表达式为：
15、
16、其中，attentin(,,)表示注意力机制，q表示查询矩阵，k表示键矩阵，v表示值矩阵，softmax()表示归一化，t表示转置，dk表示键向量的维度。
17、作为本专利技术的一种可选实施例，可选地，所述数据分析模型包括输入层、至少一个隐藏层和输出层；
18、利用所述数据分析模型对所述通讯系统的稳定性进行分析包括：
19、s51、将所述通讯系统中的光纤进行分段，获取每段光纤的位置数据；
20、s52、基于所述每段光纤的位置数据，利用相位差公式获取该位置的陷波频率；
21、相位差公式为：
22、
23、
24、其中，δθ表示相位差，n表示扰动信号与光纤作用的强弱，qn表示第n个扰动信号的位置，snv表示第n个扰动信号的第v个频率，hnv表示第n个扰动信号的第v个频率处的幅度，x表示光纤的折射率，ld表示分布式光纤中非平衡马赫曾德尔干涉仪中两个臂的长度差，c表示光的传播速率，t表示时间，τt表示分布式光纤中从入射到返回入射点所用的时间，e表示自然底数，k表示使用时长，k1表示参照使用时长，y表示使用频率，y1表示参照使用频率，n1表示维修次数，n表示使用次数；
25、s53、所述数据分析模型根据陷波频率获取扰动位置。
26、作为本专利技术的一种可选实施例，可选地，所述数据分析模型对所述通讯系统的稳定性进行分析还包括：
27、s54、计算分布式光纤通讯延迟度，基于所述通讯延迟度评估分布式光纤的稳定性，若所述通讯延迟度越小，则分布式光纤越稳定，若所述通讯延迟度越大，则分布式光纤越不稳定；
28、所述通讯延迟度的计算公式为：
29、
30、其中，z表示通讯延迟度，b表示通讯系统的通讯容量，ψ表示通讯系统中的数据传输跳数，y表示两通讯节点之间的物理距离，φ表示通讯系统的平均传输速率，ε表示影响因子，zi表示通讯节点i的通讯延时度。
31、作为本专利技术的一种可选实施例，可选地，所述光纤的环境干扰数据包括温度数据、气压数据和湿度数据，基于所述温度数据、气压数据和湿度数据计算环境干扰系数；
32、所述环境干扰系数的计算公式为：
33、
34、w1+w2+w3＝1
35、其中，α表示通讯系统的环境干扰系数，i表示光纤总数，i表示第i段光纤，ln(·)表示以10为底的对数函数，w1表示温度数据的权重，| |表示取绝对值，asi表示第i段光纤的温度数据，bsi表示第i段光纤的标准温度，w2表示气压数据的权重，aqi表示第i段光纤的气压数据，bqi示第i段光纤的标准气压，w3表示湿度数据的权重，ari表示第i段光纤的湿度数据，bri示第i段光纤的标准湿度；
36、所述数据分析模块基于所述环境干扰系数判断所述通讯系统的稳定性；
37、表达式为：
38、
39、其中，η表示光纤的稳定性阈值。
40、作为本专利技术的一种可选实施例，可选地，所述光中继器的属性数据包括输入光功率、输出光功率、最大输入信号功率、最小输入信号功率、错误比特数和性能参数变化量；所述光中继器的影响系数表达式为：
41、
42、其中，ε表示光中继器的影响系数，e表示自然底数，λ表示输入光功率，λ1表示输出光功率，b表示错误比特数，bt表示总错误比特数，τ表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，应用于通讯系统上，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述数据分析模块为数据分析模型；
3.如权利要求2所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述局部特征通过注意力机制提取，注意力机制的表达式为：
4.如权利要求2所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述数据分析模型包括输入层、至少一个隐藏层和输出层；
5.如权利要求4所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述数据分析模型对所述通讯系统的稳定性进行分析还包括：
6.如权利要求1所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述光纤的环境干扰数据包括温度数据、气压数据和湿度数据，基于所述温度数据、气压数据和湿度数据计算环境干扰系数；
7.如权利要求1所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述光中继器的属性数据包括输入光功率、输出光功率、最大输入信号功率、最小输入信号功率、错误
8.如权利要求1所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述通讯系统的综合性能系数的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，应用于通讯系统上，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述数据分析模块为数据分析模型；
3.如权利要求2所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述局部特征通过注意力机制提取，注意力机制的表达式为：
4.如权利要求2所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述数据分析模型包括输入层、至少一个隐藏层和输出层；
5.如权利要求4所述的一种分布式光纤通信数据稳定性分析系统，其特征在于，所述数据分析模型对所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉华，李雨晨，王朝龙，黄俊森，王顺，
申请(专利权)人：重庆东电通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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