基于5G技术的通信基站设备故障监测系统的制作方法

本发明涉及通信设备检测系统的技术领域，尤其是涉及一种基于5g技术的通信基站设备故障监测系统。

背景技术：

目前随着5g网络的覆盖率不断上升，全国各地的5g基站数量正在飞速增长，与传统基站不同，5g基站因为有着较高的上传下载速度要求，因此对于基站性能和稳定性的要求更高，因此对基站的维护要求也更高。

现有的技术方案可参考申请公开号为cn110366195a的中国发明专利，其公开了一种基站故障检测方法及系统，基站故障检测终端检测基站状态，所述基站故障检测终端处于所述基站的覆盖范围内；当所述基站故障检测终端检测到基站故障时，向所述基站故障检测终端的前级设备上报异常告警信号，以使所述基站故障检测终端的前级设备在收到所述异常告警信号后，控制所述基站保存日志和/或重新启动；所述异常告警信号用于指示所述基站故障检测终端检测到基站故障。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：目前的基站故障检测系统能够有效实现对故障设备的定位和故障检测，但基站实际上是一套网络构造的设备，单就单个设备的故障检测无法有效实现对整个基站网络进行有效检测和质量预判，不仅会导致维修人员需要频繁进行维修，还只能够实现在损坏断网后维修恢复的效果，无法保障网络信号的稳定性和连续性，无法实现目前基数庞大且需求连续的5g使用需求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种能够及时对基站故障进行识别并在识别检修过程中降低信号中断时长的基于5g技术的通信基站设备故障监测系统。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于5g技术的通信基站设备故障监测系统，包括：

输入模块，接收外界输入的基站编码及对应的位置信息，生成并存储包含所有相互对应的基站编码及对应位置信息的位置信息组；

信号接收模块，接收指定基站发出的信号，当无法接收到对应基站发出的信号时，拾取位置信息组中对应的基站编码及对应的位置信息，生成为异常基站信息，输出异常基站信息；

输出模块，响应于异常基站信息，当接收到异常基站信息时，输出异常基站信息中包含的基站编码及对应的位置信息；

应急模块，包括

应急存储单元，包括多个应急基站，接收并存储外界输入的应急基站的编码及位置信息，生成应急位置信息组，输出应急位置信息组；

应急启动单元，响应于异常基站信息，当接收到异常基站信息时，应急启动单元调用应急位置信息组，遍历应急位置信息组中的所有位置信息，将应急位置信息组中的位置信息与异常基站信息中的位置信息做对比，在应急位置信息组中找到与异常基站信息中位置信息最接近的应急基站，调取该应急基站的编码及位置信息，输出为选择信息；

应急复制单元，响应于选择信息，当接收到选择信息时，启动选择信息中的应急基站并调用异常基站信息，复制异常基站信息中对应基站的所有信息和关联关系，缓存为替换信息并将替换信息复制到被启动的应急基站中，其后断电异常基站信息对应的基站，标记该基站为断电基站。

应急关闭单元，接收断电基站发出的信号，当接收到断电基站发出的信号时，开始按照给定时长计时并持续接收断电基站发出的信号，如给定时长内均能够接收到断电基站发出的信号，应急关闭单元调用选择信息，关停选择信息中对应的应急基站，并清空该应急基站中的替换信息。

通过采用上述技术方案，在基站均正常运行之后，便使用信息接收模块对指定基站进行信息接收，当信息接收模块无法接收到基站发出的信息，则说明基站故障，便输出异常基站信息方便操作人员维修，并自动启动应急流程，使用最靠近基站的应急基站对基站的数据和关联信息进行复制，启动应急基站进行信息传输以防止出现长时间信号中断的情况，在操作人员维修完毕并启动基站的时候，应急关闭单元会进行评估，如维修好的基站在持续时间内稳定输出信号，则说明维修完成并有效，则关停应急基站并清空应急基站中写入的信息，方便之后对应急基站的使用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括预警模块，预警模块包括：

位置划分单元，调用位置信息组，接收外界输入的划分规则，按照划分规则将位置信息组中的所有信息分为多个靠近信息组，存储并输出靠近信息组；

位置判断单元，调用异常基站信息，遍历靠近信息组，找到包含异常基站信息的靠近信息组，对该靠近信息组计次1次，以此类推，当有靠近信息组的计次超过三次时，输出该靠近信息组的所有信息为重点信息组，输出模块接受到重点信息组后，输出重点信息组中的全部信息；

位置缓存单元，响应于重点信息组，当接收到重点信息组时，调用并遍历应急位置信息组并找到与重点信息组中的基站数量相等且位置靠近的应急基站，存储这些应急基站的编码及位置信息为备用信息组，输出备用信息组；

预警启动单元，响应于备用信息组和重点信息组，复制重点信息组中所有基站信息及关联信息，存储为缓存信息，复制缓存信息到备用信息组中的应急基站中，将存储有相同缓存信息的基站和应急基站的相关信息标记并存储为为关联信息，并在复制完成后输出预警完成信号，应急启动单元接收到预警完成信号和异常基站信息时，调用重点信息组进行条件判断，判断条件为异常基站信息包含于重点信息组中，如判断结果为是，调用对应的关联信息，启动关联信息对应的应急基站。

通过采用上述技术方案，在进行基站布局的时候，按照基站位置将基站划分为多个解禁信息组并存储在位置划分单元中，当出现基站故障的时候，使用位置判断单元查找该基站对应在哪一个接近信息组中并进行计次，当一个接近信息组出现至少三次基站故障情况，则说明该范围的基站故障率较高，使用位置缓存单元调用附近的应急基站对这片故障率较高的区域中的所有基站信息进行复制，当区域内的基站再出现故障的时候，预警启动单元能够直接启动已经备份好数据的应急基站，从而有效保持信号的连续性，避免信号中断的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括：

测速模块，接收所有基站发出的信号，对所有基站在给定时长范围内发送的信息总量进行记录，并计算得到每个基站的平均速度v，对所有基站的平均速度v进行求平均运算，得到总体速度v，遍历所有平均速度v，找到所有小于总体速度v的平均速度v并标记这些平均速度v对应的基站信息为质疑信息组，输出模块接收到质疑信息组后对质疑信息组中的信息进行显示。

通过采用上述技术方案，测速模块能够对所有基站的平均速度v进行计算，并根据平均速度v计算出总体速度v，标记出所有速度低于总体速度v的基站，方便操作人员进行检查，确认速度较低的原因并排查故障。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：测速模块还包括恢复测速单元，恢复测速单元在给定时长中持续接收断电基站发出的信号，并对信息总量进行记录，通过计算得到并输出恢复平均速度v1，调用总体速度v进行逻辑判断，判断条件为v1≥v，如果判断结果为是，输出良好信号，如判断结果为否，输出存疑信号，输出模块接收到良好信号或存疑信号后，输出接收到的信号。

通过采用上述技术方案，恢复测速单元能够对恢复运行的断电基站的速度进行测算，如果测算出的恢复平均速度v1不小于总体速度v则说明断电基站的状态良好，反之，则表示修复状态存疑，方便操作人员及时发现维修出问题的基站。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括历史回溯模块，响应于异常基站信息，对所有异常基站信息进行存储，并定期对存储的信息进行遍历，如出现两个相同信息，则调用对应的基站信息和位置信息，生成质检信息，输出质检信息，输出模块接收到质检信息后，输出质检信息。

通过采用上述技术方案，历史回溯模块能够对异常基站信息进行存储，方便操作人员周期性的进行维修检查，同时，如果同一基站出现多次异常，则说明该基站的维护状态不好或者硬件出现问题，历史回溯模块会输出对应的质检信息方便操作人员有针对性的进行检查。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：应急模块还包括应急转换单元，响应于选择信息，当接收到选择信息时开始按照给定时长计时，计时结束时，将选择信息写入输入模块的位置信息组中并从应急位置信息组中删除，同时，从位置信息组中删除异常基站信息并开始接收断电基站发出的信号，当接收到断电基站接收到的信息后，抹掉断电基站中的数据并将对应的异常基站信息写入应急位置信息组，应急转换单元计时结束时断开应急关闭单元的连接。

通过采用上述技术方案，如果出现故障的基站长时间未被恢复，则应急转换单元会将被启动的应急基站写入位置信息组，代替原有基站，以保障能够进行正常的故障检查，如最终故障基站被修好，但此时位置已经被应急基站代替，则应急转换单元会中断应急关闭单元的运行，并将这一基站抹掉并归入应急基站中，用于后续的故障维护，通常情况下，应急关闭单元的时长应为几小时到几天的范围内，应急转换模块的时长为几天到几周的时间范围内。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括统计模块，统计模块响应于质检信息和异常基站信息，统计接收到异常基站信息的次数及对应的异常基站信息，统计质检信息的数量及对应的质检信息，输出统计信息，输出模块接收到统计信息后，输出统计信息。

通过采用上述技术方案，统计模块会周期性的对本周期内的基站故障情况进行统计，方便操作人员直观的看到基站的故障情况和反复故障情况，对相应基站进行特别关注。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：同一信号接收模块同时接收多个基站发出的信息，同一基站同时向多个信号接收模块输出信号。

通过采用上述技术方案，让基站和信号接收模块多对多进行信息传输，能够有效避免因为信号接收模块接收不良导致误判的概率，如果同一基站对应的多个信号接收模块均显示异常基站信息，则说明基站必然有问题，如果只有其中一个显示异常基站信息，则说明该信号接收模块出现问题，需要核查。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.能够在出现基站故障的时候及时采用应急基站对故障基站进行替换，从而缩短信号中断时长；

2.能够对故障集中的区域的所有基站进行备份，从而在出现基站故障的时候能够及时调用备份好的应急基站进行替换，从而维持信号收发的稳定性；

3.能够根据维修周期对基站和应急基站进行调换，从而保持运行中的基站均能够得到有效的故障检测，并留有足够多的应急基站在必要时对故障基站进行替换。

附图说明

图1是实施例1的整体系统示意图；

图2是实施例1中突出应急模块的局部系统示意图；

图3是实施例1中突出预警模块的局部系统示意图；

图4是实施例2中突出测速模块的局部系统示意图。

图中，1、输入模块；2、信号接收模块；3、应急模块；31、应急基站；32、应急存储单元；33、应急启动单元；34、应急复制单元；35、应急关闭单元；36、应急转换单元；4、预警模块；41、位置划分单元；42、位置判断单元；43、位置缓存单元；44、预警启动单元；5、测速模块；51、恢复测速单元；6、历史回溯模块；7、统计模块；8、输出模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种基于5g技术的通信基站设备故障监测系统，包括：

输入模块1，包括键盘等输入设备，接收外界输入的基站编码及对应的位置信息，生成并存储包含所有相互对应的基站编码及对应位置信息的位置信息组。

信号接收模块2，接收指定基站发出的信号，同一信号接收模块2同时接收多个基站发出的信息，同一基站同时向多个信号接收模块2输出信号。当接收同一基站发出信号的所有信号接收模块2均无法接收到对应基站发出的信号时，拾取位置信息组中对应的基站编码及对应的位置信息，生成为异常基站信息，输出异常基站信息。

输出模块8，包括显示屏等输出设备，响应于异常基站信息，当接收到异常基站信息时，输出异常基站信息中包含的基站编码及对应的位置信息。

应急模块3，包括多个应急基站31，当接收到异常基站信息的时候，调用应急基站31对异常基站信息对应的基站进行信息拷贝，并使用应急模块3替代故障基站进行信号收发。

预警模块4，响应于异常基站信息，调用应急基站31对异常基站信息频繁出现的区域的所有基站信息进行复制和备份，当备份范围内出现异常基站信息，启用已经完成备份的应急基站31进行使用。

当信号接收模块2无法正常接收到来自基站的信号时，操作人员便可在显示屏等输出设备上看到出现异常的基站和相关位置信息，从而及时进行基站维修。将基站和信号接收模块2多对多连接，能够有效判断是否出现因为信号接收模块2接受不良导致误判基站出现问题的情况。

参照图1，还包括历史回溯模块6，响应于异常基站信息，对所有异常基站信息进行存储，并定期对存储的信息进行遍历，如出现两个相同信息，则调用对应的基站信息和位置信息，生成质检信息，输出质检信息，输出模块8接收到质检信息后，输出质检信息。

参照图1，还包括统计模块7，统计模块7响应于质检信息和异常基站信息，统计接收到异常基站信息的次数及对应的异常基站信息，统计质检信息的数量及对应的质检信息，输出统计信息，输出模块8接收到统计信息后，输出统计信息。

历史回溯模块6和统计模块7的设置能够周期性的对基站故障情况和多次出现故障的基站进行显示，从而方便操作人员对容易出现故障的基站进行针对性的检修。

参照图2，应急模块3包括

应急存储单元32，接收并存储外界输入的应急基站31的编码及位置信息，生成应急位置信息组，输出应急位置信息组。

应急启动单元33，响应于异常基站信息，当接收到异常基站信息时，应急启动单元33调用应急位置信息组，遍历应急位置信息组中的所有位置信息，将应急位置信息组中的位置信息与异常基站信息中的位置信息做对比，在应急位置信息组中找到与异常基站信息中位置信息最接近的应急基站31，调取该应急基站31的编码及位置信息，输出为选择信息。

应急复制单元34，响应于选择信息，当接收到选择信息时，启动选择信息中的应急基站31并调用异常基站信息，复制异常基站信息中对应基站的所有信息和关联关系，缓存为替换信息并将替换信息复制到被启动的应急基站31中，其后断电异常基站信息对应的基站，标记该基站为断电基站。

应急关闭单元35，接收断电基站发出的信号，当接收到断电基站发出的信号时，开始按照给定时长计时并持续接收断电基站发出的信号，如给定时长内均能够接收到断电基站发出的信号，应急关闭单元35调用选择信息，关停选择信息中对应的应急基站31，并清空该应急基站31中的替换信息。

当接收到异常基站信息时，应急启动单元33遍历并调用与异常基站距离较近的应急基站31，并通过应急复制单元34对故障基站的信息等进行复制，启动应急基并断开故障基站便可使用应急基站31代替原基站进行信号传输，当故障基站维修完成并通电之后，应急关闭单元35会在给定时长（通常为几小时）中接收断电基站的信号，如果给定时长内断电基站的信号稳定，则说明维修完成，应急关闭模块会断电并抹除应急基站31中的数据，从而方便下次进行使用，避免应急基站31中的数据冗余或者混乱。

应急模块3还包括应急转换单元36，响应于选择信息，当接收到选择信息时开始按照给定时长计时，给定时间长度为10天-20天，计时结束时，将选择信息写入输入模块1的位置信息组中并从应急位置信息组中删除，同时，从位置信息组中删除异常基站信息并开始接收断电基站发出的信号，当接收到断电基站接收到的信息后，抹掉断电基站中的数据并将对应的异常基站信息写入应急位置信息组，应急转换单元36计时结束时断开应急关闭单元35的连接。

如果出现故障的基站长时间未被恢复的情况，则应急转换单元36会将被启动的应急基站31写入位置信息组，代替原有基站，以保障正在运行的基站能够正常被进行故障排查，如最终故障基站被修好，但此时位置已经被应急基站31代替，则应急转换单元36会中断应急关闭单元35的运行，并将这一基站抹掉并归入应急基站31中，用于后续的故障维护，通常情况下，应急关闭单元35的时长应为几小时到几天的范围内，应急转换模块的时长为几天到几周的时间范围内。

参照图3，预警模块4包括：

位置划分单元41，调用位置信息组，接收外界输入的划分规则，按照划分规则将位置信息组中的所有信息分为多个靠近信息组，存储并输出靠近信息组。

位置判断单元42，调用异常基站信息，遍历靠近信息组，找到包含异常基站信息的靠近信息组，对该靠近信息组计次1次，以此类推，当有靠近信息组的计次超过三次时，输出该靠近信息组的所有信息为重点信息组，输出模块8接受到重点信息组后，输出重点信息组中的全部信息。

位置缓存单元43，响应于重点信息组，当接收到重点信息组时，调用并遍历应急位置信息组并找到与重点信息组中的基站数量相等且位置靠近的应急基站31，存储这些应急基站31的编码及位置信息为备用信息组，输出备用信息组。

预警启动单元44，响应于备用信息组和重点信息组，复制重点信息组中所有基站信息及关联信息，存储为缓存信息，复制缓存信息到备用信息组中的应急基站31中，将存储有相同缓存信息的基站和应急基站31的相关信息标记并存储为为关联信息，并在复制完成后输出预警完成信号，应急启动单元33接收到预警完成信号和异常基站信息时，调用重点信息组进行条件判断，判断条件为异常基站信息包含于重点信息组中，如判断结果为是，调用对应的关联信息，启动关联信息对应的应急基站31。

通过对基站的区域划分，当同一靠近信息组中多次出现异常基站信息，则说明这个区域为故障多发区，此时，预警启动单元44能够给这一区域内的所有基站对应一个应急基站31，并将相互对应的基站中的信息复制到应急基站31之中，一旦预警启动单元44接收到异常基站信息是重点信息组中的一个基站，则可以及时启动对应的应急基站31进行替换，从而有效降低信号中断的时长，维持信息传输的稳定性。

实施例2：

与实施例1的差异在于，参照图4，本发明公开的一种基于5g技术的通信基站设备故障监测系统还包括：

测速模块5，接收所有基站发出的信号，对所有基站在给定时长t1范围内发送的信息总量q1进行记录，并计算q1/t1得到每个基站的平均速度v，对所有基站的平均速度v进行求平均运算，得到总体速度v，遍历所有平均速度v，找到所有小于总体速度v的平均速度v并标记这些平均速度v对应的基站信息为质疑信息组，输出模块8接收到质疑信息组后对质疑信息组中的信息进行显示。

测速模块5还包括恢复测速单元51，恢复测速单元51在给定时长t2中持续接收断电基站发出的信号，并对信息总量q2进行记录，通过计算q2/t2得到并输出恢复平均速度v1，调用总体速度v进行逻辑判断，判断条件为v1≥v，如果判断结果为是，输出良好信号，如判断结果为否，输出存疑信号，输出模块8接收到良好信号或存疑信号后，输出接收到的信号。

通过测速模块5，一方面，输出模块8能够显示出平均速度小于总体速度的基站，方便操作人员对这些速率较低的基站进行有效分析和巡检，从而保障基站的总体传输速度稳定，另一方面，能够对断电基站恢复后的恢复平均速度v1进行测算，并判断恢复平均速度v1是否能够达到总体速度v的水平，从而判断基站修复工作的效果是否良好。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。