一种适用于基站电源的运行安全智能评估系统的制作方法

本发明涉及基站电源安全评估，具体为一种适用于基站电源的运行安全智能评估系统。

背景技术：

1、现代通信基站作为无线通信网络的关键组成部分，需要稳定可靠的电源供应以保障通信设备的正常运行。然而，由于基站通常布设在偏远、高海拔或恶劣环境下，其电源系统经常面临各种挑战，如供电不稳、气候恶劣等问题，这些问题极大地影响了基站设备的运行安全性和稳定性。

2、传统的基站电源设备运行安全状态的评估大多采用人工巡检或简单的传感器监测，这种方式存在以下缺点：一是人工巡检周期长、效率低下，不能及时发现设备故障隐患；二是传感器监测方式受限于监测范围和精度，难以全面准确地评估基站电源设备的运行安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于基站电源的运行安全智能评估系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种适用于基站电源的运行安全智能评估系统，包括云服务器，云服务器通信连接有数据采集模块、数据库、运行实估及周期设定模块、负载状态分析模块、供电稳定分析模块、环境状态分析模块、运行安全综合评估模块和显示终端；

3、所述数据采集模块用于对基站电源的实时运行状况、负载状态数据、电源稳定信息及环境数据进行采集，并将各类型信息发送至数据库中进行存储；

4、所述运行实估及周期设定模块，用于对基站电源的实时运行状况的分析及当前阶段监测周期的设定，由此得到基站电源在当前阶段下的监测周期设定方案；

5、所述负载状态分析模块基于输出的基站电源的监测周期设定方案，用于对对应监测周期内基站电源的负载状态进行监测分析，由此输出异常负载状态或综合解析指定信号；

6、所述供电稳定分析模块基于输出的基站电源的监测周期设定方案，用于对对应监测周期内基站电源的电源稳定信息进行监测，由此对基站电源的电源稳定状态进行分析，据此输出异常稳定状态或综合解析指定信号；

7、所述环境状态分析模块基于输出的基站电源的监测周期设定方案，用于对对应监测周期内基站电源的所处的环境适应状态进行监测分析，由此输出正常适应状态或综合解析指定信号；

8、所述运行安全综合评估模块基于接收到的基站电源在对应监测周期下的负载指数、供电稳定系数和环境适应系数，用于对基站电源的运行安全状态进行综合评估解析，据此输出基站电源所对应的安全评估等级并通过显示终端进行显示说明。

9、作为本发明的进一步改进，所述对基站电源实时运行状况的分析及当前阶段监测周期的设定，其具体过程为：

10、通过电压传感器实时监测基站电源的输出端和输入端的电压数据，由此得到基站电源的实时输出电压值和实时输入电压值，并将其分别记作u出、u入；

11、通过电流传感器实时监测基站电源的输出端和输入端的电流数据，由此得到基站电源的实时输出电流值和实时输入电流值，并将其分别记作i出、i入；

12、通过温度传感器实时监测基站电源的温度数据，由此得到基站电源的实时运行温度值，并将其记作t；

13、依据公式由此得到基站电源的实时运行反馈指数rfx，其中，uc1表示为参考实时输出电压值，uc2表示为参考实时输入电压值，ic1表示为参考实时输出电流值，ic2表示为参考实时输入电流值，tc表示为参考实时运行温度值，e表示为自然常数，a1、a2、a3分别为权重因子；

14、将基站电源的实时运行反馈指数与存储在数据库中的监测周期设定表进行对照匹配分析，由此得到基站电源在当前阶段下的监测周期设定方案，且得到的每个实时运行反馈指数均对应一个监测周期设定方案，且监测周期设定方案的具体内容为监测周期的周期长度及对应监测周期划分的时间点的数量。

15、作为本发明的进一步改进，所述对对应监测周期内基站电源负载状态进行监测分析，其具体分析过程如下：

16、基于输出的基站电源的监测周期设定方案，采集对应监测周期内各监测时间点的基站电源的功率因数、峰值负载值和平均消耗功率，并将其分别标记为pfij、plvij和mpcij；

17、从数据库中调取基站电源的功率因数的参考值、峰值负载值的参考值、平均消耗功率的参考值，并将其分别标记为pf*、plv*和mpc*；

18、并将各项数据进行计算分析，依据设定的数据模型：由此计算出基站电源在对应监测周期下的负载指数lfi，其中，i表示监测周期的编号，i＝1，2，3……n，n表示为监测周期的编号的最大值，j表示为对应监测周期内等量设定的时间点的编号，且j＝1，2，3……m，m表示为时间点的编号的最大值，δp1表示为功率因数与其对应参考值的差值的对照值，δp2表示为峰值负载值与其对应参考值的差值的对照值，δp3表示为平均消耗功率与其对应参考值的差值的对照值，b1、b2和b3分别表示为修正因子；

19、设置基站电源的负载指数的负载对比阈值，并将基站电源的负载指数与预设的负载对比阈值进行比较分析，若基站电源的负载指数大于预设的负载对比阈值时，则将对应监测周期下的基站电源的负载状态标定为异常负载状态，否，则输出综合解析指定信号，并由此将计算得到的基站电源在对应监测周期下的负载指数发送至数据解析模块。

20、作为本发明的进一步改进，所述对对应监测周期内基站电源的电源稳定信息进行监测，其具体监测方式为：

21、基于输出的基站电源的监测周期设定方案，通过电压传感器对基站电源对应监测周期内各监测时间点的电压数据进行采集，通过电流传感器对基站电源对应监测周期内各监测时间点的电流数据进行采集，通过频率传感器对基站电源对应监测周期内各监测时间点的交流供电频率数据进行采集，通过温度传感器对基站电源对应监测周期内各监测时间点的内部温度数据进行采集，由此得到基站电源对应监测周期内各监测时间点的电压运行值、电流运行值、交流供电频率值、内部运行温度值；

22、以时间为横坐标，分别以对应的电压运行值、电流运行值、交流供电频率值、内部运行温度值为纵坐标，由此建立基站电源的电压坐标系、电流坐标系、交流供电频率坐标系、内部温度坐标系；

23、将对应监测周期内获取的各监测时间点的电压运行值绘制在电压坐标系上，由此得到对应监测周期内的基站电源的电压波动图像；将对应监测周期内获取的各监测时间点的电流运行值绘制在电流坐标系上，由此得到对应监测周期内的基站电源的电流波动图像；将对应监测周期内获取的各监测时间点的交流供电频率值绘制在交流供电频率坐标系上，由此得到对应监测周期内的基站电源的交流供电频率波动图像；将对应监测周期内获取的各监测时间点的内部运行温度值绘制在内部温度坐标系上，由此得到对应监测周期内的基站电源的内部温度波动图像。

24、作为本发明的进一步改进，所述对基站电源的电源稳定状态进行分析，其具体分析步骤如下：

25、从数据库中调取基站电源的标准电压波动图像、标准电流波动图像、标准交流供电频率波动图像、标准内部温度波动图像；

26、将对应监测周期内的基站电源的电压波动图像、电流波动图像、交流供电频率波动图像、内部温度波动图像分别与对应的标准电压波动图像、标准电流波动图像、标准交流供电频率波动图像、标准内部温度波动图像进行重合比对，得到对应监测周期内基站电源的电压波动的目标重合面积s1 i、电流波动的目标重合面积s2i、交流供电频率波动的目标重合面积s3i、内部温度波动的目标重合面积s4i；

27、依据公式：计算得到基站电源对应监测周期的供电稳定系数psci，其中，e表示为自然常数，δs表示为系统存储库中存储的各项数据的目标重合面积与对应的目标不重合面积比之和的参考比例，c1、c2、c3、c4分别表示为权重因子；

28、设置基站电源的供电稳定系数的稳定对比阈值，并将基站电源的供电稳定系数与预设的稳定对比阈值进行比较分析，若基站电源的供电稳定系数小于预设的稳定对比阈值时，则将对应监测周期下的基站电源的电源稳定状态标定为异常稳定状态，否，则输出综合解析指定信号，并由此将计算得到的基站电源在对应监测周期下的供电稳定系数发送至数据解析模块。

29、作为本发明的进一步改进，所述对对应监测周期内基站电源的所处的环境适应状态进行监测分析，其具体分析步骤如下：

30、基于输出的基站电源的监测周期设定方案，通过温湿度传感器获取对应监测周期内各监测时间点下的基站电源所处环境的湿度和温度，并将其分别标记为hsij和hwij；

31、从数据库中调取基站电源所对应的标准环境湿度和标准环境温度，并将其分别记作hs*、hw*；

32、并将各项数据代入预设的数据模型中进行计算分析，依据设定的公式：由此计算出基站电源在对应监测周期内的环境影响指数eyxi，其中，d1、d2分别表示为归一因子；

33、以基站电源的中轴线为中心参照并向外以单位间隔长度进行r次划分，并通过电磁场测试仪获取对应监测周期内各监测时间点下r个测量点的电磁场强度，并将其记作并将对应监测周期内同一监测时间点下的r个测量点下的电磁场强度进行计算分析，依据公式由此计算出对应监测周期内的基站电源所处环境的平均电磁场强度值qdi，其中，r＝1，2，3……r，r表示为划分的测量点的最大值；

34、将基站电源在对应监测周期内的环境影响指数与基站电源所处环境的平均电磁场强度值进行归一化分析，依据设定的公式：eaci＝f1×eyxi+f2×qdi，由此输出基站电源在对应监测周期内所处环境的环境适应系数eaci，其中，f1、f2分别表示为归一因子；

35、设置基站电源所处环境的环境适应系数的环境对比阈值，并将基站电源所处环境的环境适应系数与预设的环境对比阈值进行对比分析，若环境适应系数小于等于预设的环境对比阈值时，则将基站电源所处的环境适应状态标记为正常适应状态，否，则输出综合解析指定信号，并由此将计算得到的基站电源在对应监测周期下的环境适应系数发送至数据解析模块。

36、作为本发明的进一步改进，所述对基站电源的运行安全状态进行综合评估解析，其具体分析步骤如下：

37、获取基站电源在对应监测周期下的负载指数、供电稳定系数和环境适应系数，并将三项数据进行综合计算，依据设定的公式：safi＝q1×l fi+q2×psci+q3×eaci，由此得到基站电源在对应监测周期下所对应的运行安全综合评估系数safi，其中，q1、q2、q3分别表示为负载指数、供电稳定系数和环境适应系数的转换因子，且q1、q2、q3均为大于0的自然数；

38、将基站电源所对应的运行安全综合评估系数与存储在数据库中的安全评估数据表进行对照匹配，由此得到基站电源所对应的安全评估等级，且得到的每个运行安全综合评估系数均对应一个安全评估等级，且安全评估等级包括一级安全评估等级、二级安全评估等级、三级安全评估等级；

39、并将输出的安全评估等级通过显示终端进行显示说明。

40、本发明的有益效果：

41、本发明通过对基站电源的实时运行状况进行分析，并设定当前阶段监测周期，进一步优化了监测方案；

42、本发明通过对基站电源的电源稳定状态进行监测和分析，能够及时预警电源异常情况，提高基站电源的稳定性和可靠性，并采用多种传感器对基站电源的电压、电流、供电频率和内部温度等参数进行实时监测和分析，得到更加准确的供电稳定系数，并通过与预设的稳定对比阈值进行比较，判断基站电源的供电稳定状态是否正常，具有操作简便、精度高、实时性强等优点，并大幅提升基站电源的运行效率和可靠性，为通信网络的高质量发展提供有力支撑。

43、本发明通过监测基站电源所处的环境湿度和温度，并与标准环境湿度和温度进行对比分析，计算出基站电源在监测周期内的环境影响指数和平均电磁场强度值，从而评估基站电源所处环境的适应状态。

44、本发明通过基于基站电源的负载指数、供电稳定系数和环境适应系数，并进行综合计算，得到基站电源在监测周期内的运行安全综合评估系数，从而综合考虑基站电源的负载情况、供电稳定性和环境适应能力，对其运行安全状态进行评估解析，并基于基站电源的运行安全综合评估系数，将其与存储在数据库中的安全评估数据表进行对照匹配，得到基站电源的安全评估等级，并做到对安全评估等级的显示说明，从而帮助用户了解基站电源的安全状态。