CN112203315A - 一种铁塔基站异常检测方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁塔基站异常检测方法及设备，采集电能参数，根据电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；将异常告警数据上报铁塔基站服务器；本发明通过在设备内部实时计算电能数据，并进行分析和处理做出判断后输出异常告警数据，使得铁塔基站服务器只收到异常告警数据，从而减少铁塔基站服务器的处理量，以提高实时传输效率并降低处理时延。
Description
技术领域
本发明涉及基站检测技术领域，特别涉及一种铁塔基站异常检测方法及设备。
背景技术
传统的铁塔基站多支路鉴别器主要以采集铁塔各支路电量后通过云服务端送到管理系统进行数据分析，计算统计后发现异常在再通过云服务端进行告警。目前，中国铁塔基站有120万个以上，随着5G的投入今后基站建设数量会越来越多。每个铁塔基站给三大运营商输送电能，一个基站平均有10个能耗监测支路数据要处理，上千万条监测数据要在指定时间同时通过云服务端送到铁塔基站服务器，容易造成数据量拥堵，使得实时传输效率慢且处理时延增大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种铁塔基站异常检测方法及设备，通过边缘计算优化网络传输，提高实时传输效率并降低处理时延。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种铁塔基站异常检测方法，包括步骤：
S1、采集电能参数，根据所述电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；
S2、将所述异常告警数据上报铁塔基站服务器。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种铁塔基站异常检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1、采集电能参数，根据所述电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；
S2、将所述异常告警数据上报铁塔基站服务器。
本发明的有益效果在于：一种铁塔基站异常检测方法及设备，新型基站供电多支路电能鉴别器在本机内部实时计算电能数据，并进行分析和处理做出判断后输出异常告警数据，使得铁塔基站服务器只收到异常告警数据，从而减少铁塔基站服务器的处理量，以提高实时传输效率并降低处理时延。
附图说明
图1为本发明实施例的一种铁塔基站异常检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的一种铁塔基站异常检测设备的结构示意图。
标号说明：
1、一种铁塔基站异常检测设备；2、处理器；3、存储器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种铁塔基站异常检测方法，包括步骤：
S1、采集电能参数，根据所述电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；
S2、将所述异常告警数据上报铁塔基站服务器。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：新型基站供电多支路电能鉴别器在本机内部实时计算电能数据，并进行分析和处理做出判断后输出异常告警数据，使得铁塔基站服务器只收到异常告警数据，从而减少铁塔基站服务器的处理量，以提高实时传输效率并降低处理时延。
进一步地，所述电能参数包括电压变量、电流变量和功率因素变量。
从上述描述可知，通过对电压变量、电流变量和功率因素变量进行综合考虑，保证异常告警数据的准确性。
进一步地，所述步骤S1具体为：
S11、按照第一间隔采集第一电压变量、第一电流变量和功率因素，并接收同一线路上的另一设备的第二电压变量和第二电流变量，若自身为从机设备，则所述另一设备为主机设备，若自身为主机设备，则所述另一设备为任意一从机设备；
S12、根据所述第一电压变量和所述第一电流变量得到三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波，判断所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波是否均在对应的正常数值范围，若是，则将n＝0代入第一公式进行一次计算，得到实时告警数值，判断所述实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将所述实时告警数值作为异常告警数据；
所述第一公式为：
(((a0-b0)/a0)+((a1-b1)/a1)+…((an-bn)/an))/(n+1)；
ai＝√3*A1i*B1i*COSD0，i∈[0,n]；
bj＝√3*A0j*B0j*COSD0，j∈[0,n]；
所述A1和B1分别为主机设备的电压变量和电流变量，所述A0和B0分别为从机设备的电压变量和电流变量；
S13、若所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中存在一个实时参数不在对应的正常数值范围，则连续采集n1次第一电压变量、第一电流变量、功率因素、第二电压变量和第二电流变量，每采集一次，则将当前次数作为n代入第一公式进行一次计算，并判断每次计算得到的实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将当前次数所计算的实时告警数值作为异常告警数据，并停止下一次计算，否则进行下一次计算直到当前次数达到n1次，所述n1为正整数。
进一步，所述n1随所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中不在对应的正常数值范围的个数的增加而增加。
从上述描述可知，在同一线路上并不限定是主机设备还是从机设备进行线路的电能检测，其中，主机设备在于能够将数据上传铁塔基站服务器，由此，若是从机设备进行线路的电能检测，则需要将异常告警数据发送给主机进行上传。而在进行异常告警数据检测时，先初步判断电能数据是否有异常，然后根据电能数据的异常情况确定需要连续采集的次数，在采集时需要考虑到线路上主机设备和从机设备的电能参数，并按照上述第一公式进行计算，以快速且准确的判断出异常情况，从而将异常告警数据上报至铁塔基站服务器进行处理。
进一步，所述功率因素的正常数值范围为大于0.72，所述三相相位的正常数值范围为120°，所述电压单次谐波分量的正常数值范围为小于0.2，所述电流谐波的正常数值范围为0.35；
所述告警阈值在0.01至0.05之间。
从上述描述可知，通过设定合理的阈值以保证异常检测的准确性。
请参照图2，一种铁塔基站异常检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1、采集电能参数，根据所述电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；
S2、将所述异常告警数据上报铁塔基站服务器。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：新型基站供电多支路电能鉴别器在本机内部实时计算电能数据，并进行分析和处理做出判断后输出异常告警数据，使得铁塔基站服务器只收到异常告警数据，从而减少铁塔基站服务器的处理量，以提高实时传输效率并降低处理时延。
进一步地，所述电能参数包括电压变量、电流变量和功率因素变量。
从上述描述可知，通过对电压变量、电流变量和功率因素变量进行综合考虑，保证异常告警数据的准确性。
进一步地，所述步骤S1具体为：
S11、按照第一间隔采集第一电压变量、第一电流变量和功率因素，并接收同一线路上的另一设备的第二电压变量和第二电流变量，若自身为从机设备，则所述另一设备为主机设备，若自身为主机设备，则所述另一设备为任意一从机设备；
S12、根据所述第一电压变量和所述第一电流变量得到三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波，判断所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波是否均在对应的正常数值范围，若是，则将n＝0代入第一公式进行一次计算，得到实时告警数值，判断所述实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将所述实时告警数值作为异常告警数据；
所述第一公式为：
(((a0-b0)/a0)+((a1-b1)/a1)+…((an-bn)/an))/(n+1)；
ai＝√3*A1i*B1i*COSD0，i∈[0,n]；
bj＝√3*A0j*B0j*COSD0，j∈[0,n]；
所述A1和B1分别为主机设备的电压变量和电流变量，所述A0和B0分别为从机设备的电压变量和电流变量；
S13、若所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中存在一个实时参数不在对应的正常数值范围，则连续采集n1次第一电压变量、第一电流变量、功率因素、第二电压变量和第二电流变量，每采集一次，则将当前次数作为n代入第一公式进行一次计算，并判断每次计算得到的实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将当前次数所计算的实时告警数值作为异常告警数据，并停止下一次计算，否则进行下一次计算直到当前次数达到n1次，所述n1为正整数。
进一步，所述n1随所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中不在对应的正常数值范围的个数的增加而增加。
从上述描述可知，在同一线路上并不限定是主机设备还是从机设备进行线路的电能检测，其中，主机设备在于能够将数据上传铁塔基站服务器，由此，若是从机设备进行线路的电能检测，则需要将异常告警数据发送给主机进行上传。而在进行异常告警数据检测时，先初步判断电能数据是否有异常，然后根据电能数据的异常情况确定需要连续采集的次数，在采集时需要考虑到线路上主机设备和从机设备的电能参数，并按照上述第一公式进行计算，以快速且准确的判断出异常情况，从而将异常告警数据上报至铁塔基站服务器进行处理。
进一步，所述功率因素的正常数值范围为大于0.72，所述三相相位的正常数值范围为120°，所述电压单次谐波分量的正常数值范围为小于0.2，所述电流谐波的正常数值范围为0.35；
所述告警阈值在0.01至0.05之间。
从上述描述可知，通过设定合理的阈值以保证异常检测的准确性。
请参照图1，本发明的实施例一为：
一种铁塔基站异常检测方法，包括步骤：
S1、采集电能参数，根据电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；
在本实施例中，电能参数包括电压变量、电流变量和功率因素变量。
其中，对于线路上的主机设备和从机设备说明如下：
(1)、主机地址为：0A 00 00 00 00 00 00 01；从机地址为0B 00 00 00 00 00 0001；
(2)、主机设备的电能参数，包括:
主机电压变量(A1)：01A1 00 20 00 02 C5 51；其中，01为交流计量模块地址；A1为电压变量；00 20为设置寄存器的地址；00 02为读取计量模块寄存器；C5 51为数据CRC校验；
主机电流变量(B1)：01B1 00 21 00 03 C5 52；其中，01为交流计量模块地址；B1为电流变量；00 21为设置寄存器的地址；00 03为读取计量模块寄存器；C5 52为数据CRC校验；
主机功率因素变量(D0)：01 D0 00 0A 00 0B D5 B9；其中，01为交流计量模块地址；D0为相位变量；00 0A为设置寄存器的地址；00 0B为读取计量模块寄存器；D5 B9为数据CRC校验；
(3)、从机设备的电能参数，包括:
从机电压变量(A0)：01 A0 00 20 00 02 C5 51；其中，01为交流计量模块地址；A0为电压变量；00 20为设置寄存器的地址；00 02为读取计量模块寄存器；C5 51为数据CRC校验；
从机电流变量(B0)：01 B0 00 21 00 03 C5 52；其中，01为交流计量模块地址；B0为电流变量；00 21为设置寄存器的地址；00 03为读取计量模块寄存器；C5 52为数据CRC校验；
从机功率因素变量(D0)与主机功率因素变量(D0)相同。
由此，在一条线路上，可以由主机设备进行异常检测，也可以由从机设备进行异常检测，具体如下：
S11、按照第一间隔采集第一电压变量、第一电流变量和功率因素，并接收同一线路上的另一设备的第二电压变量和第二电流变量，若自身为从机设备，则另一设备为主机设备，若自身为主机设备，则另一设备为任意一从机设备；
在本实施例中，第一间隔为1分钟，在其他等同实施例中，可以通过降低第一间隔的时间，来进一步提高异常检测的精度。
其中，如果进行异常检测的是从机设备，则需要接收主机设备所采集的电能数据，即需要主机设备和从机设备分别采集的电能参数。
S12、根据第一电压变量和第一电流变量得到三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波，判断功率因素、三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波是否均在对应的正常数值范围，若是，则将n＝0代入第一公式进行一次计算，得到实时告警数值，判断实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将实时告警数值作为异常告警数据；
第一公式为：
(((a0-b0)/a0)+((a1-b1)/a1)+…((an-bn)/an))/(n+1)；
ai＝√3*A1i*B1i*COSD0，i∈[0,n]；
bj＝√3*A0j*B0j*COSD0，j∈[0,n]；
其中，功率因素、三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波的正常数值范围具体如下：
功率因素：COSD0>0.72；
三相相位：Uab＝120°，Ubc＝120°，Uac＝120°；
电压单次谐波分量：Ujk/Uji*100％(k＝2-50)<0.2；
电流谐波：THD<0.35。
S13、若功率因素、三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波中存在一个实时参数不在对应的正常数值范围，则连续采集n1次第一电压变量、第一电流变量、功率因素、第二电压变量和第二电流变量，每采集一次，则将当前次数作为n代入第一公式进行一次计算，并判断每次计算得到的实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将当前次数所计算的实时告警数值作为异常告警数据，并停止下一次计算，否则进行下一次计算直到当前次数达到n1次，n1为正整数。
在本实施例中，n1随功率因素、三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波中不在对应的正常数值范围的个数的增加而增加，比如一项实时参数不符合，n1为2或3，若四项实时参数不符合，n1为10，如此类推。
其中，假设n1为10，则采集第一次电能参数，就将n＝1代入第一公式求的一个实时告警数值，来判断是否达到告警阈值，若没有，则采集第二次电能参数，就将n＝2代入第一公式求的一个实时告警数值，如此类推，直到实时告警数值大于告警阈值或者当前次数达到10次，若当前次数达到10次，都不存在实时告警数值大于告警阈值，则认为没有异常，反之，其中有一次实时告警数值大于告警阈值，则将计算出来的实时告警数值作为异常告警数据进行上报。
在本实施例中，告警阈值在0.01至0.05之间，比如是0.03，则当实时告警数值为0.04时，将0.04这一异常告警数据上报给铁塔基站服务器。
S2、将异常告警数据上报铁塔基站服务器。
在本实施例中，通过主机设备上报异常告警数据至铁塔基站服务器，如果是从机设备进行异常检测，则先将异常告警数据发给主机设备进行上报。
由此，只在检测到异常时才发送异常告警数据给铁塔基站服务器，不仅减少了发送次数和发送数据大小，同时使得铁塔基站服务器无需进行异常计算，从而也减少了铁塔基站服务器的计算量，提高实时传输效率并降低处理时延。
请参照图2，本发明的实施例二为：
一种铁塔基站异常检测设备1，包括存储器3、处理器2及存储在存储器3上并可在处理器2上运行的计算机程序，其中，处理器2执行计算机程序时实现上述实施例一中的步骤。
即一种铁塔基站异常检测设备1可以是主机设备或者从机设备，其作为新型基站供电多支路电能鉴别器即可。
综上所述，本发明提供的一种铁塔基站异常检测方法及设备，新型基站供电多支路电能鉴别器在本机内部实时计算电能数据，并通过初步的电能参数分析和告警阈值的精确计算来输出异常告警数据，使得铁塔基站服务器只收到异常告警数据，从而减少铁塔基站服务器的处理量，以提高实时传输效率并降低处理时延。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种铁塔基站异常检测方法，其特征在于，包括步骤：
S1、采集电能参数，根据所述电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；
S2、将所述异常告警数据上报铁塔基站服务器。
2.根据权利要求1所述的一种铁塔基站异常检测方法，其特征在于，所述电能参数包括电压变量、电流变量和功率因素变量。
3.根据权利要求2所述的一种铁塔基站异常检测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
S11、按照第一间隔采集第一电压变量、第一电流变量和功率因素，并接收同一线路上的另一设备的第二电压变量和第二电流变量，若自身为从机设备，则所述另一设备为主机设备，若自身为主机设备，则所述另一设备为任意一从机设备；
S12、根据所述第一电压变量和所述第一电流变量得到三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波，判断所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波是否均在对应的正常数值范围，若是，则将n＝0代入第一公式进行一次计算，得到实时告警数值，判断所述实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将所述实时告警数值作为异常告警数据；
所述第一公式为：
(((a0-b0)/a0)+((a1-b1)/a1)+…((an-bn)/an))/(n+1)；
ai＝√3*A1i*B1i*COSD0，i∈[0,n]；
bj＝√3*A0j*B0j*COSD0，j∈[0,n]；
所述A1和B1分别为主机设备的电压变量和电流变量，所述A0和B0分别为从机设备的电压变量和电流变量；
S13、若所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中存在一个实时参数不在对应的正常数值范围，则连续采集n1次第一电压变量、第一电流变量、功率因素、第二电压变量和第二电流变量，每采集一次，则将当前次数作为n代入第一公式进行一次计算，并判断每次计算得到的实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将当前次数所计算的实时告警数值作为异常告警数据，并停止下一次计算，否则进行下一次计算直到当前次数达到n1次，所述n1为正整数。
4.根据权利要求3所述的一种铁塔基站异常检测方法，其特征在于，所述n1随所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中不在对应的正常数值范围的个数的增加而增加。
5.根据权利要求3所述的一种铁塔基站异常检测方法，其特征在于，所述功率因素的正常数值范围为大于0.72，所述三相相位的正常数值范围为120°，所述电压单次谐波分量的正常数值范围为小于0.2，所述电流谐波的正常数值范围为0.35；
所述告警阈值在0.01至0.05之间。
6.一种铁塔基站异常检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1、采集电能参数，根据所述电能参数进行边缘计算，得到异常告警数据；
S2、将所述异常告警数据上报铁塔基站服务器。
7.根据权利要求6所述的一种铁塔基站异常检测设备，其特征在于，所述电能参数包括电压变量、电流变量和功率因素变量。
8.根据权利要求7所述的一种铁塔基站异常检测设备，其特征在于，所述步骤S1具体为：
S11、按照第一间隔采集第一电压变量、第一电流变量和功率因素，并接收同一线路上的另一设备的第二电压变量和第二电流变量，若自身为从机设备，则所述另一设备为主机设备，若自身为主机设备，则所述另一设备为任意一从机设备；
S12、根据所述第一电压变量和所述第一电流变量得到三相相位、电压单次谐波分量和电流谐波，判断所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波是否均在对应的正常数值范围，若是，则将n＝0代入第一公式进行一次计算，得到实时告警数值，判断所述实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将所述实时告警数值作为异常告警数据；
所述第一公式为：
(((a0-b0)/a0)+((a1-b1)/a1)+…((an-bn)/an))/(n+1)；
ai＝√3*A1i*B1i*COSD0，i∈[0,n]；
bj＝√3*A0j*B0j*COSD0，j∈[0,n]；
所述A1和B1分别为主机设备的电压变量和电流变量，所述A0和B0分别为从机设备的电压变量和电流变量；
S13、若所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中存在一个实时参数不在对应的正常数值范围，则连续采集n1次第一电压变量、第一电流变量、功率因素、第二电压变量和第二电流变量，每采集一次，则将当前次数作为n代入第一公式进行一次计算，并判断每次计算得到的实时告警数值是否大于告警阈值，若是，则将当前次数所计算的实时告警数值作为异常告警数据，并停止下一次计算，否则进行下一次计算直到当前次数达到n1次，所述n1为正整数。
9.根据权利要求8所述的一种铁塔基站异常检测设备，其特征在于，所述n1随所述功率因素、所述三相相位、所述电压单次谐波分量和所述电流谐波中不在对应的正常数值范围的个数的增加而增加。
10.根据权利要求8所述的一种铁塔基站异常检测设备，其特征在于，所述功率因素的正常数值范围为大于0.72，所述三相相位的正常数值范围为120°，所述电压单次谐波分量的正常数值范围为小于0.2，所述电流谐波的正常数值范围为0.35；
所述告警阈值在0.01至0.05之间。
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