基于设备告警的设备基站健康评定系统及方法与流程

1.本发明涉及基站设备健康评定技术领域，具体为基于设备告警的设备基站健康评定系统及方法。


背景技术：

2.在不同的基站中会存在不同体量的设备，且在基站运行工作时，往往会出现一些设备异常的问题，有些问题是因为设备本身的故障，需要专业的维修工程师针对不同的情况进行维修，而有些设备是因为在基站中设备之间的线路影响造成的除设备本身故障原因外的设备异常情况，在针对于第二种情况对于设备的影响时，很难确定线路故障对设备造成的影响程度和线路本身的健康状况难以确定，同时在众多不同基站中由于设备数量以及基站空间不同带来的差异，很难一对一的对基站的线路进行排查检修，大大增加了基站检修人员的工作压力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供基于设备告警的设备基站健康评定系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于设备告警的设备基站健康评定方法，包括以下过程：
5.获取基站设备在监测周期内发生告警的次数和设备告警时的状态；根据设备告警时的状态将设备的故障情况进行区分，故障情况包括设备的内源故障和设备间的线路故障，并获取在第k个设备基站中内源故障和设备间的线路故障对应各自的事件发生频率yk1和yk2；
6.获取基站设备在发生告警时的检修情况，分析基站在进行检修时的检修对象并针对不同检修对象计算检修频率指数，检修对象包括设备本身和设备间的线路；
7.当检修的对象为设备间的线路时，获取不同基站设备间线路的分布规划图，根据设备间线路的分布规划图以及设备间线路的检修频率指数分析不同基站设备间线路排布的影响指数；
8.根据设备间线路排布的影响指数以及设备自身的故障风险指数对不同基站的设备综合分析出健康状态指数；当健康状态指数小于等于预设健康状态指数阈值时，对基站的设备本身重新检修、对设备间的线路进行更换；当健康状态指数大于预设健康状态指数阈值时，对基站继续监测。
9.进一步的，分析基站在进行检修时的检修对象并针对不同检修对象计算检修频率指数包括以下过程：
10.获取第k个设备基站设备初次布置线路的原始图像pk0，以及第k个设备基站第j次设备告警进行检修时线路的目标图像pkj，依次将n(pkj)个目标图像pkj与原始图像pk0进行灰度值分析，根据灰度值判断检修对象，n(pkj)表示第k个设备基站中目标图像pkj数量
的最大值，j≤n(pkj)；
11.当检修对象为设备间的线路时，记录第k个设备基站中目标图像pkj的灰度值分析满足检修对象为设备间的线路的图像个数为n(pkj)，则第k个设备基站中目标图像pkj的灰度值分析满足检修对象为设备本身的图像个数为n(pkj)-n(pkj)；
12.则计算第k个设备基站的设备检修频率指数为rk1＝n(pkj)-n(pkj)/n(pkj)，设备间线路检修频率指数为rk2＝n(pkj)/n(pkj)。
13.进一步的，灰度值分析包括以下过程：
14.将设备基站的原始图像与目标图像进行相同手段的灰度值处理，得到原始灰度图像和目标灰度图像，分析原始灰度图像和目标灰度图像上的线路区域，并将线路区域对应灰度值在原始灰度图像上进行标定得到线路区域灰度值集合a＝{a11,a12,a13,...,auv}，auv表示原始灰度图像对应的线路区域第u行第v列的灰度值，将线路区域对应灰度值在目标灰度图像上进行标定得到线路区域灰度值集合b＝{b11,b12,b13,...,buv}，buv表示目标灰度图像对应的线路区域第u行第v列的灰度值；
15.利用公式：
[0016][0017][0018][0019]
i＝i1·
g1+i2·
g2+i3·
g3[0020]
计算灰度值综合偏差指数i，其中i1表示灰度值整体偏差指数，i2表示横向相邻灰度值相似度指数，i3表示纵向相邻灰度值相似度指数，g1、g2和g3为参考系数，且0＜g1≤g2＝g3；分析同一图像中相邻两灰度值是因为随着时间的增加，相邻两灰度值会随着灰尘的影响同步变化，且当图像中一部分灰尘被蹭去时以相邻的灰度值作对比会更具有可靠性，避免了将目标灰度值与原始灰度值直接相对比，由于受到长时间灰尘堆积的影响造成的差值较大的结果；
[0021]
当灰度值综合偏差指数大于等于预设的灰度值综合偏差指数阈值时，基站在进行检修时的检修对象为设备间的线路；当灰度值综合偏差指数小于预设的灰度值综合偏差指数阈值时，基站在检修时的检修对象为设备本身。利用公式中三部分分别为线路区域整体的灰度值偏差、横向相邻两灰度值的偏差和纵向相邻两灰度值的偏差进行综合分析原始图像与目标图像的差异，因为当线路进行检修时会触碰到线路本身，且由于线路本身置于外界环境中会积攒灰尘，但是当触碰后灰尘会有一定程度上的蹭掉，所以这里我们根据整体以及局部的灰度值变化去分析线路区域被触摸的可能性大小。
[0022]
进一步的，根据设备间线路的分布规划图以及设备间线路的检修频率指数分析不同基站设备间线路排布的影响指数，包括以下过程：
[0023]
设置包含相同数量设备的基站为对照基站组，记录对照基站组的数量为m；获取设备基站中的影响因子，影响因子包括第x个对照基站组的第k个设备基站中线路拐点数qxk以及相邻拐点间的线路长度lxk，相邻拐点为两个设备间的一条线路包含的拐点数目不少
于两个时存在的拐点；设置对照基站组是因为不同基站的设备容量不同自然会导致设备间线路的复杂程度不同，将具有相同规模的基站进行对比分析得到的数据结果更具有说服力；
[0024]
利用公式：
[0025][0026]
计算第x个对照基站组的线路偏差系数，其中bk表示第k个设备基站中相邻拐点间线路的个数，mx表示第x个对照基站组中设备基站的个数，k≤m；将对照基站组的线路偏差系数分别与预设的偏差阈值进行比较，获取线路偏差系数小于等于偏差阈值的对照基站组的个数为w；
[0027]
根据线路偏差系数计算设备线路的相似比例tx：
[0028]
tx＝w/m
[0029]
当设备线路的相似比例tx小于等于50％时，则输出设备间线路排布的影响指数为0；
[0030]
当设备线路的相似比例tx大于50％时，获取对照基站组中设备基站检修频率指数，判断影响因子是否为主要影响因素，根据主要影响因素的比例分析不同基站设备间线路排布的影响指数。
[0031]
进一步的，判断影响因子是否为主要影响因素，根据主要影响因素的比例分析不同基站设备间线路排布的影响指数；以及根据设备线路间影响因素的影响指数以及设备自身的故障风险指数对不同基站的设备综合分析出健康状态指数；包括以下过程：
[0032]
获取满足相似度比例条件下的设备基站检修频率指数，计算对照基站组中各基站之间检修频率指数的相似度，若相似度小于预设相似度阈值时，则输出设备间线路排布的影响指数为0；若相似度大于等于预设相似度阈值时，则输出线路拐点数和线路长度为主要影响因素；
[0033]
利用公式：
[0034][0035]
求出线路排布的影响指数s，其中∑mx为设备基站的总个数；这里分析基站中设备间的线路拐点的占比是因为在确定线路拐点和线路长度是主要影响因素时，他们的比重越大对基站设备的健康安全影响越大；
[0036]
根据线路排布的影响指数s，利用公式计算出第k个设备基站健康状态指数：fk＝s
·
yk2+rk1
·
yk1。
[0037]
基于设备告警的设备基站健康评定系统，包括告警数据分析模块、检修情况分析模块、影响指数分析模块和健康状态指数分析模块；
[0038]
告警数据分析模块用于分析告警数据，告警数据分析模块包括告警数据获取模块和事件发生频率计算模块；告警数据获取模块用于获取基站设备在监测周期内发生告警的次数和设备告警时的状态；事件发生频率计算模块用于计算设备基站中两种故障对应各自
的时间发生频率；
[0039]
检修情况分析模块用于分析获取基站设备在发生告警时的检修情况并分析；
[0040]
影响指数分析模块用于在检修对象为设备间的线路时分析不同基站设备间线路排布的影响指数；
[0041]
健康状态指数分析模块用于综合设备间线路排布的影响指数以及设备自身的故障风险指数对不同基站的设备综合分析出健康状态指数。
[0042]
进一步的，检修情况分析模块包括检修对象判断模块和检修频率指数计算模块；
[0043]
检修对象判断模块用于判断设备基站的检修对象为设备本身还是设备间的线路；检修对象判断模块包括灰度值获取模块、灰度值综合偏差指数计算模块和灰度值判断模块；
[0044]
灰度值获取模块用于获取设备基站的原始图像与目标图像上对应线路区域的灰度值，原始图像为设备基站初次布置线路的图像，目标图像为设备告警进行检修时线路的图像；灰度值综合偏差指数计算模块用于计算原始图像和目标图像的灰度值综合偏差指数；灰度值判断模块根据灰度值综合偏差指数分析告警时检修的对象；
[0045]
检修频率指数计算模块用于计算检修对象为设备本身时的频率指数以及为设备间线路时的频率指数。
[0046]
进一步的，影响指数计分析模块包括影响因子确定模块和影响指数计算模块；
[0047]
影响因子确定模块用于确定设备间线路的影响因子是否为主要影响因素，影响因子包括线路拐点数和线路长度；影响因子确定模块包括对照基站组设定模块、线路偏差系数计算模块和线路相似比例计算模块；
[0048]
对照基站组设定模块用于设定对照基站组，线路偏差系数计算模块用于计算同一对照基站组内基站的线路偏差系数，线路相似比例计算模块用于根据线路偏差系数分析得到线路相似比例；
[0049]
影响指数计算模块用于在确定设备间线路的影响因子为主要影响因素时，计算出线路排布的影响指数。
[0050]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对设备基站内各设备的告警数量和告警状态进行设备故障规律或者分布情况进行分析，从而对设备基站的健康状态进行评定，且在分析过程中，针对不同规格的基站分别进行分析计算，提取共有的影响因素进一步整体的分析影响因素是否存在基站规格不同的差异性，借此来确定设备基站的主要影响因素，最后结合基站异常以及检修的频率进行整体判定设备的健康状态；降低了检修人员的工作压力，根据基站的健康状态使得检修人员的工作更有针对性。
附图说明
[0051]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0052]
图1是本发明基于设备告警的设备基站健康评定系统的结构示意图；
[0053]
图2是本发明基于设备告警的设备基站健康评定方法的设备基站一线路排布图；
[0054]
图3是本发明基于设备告警的设备基站健康评定方法的设备基站二线路排布图。
具体实施方式
[0055]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0056]
请参阅图1-图3，本发明提供技术方案：基于设备告警的设备基站健康评定方法，包括以下过程：
[0057]
获取基站设备在监测周期内发生告警的次数和设备告警时的状态；根据设备告警时的状态将设备的故障情况进行区分，故障情况包括设备的内源故障和设备间的线路故障，并获取在第k个设备基站中内源故障和设备间的线路故障对应各自的事件发生频率yk1和yk2；
[0058]
获取基站设备在发生告警时的检修情况，分析基站在进行检修时的检修对象并针对不同检修对象计算检修频率指数，检修对象包括设备本身和设备间的线路；
[0059]
当检修的对象为设备间的线路时，获取不同基站设备间线路的分布规划图，根据设备间线路的分布规划图以及设备间线路的检修频率指数分析不同基站设备间线路排布的影响指数；
[0060]
根据设备间线路排布的影响指数以及设备自身的故障风险指数对不同基站的设备综合分析出健康状态指数；当健康状态指数小于等于预设健康状态指数阈值时，对基站的设备本身重新检修、对设备间的线路进行更换；当健康状态指数大于预设健康状态指数阈值时，对基站继续监测。
[0061]
分析基站在进行检修时的检修对象并针对不同检修对象计算检修频率指数包括以下过程：
[0062]
获取第k个设备基站设备初次布置线路的原始图像pk0，以及第k个设备基站第j次设备告警进行检修时线路的目标图像pkj，依次将n(pkj)个目标图像pkj与原始图像pk0进行灰度值分析，根据灰度值判断检修对象，n(pkj)表示第k个设备基站中目标图像pkj数量的最大值，j≤n(pkj)；
[0063]
当检修对象为设备间的线路时，记录第k个设备基站中目标图像pkj的灰度值分析满足检修对象为设备间的线路的图像个数为n(pkj)，则第k个设备基站中目标图像pkj的灰度值分析满足检修对象为设备本身的图像个数为n(pkj)-n(pkj)；
[0064]
则计算第k个设备基站的设备检修频率指数为rk1＝n(pkj)-n(pkj)/n(pkj)，设备间线路检修频率指数为rk2＝n(pkj)/n(pkj)。
[0065]
灰度值分析包括以下过程：
[0066]
将设备基站的原始图像与目标图像进行相同手段的灰度值处理，得到原始灰度图像和目标灰度图像，分析原始灰度图像和目标灰度图像上的线路区域，并将线路区域对应灰度值在原始灰度图像上进行标定得到线路区域灰度值集合a＝{a11,a12,a13,...,auv}，auv表示原始灰度图像对应的线路区域第u行第v列的灰度值，将线路区域对应灰度值在目标灰度图像上进行标定得到线路区域灰度值集合b＝{b11,b12,b13,...,buv}，buv表示目标灰度图像对应的线路区域第u行第v列的灰度值；
[0067]
利用公式：
[0068][0069][0070][0071]
i＝i1·
g1+i2·
g2+i3·
g3[0072]
计算灰度值综合偏差指数i，其中i1表示灰度值整体偏差指数，i2表示横向相邻灰度值相似度指数，i3表示纵向相邻灰度值相似度指数，g1、g2和g3为参考系数，且0＜g1≤g2＝g3；分析同一图像中相邻两灰度值是因为随着时间的增加，相邻两灰度值会随着灰尘的影响同步变化，且当图像中一部分灰尘被蹭去时以相邻的灰度值作对比会更具有可靠性，避免了将目标灰度值与原始灰度值直接相对比，由于受到长时间灰尘堆积的影响造成的差值较大的结果；
[0073]
当灰度值综合偏差指数大于等于预设的灰度值综合偏差指数阈值时，基站在进行检修时的检修对象为设备间的线路；当灰度值综合偏差指数小于预设的灰度值综合偏差指数阈值时，基站在检修时的检修对象为设备本身。利用公式中三部分分别为线路区域整体的灰度值偏差、横向相邻两灰度值的偏差和纵向相邻两灰度值的偏差进行综合分析原始图像与目标图像的差异，因为当线路进行检修时会触碰到线路本身，且由于线路本身置于外界环境中会积攒灰尘，但是当触碰后灰尘会有一定程度上的蹭掉，所以这里我们根据整体以及局部的灰度值变化去分析线路区域被触摸的可能性大小。
[0074]
例如：线路区域对应灰度值在原始灰度图像上进行标定得到线路区域灰度值集合a＝{a11,a12,a13,a21,a22,a23,a31,a32,a33},线路区域对应灰度值在目标灰度图像上进行标定得到线路区域灰度值集合b＝{b11,b12,b13,b21,b22,b23,b31,b32,b33}；
[0075][0076]
将上述集合b进行横向相邻灰度值作差和竖向相邻灰度值作差，可以知道{b22,b32}这两个灰度值是与相邻差异较大的，由此计算的横向相邻灰度值相似度指数和纵向相邻灰度值相似度指数可以一定程度上反应出设备间的线路是否存在检修的迹象。
[0077]
根据设备间线路的分布规划图以及设备间线路的检修频率指数分析不同基站设备间线路排布的影响指数，包括以下过程：
[0078]
设置包含相同数量设备的基站为对照基站组，记录对照基站组的数量为m；获取设备基站中的影响因子，影响因子包括第x个对照基站组的第k个设备基站中线路拐点数qxk以及相邻拐点间的线路长度lxk，相邻拐点为两个设备间的一条线路包含的拐点数目不少于两个时存在的拐点；设置对照基站组是因为不同基站的设备容量不同自然会导致设备间线路的复杂程度不同，将具有相同规模的基站进行对比分析得到的数据结果更具有说服
力；
[0079]
利用公式：
[0080][0081]
计算第x个对照基站组的线路偏差系数，其中bk表示第k个设备基站中相邻拐点间线路的个数，mx表示第x个对照基站组中设备基站的个数，k≤m；将对照基站组的线路偏差系数分别与预设的偏差阈值进行比较，获取线路偏差系数小于等于偏差阈值的对照基站组的个数为w；
[0082]
根据线路偏差系数计算设备线路的相似比例tx：
[0083]
tx＝w/m
[0084]
当设备线路的相似比例tx小于等于50％时，则输出设备间线路排布的影响指数为0；
[0085]
当设备线路的相似比例tx大于50％时，获取对照基站组中设备基站检修频率指数，判断影响因子是否为主要影响因素，根据主要影响因素的比例分析不同基站设备间线路排布的影响指数。
[0086]
例如：存在两个对照基站组x1和x2，即m＝2；
[0087]
在x1中：对照基站组x1中包含两个规格相同的设备基站，即m1＝2，
[0088]
设备基站一包含5个设备如图2中方框，设备间的连线如图2，有8个拐点如图2中的圆圈，即q11＝8
[0089]
3条相邻拐点间的线路如图2中虚线，即l11＝{2m，2.5m，2m}，b1＝3；
[0090]
设备基站二包含5个设备如图3中方框，设备间的连线如图3，有7个拐点如用图3中的圆圈，即q12＝7
[0091]
2条相邻拐点间的线路如图3中虚线，即l12＝{5m，2.5m}，b2＝2；则：
[0092][0093][0094]
t1＝(26.5-20)/23.12＝0.27；
[0095]
在x2中同上述计算，x2中包含3个规格相同的设备基站，m2＝3，每一设备基站中均含有十台设备；计算出三个设备基站的最大值为80，最小值54，平均值为65.15，则t2＝0.52；
[0096]
若预设的偏差阈值为0.4，则小于偏差阈值的对照基站组为x1，即w＝1，则tx＝1/2。
[0097]
判断影响因子是否为主要影响因素，根据主要影响因素的比例分析不同基站设备间线路排布的影响指数；以及根据设备线路间影响因素的影响指数以及设备自身的故障风险指数对不同基站的设备综合分析出健康状态指数；包括以下过程：
[0098]
获取满足相似度比例条件下的设备基站检修频率指数，计算对照基站组中各基站之间检修频率指数的相似度，若相似度小于预设相似度阈值时，则输出设备间线路排布的
影响指数为0；若相似度大于等于预设相似度阈值时，则输出线路拐点数和线路长度为主要影响因素；
[0099]
利用公式：
[0100][0101]
求出线路排布的影响指数s，其中∑mx为设备基站的总个数；这里分析基站中设备间的线路拐点的占比是因为在确定线路拐点和线路长度是主要影响因素时，他们的比重越大对基站设备的健康安全影响越大；
[0102]
根据线路排布的影响指数s，利用公式计算出第k个设备基站健康状态指数：fk＝s
·
yk2+rk1
·
yk1。
[0103]
基于设备告警的设备基站健康评定系统，包括告警数据分析模块、检修情况分析模块、影响指数分析模块和健康状态指数分析模块；
[0104]
告警数据分析模块用于分析告警数据，告警数据分析模块包括告警数据获取模块和事件发生频率计算模块；告警数据获取模块用于获取基站设备在监测周期内发生告警的次数和设备告警时的状态；事件发生频率计算模块用于计算设备基站中两种故障对应各自的时间发生频率；
[0105]
检修情况分析模块用于分析获取基站设备在发生告警时的检修情况并分析；
[0106]
影响指数分析模块用于在检修对象为设备间的线路时分析不同基站设备间线路排布的影响指数；
[0107]
健康状态指数分析模块用于综合设备间线路排布的影响指数以及设备自身的故障风险指数对不同基站的设备综合分析出健康状态指数。
[0108]
检修情况分析模块包括检修对象判断模块和检修频率指数计算模块；
[0109]
检修对象判断模块用于判断设备基站的检修对象为设备本身还是设备间的线路；检修对象判断模块包括灰度值获取模块、灰度值综合偏差指数计算模块和灰度值判断模块；
[0110]
灰度值获取模块用于获取设备基站的原始图像与目标图像上对应线路区域的灰度值，原始图像为设备基站初次布置线路的图像，目标图像为设备告警进行检修时线路的图像；灰度值综合偏差指数计算模块用于计算原始图像和目标图像的灰度值综合偏差指数；灰度值判断模块根据灰度值综合偏差指数分析告警时检修的对象；
[0111]
检修频率指数计算模块用于计算检修对象为设备本身时的频率指数以及为设备间线路时的频率指数。
[0112]
影响指数计分析模块包括影响因子确定模块和影响指数计算模块；
[0113]
影响因子确定模块用于确定设备间线路的影响因子是否为主要影响因素，影响因子包括线路拐点数和线路长度；影响因子确定模块包括对照基站组设定模块、线路偏差系数计算模块和线路相似比例计算模块；
[0114]
对照基站组设定模块用于设定对照基站组，线路偏差系数计算模块用于计算同一对照基站组内基站的线路偏差系数，线路相似比例计算模块用于根据线路偏差系数分析得到线路相似比例；
[0115]
影响指数计算模块用于在确定设备间线路的影响因子为主要影响因素时，计算出线路排布的影响指数。
[0116]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0117]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。