CN112732791A - 无线ap数据分析平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线AP数据分析平台及方法，所述无线AP数据分析平台包括：整体展示模块，包括AP数据分析展示单元和原始Excel数据上传单元，所述AP数据分析展示单元用于图形化展示AP设备相关联的SA设备的数据、每日AP数据分析以及列车ROAMING状态趋势图，所述原始Excel数据上传单元用于上传AP设备的原始Excel数据；信息查询模块，用于查询AP设备每小时数据、查看AP设备的详细信息以及查询上传记录；设备管理模块，用于管理AP设备的信息，添加新的AP设备或删除AP设备。本发明通过对AP设备的各种参数进行分析并图形化显示，以解决现有技术中AP和SA信标丢失影响严重以及AP和SA维护数据分析成本巨大的问题。

Description

无线AP数据分析平台及方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种无线AP数据分析平台及方法。

背景技术

在城市轨道交通中，无线通信技术中的AP(Access Point：访问接入点)与SA(Station Adapter：站点适配器)通信质量以及AP设备其他相关参数直接控制车站以及列车车门以及屏蔽门的开关，直接关系到城市地铁的准点安全高效运营。到2025年，上海地铁网络运营线路长度将达到1000公里，工作日客流预计将达到1800万乘次，上海轨道交通将正式进入超大规模网络运营时代。上海地铁5号线、6号线、7号线、8号线、9号线、11号线无线通信AP与SA都将采用自仪泰雷兹(简称TST)信号系统(基于通信的列车自动控制系统)下的AP与SA进行列车与站点的无线通信。以上海地铁9号线为例，SA与AP设备存在两大核心问题一直困扰着地铁从业者，即AP和SA信标丢失影响严重和当前AP和SA维护数据分析成本巨大。

1、AP和SA信标丢失影响严重：SA与AP之间的通信连接只在站点进行，在行车区间并不进行连接，车载SA与站点AP建立通信之后，经列车系统以及屏蔽门系统、行车信息、列车停靠时间等信息，车长确认列车停靠在正确地点之后，列车系统打开或者关闭车门，屏蔽门系统打开或者关闭屏蔽门，乘客进行上下车活动，地铁进行正常运营。如果SA与AP之间的通信出现故障，就会导致屏蔽门联动系统无法正常工作，延迟列车发车时间，形成运营晚点，造成人员大规模的集中在地铁站内，发生踩踏等安全危险事故指数飙升。以上海地铁9号线为例，2018年全年的列车SA与AP通信丢失次数达到上万次，单日通信丢失次数可以达到上千次，虽然个别通信丢失为瞬间通信中断，未造成运营上的晚点及清客影响，但对整体的运营质量造成了潜在风险。

2、当前AP和SA数据分析成本巨大：上海地铁9号线目前全长64公里，线路上分布着近700多个AP点，而全线87列车安装174个SA，在实际工作中，我们发现SA故障率极低，问题一般出在AP上，在后期数据分析中，仅仅依靠TST后端数据输出进行数据分析是非常困难的，根据现场实际调研可知，每一天每一条线路的条目多达800000多条，若进行人工分析，不借助任何分析软件的手段，对一条线路进行数据分析，基本无法实现。现阶段对单个AP进行每天数据分析，每次耗时50分钟，需要两个人协作进行。基于以上的调研结果可知，对于使用同型号的6条线路进行AP进行维护与数据分析，仅仅通过巡检和集中维护的方式已经很难做到问题的提前预判，同时造成时间成本与人力成本的极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线AP数据分析平台及方法，通过对AP设备的各种参数进行分析并图形化显示，以解决现有技术中AP和SA信标丢失影响严重和当前AP和SA维护数据分析成本巨大的问题。

本发明的一个技术方案是提供一种无线AP数据分析平台，包括：

整体展示模块，包括AP数据分析展示单元和原始Excel数据上传单元，所述AP数据分析展示单元用于图形化展示AP设备相关联的SA设备的数据、每日AP数据分析以及列车ROAMING状态趋势图，所述原始Excel数据上传单元用于上传AP设备的原始Excel数据；

信息查询模块，用于查询AP设备每小时数据、查看AP设备的详细信息以及查询上传记录；

设备管理模块，用于管理AP设备的信息，添加新的AP设备或删除AP设备。

可选的，所述信息查询模块用于查看AP设备的详细信息，具体方式为：根据数据整合算法进行数据库信息匹配合成，将所述原始Excel数据表格信息先进行存储分类，编制详细的数据库字典，根据不同功能模块的要求，在前端进行数据显示。

可选的，所述AP数据分析展示单元用于图形化展示列车ROAMING状态趋势图，具体方式为：在数据库中，通过AP表对SA表的MAC地址进行名称匹配；对SA设备的信号强度、信号类型、时间、名称进行查询，将查询结果返回至前端的散点图中进行展示。

可选的，所述信息查询模块用于以饼状图的形式查询AP设备每小时数据的饼状图，所述AP数据分析展示单元用于以柱状图的形式图形化展示每日AP数据分析，具体方式为：通过查询计数的方式进行统计，将统计结果返回前端进行显示。

可选的，所述AP数据分析展示单元用于通过双曲线趋势比较分析图展示与AP设备相关联的SA设备在同一时间的连接次数，具体方式为：在数据库中查找AP表和SA表，按时间排序将AP表和SA表合并成一张表，返回到前端进行显示，其中，合并后的表中字段为AP表和SA表两个表中字段的总和。

可选的，所述信息查询模块用于查看AP设备的详细信息，具体包括查看AP设备基本信息以及查看高风险设备预警信息。

可选的，所述高风险设备预警信息的检测方法包括：

对数据库多种AP设备的参数进行比对操作，将每种AP设备允许失误次数阈值设为月失误次数阈值M、周失误次数阈值W、日失误次数阈值D；

将每种AP设备的每月失误次数Mr、每周失误次数值Wr以及每日失误次数值Dr与相应的阈值进行比较，如果差值(Mr-M)>0、(Wr-W)>0、(Dr-D)>0，则将相应的差值进行记录保存，同时进行计数，将AP设备相应的计数CM、CW、CD进行累加；

根据计数器的数值对各AP设备进行排序，并根据排序结果生成高风险设备预警信息。

可选的，所述AP设备基本信息包含AP设备的状态信息、AP设备与SA设备的连接信息、AP设备与交换机的连接信息、与AP设备相关联的交换机热启动冷启动信息中的一种或多种。

本发明的另一个技术方案是提供一种无线AP数据分析方法，采用如上文所述的无线AP数据分析平台实现，包括以下步骤：

步骤1，启动所述无线AP数据分析平台，进行初始化配置；

步骤2，上传AP设备的原始Excel数据，后端对所述原始Excel数据进行解析；

步骤3，通过数据库分表，建立数据库词典的方式将解析数据进行分类存储；

步骤4，前端向后端发送数据请求，后端运用算法对数据进行处理后返回给前端；

步骤5，前端根据数据类型的不同，进行相应的显示。

可选的，在步骤4中，前端向后端发送的数据请求是针对高风险设备信息的数据请求，后端生成高风险设备预警信息并返回给前端；

后端在将所述高风险设备预警信息并返回给前端之前，还包括：

对所述高风险设备预警信息中的数据进行判断，若没有高风险AP设备，则直接返回给前端，由前端显示所述高风险设备预警信息，若有高风险AP设备，则对高风险AP设备进行标记后再返回给前端，由前端显示标记后的所述高风险设备预警信息。

本发明提供的无线AP数据分析平台及方法，通过对数据进行图形界面分析，特别是对高风险设备形成预警信息用来指导AP设备的维修保养，解决了AP和SA信标丢失影响严重和当前AP和SA维护数据分析成本巨大两大主要问题，产生了巨大的生产价值和经济价值。通过对预警信息的运用，对高风险AP设备进行重点维护保养，AP报警数量级的下降50％左右，对地铁运营有良好的效果。在经济价值方面，该无线AP数据分析平台及方法针对单日数据分析节省时间44分钟以及一名人力成本，提高了数据分析效率，降低了AP数据分析的成本。本发明为故障控制形成了良好的警告预警机制，为提前预判故障提供了有力的数据支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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个实施例，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是本发明一实施例提供的无线AP数据分析平台的结构图；

图2是本发明一实施例提供的无线AP数据分析平台的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种无线AP数据分析平台及方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

基于背景技术所述的问题，本发明基于计算机编程技术的C#语言、B/S架构、.NETFRAMEWORK框架、ASP.NET技术、SQLServer数据库，创建无线AP数据分析平台。通过所述无线AP数据分析平台，可以确保上海地铁总里程1000公里的TST信号设备AP设备正常运行以及维护成本控制。在硬件方面，所述无线AP数据分析平台适用于Windows操作系统，所述无线AP数据分析平台对于个人电脑的硬件配置要求为：内存不小于512M，处理器为一般主流处理器，如AMD、Intel等。需要在所述无线AP数据分析平台安装浏览器登录平台，浏览器一般选择360浏览器即可，所述无线AP数据分析平台以及数据存放在服务器上，服务器为：Windows server 2008R2Standard，服务器处理器为Intel(R)Xeon(R)，频率2.4GHz，64位操作系统。

请参考图1，本发明提供的一种无线AP数据分析平台，包括：整体展示模块102、信息查询模块103和设备管理模块104。

其中，整体展示模块102又分为两个单元：AP数据分析展示单元105和原始Excel数据上传单元106。所述AP数据分析展示单元105主要展示：AP设备相关联的SA设备的数据111的图形化展示、每日AP数据分析112的图形化展示、列车ROAMING状态趋势图113的图形化展示。所述原始Excel数据上传单元106用于上传AP设备的原始Excel数据。

在信息查询模块103中，可以查询AP设备每小时数据107、查看AP设备的详细信息108、查询上传记录109。

设备管理模块104可以对AP设备信息110进行管理，添加新的AP设备或者删除AP设备。

优选的，在信息查询模块103中，查看AP设备的详细信息108，具体可以根据数据整合算法进行数据库信息匹配合成，将所述原始Excel数据的单一表格信息先进行存储分类，编制详细的数据库字典，然后根据不同的功能模块的要求，调用前端LAYUI框架中免费授权的模块，进行数据显示。

优选的，AP数据分析展示单元105用于图形化展示列车ROAMING状态趋势图113(例如为点状图)，所谓列车ROAMING通过列车SA所依次关联的轨旁AP MAC地址判断是否由远及近依次关联，从而判断AP状态；判断AP状态是通过依次关联的AP进行信号场强值来判断列车关联AP的信号状态，场强信号越大越好。列车ROAMING状态趋势图113(点状图)的横坐标为信号强度，纵坐标为AP名称。图形化展示的原理为：在数据库中，通过AP表对SA表的MAC地址进行名称匹配，然后再对SA设备的信号强度、信号类型、时间、名称进行查询，将查询结果返回至前端的散点图中进行展示。

优选的，所述信息查询模块103用于查询AP设备每小时数据107的饼状图，所述AP数据分析展示单元105以柱状图的形式图形化展示每日AP数据分析112，具体方式是通过查询计数的方式进行统计，然后将统计结果返回前端框架的方式进行显示。

优选的，所述AP数据分析展示单元105用于通过双曲线趋势比较分析图展示与AP设备相关联的SA设备在同一时间的连接次数，所述双曲线趋势对比图的横坐标为时间，纵坐标为连接次数。具体方式为：在数据库中查找AP表和SA表，按时间排序将AP表和SA表合并成一张表，返回到前端进行显示，其中，合并后的表中字段为AP表和SA表两个表中字段的总和。AP表中的字段例如有Id、lev(级别)、writetime(数据采集时间)、modelAP(型号)、Message(报警类型)、savetime(保存时间)、sort(日志名称)等；SA表中的字段例如有idModel(型号)、oldmac(丢弃AP)、newmac(接受AP)、oldrssi(丢弃信号强度)、newrssi(接受信号强度)、writetime(数据采集时间)、alarm(报警类型)、sort(上传日志名称)等。后端可采用C#语句对两个表格进行合并，例如调用merge方法进行合并，具体可参考现有技术，在此不做赘述。经过合并之后，数据库上述两个类型的表即AP表与SA表，被合并到计算机内存中，由前端发送请求到后端，请求合并后的表中的时间ho和次数cnt，后端返回后在前端显示。

优选的，在所述信息查询模块103中，查看AP设备的详细信息108具体包括查看AP设备基本信息以及查看高风险设备预警信息。可以导出所述AP设备基本信息，所述AP设备基本信息可以包含AP设备的状态信息、AP设备与SA设备的连接信息、AP设备与交换机的连接信息、与AP设备相关联的交换机热启动冷启动信息等信息中的一种或多种。

另外还可以导出高风险设备预警信息形成高风险预警报告。所述高风险设备预警信息的检测方法如下：首先，对数据库各种AP设备的参数进行比对操作，将每种AP设备允许失误次数阈值设为月失误次数阈值M、周失误次数阈值W、日失误次数阈值D；然后，将每种AP设备的每月失误次数Mr、每周失误次数值Wr以及每日失误次数值Dr与相应的阈值进行比较，分别将两者做减法，如果差值(Mr-M)>0、(Wr-W)>0、(Dr-D)>0，那么将相应的差值进行记录保存，同时进行计数，将该AP设备相应的计数CM、CW、CD进行累加；最后，根据计数器的数值对各AP设备进行排序，并根据排序结果生成高风险设备预警信息，即对计数值高于设定值的设备进行查询并返回到高风险设备预警信息中，生成高风险预警报告。

本发明提供的无线AP数据分析平台的具体实施流程图如图2所示。

在步骤201中，配置好软件所需的硬件环境，在硬件方面，所述无线AP数据分析平台适用于Windows操作系统，所述无线AP数据分析平台对于个人电脑的硬件配置要求为：内存不小于512M，处理器为一般主流处理器，如AMD、Intel等。需要在所述无线AP数据分析平台安装浏览器登录平台，浏览器一般选择360浏览器即可，所述无线AP数据分析平台以及数据存放在服务器上，服务器为：Windows server 2008R2 Standard，服务器处理器为Intel(R)Xeon(R)，频率2.4GHz，64位操作系统。打开软件以准备进行数据分析。

进入步骤202，进行系统初始化，将资源加载到内存，申请缓存，为一些变量分配空间赋初值。

进入步骤203，判断是否初始化成功。如果判定程序初始化失败，则进入步骤206进行错误处理，那么该程序将返回步骤201进行重启操作。通过提示程序初始化不成功的操作，可以确保该程序的稳定性。

进入步骤204，上传AP设备的原始Excel数据文件，可以将AP设备的原始Excel数据文件批量导出，通过程序的上传功能，进行批量上传处理。

进入步骤205，检测是否成功上传，如果上传成功则进行下一步操作，进入步骤207后端解析上传文件。如果上传不成功则进入步骤206进行错误处理，会提示文件格式错误，必须是Excel格式的文件才能上传成功。

进入步骤208，将解析数据存入数据库，具体为：将解析数据通过数据库分表，建立数据库词典的方式进行分类存储。

进入步骤209，前端向后端发出数据请求，在该步骤中，根据功能需求的不同，请求的数据也不同，后端从服务器中取出的数据也不同。

进入步骤210，后端运用算法对数据进行处理。若步骤209中前端向后端发送的是针对高风险设备预警信息的数据请求，则步骤210中，后端运用算法对数据进行处理以生成高风险设备预警信息。其中，针对高风险设备预警信息的检测算法具体为：首先，对数据库各种AP设备的参数进行比对操作，将每种AP设备允许失误次数阈值设为月失误次数阈值M、周失误次数阈值W、日失误次数阈值D；然后，将每种AP设备的每月失误次数Mr、每周失误次数值Wr以及每日失误次数值Dr与相应的阈值进行比较，分别将两者做减法，如果差值(Mr-M)>0、(Wr-W)>0、(Dr-D)>0，那么将相应的差值进行记录保存，同时进行计数，将该AP设备相应的计数CM、CW、CD进行累加；最后，根据计数器的数值对各AP设备进行排序，并根据排序结果生成高风险设备预警信息，即对计数值高于设定值的设备进行查询并返回到高风险设备预警信息中，生成高风险设备预警报告。

进入步骤211，超出预警值判断。对上述步骤210中的数据进行判断，如果没有超出预警值即表示没有高风险AP设备，则直接进入下一步骤212，将高风险设备预警信息传入前端显示并存储。如果有超出预警值即表示有高风险AP设备，则进入步骤213，标记超出预警值的高风险AP设备，得到标记后的高风险设备预警报告。

进入步骤212，后端将前端请求的数据传入前端进行显示。前端在请求的数据返回之后，根据数据类型的不同，进行相应的显示。具体可以显示图1所示结构图中的主要功能模块，例如以饼状图的形式展示AP设备每小时数据107，以柱状图的形式展示每日AP数据分析112，以双曲线趋势比较分析图的形式图形化展示AP设备相关联的SA设备的数据111，以点状图的形式展示列车ROAMING状态趋势图113等等。

进入步骤214，判断是否导出数据，如果需要导出数据，则进入步骤215，根据需求导出数据，例如导出的数据中可以包含AP设备基本信息，以及高风险设备预警报告。

综上所述，本发明提供的无线AP数据分析平台及方法，通过对数据进行图形界面分析，特别是对高风险设备形成预警信息用来指导AP设备的维修保养，解决了AP和SA信标丢失影响严重和当前AP和SA维护数据分析成本巨大两大主要问题，产生了巨大的生产价值和经济价值。通过对预警信息的运用，对高风险AP设备进行重点维护保养，AP报警数量级的下降50％左右，对地铁运营有良好的效果。在经济价值方面，该无线AP数据分析平台及方法针对单日数据分析节省时间44分钟以及一名人力成本，提高了数据分析效率，降低了AP数据分析的成本。本发明为故障控制形成了良好的警告预警机制，为提前预判故障提供了有力的数据支持。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种无线AP数据分析平台，其特征在于，包括：

整体展示模块，包括AP数据分析展示单元和原始Excel数据上传单元，所述AP数据分析展示单元用于图形化展示AP设备相关联的SA设备的数据、每日AP数据分析以及列车ROAMING状态趋势图，所述原始Excel数据上传单元用于上传AP设备的原始Excel数据；

信息查询模块，用于查询AP设备每小时数据、查看AP设备的详细信息以及查询上传记录；

设备管理模块，用于管理AP设备的信息，添加新的AP设备或删除AP设备。

2.如权利要求1所述的无线AP数据分析平台，其特征在于，所述信息查询模块用于查看AP设备的详细信息，具体方式为：根据数据整合算法进行数据库信息匹配合成，将所述原始Excel数据表格信息先进行存储分类，编制详细的数据库字典，根据不同功能模块的要求，在前端进行数据显示。

3.如权利要求1所述的无线AP数据分析平台，其特征在于，所述AP数据分析展示单元用于图形化展示列车ROAMING状态趋势图，具体方式为：在数据库中，通过AP表对SA表的MAC地址进行名称匹配；对SA设备的信号强度、信号类型、时间、名称进行查询，将查询结果返回至前端的散点图中进行展示。

4.如权利要求1所述的无线AP数据分析平台，其特征在于，所述信息查询模块用于以饼状图的形式查询AP设备每小时数据的饼状图，所述AP数据分析展示单元用于以柱状图的形式图形化展示每日AP数据分析，具体方式为：通过查询计数的方式进行统计，将统计结果返回前端进行显示。

5.如权利要求1所述的无线AP数据分析平台，其特征在于，所述AP数据分析展示单元用于通过双曲线趋势比较分析图展示与AP设备相关联的SA设备在同一时间的连接次数，具体方式为：在数据库中查找AP表和SA表，按时间排序将AP表和SA表合并成一张表，返回到前端进行显示，其中，合并后的表中字段为AP表和SA表两个表中字段的总和。

6.如权利要求1所述的无线AP数据分析平台，其特征在于,所述信息查询模块用于查看AP设备的详细信息，具体包括查看AP设备基本信息以及查看高风险设备预警信息。

7.如权利要求1所述的无线AP数据分析平台，其特征在于，所述高风险设备预警信息的检测方法包括：

对数据库多种AP设备的参数进行比对操作，将每种AP设备允许失误次数阈值设为月失误次数阈值M、周失误次数阈值W、日失误次数阈值D；

将每种AP设备的每月失误次数Mr、每周失误次数值Wr以及每日失误次数值Dr与相应的阈值进行比较，如果差值(Mr-M)>0、(Wr-W)>0、(Dr-D)>0，则将相应的差值进行记录保存，同时进行计数，将AP设备相应的计数CM、CW、CD进行累加；

根据计数器的数值对各AP设备进行排序，并根据排序结果生成高风险设备预警信息。

8.如权利要求1所述的无线AP数据分析平台，其特征在于，所述AP设备基本信息包含AP设备的状态信息、AP设备与SA设备的连接信息、AP设备与交换机的连接信息、与AP设备相关联的交换机热启动冷启动信息中的一种或多种。

9.一种无线AP数据分析方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的无线AP数据分析平台实现，包括以下步骤：

步骤1，启动所述无线AP数据分析平台，进行初始化配置；

步骤2，上传AP设备的原始Excel数据，后端对所述原始Excel数据进行解析；

步骤3，通过数据库分表，建立数据库词典的方式将解析数据进行分类存储；

步骤4，前端向后端发送数据请求，后端运用算法对数据进行处理后返回给前端；

步骤5，前端根据数据类型的不同，进行相应的显示。

10.如权利要求1所述的无线AP数据分析方法，其特征在于，在步骤4中，前端向后端发送的数据请求是针对高风险设备信息的数据请求，后端生成高风险设备预警信息并返回给前端；

后端在将所述高风险设备预警信息并返回给前端之前，还包括：

对所述高风险设备预警信息中的数据进行判断，若没有高风险AP设备，则直接返回给前端，由前端显示所述高风险设备预警信息，若有高风险AP设备，则对高风险AP设备进行标记后再返回给前端，由前端显示标记后的所述高风险设备预警信息。

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