网络故障等级范文

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篇1

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0135-02

助航灯光单灯监控系统可以实现对机场助航灯光的监控和自动巡检，在助航灯发生故障的时候能够及时将故障信息上报给监控中心，进而通知工作人员进行维修，保障了机场工作的正常运行。但传统的助航灯光单灯监控系统在机场使用时不可避免地出现了一些问题，比如故障信息误报、检测功能单一等等。无线传感器网络作为一门新兴的技术，正以其特有的优势越来越广泛地应用到各个领域。本文将无线传感器网络引入机场助航灯光单灯监控系统，实现助航灯的故障诊断，对提高灯光监控系统的可靠性，增强机场地面保障能力，保证飞机进近和着陆安全具有非常重要的意义。

1 无线传感器网络设计

1.1 结构设计

无线传感器网络的体系结构一般由传感器节点、汇聚节点、管理节点和互联网四部分组成，如图1所示。

在无线传感器网络中，大量传感器节点被随机部署在监测区域内，通过自组织方式形成网络，对目标进行监测。传感器节点获取的检测数据经本地简单处理后再通过邻近节点采用多方式传输到作为无线传感器网络与外部网络通信的网关节点的汇聚节点。汇聚节点又通过一系列的无线网络节点组成的传输网络把数据发送到远处的基站，基站再通过外部网络传输到远程数据库。数据经过处理后通过各种显示方式提供给终端用户。同时，用户和远程任务管理单元也可以通过外部网络与汇聚节点进行交互，向传感器节点控制命令和查询请求，并接受传感器节点发来的监测目标信息。

1.2 节点框架

通常，汇聚节点作为无线传感器网络的基节点，在模块设计上与传感器节点非常类似，也具有嵌入式微控制器系统、存储模块、通信模块和电源等功能模块。为了对上行数据进行融合处理，尽可能减少上行数据的总量，因此将数据融合模块作为汇聚节点的一个组成部分。为了能对上行数据进行融合处理，提出由嵌入式微控制器系统、数据融合模块、存储模块、通信模块和电源模块组成强汇聚节点，如图2所示。

数据融合模块将传感器网络的上行监测数据进行融合判决，再由汇聚节点将数据融合结果上传给观测者。而在带宽允许的情况下，汇聚节点再将原始数据转发给基站。这种设计可以提升在突发事件的情况下网络的实时性。该模块充分利用FPGA可并行计算的硬件资源和其硬件可配置的特性，实现高速数据融合处理。

2 算法模型

采用的神经网络算法模型如图3所示。

对于图3中的BP前向神经网络模型，设输入层含有M个神经元，采用线性恒等激励函数，对应的输入（第i个样本）因此为M维向量；隐含层内有L个神经元，激励函数可记为，采用Sigmoid激励函数；输出层神经元有J个，对应的激励函数可记为（与隐含层神经元的激励函数相同）。另外，期望输出（也称目标输出、样本输出）为J维向量；为输入层的第m个神经元到隐含层的第l个神经元之间的连接权值，而用于表示隐含层第l个神经元到输出层第j个神经元之间的连接权值；并可用和分别表示隐含层第l个神经元和输出层第j个神经元的阈值；表示隐含层第l个神经元的输出，它将被传递到输出层神经元作为输入的一部分，而表示输出层第j个神经元的实际输出。调整节点间连接的权重就是在训练神经网络时的工作。最早的也是最基本的权重调整方法是错误回馈法，现在较新的有变化坡度法、类牛顿法、Levenberg-Marquardt法和遗传算法等。无论采用哪种训练方法，都需要有一些参数来控制训练的过程，如防止训练过度和控制训练的速度。

设该神经网络的训练集为，其中对应输入，而为样本输出（用于对应校正图3所示的神经网络输出），为学习步长，该参数用来调节神经网络搜索最优权值的速度和振荡程度。

3 结语

本文以机场助航灯光为背景，对汇聚节点的数据融合算法进行了分析讨论，在C语言和Quartus II中进行仿真，并在FPGA上进行验证。通过两种方法进行权值处理。实验证明，该方法能提高处理速度与节约系统资源，并能有效地进行故障的应急处理。需要说明的是，该算法可推广至其它神经网络，并在相关领域中实用化。

参考文献

[1]李青云.民用机场助航灯光监控系统现状及发展趋势探究[J].价值工程，2010，29（20）：149-149.

[2]王立文，李春，王丙元.助航灯光故障检测与诊断系统的研究与实现[J].电气应用，2007，26（6）：106-110.

篇2

前言：计算机网络的发展已经逐渐的在人们的生活和工作中占据重要位置，那么在网路出现故障后，将直接影响到人们的工作和生活，所以做好局域网故障性质分析和网络故障排查也就十分重要。

一、局域网概述

无线局域网（Wireless LAN， WLAN）是不使用任何导线或传输电缆连接的局域网，而使用无线电波作为数据传送的媒介，传送距离一般只有几十米。无线局域网的主干网路通常使用有线电缆（Cable ），无线局域网用户通过一个或多个无线接取器（Wireless Access Points，WAP）接入无线局域网。

有线局域网（Wired LAN）的计算机局域网是把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起，在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆。

二、局域网主要出现的故障

2.1硬件故障

1）局域网络线路连接故障。线路是保证不同计算机进行数据传输的“生命线”，是核心组成部分，这也使其出现故障的频率比较高。线路的故障根据其内容更可以分为线路损坏与电磁干扰两种类型，前者是最为常见的问题之一。2）网络连接端口故障与问题。该问题也是局域网络中较为常见的问题之一，一般硬件设备上都配置有专门的指示灯作为问题识别最为直接的方法与手段，如果指示灯显示不正常，则说明端口有问题，应该根据不同的指示内容进行问题排查，并有针对性的进行解决。3）外接网络信息传输设备是网路系统的重要组成部分，因设备质量问题导致网络使用问题，但相比较而言，问题出现的概率较低，一旦出现问题，则会导致整个局域网路瘫痪无法使用。

2.2软件故障

1）浏览器。当IE浏览器本身出现故障时，自然会影响到浏览了；或者IE被恶意修改破坏也会导致无法浏览网页。这时可以尝试用"上网助手、IE修复专家"来修复，或者重新装IE。2）杀毒软件。如果网络防火墙设置不当，如安全等级过高、不小心把IE放进了阻止访问列表、错误的防火墙策略等，可尝试检查策略、降低防火墙安全等级或直接关掉。3）感染病毒。这种情况往往表现在打开IE时，在IE界面的左下框里提示：正在打开网页，但长时间没响应。可在任务管理器里查看进程，看看CPU的占用率如何，如果是100%，可以判断是感染了病毒。很多的病毒，杀毒软件无能为力时，唯一的方法就是手动删除。4）网络TCP/IP协议配置的问题。局域网上可以Ping通IP地址，但Ping不通域名：TCP/IP协议中的"DNS设置"不正确，请检查其中的配置。TCP/IP协议的配置主要包括：IP地址、网关、子网掩码的配置。

三、局域网故障排除工具

3.1硬件工具

检查网卡指示灯，如不亮，说明网卡损坏，要更换W卡，安装驱动，设置网络参数后，可解决问题。如果安装配置后，系统检测时报错或检查不到网卡的配置信息，说明网卡没有正确安装，可更换插槽重新配置。

3.2软件工具

排查网络故障的过程中，有时会难以确定故障的根源。如果利用一些软件，可以降低诊断的难度，这些软件直接附带在Window程序中，在“开始一运行”输入Cmd命令调出Dos窗口，可以方便使用。1、Ping程序。Ping是网络中最常用的小工具，它主要用来确定网络的连通性问题。Ping本地地址或者127.0.0.1可以确认本机是否正确安装了网卡，是否正确安装了TCP/IP协议，是否正确配置了IP地址和子网掩码。2、Ipconfig程序。IPconfig可以显示出本地计算机的IP配置信息和网卡的Mac地址。此方法对于用户进行计算机网络的全而检查是很有用的。3、Tracert程序。Traced通过向口标发送不同IP的存活时间值的ICMP数据包来判断口标使用的路由，也就是说当用户连接到一个网站上时，可以查看出从用户的计算机经过了哪些中转服务器才能最终到达口标训一算机。4、Netstat程序 。Nelslal可以显示有关统训一信息和当前TCP/IP网络连接的情况，能够得到非常详尽的统计结果。运行Nelslal程序之后，可以了解到当前训一算机的IP地址、训一算机名称、连接使用的协议与端口等信息，而且在使用附加参数之后还可以获得更多的有用信息。

四、总结

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中图分类号：S7520 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0059-01

由于PROFIBUS-DP现场总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点，现已被广泛应用于流水线加工的过程自动化领域。但由于用户对PROFIBUS-DP现场总线技术的了解程度不同，再加上生产现场情况复杂，因而导致通讯上存在隐患和故障，如果不能及时发现和处理，将有可能导致系统无法正常工作，从而影响整个生产的运行。下面通过一个故障实例的排查和解决，分享一下PROFIBUS-DP现场总线在使用过程中遇到的问题和故障分析思路。

某卷烟加工企业制丝车间梗丝工艺段在实际生产过程中频繁出现网络故障报警引起的设备停机现象，复位故障报警后设备重启运行正常，在很大程度上直接影响生产的质量和进度。该工艺段设备控制系统采用西门子公司S7-400PLC作为控制主站，由PROFINET工业以太网连接现场I/O 子站进行通讯，不具备PROFINET接口的变频器等设备通过PROFIBUS-DP与PLC相连， 对部分电机完成启、停和调速控制，实现工艺段设备按工艺要求完成生产。由于PROFIBUS-DP总线上连接的设备多，分布距离长，设计时为保证网络通讯正常可靠，使用了4个OLM组成DP总线的光纤环网，分3组将PROFIBUS-DP设备接入与主站进行通讯。

经过查看故障报警记录，该网络故障主要集中在连接变频器驱动的PROFIBUS-DP网段，通常这种时断时续的网络故障都是由于DP网络受干扰，影响通讯传输引起的。通过查阅相关资料，我们分析影响DP网络通讯传输的原因主要有以下几点：

1 网络布线不规范

1）选择标准PROFIBUS通讯电缆

2）屏蔽层多点接地

对于所有的PROFIBUS站点都要求进行接地处理，即“多点接地”。

3）规范布线

不同电压等级的电缆分线槽布线，如果现场无法分线槽布线，则将两类电缆尽量远离，中间加金属隔板进行隔离，同时金属线槽要做接地处理；通讯电缆与动力电缆避免长距离平行布线，可以交叉布线，两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容性耦合而产生干扰；通讯电缆过长时，不要形成环状，如果有磁力线从环中间穿过时，根据“右手定律”，容易产生干扰信号。

2 通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理不好

需要将屏蔽层压在插头的金属部分外，还需要注意屏蔽层不要剥开的太长，否则会暴露空间，成为容易受干扰的“天线”。另外，通讯电缆在进、出电柜时，都应该将电缆的屏蔽层进行接地处理。这样避免外部的干扰信号进入电柜，同时也避免柜内产生的干扰对外部设备造成影响。

3 变频器等干扰源设备对通讯的影响

变频器等比较大功率的设备除了通过干扰电源、通过空间辐射干扰影响设备正常运行外，随着变频器等设备具有PROFIBUS通讯的能力，这些设备产生的干扰也有可能直接进入通讯系统。

根据自身网络结构和现场安装的情况，我们认为在系统设计安装时，系统接地和线缆铺设对系统可靠性的影响已得到足够重视，动力电缆和通讯线缆也进行了分开铺设，但动力电缆和通讯线缆进入变频柜后有混行和交叉情况，PROFIBUS-DP总线的屏蔽处理也不完善；同时由于我车间变频器采用集中放置，启、停时产生的谐波较大，对系统信号干扰影响很大，极可能导致启、停、换向和调速时干扰信号引起网络故障报警。所以考虑从以下几个方面采取措施对故障进行解决：

1 检查通讯电缆的接地情况。

2 按规范处理并检查通讯电缆的屏蔽。

3 对集中放置变频器电柜内的动力电缆和通讯电缆的走线进行重新布置，分区铺设，避免平行布线；电缆过长的剪短重接，不形成环状磁力线干扰；替换大功率电机动力电缆，采用屏蔽电缆接地。

4 检查变频器安装背板接地，对变频器通讯电缆进、出线屏蔽接地进行接地可靠性处理，减小变频器驱动对网络的干扰。

通过以上改进措施，故障频率显著减少，但仍会不定时出现网络故障报警，故障并未能彻底得到解决。测试的结果表明：虽然系统的抗干扰能力得到了加强，但集中放置变频器产生的干扰源并没有消除，短期内不可能改变这种控制方式，只能另想办法解决。

PROFIBUS-DP总线网络组态的时候，在网络属性中可以对网络参数中的传输率进行设置（HW work SettingsTransmission Rate），一般设计都采用默认值：187.5Kbps，但是我们知道网络中在满足数据交换需求的条件下传输率越低，网络的数据传输越稳定，传输过程中数据的丢包、错包情况越少，相应的抗干扰的能力也就越强。到底该设置多大的传输率即能抗干扰又能满足数据传输要求呢？

首先我们现场使用的丹佛斯FC300型变频器不支撑45.45Kbps的网络传输率，所以这个选项可以排除；其次变频器的数据交换输入和输出加起来需要使用24 Byte（字节），而DP网段上的其它设备最大的数据交换才使用40 Byte（字节），最小选项9.6Kbps远远能够满足数据传输要求，但为了不至于将网络传输速度拖的太慢，最终选择19.2Kbps作为DP网络的传输率。

改变PROFIBUS-DP网络传输率后，重新进行测试，网络故障报警消除，DP网段上其它设备运行正常，整个工艺段生产控制系统也运行正常，问题圆满解决。

随着PROFIBUS-DP网络应用于工业生产，网络干扰问题一直困扰着用户，结合此次故障排除的过程和实际生产遇到的问题，我们深刻的体会到，大部分此类故障都是前期设计不完善以及安装不严格遵照规范施工造成的，诸如网络线材不符合标准、线缆混合铺设、屏蔽层接地不可靠、DP网络适配器电压不稳定和干扰源设备对通讯的影响等等，在使用过程中发生网络故障，这些地方也应该重点进行检查，当然，文中提到的修改DP网络传输率的方法也可以作为应急恢复生产和补救措施应用，也算是从不同的角度为此类网络故障的解决提供参考。

参考文献

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中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2017.16.105

集中故障管理是指将区域化管理逐渐转化为互联的全局管理。其主要内容包括告警管理、工单管理和故障管理。其中告警管理是故障管理的信源，而工单管理则是故障管理的信宿，故障管理则将管理流程的两端融合。具体技术探讨如下。

1 告警管理

集中监控模式下的告警管理主要过程包括告警获取和标准化管理过程。

1.1 网络设备告警获取

设备的告警获取是通过全量接入的方式来实现集中管理，分为主动高警和被动告警两种。主动告警将设备的运行状况上传至管理系y，而被动告警则是由网络管理系统发送消息至设备，通过信息反馈结果判断其运行稳定性。主动上报类告警通常是提前设计类，是由于生产厂家设定的告警级别和告警范围，将网络信息上传于综合网管，可以提供告警时间、发生频率以及告警特征。被动探测类告警的原理是告警标准化，也就是对设备的规划和处理过程。网络设备的告警系统具体复杂性，并且告警系统肩负着整个网络的安全，因此在信息传输上和网络告警字段上均采用解析协议的方式，并且要合理设置字段的长度，选择自动网络信息匹配原则，防止垃圾信息累积。设置通信设备告警时间并派发工单，为整个网络故障的处理提供基础。

1.2 告警标准化管理

不同生产厂家对于告警信息的设置不同，因此对于企业应用而言，需定义标准化的告警管理。告警标准化字段是由告警逻辑分类、告警逻辑子类、告警产生的影响以及业务量组成，设备在运行和更新过程中均会产生告警，但是如果网络系统已经部署，则告警很难发生。标准化的管理系统从系统的运行需求出发，致力于满足智能化、高效化需求。自动匹配告警信息关键字段，通过是否匹配成功来判断故障工单的形成。检查告警工单，是否存在工单缺失现象，并要求厂家给予补充，如未达到要求，则需填写评审意见并退还给网络设备厂商。

2 工单管理

告警类型会由于专业、生产厂家的不同而存在差异，全量告警则会导致工作量巨大，并且无法找到故障位置。因此工单管理是企业的重要项目之一，单条告警管理通常可以分为正向梳理和反向梳理。也就是区分正常运行软件与存在问题的软件，列出“白名单”或“黑名单”，将不需要的告警单排除，两组梳理方法应用的环境不同，应根据监控现场的特点具体来定。具体为：以告警关联逻辑、地理维护区域和设备链接拓扑为基础，形成工单合并逻辑。通过告警时间图确定告警周期和故障告警历史分布。若合并后告警满足派单时延要求则形成故障工单，当故障工单已告警但未消的同时，出现新的告警，则应将该工单追加为新的故障工单，并且可以建立告警数据库，对数据进行优化与评价，分别对相关的派单规则进行分析评估，形成新的信息评估方法。

信息评估方法从故障工单的处理量和网络系统承载的负荷两个角度进行分析，对优化后的告警进行评估，提供告警关联数据，使工单追加更加方便，也使问题的发现和解决更加方便。在这一背景下，工单追加实现了可视化，并且分析能力增强，告警工单模拟分析后，维护需求也将随着派单规则及时准确的维护网络运维管理能力。故障工单处理包括预处理和工单直派两个过程。故障工单预处理主要应用于无线传输设备，是在预处理后形成自动执行系统并下达相关命令，但是对于跨专业来说，主要以人工输入的方式呈现，可以实现故障的具体定位。以无线专业为例，对告警网元的物理名称及相关的物理位置信息进行提取。信息传输告警单元依次经过传输链路、动环机房，最后输出全部的告警信息，并实施信息分析和处理，判断故障点所在位置。集中监控技术的优势在于可进行中英文描述转化，可以将告警信息中的大量因为信息转化为汉语告警形式，使其更加清晰，辅助汉字的出现满足了使用者的需求，使其更加清晰的解读故障，分析故障原因，以免造成歧义或者内容重复。最终使工单内容文字量最小化，但故障判断效率最大化，缩短故障诊断和处理时间。故障的准确定位与信息通信系统而言是十分重要的，随着我国移动通信用户的增多，这一问题的解决更是迫在眉睫。通过对各专业告警数据信息的关联及智能分析，实现了故障准确定位同时对定位准确性进行了事前验证评估，可以实现对故障的精准派单，支撑维护排障，缩短故障时长。

3 故障管理

首先，建立集中监控系统后，信息通信网络故障应建立渠道优化路径，并建立停工应急预案，以便于尽早的解决故障问题。所谓集中故障管理是指将所有信息同时处理，但是这明显的增加了故障管理和处理成本，因此，有必要建立完善的信息渠道，包括网络设备性能和板卡端口，实施状态查询的工作。一线维修人员的素质对于故障管理而言是重要的，随着科技的发展，可以搭建良好的沟通方式，对网络运行状态要把握清晰，通过关键性指标原则，建立自主查询系统。并提供指标实时报道，不同等级的预警信息，保证网络运行安全。提供最新的网络运行资讯，建立具有层次性的网络维护体系，提供网络维护相关方案，对出现故障或者失效的网站给予正确的解决措施，建立二级和三级监控系统，实现对应急故障的处理。

其次：管理流程穿越与质量管控。将告警数据信息流和工单主要字段流进行公布并且要对故障的类型进行区分，保证故障信息的钻取分析，采取集中监控制度可以对其进行事前分析，以便于做好故障预警工作。对各个环境进行优化匹配，比如工单质量的控制，再比如故障的处理效率评估，以及故障的诱因分析等。告警级别具有层次性，告警工作量是巨大的，在变化波动的前提下，基于告警等级将故障进行分类，并及时检测隐性故障，分析故障分布情况。对故障分析原因提供数据支持，进一步确定故障原因。而“渠道优化与应急预案”则使故障管理更加稳固和高效，提高移动通信网络的整体监控能力和网络质量。

4 总结

集中监控下的信息通信网络故障管理是移动通信行业的重要任务之一，但这一过程度技术和设备都具有较高要求，并且这一过程应贯穿始终。通过网络监控，进而提高系统的运行稳定性。一旦出现故障，将会影响系统的整体运行，因此其管理应设计大网络管理、监控等各个环节，我国的移动通信网络故障时有发生，通常会影响网络运行状态，导致网络信号不佳甚至断网。故障的监控效率还需要进一步提高，除了设备更新外，还需要进一步的保证管理人员的素质提高。本章虽然将重点放在故障管理技术的实施上，但是依然不能忽视管理人员的作用，要对管理和维修人员进行培训，使其掌握第一时间的故障处理意识，在集中监控下，信息通信网络会第一时间预警，在不同的预警方式下，工作人员均须及时关注，查找故障位置，并进行故障维修。总之，集中监控下的信息通信网络故障管理是一项长期的、艰巨的任务，需要进一步的完善与提高。

参考文献

[1]叶长根.基于业务平台综合网管的全业务流程监控设计思路和解决方案[J].电信技术，2014，（3）.

[2]吕雪峰，陈刚.电信企业网运体制改革探索[J].通信企业管理，2014，（2）.