CN111447106B - 一种故障检测方法、装置、存储介质及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种故障检测方法，包括：获取通信设备中的各个硬件的硬件参数；根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值；根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的设备故障模式，本发明实施例还提供了一种故障检测装置、存储介质及通信设备，有效解决现有技术中无法及时地对路由器的硬件进行维护，使得路由器的使用时间过短，用户体验较差的问题。

Description

一种故障检测方法、装置、存储介质及通信设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种故障检测方法、装置、存储介质及通信设备。

背景技术

路由器作为常用的网络接入设备，常处于24小时无间断的工作状态。而在使用时经常会遇到网络不佳的情况，由于不清楚路由器的工作状态，因此无法判断是路由器的硬件出现故障还是网络信号不佳，也无法确定路由器的哪部分硬件出现故障，很多时候只有在路由器完全故障时才被用户发现，无法及时的对路由器的硬件进行维护，使得路由器的使用时间过短，用户体验较差。

发明内容

本发明实施例提供一种故障检测方法、装置、存储介质及通信设备，能有效解决现有技术中无法及时的对路由器的硬件进行维护，使得路由器的使用时间过短，用户体验较差的问题。

本发明一实施例提供一种故障检测方法，包括：

获取通信设备中的各个硬件的硬件参数；

根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值；

根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的设备故障模式。

作为上述方案的改进，所述根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到故障累积值，具体包括：

根据预设的概率方程结合对应的硬件参数的置信度，对所述硬件参数进行计算，得到所述通信设备的故障累积值。

作为上述方案的改进，所述根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的故障状态，具体包括：

响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式；

响应于所述故障累积值在预设的通信设备异常工作范围内，所述通信设备处于第二故障模式；

响应于所述故障累积值在预设的通信设备无法工作范围内，所述通信设备处于第一故障模式。

作为上述方案的改进，在响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式，之后还包括：

确定所述硬件参数中故障比例最大的硬件参数；

将所述故障比例最大的硬件参数值与对应的预设的第一硬件正常运行区间的区间最值进行比对；

根据比对结果确定所述通信设备的故障原因。

作为上述方案的改进，所述方法还包括:

当所述故障累积值在预设的通信设备正常运行范围内，所述通信设备处于正常运行状态。

作为上述方案的改进，在根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值之前，所述方法还包括：

建立每个所述硬件参数对应的硬件正常运行区间。

本发明另一实施例对应提供了一种故障检测装置，包括：

获取模块，用于获取通信设备中的各个硬件的硬件参数；

计算模块，用于根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值；

判断模块，用于根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的设备故障模式。

作为上述方案的改进，所述计算模块，包括：

第一控制模块，用于根据预设的概率方程结合对应的硬件参数的置信度，对所述硬件参数进行计算，得到所述通信设备的故障累积值。

本发明另一实施例提供了一种通信设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的故障检测方法。

本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的故障检测方法。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种故障检测方法、装置、存储介质及通信设备，通过获取通信设备的各个硬件参数，并将所述硬件参数按照预设的故障监测模型进行计算得到，当前通信设备的故障累积值，再根据故障累积值判断通信设备对应的设备故障模式。不仅可以实时对硬件参数的异常变化进行监测，及时获得设备的故障信息，还可以根据当前设备故障模式确定通信设备的故障情况，从而方便工作人员对通信设备进行维护，而且延长通信设备的使用时间，提升用户体验。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种故障检测方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种故障检测装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种通信设备的结构示意图。

具体实施方式

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作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。

参见图1，是本发明一实施例提供的一种故障检测方法的流程示意图。

本发明实施例提供一种故障检测方法，包括：

S10,获取通信设备中的各个硬件的硬件参数。

需要说明的是，通信设备包括：路由器、交换机等，在此不做限定，在本实施例中以路由器为例进行说明，路由器中包括多个芯片组成，如主控制芯片、无线芯片、光芯片、语音芯片等。可以理解的是，无线芯片、光芯片、语音芯片等芯片均与主控制芯片电连接，主控制芯片通过无线芯片、光芯片、语音芯片等芯片获得各个芯片的硬件参数(即主控制芯片获取其他芯片的硬件参数)。

其中，硬件参数包括：电压、电流、温度、功率、时钟频率、发射功率、高压监控信息等，硬件参数根据路由器包含的芯片设置，在此不作限定。在本实施例中，每隔预设的时钟周期更新一次各个硬件的硬件参数，有助于监测硬件参数中的异常变化，可以更全面地获取硬件运行状态信息。

S20,根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值。

具体地，根据各个硬件的硬件参数预设的概率方程结合对应的硬件参数的置信度，对所述硬件参数进行计算，得到所述通信设备的故障累积值。

在本实施例中，所述硬件参数预设的概率方程为

其中，P_x为故障累积值，X为硬件参数，

为硬件参数X的置信度；置信度是需要经过一段时间的数据统计得到的。在本实施例中，在硬件系统正常工作时段，利用通信设备的监控系统收集到的各硬件参数，求得各硬件参数的方差，利用各硬件参数的反比并做归一化运算后作为置信度的分配标准。

函数ε具体为，先确定硬件参数的正常运行区间，如[X₁，X₂]。获取若硬件参数其在(0，X₁)∪(X₂，+∞)内时，则函数值为1，若硬件参数在[X₁，X₂]时，则函数值为0如下：

函数δ，当硬件参数在(0，X₁)∪(X₂，+∞)时，若|X-X₁|＞|X-X₂|，则函数值取X₂，若|X-X₁|＜|X-X₂|，则函数值取X₁，具体函数如下：

可以理解的是，若硬件参数在[X₁，X₂]区间内，函数取值为0，则无需计算函数δ在[X₁，X₂]区间内的函数值。

具体地，硬件参数包括电流、电压等参数时，预设的故障检测模型为：

其中，

分别表示电压u，电流I，变量X的置信度。由于引入置信度，可以通过置信度的分配来弱化硬件系统中影响较小的参数，使得故障检测模型得到的故障累积值更加准确，从而对故障模式的确定更加准确，有助于工作人员或用户及时对通信设备进行维护。

S30,根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的设备故障模式。

具体地，通过故障累积值可以判断通信设备故障模式，可以理解的是故障模式的不同，说明当前通信设备的故障状态，方便工作人员对通信设备的故障进行判断，使得工作人员可以及时对通信设备进行维护，而且延长通信设备的使用时间，提升用户体验。

综上所述，通过获取通信设备的各个硬件参数，并将所述硬件参数按照预设的故障监测模型进行计算得到，当前通信设备的故障累积值，再根据故障累积值判断通信设备对应的设备故障模式。不仅可以实时对硬件参数的异常变化进行监测，及时获得设备的故障信息，还可以根据当前设备故障模式确定通信设备的故障情况，从而方便工作人员对通信设备进行维护，而且延长通信设备的使用时间，提升用户体验。

作为上述方案的改进，步骤S30所述根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的故障模式，具体包括：

S301,响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式。

在本实施例中，预设的通信设备预警范围为(P₁,P₂],通信设备预警范围表示通信设备的中有硬件存在故障或者超负荷的问题，但可以短时间内维持正常工作，因此，设置为第三故障模式。当故障累积值处于通信设备预警范围内，则进行三级故障模式响应，可以及时对通信设备进行进一步的排查，方便通信设备的维修，保证通信设备的正常工作，从而延长通信设备的寿命。

S302,响应于所述故障累积值在预设的通信设备异常工作范围内，所述通信设备处于第二故障模式。

在本实施例中，预设的通信设备异常工作范围为(P₂,P₃],通信设备异常工作范围表示通信设备的各项硬件参数均异常，无法正常工作，处于异常工作状态，因此设置为二级故障模式。当通信设备的故障累积值处于通信设备异常工作范围，则进行二级故障模式响应，已提醒用户或工作人员，当前的通信设备各项硬件参数均异常，可以及时进行维修。

S303,响应于所述故障累积值在预设的通信设备无法工作范围内，所述通信设备处于第一故障模式。

在本实施例中，预设的通信设备无法工作范围为(P₃,+∞],通信设备无法工作范围表示通信设备的已经完全故障，无法运行，因此设置为第一故障模式。当通信设备的故障累积值处于通信设备无法工作范围，则进行一级故障模式响应，已提醒用户或工作人员当前的通信设备无法工作，完全故障，可以及时进行通信设备的更换。

需要说明的是，本发明实施例提出以上三个故障模式，但不局限于上述三个故障模式，可以根据通信设备的情况不同进行更多模式的设置。根据通信设备不同的硬件系统对预设的通信设备预警范围、预设的通信设备异常工作范围及预设的通信设备无法工作范围进行设置。例如，对于家用路由器来说，假设电压以及电流需要95％的时间工作在正常范围，5％的时间可以超出工作范围的5％区间，则可以视为工作正常，即P1，通过预设的故障检测模型即可以计算出P1值。而P2的阈值，可以取90％的时间工作在正常范围，10％的时间工作在超过正常范围的5％区间，或者取95％的时间工作在正常范围，5％的时间工作在超过正常范围的10％区间。

作为上述方案的改进，在响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式，之后还包括：

确定所述硬件参数中故障比例最大的硬件参数。

具体地，故障比例的计算方法为：

(即计算每个硬件参数占总故障累积值的比例)。

将所述故障比例最大的硬件参数的值与对应的预设的第一硬件正常运行区间的区间最值进行比对。

具体地，预设的第一硬件正常运行区间为故障比例最大的硬件参数在通信设备中正常运行时的参数区间(例如，故障比例最大的硬件参数为电压，则预设的第一硬件正常运行区间为电压的正常运行区间)。

示例性地，硬件参数X有一个正常工作区间[X₁，X₂]，X₁为正常工作的最小值，X₂为正常工作的最大值，故障比例最大的硬件参数的值与X₁、X₂进行对比。

根据比对结果确定所述通信设备的故障原因。

其中，故障原因包括：过载、短路、击穿、断路等状态，在此不作限定。

在本实施例中，若硬件参数的值处于(X₂，+∞)区间，则通信设备处于过载、短路、击穿等状态；若硬件参数的值处于(0，X₁)区间，则通信设备处于断路等状态。通过对硬件参数的值与当前硬件的正常工作区间的最值进行对比，快速判断当前通信设备所处的状态，有助于工作人员对通信设备进行维修。

作为上述方案的改进，所述方法还包括:

S40,当所述故障累积值在预设的通信设备正常运行范围内，所述通信设备处于正常运行状态。

需要说明的是，根据通信设备不同的硬件系统对预设的通信设备正常运行范围进行设置。在本实施例中，通信设备正常运行范围为[0,P₁]，说明各个硬件均处于正常状态，可长时间进行运行。

作为上述方案的改进，在根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值之前，所述方法还包括：

建立每个所述硬件参数对应的硬件正常运行区间。

可以理解的是，在计算故障累积值之前统一构建每个所述硬件参数对应的硬件正常运行区间，有助于于对故障累积值的计算。

参见图2，是本发明一实施例提供的一种故障检测装置的结构示意图。

本发明另一实施例对应提供了一种故障检测装置，包括

获取模块10，用于获取通信设备中的各个硬件的硬件参数；

计算模块20，用于根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值；

判断模块30，用于根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的设备故障模式。

作为上述方案的改进，所述计算模块20，包括：

第一控制模块，用于根据各个硬件的硬件参数预设的概率方程结合对应的硬件参数的置信度，对所述硬件参数进行计算，得到所述通信设备的故障累积值。

作为上述方案的改进，所述判断模块30，具体包括：

第一响应模块，用于响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式。

第二响应模块，用于响应于所述故障累积值在预设的通信设备异常工作范围内，所述通信设备处于第二故障模式。

第三响应模块，用于响应于所述故障累积值在预设的通信设备无法工作范围内，所述通信设备处于第一故障模式。

作为上述方案的改进，所述判断模块30，还包括：

筛选模块，用于确定所述硬件参数中故障比例最大的硬件参数。

比对模块，用于将所述故障比例最大的硬件参数值与对应的预设的第一硬件正常运行区间的区间最值进行比对。

故障原因判断模块，用于根据比对结果确定所述通信设备的故障原因。

作为上述方案的改进，所述故障检测装置还包括:

正常运行状态判断模块，用于当所述故障累积值在预设的通信设备正常运行范围内，所述通信设备处于正常运行状态。

作为上述方案的改进，所述故障检测装置还包括：

建立模块，用于建立每个所述硬件参数对应的硬件正常运行区间

本发明实施例提供的一种故障检测装置，通过获取通信设备的各个硬件参数，并将所述硬件参数按照预设的故障监测模型进行计算得到，当前通信设备的故障累积值，再根据故障累积值判断通信设备对应的设备故障模式。不仅可以实时对硬件参数的异常变化进行监测，及时获得设备的故障信息，还可以根据当前设备故障模式确定通信设备的故障情况，从而方便工作人员对通信设备进行维护，而且延长通信设备的使用时间，提升用户体验。

参见图3，是本发明一实施例提供的通信设备的示意图。该实施例的通信设备包括：处理器11、存储器12以及存储在所述存储器中并可在所述处理器11上运行的计算机程序。所述处理器11执行所述计算机程序时实现上述各个故障检测方法实施例中的步骤。或者，所述处理器11执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器11执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述通信设备中的执行过程。

所述通信设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述通信设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是通信设备的示例，并不构成对通信设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述通信设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述通信设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个通信设备的各个部分。

所述存储器12可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述通信设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述通信设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种故障检测方法，其特征在于，包括：

获取通信设备中的各个硬件的硬件参数；

根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值；

根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的设备故障模式；

其中，所述根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的故障模式，具体包括：

响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式；

在响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式之后，还包括：

确定所述硬件参数中故障比例最大的硬件参数；

将所述故障比例最大的硬件参数值与对应的预设的第一硬件正常运行区间的区间最值进行比对；

根据比对结果确定所述通信设备的故障原因；

其中，所述根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到故障累积值，具体包括：

根据预设的概率方程结合对应的硬件参数的置信度，对所述硬件参数进行计算，得到所述通信设备的故障累积值；

所述硬件参数预设的概率方程为：

其中，X为硬件参数，

为硬件参数X的置信度，[X₁，X₂]为硬件参数X的正常运行区间；

函数ε具体为：

函数δ具体为：

故障累加值的计算公式为：

其中，

分别表示电压u，电流I，变量X的置信度；N为所述各个硬件的数量。

2.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的故障模式，还包括：

响应于所述故障累积值在预设的通信设备异常工作范围内，所述通信设备处于第二故障模式；

响应于所述故障累积值在预设的通信设备无法工作范围内，所述通信设备处于第一故障模式。

3.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括:

当所述故障累积值在预设的通信设备正常运行范围内，所述通信设备处于正常运行状态。

4.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，在根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值之前，所述方法还包括：

建立每个所述硬件参数对应的硬件正常运行区间。

5.一种故障检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取通信设备中的各个硬件的硬件参数；

计算模块，用于根据预设的故障检测模型计算所述硬件参数，得到所述通信设备的故障累积值；

判断模块，用于根据所述故障累积值判断所述通信设备对应的设备故障模式；

所述判断模块，包括：

第一响应模块，用于响应于所述故障累积值在预设的通信设备预警范围内，所述通信设备处于第三故障模式；

所述判断模块，还包括：

筛选模块，用于确定所述硬件参数中故障比例最大的硬件参数；

比对模块，用于将所述故障比例最大的硬件参数值与对应的预设的第一硬件正常运行区间的区间最值进行比对；

故障原因判断模块，用于根据比对结果确定所述通信设备的故障原因；

其中，所述计算模块，包括：

第一控制模块，用于根据预设的概率方程结合对应的硬件参数的置信度，对所述硬件参数进行计算，得到所述通信设备的故障累积值；

所述硬件参数预设的概率方程为：

其中，X为硬件参数，

为硬件参数X的置信度，[X₁，X₂]为硬件参数的正常运行区间；

函数ε具体为：

函数δ具体为：

故障累加值的计算公式为：

其中，

分别表示电压u，电流I，变量X的置信度；N为所述各个硬件的数量。

6.一种通信设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述的故障检测方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的故障检测方法。

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