本发明涉及信息
技术领域：
，特别是涉及一种通信蓄电池运行数据采集监控方法及系统。
背景技术：
：随着通信网网络日趋庞大，通信设备的集成化、数字化程度不断提高，通信电源设备和供电系统的任何故障，都可能引起大范围的通信网瘫痪，造成重大损失。通信电源对通信安全非常重要，必须保证连续运行。蓄电池作为电力通信最重要的后备电源系统，是保障通信畅通的重要手段。现现有技术中需要通过对蓄电池的运行数据进行采集分析，使得运行人员在工作中能够查看所关注的通信蓄电池运行数据。目前，对于通信蓄电池运行数据的采集，有些制造业企业仍然在使用一边测量，一边手工记录到纸张，最后再导入到数据库或者输入到电脑中进行处理，不但管理人员工作繁重，而且无法保证数据的准确性、实时性，而对于现场的不良产品信息及相关的产量数据，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集更是一大难题。综上所述，在现有技术中对于如何对通信蓄电池运行数据进行实时、准确、自动采集的问题，以及如何减少人为参与的同时保证数据正确性和及时性的问题，尚缺乏有效的解决方案。技术实现要素：针对现有技术中存在的不足，本发明提出了一种通信蓄电池运行数据采集监控方法及系统，通过数据封装、数据校验和模型定义完成监控单元和后台监控终端之间通信蓄电池的遥测、遥信及遥控数据的传送，有效实现了通信蓄电池运行数据在传输过程中的可靠性、扩展性和稳定性；并将有效数据采集到数据库中，实时监视蓄电池运行数据，监控电源的运行状态，系统将数据进行记录并处理，及时侦测故障，通知人员处理，并对电源设备的集中监控维护管理，可有效提高系统的可靠性。本发明的第一目的是提供一种通信蓄电池运行数据采集监控方法。为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：一种通信蓄电池运行数据采集监控方法，该方法包括：将后台监控终端、监控模块、监控单元和通信蓄电池构建系统模型；基于构建的系统模型，将监控单元采集的通信蓄电池运行数据进行数据封装，并通过一定协议传输至监控模块；对监控模块接收的数据进行数据校验，并传输至后台监控终端；根据后台监控终端接收的数据设定通信蓄电池运行状态门限值，当接收的数据超过门限值时，产生告警信息；根据告警信息，确定故障源，采用因素间相关关系识别方法分析故障原因；基于所述故障原因，制定电路迂回方案和故障修复任务，并派发给运维人员执行。在本发明中，首先进行系统建模使得整个系统的数据结构清晰化，避免数据混乱的现象，在数据传输过程中采用了数据封装与数据校验，避免了数据帧的丢失，保障通信蓄电池运行数据采集的完整性和可验证性，实时监控电源的运行状态，将数据进行记录并处理，及时侦测故障，通知人员处理，并对电源设备的集中监控维护管理，可有效提高通信蓄电池监测的可靠性。作为进一步的优选方案，本方法采用从上层到底层的建模方式将后台监控终端、监控模块、监控单元和通信蓄电池构建系统模型，所述系统模型由上而下依次包括如下四个层面：后台监控终端层、监控模块采集器层、监控单元采集器层和通信蓄电池监测点层。作为进一步的优选方案，所述采用因素间相关关系识别方法分析故障原因包括：调取历史故障数据，所述历史故障数据包括故障类型、修复项目和每一故障类型的出现次数，所述每一故障类型的出现次数作为每一故障的指标值；针对每一故障建立样本库，所述样本库中每一故障对应多个因素；将所述历史故障数据与样本库作交叉访问，对比所述修复项目和所述因素，获取每一故障对应的因素产生频次，将所述频次作为因素的指标值，基于距离相关性，计算故障指标值与因素指标值之间的距离相关系数，根据所述距离相关系数建立故障—因素表；根据所述故障源，采用查找法从故障—因素表中查找故障原因。作为进一步的优选方案，基于距离相关性，计算故障指标值与因素指标值之间的距离相关系数包括：计算故障指标值和因素指标值之间的距离协方差和方差，得到距离相关系数。作为进一步的优选方案，本方法还包括：根据故障源的信息，确定由所述故障源牵连的其他电力设备，生成设备影响报告，派发给运维人员。作为进一步的优选方案，本方法还包括：根据故障源的信息，确定由所述故障源牵连的电力业务，生成业务影响报告，派发给运维人员。作为进一步的优选方案，本方法还包括：对所述故障原因进行核实，查找误报、重报、漏报信息，若核实无误再制定电路迂回方案和故障修复任务。作为进一步的优选方案，本方法所述告警信息包括以下告警项目：三相输入电压过/欠压、三相输入电流越限、三相输出过压/欠压、输出电流越限、蓄电池电流越限、直流分路熔丝断、蓄电池熔丝断、蓄电池温度、整流模块工作状态、频率过高/过低、熔丝故障、直流输出电压过压/欠压、主要分路熔丝/开关状态。本发明的第二目的是提供一种计算机可读存储介质。为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由移动终端设备的处理器加载并执行以下处理：调取历史故障数据，所述历史故障数据包括故障类型、修复项目和每一故障类型的出现次数，所述每一故障类型的出现次数作为每一故障的指标值；针对每一故障建立样本库，所述样本库中每一故障对应多个因素；将所述历史故障数据与样本库作交叉访问，对比所述修复项目和所述因素，获取每一故障对应的因素产生频次，将所述频次作为因素的指标值，基于距离相关性，计算故障指标值与因素指标值之间的距离相关系数，根据所述距离相关系数建立故障—因素表；根据故障源，采用查找法从故障—因素表中查找故障原因。本发明的第三目的是提供一种通信蓄电池故障原因分析装置。为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：一种通信蓄电池故障原因分析装置，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下处理：调取历史故障数据，所述历史故障数据包括故障类型、修复项目和每一故障类型的出现次数，所述每一故障类型的出现次数作为每一故障的指标值；针对每一故障建立样本库，所述样本库中每一故障对应多个因素；将所述历史故障数据与样本库作交叉访问，对比所述修复项目和所述因素，获取每一故障对应的因素产生频次，将所述频次作为因素的指标值，基于距离相关性，计算故障指标值与因素指标值之间的距离相关系数，根据所述距离相关系数建立故障—因素表；根据故障源，采用查找法从故障—因素表中查找故障原因。本发明的第四目的是提供一种通信蓄电池运行数据采集监控系统。为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：一种通信蓄电池运行数据采集监控系统，该系统包括：监控单元，所述监控单元用于实时采集通信蓄电池遥测、遥信数据，以及遥控信号的接收以及遥测、遥信数据的数据封装传送，并根据遥控信号远端遥控通信蓄电池；监控模块，所述监控模块与所述监控单元连接，下发远端遥控信号以及周期性采集监控单元的通信蓄电池遥测、遥信数据，并进行数据校验；后台监控终端，所述后台监控终端与所述监控模块连接，用于下发远端遥控信号以及接收通信蓄电池遥测、遥信数据，设定通信蓄电池运行状态门限值，当所述遥测数据超过门限值时，产生告警信息；通信蓄电池故障原因分析装置，所述通信蓄电池故障原因分析装置与所述后台监控终端连接，用于根据告警信息，确定故障源，采用因素间相关关系识别方法分析故障原因；服务器，所述服务器与所述通信蓄电池故障原因分析装置连接，用于根据故障原因，制定电路迂回方案和故障修复任务，并派发给运维人员执行。作为进一步的优选方案，上述系统还包括智能终端，与所述服务器相连，用于接收电路迂回方案和故障修复任务。作为进一步的优选方案，上述系统还包括打印设备，与所述服务器相连，用于打印纸质内容。本发明的有益效果：(1)本发明对通信蓄电池运行数据采集监控系统进行系统建模，使得整个系统的数据结构清晰化，避免数据混乱的现象；(2)本发明在数据传输过程中采用了数据封装与数据校验，避免了数据帧的丢失，保障通信蓄电池运行数据采集的完整性和可验证性；(3)本发明实时监控电源的运行状态，将数据进行记录并处理，及时侦测故障，通知人员处理，并对电源设备的集中监控维护管理，可有效提高通信蓄电池监测的可靠性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本发明方法流程图；图2是本发明通信蓄电池运行数据采集流程图；图3是本发明通信电源故障分析流程图；图4是本发明系统示意图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
技术领域：
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如前文所说的，由于目前通信蓄电池性能数据较多，虽然数据完善，但如何保障采集数据的完整性和可验证性，保证数据通信的可靠性是亟待解决的问题，此外，监控过程需要查找相应遥测值时比较繁琐，也很难准确分析遥测数据所带来的影响。为此，本发明提出了一种通信蓄电池运行数据采集监控方法及系统，通过数据封装、数据校验等机制解决了上述问题，当遥测数据发生重要或紧急告警时给予故障原因分析。实施例1：具体的，如图1所示，在本实施例中首先采用从上层到底层的建模方式将后台监控终端、监控模块、监控单元和通信蓄电池构建系统模型，所述系统模型由上而下依次包括如下四个层面：后台监控终端层、监控模块采集器层、监控单元采集器层和通信蓄电池监测点层。针对各个模块的具体装置，系统模型分为如下几个层面：监控站点-->采集器-->采集器-->监测点(蓄电池单体电压)。对通信蓄电池运行数据采集监控系统进行系统建模，使得整个系统的数据结构清晰化，避免数据混乱的现象。基于构建的系统模型，通过采集器将遥测终端接收到的实时数据，进行清洗，并将有效数据采集并存储，具体的，如图2所示，将监控单元采集的通信蓄电池运行数据进行数据封装，并通过一定协议传输至监控模块；对监控模块接收的数据进行数据校验，并传输至后台监控终端；本方法监控单元与监控模块之间采用modbus_rtu通讯协议按照约定的格式进行数据传输，监控模块为上层后台机，监控单元为下位机，监控单元采用电池监测仪采集具体的通信蓄电池运行数据。监控模块通过socket连接方式向各个采集通信蓄电池运行数据的监控单元下发命令，在500ms时间内等待应答，若无应答或接收应答错误则认为本次通讯过程失败。通讯应答成功后，监控模块向监控单元发送数据封装的主机查询数据帧：地址码下位机电池监测仪的地址1字节功能码命令代码字节1字节寄存器地址访问电池监测仪的数据编码2字节数据区通信的实际数值、设置点等n字节校验高字节crc(冗余循环码)1字节校验低字节crc(冗余循环码)1字节在主机查询数据帧中，信息开始至少需要有3.5个字符的静止时间。3.5个字符的静止时间之后，即为地址码存储下位机电池监测仪的地址。监控单元连续监测网络上的监控模块的控制信息，包括静止时间；当接收第一个地址数据时，每个监控单元的下位机电池监测仪均立即对它解码，以确认是否是自己的地址。监控模块发送完最后一个字符号后，同样存在一个3.5个字符的静止时间，3.5个字符的静止时间后发送下一个主机查询数据帧，若没有3.5个字符的静止时间，将会因为合并信息的crc校验码无效而产生的错误。在此过程中，整个信息必须连续发送，若在监控模块发送主机查询数据帧信息期间，出现大于1.5个字符的静止时间时，则监控单元刷新不完整的信息，并假设下一个信息是地址数据。当监控模块的通讯命令发送至监控单元下位机电池监测仪时，符合相应地址码的下位机电池监测仪接收通讯命令，除去地址码，读取主机查询数据帧中的信息，如果没有出错，则执行相应的任务；并执行结果数据封装为从机响应数据帧返送给监控模块。从机响应数据帧中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就不发送任何信息。监控单元根据监控模块发送的主机查询数据帧响应产生数据封装的从机响应数据帧：地址码下位机电池监测仪的地址1字节功能码命令代码字节1字节数据区通信的实际数值、设置点等n字节校验高字节crc(冗余循环码)1字节校验低字节crc(冗余循环码)1字节在监控模块和/或监控单元接收到数据帧后，为了解决在常规串口通信的技术中，容易出现数据帧丢失的情况，导致主站系统误判、漏判的问题；在本次的系统研究过程中，建设性的提出modbuscrc奇偶校验法，用于保障每次的数据采集完整性、可验证性。在本实施例中使用的通讯协议的crc(冗余循环码)包含2个字节，即16位二进制数。发送设备计算crc码，放置于发送信息帧的尾部。接收信息的设备将接收到的所有信息(含crc码)重新计算crc码，并判断该crc码是否为0，如果为0，表示接收的信息帧正确无误，否则，则表明接收的信息帧有误。在进行crc计算时只用8个数据位，起始位及停止位都不参与crc计算。具体的计算方法如下：a.预置1个16位的寄存器为十六进制ffff(即全为1)；称此寄存器为crc寄存器；b.把第一个8位二进制数据(既通讯信息帧的第一个字节)与16位的crc寄存器的低8位相异或，把结果放于crc寄存器；c.把crc寄存器的内容右移一位(朝低位)用0填补最高位，并检查右移后的移出位；d.如果移出位为0：重复第3步(再次右移一位)；如果移出位为1：crc寄存器与多项式a001(0xa001)进行异或；e.重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；f.重复步骤2到步骤5，进行通讯信息帧下一个字节的处理；g.将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后，得到的16位crc寄存器的高、低字节进行交换；h.最后得到的crc寄存器内容即为：crc码。后台监控终端接收通信蓄电池遥测数据，如图3所示，设定通信蓄电池运行状态门限值，当所述遥测数据超过门限值时，产生告警信息；其中重点分析的告警信息包括以下告警项目：当通信电源遥测数据发生告警时，系统将根据故障判断规则进行分析，是由哪些原因造成电源告警(例如：直流输出的电压过低)，本实施例采用采用因素间相关关系识别方法分析故障原因；具体的：调取包括故障类型、修复项目和每一故障类型的出现次数在内的故障历史数据，其中每一故障类型的出现次数作为每一故障的指标值；针对每一故障建立样本库，样本库中每一故障对应多个因素；将历史故障数据与样本库作交叉访问，对比所述修复项目和所述因素，获取每一故障对应的因素产生频次，将所述频次作为因素的指标值，基于距离相关性，计算故障指标值和因素指标值之间的距离协方差和方差，得到距离相关系数。距离相关系数的计算公式如下式所示：其中x、y为样本集中任意对因素指标，本实施例中指故障指标值与其他任意因素指标值之间的距离相关系数，dcov(x,y)表示指标值间的距离协方差，dvar(x)dvar(y)表示指标值间的协方差。其中表示第j行样本均值，表示第k行样本均值，为样本均值的距离矩阵，aj,k为指标值间的欧氏距离。通过计算指标值间的相关系数，我们可以判断两因素间的相关程度。距离相关性具有以下特性：0≤dcor(x,y)≤1。当dcor(x,y)＝0时，x、y相互独立；当dcor(x,y)＝1时，x、y完全相关。根据上述距离相关系数建立故障—因素表；通过查找法从故障—因素表中即可查找处故障原因。进一步的，本实施例还可以通过所确定的电源，分析电源告警对哪些设备造成影响，设备影响哪些业务等，再由调度人员进行故障核实，确认故障后，自动将电源发生故障的原因及告警所影响具体业务信息以短信形式发送给相关人员，并自动生成重要过路业务的电路迂回方案，运维人员根据告警原因进行检修。实施例2：本发明的再一实施例是一种通信蓄电池故障原因分析装置。为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：一种通信蓄电池故障原因分析装置，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下处理：调取历史故障数据，所述历史故障数据包括故障类型、修复项目和每一故障类型的出现次数，所述每一故障类型的出现次数作为每一故障的指标值；针对每一故障建立样本库，所述样本库中每一故障对应多个因素；将所述历史故障数据与样本库作交叉访问，对比所述修复项目和所述因素，获取每一故障对应的因素产生频次，将所述频次作为因素的指标值，基于距离相关性，计算故障指标值与因素指标值之间的距离相关系数，根据所述距离相关系数建立故障—因素表；根据故障源，采用查找法从故障—因素表中查找故障原因。实施例3：本发明的再一实施例是一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由移动终端设备的处理器加载并执行以下处理：调取历史故障数据，所述历史故障数据包括故障类型、修复项目和每一故障类型的出现次数，所述每一故障类型的出现次数作为每一故障的指标值；针对每一故障建立样本库，所述样本库中每一故障对应多个因素；将所述历史故障数据与样本库作交叉访问，对比所述修复项目和所述因素，获取每一故障对应的因素产生频次，将所述频次作为因素的指标值，基于距离相关性，计算故障指标值与因素指标值之间的距离相关系数，根据所述距离相关系数建立故障—因素表；根据故障源，采用查找法从故障—因素表中查找故障原因。在本实施例中，计算机可读记录介质的例子包括磁存储介质(例如，rom，ram，usb，软盘，硬盘等)、光学记录介质(例如，cd-rom或dvd)、pc接口(例如，pci、pci-expres、wifi等)等。然而，本公开的各个方面不限于此。实施例4：本发明的再一实施例是一种通信蓄电池运行数据采集监控系统，如图4所示，包括：监控单元，所述监控单元用于实时采集通信蓄电池遥测、遥信数据，以及遥控信号的接收以及遥测、遥信数据的数据封装传送，并根据遥控信号远端遥控通信蓄电池；所述监控单元为后台监控终端内的前置机，即采集器，与后台监控终端内设备互联，实现与监控设备间的协议互转(串口协议转网口)，可随时接收并快速响应来自监控模块下发的监控命令，完成周期性的采集各监控模块传来的各类信息，具有与后台监控终端通信的功能，完成监控模块和监控站之间的遥测、遥信及遥控数据的传送，监控单元与通信蓄电池之间串行通讯，采用rs232，rs422或rs485；数据传输速率9600bps(1200bps、2400bps、4800bps)。其中采集器的监测数据包括：交流配电屏数据遥测：交流输入电压，分多路。遥信：交流输入开关状态，交流输入停电等。整流模块数据遥测：输出电压，输出电流，模块温度、模块限流值、交流电压。遥信：模块开/关机状态，模块过压/过温/故障/保护/风扇故障/限功率/开关机/正常状态。直流配电屏数据遥测：直流输出电压，电池组电流，负载总电流。遥信：直流输出过压，直流输出欠压，电池组支路状态，负载支路状态，负载下电告警，电池下电告警。监测数据还包括了单体电压、电体电流、总电压、总电流、电池温度、充放电流等。监控模块，所述监控模块与所述监控单元连接，下发远端遥控信号以及周期性采集监控单元的通信蓄电池遥测、遥信数据，并进行数据校验；所述监控模块采用智能控制器或智能采集设备，具有数据的采集、控制和滤波作用，具有与监控单元或监控站进行通信的功能，完成遥测、遥信数据的传送及实现系统的远端遥控。后台监控终端，所述后台监控终端与所述监控模块连接，用于下发远端遥控信号以及接收通信蓄电池遥测、遥信数据，具有实时作业功能，能同时监视辖区内自身的工作状态，可通过监控单元对监控模块下达监测和控制命令。设定通信蓄电池运行状态门限值，当所述遥测数据超过门限值时，产生告警信息；通信蓄电池故障原因分析装置，所述通信蓄电池故障原因分析装置与所述后台监控终端连接，用于根据告警信息，确定故障源，采用因素间相关关系识别方法分析故障原因；服务器，所述服务器与所述通信蓄电池故障原因分析装置连接，用于根据故障原因，制定电路迂回方案和故障修复任务，并派发给运维人员执行。在具体应用过程中，还可以包括智能终端、打印设备，均与所述服务器相连，智能终端可以接收电路迂回方案和故障修复任务，打印设备，可以打印任意纸质内容。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页1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