CN108594045A - 一种电力无线专网电磁干扰监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力无线专网电磁干扰监测装置，包括：主控模块、射频模块及分析模块，主控模块接收监控终端发送的监控指令，根据监控指令设置射频模块的频谱采集参数；射频模块根据频谱采集参数采集预设目标频率的频谱数据；分析模块将历史频谱数据与频谱数据进行比较，分析出异常频谱数据，并根据异常频谱数据生成监测参数调整结果，并将生成的异常频谱数据结果及监测参数调整结果发送给主控模块；主控模块根据监控参数调整结果调整射频模块的频谱采集参数。通过本发明提提供的装置能对电力无线专网的电磁干扰信号进行更精细化的检测和干扰分析，支持更多的通信传输通道，提高传输可靠性，提高电力无线专网的运维水平和速度。

Description

一种电力无线专网电磁干扰监测装置

技术领域

本发明涉及电磁干扰监测领域，具体涉及一种电力无线专网电磁干扰监测装置。

背景技术

电磁频谱干扰监测是指应用各种设备和各种技术来对某个区域某个频段范围内的无线电信号的参数和频谱特性进行测量，对频段的使用数据进行统计和分析，并根据监测的数据对非法信号进行识别和排除，以保证通信的正常进行，尽量避免有害的干扰。

然而，现有的电磁频谱干扰监测过程一般是：确定监测区域，设置监测频段，进行电磁信号的截获，监测所截获信号的参数信息，然后对比原始监测数据库进行参数的对比分析，统计分析电磁环境状况。当参数不合规定时，判断是否是干扰信号。当为干扰信号时，则进行测向、定位，并依法查处，同时将干扰信号参数信息存入信号特征库作为以后的信号参照。这样的监控技术，仅能做到将干扰信号进行标注，提供数据参考，由于采集的数据有限，无法实现对干扰信号做更加进行精细化的监测以及深入的分析。

发明内容

因此，本发明提供一种电力无线专网电磁干扰监测装置，解决了现有技术中电力电磁干扰监测技术中无法对电磁干扰信号做更加进行精细化的监测以及深入的分析的缺陷。

本发明实施例提供了一种电力无线专网电磁干扰监测装置，包括：主控模块、射频模块及分析模块，其中，所述主控模块接收监控终端发送的监控指令，并根据所述监控指令设置所述射频模块的频谱采集参数；所述射频模块根据所述频谱采集参数采集预设目标频率的频谱数据；所述分析模块将历史频谱数据与所述频谱数据进行比较，当所述频谱数据与所述历史频谱数据的偏差值大于预设值时，所述分析模块判定所述频谱数据为异常频谱数据，并根据所述异常频谱数据生成监测参数调整结果，并将生成的异常频谱数据结果及监测参数调整结果发送给所述主控模块；所述主控模块根据所述监控参数调整结果调整所述射频模块的频谱采集参数。

优选地，所述监控指令设置的频谱采集参数包括：预设目标频率的中心频率、带宽、步长、采样点数及采样周期。

优选地，所述分析模块包括：比较子模块和频谱采集参数调整子模块，其中，所述比较子模块将历史频谱数据与所述频谱数据进行比较，当所述频谱数据与所述历史频谱数据的偏差值大于预设值时，判定所述频谱数据为异常频谱数据，否则，判定所述频谱数据为正常频谱数据；频谱采集参数调整子模块根据所述异常频谱数据的频谱范围调整频谱采集参数，所述调整频谱采集参数包括所述监控指令设置的频谱采集参数中的至少之一。

优选地，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置还包括：定位模块，所述定位模块用于实时获取所述频谱监控装置的定位数据。

优选地，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置还包括：存储模块，所述存储模块用于存储历史频谱数据、所述频谱数据及所述定位数据。

优选地，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置还包括：通信模块，所述主控模块通过所述通信模块接收所述监控终端发送的监控指令，所述主控模块控制存储模块通过所述通信模块发送所述频谱数据至所述监控终端，所述定位模块通过所述通信模块发送定位数据至所述监控终端。

优选地，所述通信模块包括有线通信子模块和无线通信子模块，其中，当所述有线通信子模块处于正常运行状态时，通过所述有线通信子模块传输所述监控指令、异常频谱数据、正常频谱数据及定位数据；当所述有线通信子模块不能使用时，通过所述无线通信子模块传输所述监控指令、异常频谱数据、正常频谱数据及定位数据，其中，采用预设周期传输所述正常频谱数据。

优选地，所述无线通信子模块包括：电力公网无线通信单元、电力专网无线通信单元、WIFI单元。

优选地，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置还包括：天线模块，所述天线模块分别与所述射频模块以及通信模块相连接，所述射频模块通过天线模块获取所述预设目标频率的频谱数据，所述通信模块通过所述天线模块发送所述频谱数据及定位数据至监控终端。

优选地，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置还包括：压缩模块，所述压缩模块用于获取所述射频模块采集的频谱数据，将所述频谱数据进行压缩后发送给所述存储模块。

优选地，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置还包括：供电模块，所述供电模块用于为所述主控模块、射频模块、分析模块、定位模块、存储模块、通信模块、天线模块及压缩模块供电。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的一种电磁干扰监测装置，包括：主控模块、射频模块及分析模块，主控模块接收监控终端发送的监控指令，根据监控指令设置射频模块的频谱采集参数；射频模块根据频谱采集参数采集预设目标频率的频谱数据；分析模块将历史频谱数据与频谱数据进行比较，分析出异常频谱数据，并根据异常频谱数据生成监测参数调整结果，并将生成的异常频谱数据结果及监测参数调整结果发送给主控模块；主控模块根据监控参数调整结果调整射频模块的频谱采集参数。通过本发明提提供的装置能对电力电磁干扰信号进行更精细化的检测和干扰分析，支持更多的传输通道，提高传输可靠性，辅助提高运维水平和速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置一个具体示例组成图；

图2为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置分析模块一个具体示例组成图；

图3为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置第二个具体示例组成图；

图4为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置中通信模块的一个示例组成图；

图5为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置中通信模块的另一个示例组成图；

图6为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置中第三个示例组成图；

图7为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置中第四个示例组成图；

图8为本发明实施例中提供的电力无线专网电磁干扰监测装置中第五个示例组成图。

附图标记

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供一种电力无线专网电磁干扰监测装置，如图1所示，包括：主控模块1、射频模块2及分析模块3，其中，

主控模块1接收监控终端发送的监控指令，并根据监控指令设置射频模块2的频谱采集参数。本发明实施例中监控终端为频谱后台管理中心，监控管理人员通过在频谱后台管理中心设置监控指令发送到主控模块1，该监控指令设置的频谱采集参数包括：预设目标频率的中心频率、带宽、步长、采样点数及采样周期。射频模块2根据频谱采集参数采集预设目标频率的频谱数据。在一较佳实施例中，该射频模块2监测的频率范围为70MHz-6GHz，覆盖目前电力无线专网的230MHz频段和1.8GHz频段。

分析模块3将历史频谱数据与频谱数据进行比较，当频谱数据与历史频谱数据的偏差值大于预设值时，分析模块3判定频谱数据为异常频谱数据，并根据异常频谱数据生成监测参数调整结果，并将生成的异常频谱数据结果及监测参数调整结果发送给主控模块1。

在一较佳实施例中，如图2所示，分析模块3包括：比较子模块31和频谱采集参数调整子模块32，其中，

比较子模块31将历史频谱数据与频谱数据进行比较，当频谱数据与历史频谱数据的偏差值大于预设值时，判定频谱数据为异常频谱数据，否则，判定频谱数据为正常频谱数据。本发明实施例中，历史频谱数据可以是根据多次采集的频谱数据进行平均迭代之后生成的。比较子模块31将实时采集的频谱数据与存储模块中的历史频谱数据(同频段)进行比较，当出现较大偏差，认定频谱数据异常。在实际应用中，同一时间下不同频率的频谱幅度是不一样的，每个频率的频谱幅度都有一个对应的预设值，当实际测得的频谱幅度和与之对应的频谱幅度预设值相比，差值超过或低于预设值的10％时，则认为是异常频谱数据。

频谱采集参数调整子模块32根据异常频谱数据的频谱范围调整频谱采集参数，调整频谱采集参数包括上述监控指令设置的频谱采集参数中的至少之一。实际应用中，可根据异常频谱数据的具体情况进行频谱采集参数的调整。

以下通过一应用实例说明本发明实施例的电力无线专网电磁干扰监测装置所实现的频谱采集参数调整过程。例如，需要监测的频段是1785-1805MHz频段，通过分析模块3的分析发现干扰基站在1795MHz附近，因此需要调整中心频率到1795MHz，带宽设为10M，因此监测频率范围调整为1790-1800MHz，同时需要增加采样点个数来采集更多的频谱数据，例如是由原来的512个采集点增加到1024个采集点，采样间隔根据实际电磁干扰的变动情况，如果是固定干扰，即一直发射干扰信号的，采样间隔无需改变，如果是瞬时干扰，就要缩短采样间隔，例如可以由之前的5秒采集一次调整为1秒采集一次，否则会跟踪不到干扰信号。对于步长，要根据实际应用中的监测精度要求，例如干扰范围在1M范围内，监测步长就可以适应的减小，如果干扰范围在10M的范围，监测步长减小会使得计算量会很大，因此要根据实际的监测精度要求来决定是否调整步长。通过上述过程，分析模块3根据异常频谱数据生成监测参数调整结果。

主控模块1根据监控参数调整结果调整射频模块2的频谱采集参数。本发明实施例中，主控模块1根据分析模块3发送的异常频谱数据结果及监测参数调整结果适应的改变参数，从而实现对异常频谱数据更加精细化监测和分析。

在一较佳实施例中，如图3所示，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置，还包括：定位模块4，定位模块4用于实时获取频谱监控装置的定位数据，本发明实施例中，主控模块1根据监控终端发送的监控命令控制定位模块4对产生电磁干扰信号的基站或设备进行定位获取其地理信息。定位模块4包括北斗定位子模块及GPS定位子模块中的至少一种。如果发射电磁干扰的装置是固定的，则只传输一次定位数据；如果发射电磁干扰的装置是移动的(例如设置在车上)，需要实时获取其在不同时刻的定位数据。

在一较佳实施例中，如图3所示，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置，还包括：存储模块5，存储模块5用于存储历史频谱数据、频谱数据及定位数据。本发明实施例中，该存储模块5包括内部存储卡和外接存储器，外接存储器的存储周期大于内部存储卡的存储周期。例如内部存储卡可以存3天的数据，外接存储器可以存储一个月的数据。

在一较佳实施例中，如图3所示，上述的电力无线专网电磁干扰监测装置，还包括：通信模块6，主控模块1通过通信模块6接收监控终端发送的监控指令，主控模块1控制存储模块5通过通信模块6发送频谱数据至监控终端，定位模块4通过通信模块6发送定位数据至监控终端。

在一较佳实施例中，如图4所示，通信模块6包括有线通信子模块61和无线通信子模块62，其中，当有线通信子模块61处于正常运行状态时，通过有线通信子模块61传输监控指令、异常频谱数据、正常频谱数据及定位数据。当有线通信子模块61不能使用时，通过无线通信子模块62传输监控指令、异常频谱数据、正常频谱数据及定位数据，其中，采用预设周期传输所述正常频谱数据。

本发明实施例中，当有线通信子模块61和无线通信子模块62都可以选用时，优先使用有线通信子模块61，是由于有限的通信方式的信道更稳定，通信传输速率更快。当有线通信子模块61不能使用时，例如是使用的环境不适合部署有线传输装置，或者是有线传输装置发生了线路异常，就采用无线通信子模块62进行传输，本发明实施例中对异常频谱数据进行实时传输，采用预设周期传输所述正常频谱数据，例如是每小时传输一次。

本发明实施例中，通信模块6在传输频谱数据时，采用面向频谱数据特征的自适应传输机制，当监测装置判断数据传输选择有线通信方式传输时，实时传输采集的完整频谱数据，当监测装置判断数据传输选择无线通信方式传输时，只实时传输异常干扰频谱数据，正常的频谱数据采用预设的周期传输，频谱数据特征是从数据是否异常来进行表征。

在一较佳实施例中，如图5所示，该无线通信子模块62包括：电力公网无线通信单元621、电力专网无线通信单元622、WIFI单元623，其中三种可选的无线通信方式的优先级依次为：电力专网无线通信单元622、电力公网无线通信单元621、WIFI单元623。

在一较佳实施例中，如图6所示，上述电力无线专网电磁干扰监测装置，还包括天线模块7，天线模块7分别与射频模块2以及通信模块6相连接，射频模块2通过天线模块7获取预设目标频率的频谱数据，通信模块6通过天线模块7发送频谱数据及定位数据至监控终端。本发明实施例中，天线模块7具体地是与通信模块6中的无线通信子模块62相连接。

在一较佳实施例中，上述电力无线专网电磁干扰监测装置，如图7所示，还包括：压缩模块8，压缩模块8用于获取射频模块2采集的频谱数据，将频谱数据进行压缩后发送给存储模块5。本发明实施例中，利用频谱数据的平稳性和相关性，也即在一段时间内无线频谱的环境比较稳定，对采集的频谱数据进行压缩，能够有效降低存储空间需求，降低频谱数据传输通道压力。

在一较佳实施例中，如图8所示，上述电力无线专网电磁干扰监测装置，还包括：供电模块9，供电模块9用于为主控模块1、射频模块2、分析模块3、定位模块4、存储模块5、通信模块6、天线模块7及压缩模块8供电，从而保证整个监测装置的正常运行。

本发明实施例提供的电力无线专网电磁干扰监测装置，通过主控模块接收监控终端发送的监控指令，根据监控指令设置射频模块的频谱采集参数；射频模块根据频谱采集参数采集预设目标频率的频谱数据；分析模块将历史频谱数据与频谱数据进行比较，分析出异常频谱数据，并根据异常频谱数据生成监测参数调整结果，并将生成的异常频谱数据结果及监测参数调整结果发送给主控模块；主控模块根据监控参数调整结果调整射频模块的频谱采集参数。通过本发明提提供的装置能对电力无线专网的电磁干扰信号进行更精细化的检测和干扰分析，支持更多的通信传输通道，提高传输可靠性，提高电力无线专网的运维水平和速度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，包括：主控模块、射频模块及分析模块，其中，

所述主控模块接收监控终端发送的监控指令，并根据所述监控指令设置所述射频模块的频谱采集参数；

所述射频模块根据所述频谱采集参数采集预设目标频率的频谱数据；

所述分析模块将历史频谱数据与所述频谱数据进行比较，当所述频谱数据与所述历史频谱数据的偏差值大于预设值时，所述分析模块判定所述频谱数据为异常频谱数据，并根据所述异常频谱数据生成监测参数调整结果，并将生成的异常频谱数据结果及监测参数调整结果发送给所述主控模块；

所述主控模块根据所述监控参数调整结果调整所述射频模块的频谱采集参数。

2.根据权利要求1所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，所述监控指令设置的频谱采集参数包括：预设目标频率的中心频率、带宽、步长、采样点数及采样周期。

3.根据权利要求2所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，所述分析模块，包括：比较子模块和频谱采集参数调整子模块，其中，

所述比较子模块将历史频谱数据与所述频谱数据进行比较，当所述频谱数据与所述历史频谱数据的偏差值大于预设值时，判定所述频谱数据为异常频谱数据，否则，判定所述频谱数据为正常频谱数据；

频谱采集参数调整子模块根据所述异常频谱数据的频谱范围调整所述监控指令设置的频谱采集参数中的至少之一。

4.根据权利要求1所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，还包括：定位模块，所述定位模块用于实时获取所述频谱监控装置的定位数据。

5.根据权利要求4所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，还包括：存储模块，所述存储模块用于存储历史频谱数据、所述频谱数据及所述定位数据。

6.根据权利要求5所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，还包括：通信模块，所述主控模块通过所述通信模块接收所述监控终端发送的监控指令，所述主控模块控制存储模块通过所述通信模块发送所述频谱数据至所述监控终端，所述定位模块通过所述通信模块发送定位数据至所述监控终端。

7.根据权利要求6所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，所述通信模块包括有线通信子模块和无线通信子模块，其中，

当所述有线通信子模块处于正常运行状态时，通过所述有线通信子模块传输所述监控指令、异常频谱数据、正常频谱数据及定位数据；

当所述有线通信子模块不能使用时，通过所述无线通信子模块传输所述监控指令、异常频谱数据、正常频谱数据及定位数据，其中，采用预设周期传输所述正常频谱数据。

8.根据权利要求7所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，所述无线通信子模块包括：电力公网无线通信单元、电力专网无线通信单元、WIFI单元。

9.根据权利要求6所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，还包括天线模块，所述天线模块分别与所述射频模块以及通信模块相连接，所述射频模块通过天线模块获取所述预设目标频率的频谱数据，所述通信模块通过所述天线模块发送所述频谱数据及定位数据至监控终端。

10.根据权利要求9所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，还包括压缩模块，所述压缩模块用于获取所述射频模块采集的频谱数据，将所述频谱数据进行压缩后发送给所述存储模块。

11.根据权利要求10所述的电力无线专网电磁干扰监测装置，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块用于为所述主控模块、射频模块、分析模块、定位模块、存储模块、通信模块、天线模块及压缩模块供电。