CN114613303A - 显示屏控制系统故障预测方法及装置 - Google Patents

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CN114613303A CN202210270186.7A CN202210270186A CN114613303A CN 114613303 A CN114613303 A CN 114613303A CN 202210270186 A CN202210270186 A CN 202210270186A CN 114613303 A CN114613303 A CN 114613303A
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Abstract

本申请公开了一种显示屏控制系统故障预测方法及装置。其中，该方法包括：获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，第一参数包括显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，第二参数包括显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数；基于第一参数和第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，预测故障风险点信息用于表征多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种；基于预测故障风险点信息生成故障预警信息。本申请解决了相关技术中无法对显示屏控制系统的运行故障进行提前预测，只能在发生故障后进行维修的技术问题。

Description

显示屏控制系统故障预测方法及装置
技术领域
本申请涉及显示屏技术领域，具体而言，涉及一种显示屏控制系统故障预测方法及装置。
背景技术
LED显示屏由于亮度高、色域广、拼接灵活、大小形状灵活等优势，近年来得到了飞速的发展，随着应用场景的增多，针对LED显示屏控制系统的可靠性要求也越来越高，需要经常性对LED显示屏控制系统进行维护，以保证其正常使用。
然而，当前对于LED显示屏控制系统的维护，基本都是采用“亡羊补牢”的形式，只有在LED显示屏出现显示画面故障后，维护人员才会对故障问题进行定位，再根据定位结果进行维修，这样极其影响用户在实际使用过程中的体验。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种显示屏控制系统故障预测方法及装置，以至少解决相关技术中无法对显示屏控制系统的运行故障进行提前预测，只能在发生故障后进行维修的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种显示屏控制系统故障预测方法，包括：获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，所述第一参数包括所述显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，所述第二参数包括所述显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数；基于所述第一参数和所述第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，所述预测故障风险点信息用于表征所述多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和所述多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种；基于所述预测故障风险点信息生成故障预警信息。
可选地，获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，包括：获取所述显示屏控制系统中的所述第一参数和所述第二参数；基于所述第一参数和所述第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，包括：基于所述第一参数，确定所述多个硬件设备中的至少一个硬件设备为所述目标硬件设备，基于所述目标硬件设备，生成所述第一预测故障风险点信息；基于所述第二参数，确定所述多个网络通信器件中的至少一个网络通信器件为所述目标网络通信器件，基于所述目标网络通信器件，生成所述第二预测故障风险点信息；基于所述预测故障风险点信息生成故障预警信息，包括：基于所述第一预测故障风险点信息和所述第二预测故障风险点信息中的至少一个，生成所述故障预警信息。
可选地，对于所述显示屏控制系统中的每个硬件设备，获取所述硬件设备所处工作环境的环境参数以及所述硬件设备在所述工作环境中的实时运行参数；基于所述硬件设备的环境参数及所述实时运行参数，生成所述硬件设备的第一可靠性数据；若所述第一可靠性数据小于第一预设阈值，确定所述硬件设备为所述目标硬件设备。
可选地，在所述显示屏控制系统处于工作状态时，读取所述显示屏控制系统中网络芯片的寄存器值，得到所述网络传输参数；或，在所述显示屏控制系统处于非工作状态时，控制所述显示屏控制系统中的网络芯片发送端发送预设指令数据，并基于网络芯片接收端接收的数据确定所述网络传输参数；对于所述多个网络通信器件中的每个网络通信器件，基于所述网络传输参数，生成所述网络通信器件的第二可靠性数据；若所述第二可靠性数据小于第二预设阈值，确定所述网络通信器件为所述目标网络通信器件。
可选地，所述故障预警信息包括第一故障预警信息和第二故障预警信息中的至少一个，基于所述第一预测故障风险点信息，生成所述第一故障预警信息，所述第一故障预警信息用于显示对所述显示屏控制系统中所述第一预测故障风险点信息对应的所述目标硬件设备进行更换的提示信息；基于所述第二预测故障风险点信息，生成所述第二故障预警信息，所述第二故障预警信息用于显示对所述显示屏控制系统中所述第二预测故障风险点信息对应的所述目标网络通信器件进行更换的提示信息。
可选地，获取所述显示屏控制系统中的第三参数，所述第三参数包括所述显示屏控制系统中的各个硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据；基于所述第三参数，生成所述第一预测故障风险点信息。
可选地，对于每个硬件设备，基于所述硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据确定所述各个元器件的基本失效率；基于所述各个元器件的基本失效率确定所述各个元器件的工作失效率；基于所述各个元器件的工作失效率确定所述硬件设备的工作失效率；基于所述硬件设备的工作失效率确定所述硬件设备的第三可靠性数据；基于所述多个硬件设备的第三可靠性数据确定所述显示屏控制系统的第四可靠性数据；若所述第四可靠性数据小于第四预设阈值时，确定第三可靠性数据小于第三预设阈值的硬件设备为所述目标硬件设备；基于所述目标硬件设备，生成所述第一预测故障风险点信息。
可选地，在所述多个硬件设备为串联时，基于各个硬件设备的第三可靠性数据确定所述显示屏控制系统的第四可靠性数据；在所述多个硬件设备为并联时，基于各个硬件设备的第三可靠性数据确定各个硬件设备的第一失效率，并基于所述各个硬件设备的第一失效率确定所述显示屏控制系统的第四可靠性数据。
可选地，在获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种之前，响应界面控件的触发操作，其中，所述触发操作用于获取所述显示屏控制系统中的所述第一参数和所述第二参数中的至少一种。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种显示屏控制系统故障预测装置，包括：参数获取模块，用于获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，所述第一参数包括所述显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，所述第二参数包括所述显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数；故障预测模块，用于基于所述第一参数和所述第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，所述预测故障风险点信息用于表征所述多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和所述多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种；故障预警模块，用于基于所述预测故障风险点信息生成故障预警信息。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行上述的显示屏控制系统故障预测方法。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述的显示屏控制系统故障预测方法。
在本申请实施例中，基于显示屏控制系统中各个硬件设备的实时运行参数及环境参数，可以预测多个硬件设备中存在故障风险的目标硬件设备；基于显示屏控制系统中各个网络通信器件的网络传输参数，可以预测多个网络通信器件中存在故障风险的目标网络通信器件；然后生成对应的预测故障风险点信息，并生成对应的故障预警信息，提示维护人员预先对可能发生故障的硬件设备或网络通信器件进行维护，可以有效解决相关技术中无法对显示屏控制系统的运行故障进行提前预测，只能在发生故障后进行维修技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种显示屏控制系统故障预测方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的一种显示屏控制系统拓扑连接的结构示意图；
图3是根据本申请实施例的一种显示屏控制系统故障预测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本申请实施例，提供了一种显示屏控制系统故障预测方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的一种可选的显示屏控制系统故障预测方法的流程示意图，如图1所示，该方法至少包括步骤S102-S106，其中：
步骤S102，获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，第一参数包括显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，第二参数包括显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数。
步骤S104，基于第一参数和第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，预测故障风险点信息用于表征多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种。
步骤S106，基于预测故障风险点信息生成故障预警信息。
其中，上述的显示屏控制系统可以是LED显示屏控制系统；硬件设备通常包括发送设备和接收设备，发送设备可以是发送卡，接收设备可以是接收卡；网络通信器件则可以是显示屏控制系统中用于进行多级网络传输的网络通信器件，包括网络芯片及其接口、通信电缆等。
首先，考虑到一个显示屏控制系统中的硬件设备数量巨大，如接收卡就有几十张到几百张不等，网络连接拓扑较为复杂，特别是对于工作环境变化较大的租赁屏幕，维护过程极为困难。
因此，本申请实施例提出了对硬件设备的运行数据进行实时检测的方案，以准确地判断各硬件设备的可靠性，从而预测出多个硬件设备中存在故障风险的目标硬件设备，并生成对应的预测故障风险点信息以及故障预警信息，以便于维护人员对这些目标硬件设备进行提前更换。
其次，考虑到实际使用中，LED显示屏出现黑屏、闪烁等问题，大多数是由于网络通信传输失效引起的，而LED显示屏控制系统的主流传输方式是网络芯片和线缆。其中，线缆由于在租赁市场被多次重复使用，受多次折叠等影响，其阻抗会发生严重的变化，网络芯片接口的通信可靠性也会受到严重的影响，串扰也会更加严重。串扰则是双绞线在传输信号时多发的一种类似噪声的干扰，会对线缆中传输的正常信号产生非常大的影响，其在破坏原本正常传输的信号的同时，也会被错误识别成其他信号导致信号异常，如出现误码、丢包或乱序、重传等现象，造成网络间歇性时断时续、网络速度慢的故障，影响显示屏的正常显示。串扰指标不合格多数是因为线缆本身质量问题，或是施工中安装工艺不达标造成的，一般多发在线缆的两端位置。
因此，本申请实施例还提出了检测网络通信器件的网络传输参数的方案r可以判断网络通信质量以及显示屏控制系统在未来一段时间的工作状态，从而预测出多个网络通信器件中存在故障风险的目标网络通信器件，并生成对应的预测故障风险点信息以及故障预警信息，以便于维护人员对这些目标网络通信器件提前进行修复。
需要说明的是，实际在对显示屏控制系统进行故障预测时，上述的两种方案可以择一进行，也可以同时进行，具体可以根据现场需求进行设置。
例如，可以在交互界面中提供三种界面控件，分别用于表示仅检测硬件设备、仅检测网络传输器件、同时检测硬件设备和网络传输器件；响应于维护人员对界面控件的触发操作，获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种。
在本申请一些可选的实施例中，可以同时获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数；基于第一参数，确定多个硬件设备中的至少一个硬件设备为目标硬件设备，基于目标硬件设备，生成第一预测故障风险点信息；基于第二参数，确定多个网络通信器件中的至少一个网络通信器件为目标网络通信器件，基于目标网络通信器件，生成第二预测故障风险点信息；基于第一预测故障风险点信息和第二预测故障风险点信息中的至少一个，生成故障预警信息。
其中，在生成第一预测故障风险点信息时，可以按照以下步骤进行：
S1，对于显示屏控制系统中的每个硬件设备，获取硬件设备所处工作环境的环境参数以及硬件设备在工作环境中的实时运行参数。其中，工作环境的环境参数至少包括：工作环境温度，工作环境湿度，工作环境气压；硬件设备的实时运行参数至少包括：硬件设备的表面温度、功耗，电源的输入电压、输出电压，功率开关管脚的占空比。
S2，基于硬件设备的环境参数及实时运行参数，生成硬件设备的第一可靠性数据。
S3，若第一可靠性数据小于第一预设阈值，确定硬件设备为目标硬件设备。其中，第一预设阈值可以由维护人员根据经验自行设定。
S4，基于目标硬件设备，生成第一预测故障风险点信息。其中，第一预测故障风险点信息可以是目标硬件设备的名称、编号、位置等可以对其进行标识的信息。
以检测接收卡为例，在显示屏控制系统上电自检的过程中，可以先采集工作环境温度T0、工作环境湿度H0及工作环境气压P0，然后实时检测接收卡的表面温度T1、接收卡功耗Pw、电源的输入电压Vin、电源的输出电压Vout以及SW(功率开关)管脚的占空比D，其中，根据电源的输入电压Vin、输出电压Vout及SW管脚占空比D，可以确定电源的可靠性数据Rp。
通常，由于显示屏控制系统的接收卡数量较多，可以将采集的所有接收卡的实时运行参数以及环境参数进行回传，然后将这些参数按照预设的规则进行计算，可以得到各个接收卡的第一可靠性数据y：
y＝f(T0，H0，P0，T1，Pw，Vin，Vout，D)
当某个接收卡的第一可靠性数据小于第一预设阈值时，则认为该接收卡存在故障风险，即确定该接收卡为目标硬件设备，可以根据其编号、位置等标识生成第一预测故障风险点信息。
可选地，还可以根据正态分布的3σ原则来确定目标硬件设备：可以对多个硬件设备的第一可靠性数据进行统计学处理，确定数学期望E和标准差σ，其中，多个硬件设备的第一可靠性数据满足正态分布；确定第一可靠性数据与数学期望相差超过三倍标准差(3σ)的硬件设备为目标硬件设备。
在本申请一些可选的实施例中，在生成第一预测故障风险点信息时，还可以获取显示屏控制系统中的第三参数，该第三参数包括显示屏控制系统中的各个硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据；基于第三参数，生成第一预测故障风险点信息。
具体地，对于一些长期工作的固装屏幕，可以通过分析其硬件设备中的元器件参数来评估硬件设备的可靠性，从而预测存在故障风险的目标硬件设备。
MTBF(Mean Time Between Failure，平均故障间隔时间)：是产品相邻两次故障之间的平均工作时间，其反映了产品的时间质量，是衡量电子产品可靠性的重要指标，通常生产商在提供电子元器件时，会提供MTBF以反映元器件的可靠性。然而，在实际衡量产品的可靠性时，不能直接以MTBF来表示，因为可靠性的定义是单独一套产品在规定的条件下能够正常运行达到指定时长的概率。根据统计学角度可知，产品的可靠性是服从指数分布的，其计算公式为：
Figure BDA0003554362200000071
式中，R(t)表示产品的可靠性，则可以用1-R(t)表示产品的失效率；t表示产品的运行时长；MTBF为产品的平均故障间隔时间；λ表示设备的固有故障率，
Figure BDA0003554362200000072
假设一个产品的MTBF为105h，即其固有故障率λ为10-5/h，根据上述公式可以计算出，该产品运行10万个小时的可靠性仅有36.7％，即仅有36.7％的产品可以实际运行10万个小时。通常，可以为产品的可靠性设置一个阈值，只要可靠性大于该阈值即认为产品运行正常，可以将基于该阈值计算出的运行时长作为该产品的预期使用寿命。例如，针对上述MTBF为105h的产品，假设设置的阈值为90％，根据公式可以计算出其预期使用寿命约为1万个小时。
在生成第一预测故障风险点信息时，对于每个硬件设备，基于该硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据确定各个元器件的基本失效率；基于各个元器件的基本失效率确定各个元器件的工作失效率；基于各个元器件的工作失效率确定硬件设备的工作失效率；基于硬件设备的工作失效率确定硬件设备的第三可靠性数据；基于多个硬件设备的第三可靠性数据确定显示屏控制系统的第四可靠性数据；若第四可靠性数据小于第四预设阈值时，确定第三可靠性数据小于第三预设阈值的硬件设备为目标硬件设备；基于目标硬件设备，生成第一预测故障风险点信息。
以计算接收卡的第三可靠性数据为例，其具体步骤如下：
1、首先建立接收卡的电路板的可靠性模型。通常，接收卡中的元器件包括有：FLASH存储器、SDRAM(同步动态随机访问存储器)或DDR(双倍数据速率同步动态随机访问存储器)、MCU(微控制单元)、FPGA(现场可编程门阵列)、PHY(物理层)、DCDC变换器及其周围的电阻、电容、电感等；通过对各个元器件进行功能模块划分，确定板上元器件之间的可靠性拓扑关系。
2、确定元器件的基本失效率λb。元器件的基本失效率λb是指仅考虑温度应力和电应力时，电子元器件的失效率，由于接收卡上采用的元器件较为单一，预期设计的工作温度通常为-40度～85度，根据元器件的类型及生产商提供的出厂测试数据等，即可得到接收卡上每个元器件的基本失效率λb。
3、计算元器件的工作失效率λp。由于基本失效率λb已经考虑了温度应力和电应力的影响，此外还要进一步考虑质量等级以及他环境因素等对元器件的影响，以确定其工作失效率λp。工作失效率λp是基本失效率λb与一系列修正系数(π系数)的连乘积，其是对基本失效率λb的修正。
4、计算电路板的工作失效率。在得到接收卡上的所有元器件的工作失效率λp之后，可以先将电路板上同类型的元器件的工作失效率相加，得到该类元器件的工作失效率；再将电路板上各类元器件的工作失效率相加，得到电路板的工作失效率，即接收卡的工作失效率。
5、根据公式计算接收卡的第三可靠性数据R(t)＝e-λt。
计算其他硬件设备(如发送卡)的第三可靠性数据的过程均可以参考计算接收卡的第三可靠性数据的过程，当得到显示屏控制系统中各个硬件设备的第三可靠性数据后，可以计算显示屏控制系统整体的第四可靠性数据。
图2示出了一种显示屏控制系统的拓扑连接示意图，其中，视频源经过视频接口和发送卡相连接，发送卡经过对视频源的切割等处理，经过M个网口进行输出，每一个网口下面会级联多个接收卡，接收卡用于驱动灯板进行显示。
考虑到显示屏控制系统中各个硬件设备的串/并联状态，在计算显示屏控制系统的第四可靠性数据时，可以采用以下方式：
在多个硬件设备为串联时，可以直接基于各个硬件设备的第三可靠性数据预测显示屏控制系统的第四可靠性数据。计算公式为R＝R1*R2*...*Rn，其中，R表示显示屏控制系统的第四可靠性数据，R1、R2、…、Rn分别表示串联的n个硬件设备的第三可靠性数据。
在多个硬件设备为并联时，基于各个硬件设备的第三可靠性数据确定各个硬件设备的第一失效率，并基于各个硬件设备的第一失效率预测显示屏控制系统的第四可靠性数据。计算公式为R＝1-(1-R1)*(1-R2)*...*(1-Rn)，其中，R表示显示屏控制系统的第四可靠性数据，R1、R2、…、Rn分别表示并联的n个硬件设备的第三可靠性数据，(1-R1)、(1-R2)、…、(1-Rn)分别表示并联的n个硬件设备的第一失效率。
需要说明的是，这里硬件设备的并联，既包括如图2中多个网口下的级联接收卡之间的并联关系，多组级联接收卡同时运行；也包括冗余设计的双设备之间的并联关系，当一个设备发生故障时，可以切换到另一个设备继续运行。
仍以接收卡为例，如图2所示，在显示屏控制系统中，发送卡经过M个网口进行输出，每个网口下有N个级联的接收卡，则在计算显示屏控制系统整体可靠性数据时，可以先确定每个网口对应的N个接收卡的第三可靠性数据分别为：
R1＝R1-1*R1-2*...*R1-N
R2＝R2-1*R2-2*...*R2-N
......
RM＝RM-1*RM-2*...*RM-N
则所有接收卡的可靠性数据为：
Rr＝1-(1-R1)*(1-R2)*...*(1-RM)
计算发送卡的第三可靠性数据为Rs，则显示屏控制系统整体的第四可靠性数据为：
R＝Rr*Rs
若最终得到的第四可靠性数据小于第四预设阈值，则可以确定显示屏控制系统中第三可靠性数据小于第三预设阈值的硬件设备为目标硬件设备，可以根据其编号、位置等标识生成第一预测故障风险点信息，其中，第三预设阈值和第四预设阈值可以由维护人员根据经验自行设定。
在检测网络通信器件时，本申请实施例则分别提出了在线检测模式和诊断模式对网络通信器件的网络传输参数进行检测，以生成第二预测故障风险点信息。
在线检测模式，即是在显示屏控制系统处于工作状态时，实时读取显示屏控制系统中网络芯片的寄存器值，得到网络传输参数。在该模式下，检测的信息较少，但不会影响显示屏的正常显示业务。
诊断模式，则是在显示屏控制系统处于非工作状态时，控制显示屏控制系统中的网络芯片发送端发送预设指令数据，并基于网络芯片接收端接收的数据确定网络传输参数。
获取网络传输参数后，对于多个网络通信器件中的每个网络通信器件，可以基于该网络传输参数，生成网络通信器件的第二可靠性数据；若第二可靠性数据小于第二预设阈值，确定网络通信器件为目标网络通信器件。
其中，由于显示屏控制系统的网络通信过程包括多个网络芯片之间的多级网络传输，在确定网络传输参数时，可以基于网络芯片接收端接收的数据，确定每级网络传输的：插入损耗、回波损耗、远端串扰、近端串扰、综合远端串扰、综合近端串扰、远端衰减串扰比、近端衰减串扰比、综合远端衰减串扰比、综合近端衰减串扰比、信噪比及频率偏差中的一个或多个。
可选地，可以检测每一级网络传输的插入损耗IL，通过控制网络芯片发送指定的数据，比如控制其数模转换器发出标准正弦波，在对端接收，对其进行采样后进行傅里叶变换可获取其峰峰值、畸变等参数，以此计算网络传输中的插入损耗。
可选地，可以检测每一级网络传输的回波损耗RL，通过控制网络芯片发射脉冲信号，当脉冲信号遇到阻抗不匹配点时会出现反射，根据反射时间和反射脉冲的大小可以初略估算回波损耗。该参数主要检测接口和线缆中是否存在严重的阻抗不匹配问题，通过对该信号进行提前预判和修复，可以避免双工吉比特网络误认为是收到的信号而产生混乱。
可选地，可以检测每一级网络传输的远端串扰FEXT和近端串扰NEXT。现在使用的双绞线的双绞结构本身目的就是降低线缆受到串扰噪声的影响，双绞线的串扰就是其中一个双绞线对被相邻的双绞线对的信号串进来所造成的干扰。串扰信号会分别向两个方向进行传输，传输到发射端的串扰信号叫做近端串扰，传输到远处接收端的串扰信号叫做远端串扰。根据该串扰机制，对网络芯片进行差分线信号的输出控制，比如控制其中的一对信号线输出标准正弦波信号，在另一对差分双绞线上检测信号的大小，通过两端信号的大小和标准正弦波信号就可以估计远端串扰和近端串扰的大小。
可选地，可以检测每一级网络传输的综合远端串扰PS-FEXT和综合近端串扰PS-NEXT。上述远、近端串扰测试了一对双绞线对另一对双绞线的影响，而在千兆网线中，需要考虑在实施四对线全双工传输时多对线对一对线的串扰总和，该值至关重要，该问题的发生原因与远、近端串扰基本一致，同时影响更加明显，因此通过该值判定显示屏控制系统的网络传输良好度具有代表性。
可选地，可以计算每一级网络传输的近端衰减串扰比ACR-N和远端衰减串扰比ACR-F，其中，ACR为信号衰减值(实际达到接收端的信号就是经过线缆接插件等衰减后的信号)和串扰值的比值，将计算过程进行变化，就等于接收电平和发送电平的比值比上串扰电平和发送电平的比值，分母约掉即为接收电平和串扰电平的比值，近似于信号噪声比的概念。考虑到计算过程中只取了一对线缆的干扰电平，而实际应用中每一对双绞线信号接收端口要收到其他三对线缆的干扰信号，单纯的用近端衰减串扰比和远端衰减串扰比表示数据接收端口的综合信噪比并不准确，因此可以用经过衰减的有用信号比上其他三对线缆的干扰噪声总和，计算得到每一级网络传输的综合近端衰减串扰比PS-ACR-N和综合远端衰减串扰比PS-ACR-F，这样表示实际的通信质量更具有代表性，实际使用过程中可以用该值代表信噪比。
可选地，可以计算/读取每一级网络传输的信噪比SNR，在系统启动后，针对支持读取信噪比的网络芯片，可以控制网络芯片发送特定数据包，对PHY的寄存器进行读取即可获得SNR值；当然，也可以通过上述步骤计算出信噪比。
可选地，可以读取每一级网络传输的频率偏差Fo，在系统启动后，通过控制网络芯片发送特定数据包，对PHY的寄存器进行读取即可获得相邻网络芯片的频率偏差。
在得到上述网络参数后，可以基于网络传输参数确定显示屏控制系统中的各个网络通信器件的第二可靠性数据，例如，预先设置好各个网络传输参数的权重值，然后综合计算，得到各个网络通信器件的第二可靠性数据。
最终，确定多个网络通信器件中第二可靠性数据小于第二预设阈值的网络通信器件为目标网络通信器件，根据其编号、位置等标识生成第二预测故障风险点信息，其中，第二预设阈值可以由维护人员根据经验自行设定。
对显示屏控制系统的可靠性以及可能存在的故障风险点进行预测的目的，就是在显示屏控制系统发生故障前提前解决隐患，因此可以基于预测结果生成对应的故障预警信息，提示维护人员预先对显示屏控制系统中可能发生故障的部分进行维护。
具体地，可以基于第一预测故障风险点信息，生成第一故障预警信息，第一故障预警信息用于显示对显示屏控制系统中第一预测故障风险点信息对应的目标硬件设备进行更换的提示信息；也可以基于第二预测故障风险点信息，生成第二故障预警信息，第二故障预警信息用于显示对显示屏控制系统中第二预测故障风险点信息对应的目标网络通信器件进行更换的提示信息。
在本申请实施例中，基于显示屏控制系统中各个硬件设备的实时运行参数及环境参数，可以预测多个硬件设备中存在故障风险的目标硬件设备；基于显示屏控制系统中各个网络通信器件的网络传输参数，可以预测多个网络通信器件中存在故障风险的目标网络通信器件；然后生成对应的预测故障风险点信息，并生成对应的故障预警信息，提示维护人员预先对可能发生故障的硬件设备或网络通信器件进行维护，可以有效解决相关技术中无法对显示屏控制系统的运行故障进行提前预测，只能在发生故障后进行维修技术问题。
实施例2
根据本申请实施例，还提供了一种用于实现上述显示屏控制系统故障预测方法的显示屏控制系统故障预测装置，如图3所示，该装置至少包括参数获取模块30，故障预测模块32和故障预警模块34，其中：
参数获取模块30，用于获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，第一参数包括显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，第二参数包括显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数。
故障预测模块32，用于基于第一参数和第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，预测故障风险点信息用于表征多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种。
故障预警模块34，用于基于预测故障风险点信息生成故障预警信息。
可选地，显示屏控制系统故障预测装置中还包括响应模块36，用于响应界面控件的触发操作，其中，该触发操作用于获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种。
在本申请一些可选的实施例中，参数获取模块30可以获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数；故障预测模块32基于第一参数，确定多个硬件设备中的至少一个硬件设备为目标硬件设备，基于目标硬件设备，生成第一预测故障风险点信息；基于第二参数，确定多个网络通信器件中的至少一个网络通信器件为目标网络通信器件，基于目标网络通信器件，生成第二预测故障风险点信息；故障预警模块34基于第一预测故障风险点信息和第二预测故障风险点信息中的至少一个，生成故障预警信息。
其中，在生成第一预测故障风险点信息时，可以按照以下步骤进行：对于显示屏控制系统中的每个硬件设备，获取硬件设备所处工作环境的环境参数以及硬件设备在工作环境中的实时运行参数；基于硬件设备的环境参数及实时运行参数，生成硬件设备的第一可靠性数据；若第一可靠性数据小于第一预设阈值，确定硬件设备为目标硬件设备；基于目标硬件设备，生成第一预测故障风险点信息。
可选地，在生成第一预测故障风险点信息时，也可以获取显示屏控制系统中的第三参数，第三参数包括显示屏控制系统中的各个硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据；基于第三参数，生成第一预测故障风险点信息。
具体地，对于每个硬件设备，基于硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据确定各个元器件的基本失效率；基于各个元器件的基本失效率确定各个元器件的工作失效率；基于各个元器件的工作失效率确定硬件设备的工作失效率；基于硬件设备的工作失效率确定硬件设备的第三可靠性数据；基于多个硬件设备的第三可靠性数据确定显示屏控制系统的第四可靠性数据；若第四可靠性数据小于第四预设阈值时，确定第三可靠性数据小于第三预设阈值的硬件设备为目标硬件设备；基于目标硬件设备，生成第一预测故障风险点信息。
其中，在多个硬件设备为串联时，基于各个硬件设备的第三可靠性数据确定显示屏控制系统的第四可靠性数据；在多个硬件设备为并联时，基于各个硬件设备的第三可靠性数据确定各个硬件设备的第一失效率，并基于各个硬件设备的第一失效率确定显示屏控制系统的第四可靠性数据。
在生成第二预测故障风险点信息时，可以按照以下步骤进行：在显示屏控制系统处于工作状态时，读取显示屏控制系统中网络芯片的寄存器值，得到网络传输参数；或，在显示屏控制系统处于非工作状态时，控制显示屏控制系统中的网络芯片发送端发送预设指令数据，并基于网络芯片接收端接收的数据确定网络传输参数；对于多个网络通信器件中的每个网络通信器件，基于网络传输参数，生成网络通信器件的第二可靠性数据；若第二可靠性数据小于第二预设阈值，确定网络通信器件为目标网络通信器件；基于目标网络通信器件，生成第二预测故障风险点信息。
故障预警模块34可以基于第一预测故障风险点信息，生成第一故障预警信息，第一故障预警信息用于显示对显示屏控制系统中第一预测故障风险点信息对应的目标硬件设备进行更换的提示信息；也可以基于第二预测故障风险点信息，生成第二故障预警信息，第二故障预警信息用于显示对显示屏控制系统中第二预测故障风险点信息对应的目标网络通信器件进行更换的提示信息。
需要说明的是，本申请实施例中的显示屏控制系统故障预测装置中的各模块与实施例1中的显示屏控制系统故障预测方法的实施步骤一一对应，由于实施例1中已经进行了详尽的描述，本实施例中部分未体现的细节可以参考实施例1，在此不再过多赘述。
实施例3
根据本申请实施例，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行实施例1中的显示屏控制系统故障预测方法。
根据本申请实施例，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，在程序运行时执行实施例1中的显示屏控制系统故障预测方法。
具体地，在程序运行时执行实现以下步骤：获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，第一参数包括显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，第二参数包括显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数；基于第一参数和第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，预测故障风险点信息用于表征多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种；基于预测故障风险点信息生成故障预警信息。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络通信器件等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种显示屏控制系统故障预测方法，其特征在于，包括：
获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，所述第一参数包括所述显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，所述第二参数包括所述显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数；
基于所述第一参数和所述第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，所述预测故障风险点信息用于表征所述多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和所述多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种；
基于所述预测故障风险点信息生成故障预警信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，包括：获取所述显示屏控制系统中的所述第一参数和所述第二参数；
基于所述第一参数和所述第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，包括：基于所述第一参数，确定所述多个硬件设备中的至少一个硬件设备为所述目标硬件设备，基于所述目标硬件设备，生成所述第一预测故障风险点信息；基于所述第二参数，确定所述多个网络通信器件中的至少一个网络通信器件为所述目标网络通信器件，基于所述目标网络通信器件，生成所述第二预测故障风险点信息；
基于所述预测故障风险点信息生成故障预警信息，包括：基于所述第一预测故障风险点信息和所述第二预测故障风险点信息中的至少一个，生成所述故障预警信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述显示屏控制系统中的所述第一参数，基于所述第一参数，确定所述多个硬件设备中的至少一个硬件设备为所述目标硬件设备，包括：
对于所述显示屏控制系统中的每个硬件设备，获取所述硬件设备所处工作环境的环境参数以及所述硬件设备在所述工作环境中的实时运行参数；
基于所述硬件设备的环境参数及所述实时运行参数，生成所述硬件设备的第一可靠性数据；
若所述第一可靠性数据小于第一预设阈值，确定所述硬件设备为所述目标硬件设备。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述显示屏控制系统中的所述第二参数，基于所述第二参数，确定所述多个网络通信器件中的至少一个网络通信器件为所述目标网络通信器件，包括：
在所述显示屏控制系统处于工作状态时，读取所述显示屏控制系统中网络芯片的寄存器值，得到所述网络传输参数；或，
在所述显示屏控制系统处于非工作状态时，控制所述显示屏控制系统中的网络芯片发送端发送预设指令数据，并基于网络芯片接收端接收的数据确定所述网络传输参数；
对于所述多个网络通信器件中的每个网络通信器件，基于所述网络传输参数，生成所述网络通信器件的第二可靠性数据；
若所述第二可靠性数据小于第二预设阈值，确定所述网络通信器件为所述目标网络通信器件。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述故障预警信息包括第一故障预警信息和第二故障预警信息中的至少一个，基于所述第一预测故障风险点信息和所述第二预测故障风险点信息中的至少一个，生成所述故障预警信息，包括：
基于所述第一预测故障风险点信息，生成所述第一故障预警信息，所述第一故障预警信息用于显示对所述显示屏控制系统中所述第一预测故障风险点信息对应的所述目标硬件设备进行更换的提示信息；
基于所述第二预测故障风险点信息，生成所述第二故障预警信息，所述第二故障预警信息用于显示对所述显示屏控制系统中所述第二预测故障风险点信息对应的所述目标网络通信器件进行更换的提示信息。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述显示屏控制系统中的第三参数，所述第三参数包括所述显示屏控制系统中的各个硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据；
基于所述第三参数，生成所述第一预测故障风险点信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述第三参数，生成所述第一预测故障风险点信息，包括：
对于每个硬件设备，基于所述硬件设备的电路板中各个元器件的出厂测试数据确定所述各个元器件的基本失效率；
基于所述各个元器件的基本失效率确定所述各个元器件的工作失效率；
基于所述各个元器件的工作失效率确定所述硬件设备的工作失效率；
基于所述硬件设备的工作失效率确定所述硬件设备的第三可靠性数据；
基于所述多个硬件设备的第三可靠性数据确定所述显示屏控制系统的第四可靠性数据；
若所述第四可靠性数据小于第四预设阈值时，确定第三可靠性数据小于第三预设阈值的硬件设备为所述目标硬件设备；
基于所述目标硬件设备，生成所述第一预测故障风险点信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，基于所述多个硬件设备的第三可靠性数据确定所述显示屏控制系统的第四可靠性数据，包括：
在所述多个硬件设备为串联时，基于各个硬件设备的第三可靠性数据确定所述显示屏控制系统的第四可靠性数据；
在所述多个硬件设备为并联时，基于各个硬件设备的第三可靠性数据确定各个硬件设备的第一失效率，并基于所述各个硬件设备的第一失效率确定所述显示屏控制系统的第四可靠性数据。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种之前，所述方法还包括：
响应界面控件的触发操作，其中，所述触发操作用于获取所述显示屏控制系统中的所述第一参数和所述第二参数中的至少一种。
10.一种显示屏控制系统故障预测装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取显示屏控制系统中的第一参数和第二参数中的至少一种，其中，所述第一参数包括所述显示屏控制系统中的多个硬件设备的实时运行参数和环境参数，所述第二参数包括所述显示屏控制系统中的多个网络通信器件的网络传输参数；
故障预测模块，用于基于所述第一参数和所述第二参数中的至少一种，生成预测故障风险点信息，所述预测故障风险点信息用于表征所述多个硬件设备中预测出现故障的目标硬件设备和所述多个网络通信器件中预测出现故障的目标网络通信器件中的至少一种；
故障预警模块，用于基于所述预测故障风险点信息生成故障预警信息。
11.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至9中任意一项所述的显示屏控制系统故障预测方法。
12.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至9中任意一项所述的显示屏控制系统故障预测方法。
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