CN116380283A - 设备环境检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

设备环境检测方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及通信领域，公开了一种设备环境检测方法、装置、电子设备及存储介质。本发明中，设备环境检测方法，包括：获取设备温度数据和外部环境温度曲线；计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度；在相似度高于门限值的情况下，判定设备暴露在外部环境中。本发明的设备环境检测方法，可以提高设备环境检测的准确性。

Description

设备环境检测方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及通信领域，特别涉及一种设备环境检测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着通信技术的发展，网络大量使用分布式基站架构，以光纤连接的射频拉远模块(RerateRadio Unite，简称“RRU”)和室内基带处理单元(Building Base band Unit，简称“BBU”)的分布方式。一个BBU可以支持多个RRU。采用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。
其中，BBU设备需要在一个密闭空间中，不可暴露于室外，但由于基站设备数量众多，难以一一对基站进行检查，因此，通过BBU设备中的温度传感器，根据人工经验，对BBU设备中的温度传感器采集到的温度数据进行分析，实现对BBU设备的工作环境的判定。
由于不同工作人员经验不同，外界气温及设备温度的不稳定性，因此，依赖于人工经验的判定往往会产生很多误判。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种设备环境检测方法、装置、电子设备及存储介质，可以提高设备环境检测的准确性。
为实现上述目的，本申请实施例提供了一种设备环境检测方法，包括：获取设备温度数据和外部环境温度曲线；计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度；在相似度高于门限值的情况下，判定设备暴露在外部环境中。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种设备环境检测装置，包括：获取模块，用于获取设备温度数据和外部环境温度曲线；计算模块，用于计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度；判定模块，用于在相似度高于门限值的情况下，判定设备暴露在外部环境中。
为实现上述目的，本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述设备环境检测方法。
为实现上述目的，本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述设备环境检测方法。
本申请提出的设备环境检测方法，通过获取设备温度数据和外部环境温度曲线，计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度，在相似度高于门限值的情况下，判定设备暴露在外部环境中，由于在工作负载大时，设备运行会产生较大的热能，设备温度较高，在工作负载小时，设备运行产生热能较小，设备温度较低，但是设备工作负载并没有一个恒定的趋势规律，因此，设备温度数据也是规律性较弱的数据，而对于外部环境温度来说，由于天气的气温变化是有规律的，所以外部环境的温度曲线是有规律的，因此当二者相似度较高时，可以认为设备暴露于外部环境中，因此，通过设备温度数据与外部温度的相似度计算对比，可以由计算设备自行根据二者的数据特征，判定设备是否处于外部环境，避免过度依赖于人工经验进行判定，从而提高设备环境检测的准确性。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的设备环境检测方法的流程示意图一；
图2是本发明一个实施例提供的UME系统结构示意图；
图3是本发明一个实施例提供的设备环境检测方法的流程示意图二；
图4是本发明一个实施例提供的外部环境温度曲线示意图；
图5是本发明一个实施例提供的BBU环境温度健康度评估结果图；
图6是本发明一个实施例提供的设备环境检测装置结构示意图；
图7是本发明一个实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本发明的实施例涉及一种设备环境检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101，获取设备温度数据和外部环境温度曲线；
步骤102，计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度；
步骤103，在相似度高于门限值的情况下，判定设备暴露在外部环境中。
本发明的设备环境检测方法，应用于无线接入网(Radio Access Network，简称“RAN”)下的网元管理系统(Unified Management Expert，简称“UME”)服务器中，对基站的内部设备装置进行检测。例如基站中的BBU设备。BBU设备需要在一个密闭空间中，不可暴露于室外，但由于基站设备数量众多，难以一一对基站进行检查，因此，通过BBU设备中的温度传感器，根据人工经验，对BBU设备中的温度传感器采集到的温度数据进行分析，实现对BBU设备的工作环境的判定。由于不同工作人员经验不同，外界气温及设备温度的不稳定性，并且，由于人工经验过度依赖温度的采集时间点，因此无法有效处理处理跨时区、跨地区以及跨天的数据，往往会产生很多误判。
而本发明的设备环境检测方法，通过获取设备温度数据和外部环境温度曲线，计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度，在相似度高于门限值的情况下，判定设备暴露在外部环境中，由于在工作负载大时，设备运行会产生较大的热能，设备温度较高，在工作负载小时，设备运行产生热能较小，设备温度较低，但是设备工作负载并没有一个恒定的趋势规律，因此，设备温度数据也是规律性较弱的数据，而对于外部环境温度来说，由于天气的气温变化是有规律的，所以外部环境的温度曲线是有规律的，因此当二者相似度较高时，可以认为设备暴露于外部环境中，因此，通过设备温度数据与外部温度的相似度计算对比，可以由计算设备自行根据二者的数据特征，判定设备是否处于外部环境，避免过度依赖于人工经验进行判定，从而提高设备环境检测的准确性。
下面对本实施例的设备环境检测方法实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
在步骤101中，UME服务器获取设备温度数据和外部环境温度曲线，其中，设备温度数据由设备中的温度传感器采集得到，温度传感器可以在采集到每个温度数据后，就立即传送给UME服务器，也可以预存采集得到的温度数据，在每个周期时间点到来时，将存储的温度数据传送给UME服务器。
在一个例子中，外部环境温度曲线可以由UME服务器根据获取的气象数据合成。
在一个例子中，可以通过正弦-指数法、分段线性订正法等等进行外部环境温度曲线的构造。
在一个例子中，UME服务器可以获取一个检测周期的设备温度数据，并根据一个检测周期的设备温度数据构造的温度正弦型曲线，作为外部环境温度曲线。
其中，一个检测周期是进行设备环境检测的周期，可以是一个预设值，例如24小时，在一个检测周期中可以有多个采集周期，是设备中的温度传感器采集设备温度数据的周期，例如，当检测周期为24小时，采集周期为1小时的情况下，温度传感器每隔1小时采集一次设备温度，当采集了24次后，此设备温度数据即可供UME服务器使用。
本实施例中，由于温度正弦型曲线由设备温度数据构造得到，因此可以减少需要采集的数据量，并且，由于拟合曲线设置为正弦曲线，符合气象温度数据量的变化趋势，因此，也可以避免使用设备温度数据造成的过拟合现象。
进一步地，根据一个检测周期的设备温度数据构造的温度正弦型曲线，可以是根据一个检测周期的设备温度数据中的特征点构造的温度正弦型曲线。其中，特征点可以是一个检测周期的设备温度数据中的最大值点和最小值点。
本实施例中，由于只使用一个检测周期的设备温度数据中的特征点进行温度正弦型曲线的构造，而不是使用一个检测周期的设备温度数据中的所有数据，从而可以简化温度正弦型曲线的构造过程，节省计算资源，并且，根据设备温度的特征数据构造出的曲线，更加符合日温/温度/天气特征，更加符合外界温度变化情况，从而提高设备环境检测的准确性。
在一个例子中，设备为基站的基带处理单元BBU设备，设备温度数据由BBU设备中最靠近通风口的传感器采集得到。
本实施例中，设备为基站的基带处理单元BBU设备，设备温度数据由BBU设备中最靠近通风口的传感器采集得到，由于靠近通风口的传感器采集得到的温度数据兼具有BBU设备和外部环境的两种温度数据的特性，因此，使用此传感器得到的温度数据具有更好的检测效果。
在一个例子中，若无法获取到设备温度数据和外部环境温度曲线，或者，获取的设备温度数据和外部环境温度曲线中有数据缺失的情况，UME服务器可以进行报错告警。
在步骤102中，UME服务器计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度。例如，UME服务器可以将设备温度数据与外部环境温度曲线的相同时间数据进行对比，计算差值，根据差值与外部环境温度的比值，计算二者的相似度。其中，相似度比较可以采用欧氏距离、余弦相似度等等方式进行计算。
在一个例子中，UME服务器可以通过根据设备温度数据、设备温度数据的平均值、温度曲线上与设备温度数据同一横坐标的对应取值及其平均值，计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度。
具体地，可以通过如下公式进行计算：
Figure BDA0003433322860000041
其中，X为一个检测周期的设备温度数据，
Figure BDA0003433322860000042
是X的平均值，Y是温度正弦型曲线上与X同一横坐标的对应取值，/>
Figure BDA0003433322860000043
是Y的平均值。
本实施例中，由于皮尔森相关系数的计算对线性关系的敏感度较高，因此，使用皮尔森相关系数进行相似度的计算，可以更快速地对设备温度与外部环境温度的相似性大小进行判定，从而更好地对设备温度数据和外部环境曲线进行相似度的对比。
在步骤103中，在相似度高于门限值的情况下，UME服务器判定设备暴露在外部环境中。其中，门限值可以是一个人工预设的数值，例如，0.8、0.95等等。
在一个例子中，在判定设备暴露在外部环境中之前，UME服务器还获取BBU设备中的风扇转速数据，确认风扇转速数据中存在异常数据。
本实施例中，通过在判定设备暴露在外部环境中之前，获取BBU设备中的风扇转速数据，确认风扇转速数据中存在异常数据，由于设备温度较高时，设备中的风扇会以较高的转速为设备进行降温处理，因此，可以通过风扇转速数据，可以确认设备温度确实较高，而不是数据采集异常，确保检测结果的准确性。
在一个例子中，在判定设备暴露在外部环境中之后，UME服务器还向预设的管理设备发送维护通知，通知中携带设备的身份标识及检测结果。
本实施例中，通过向预设的管理设备发送维护通知，由于通知中携带设备的身份标识及检测结果，管理设备可以获知设备所在及其状态，从而对设备进行维护。
在一个例子中，如图2所示，UME需要根据BBU设备的工作环境对BBU温度健康度进行评估，本发明可以完全融入到智动运维的BBU温度健康度评估系统中。
如图3所示，主要流程如下：
第一步：BBU设备通过温度传感器采集设备24h温度ti，UME网管再通过性能管理(Performance Manager，简称“PM”)、数据采集管理(Data Collection Management，简称“DCM”)采集BBU上的温度数据，从而得到设备温度数据。
第二步：如图4所示，智能运维系统中的设备失效预测(Equipment FaultPrediction，简称“EFP”)根据网管采集到的温度数据，利用正弦法模拟外界温度曲线，即得到外部环境温度曲线。曲线满足公式：
Figure BDA0003433322860000044
其中曲线周期T＝24＝2π/ω，曲线最大值ymax为温度最大值tmax，对应xmax为18，曲线最小值ymin为温度最小值tmin，对应xmin为18-12，振幅A＝(tmax-tmin)/2，温度数据最大值对应索引记作imax，则相位差/>
Figure BDA0003433322860000045
垂直方向平移距离b＝A+tmin。根据温度曲线得到24h温度yi。
第三步：考虑到BBU设备的24h温差在不同环境下的差异较大，在计算相似度时需要消除温差这一量纲的影响，智能运维EFP使用皮尔森相关系数pcc进行相似度计算。计算公式：
Figure BDA0003433322860000051
pcc输出范围为[-1,1],0代表无相关性，负值为负相关，正值为正相关。其中X为原始温度数据ti，Y为温度曲线计算温度数据yi。其中X为24h设备温度数据t1～t24，Y为24h外界温度数据y1～y24。
Figure BDA0003433322860000052
表示24h设备温度数据t1～t24的平均值,/>
Figure BDA0003433322860000053
表示24h外界温度数据y1～y24的平均值。
第四步：智能运维EFP根据相似度大小并结合经验给出设备工作环境判定，相似度≥0.95时判定设备处于通风环境(非密闭)，并根据此结果进行进一步BBU健康度评估。
第五步：如图5所示，UME网管智能运维模块展示BBU环境温度健康度评估结果。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明的实施例还涉及一种设备环境检测装置，如图6所示，包括：
获取模块601，用于获取设备温度数据和外部环境温度曲线；
计算模块602，用于计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度；
判定模块603，用于在相似度高于门限值的情况下，判定设备暴露在外部环境中。
在一个例子中，获取设备温度数据，包括：获取一个检测周期的设备温度数据；外部环境温度曲线包括：根据一个检测周期的设备温度数据构造的温度正弦型曲线。
在一个例子中，计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度，包括：根据设备温度数据、设备温度数据的平均值、温度曲线上与设备温度数据同一横坐标的对应取值及其平均值，计算设备温度数据与外部环境温度曲线的相似度。
在一个例子中，相似度通过以下公式计算：
Figure BDA0003433322860000054
其中，X为一个检测周期的设备温度数据，
Figure BDA0003433322860000055
是X的平均值，Y是温度正弦型曲线上与X同一横坐标的对应取值，/>
Figure BDA0003433322860000056
是Y的平均值。
在一个例子中，设备为基站的基带处理单元BBU设备；设备温度数据由BBU设备中最靠近通风口的传感器采集得到。
在一个例子中，在判定设备暴露在外部环境中之前，方法还包括：获取BBU设备中的风扇转速数据；确认风扇转速数据中存在异常数据。
在一个例子中，在判定设备暴露在外部环境中之后，方法还包括：向预设的管理设备发送维护通知，通知中携带设备的身份标识及检测结果。
由于上述实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。上述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在上述实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述实施方式中。
本发明的实施例还涉及一种电子设备，如图7所示，包括：至少一个处理器701；与至少一个处理器通信连接的存储器702；其中，存储器702存储有可被至少一个处理器701执行的指令，指令被至少一个处理器701执行上述的任一实施例的数据采集方法。
其中，存储器702和处理器701采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器701和存储器702的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器701处理的信息通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收信息并将信息传送给处理器701。
处理器701负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器702可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的信息。
本发明的实施例涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (11)

1.一种设备环境检测方法，其特征在于，包括：
获取设备温度数据和外部环境温度曲线；
计算所述设备温度数据与所述外部环境温度曲线的相似度；
在所述相似度高于门限值的情况下，判定所述设备暴露在外部环境中。
2.根据权利要求1所述的设备环境检测方法，其特征在于，所述获取设备温度数据，包括：
获取一个检测周期的设备温度数据；
所述外部环境温度曲线包括：根据所述一个检测周期的设备温度数据构造的温度正弦型曲线。
3.根据权利要求1所述的设备环境检测方法，其特征在于，所述根据所述一个检测周期的设备温度数据构造的温度正弦型曲线，包括：
根据所述一个检测周期的设备温度数据中的特征点构造的温度正弦型曲线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备环境检测方法，其特征在于，计算所述设备温度数据与所述外部环境温度曲线的相似度，包括：
根据所述设备温度数据、所述设备温度数据的平均值、所述温度曲线上与所述设备温度数据同一横坐标的对应取值及其平均值，计算所述设备温度数据与所述外部环境温度曲线的相似度。
5.根据权利要求4所述的设备环境检测方法，其特征在于，所述相似度通过以下公式计算：
Figure FDA0003433322850000011
其中，X为所述一个检测周期的设备温度数据，
Figure FDA0003433322850000012
是X的平均值，Y是所述温度正弦型曲线上与X同一横坐标的对应取值，/>
Figure FDA0003433322850000013
是Y的平均值。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备环境检测方法，其特征在于，所述设备为基站的基带处理单元BBU设备；
所述设备温度数据由所述BBU设备中最靠近通风口的传感器采集得到。
7.根据权利要求6所述的设备环境检测方法，其特征在于，在所述判定所述设备暴露在外部环境中之前，所述方法还包括：
获取所述BBU设备中的风扇转速数据；
确认所述风扇转速数据中存在异常数据。
8.根据权利要求1所述的设备环境检测方法，其特征在于，在所述判定所述设备暴露在外部环境中之后，所述方法还包括：
向预设的管理设备发送维护通知，所述通知中携带所述设备的身份标识及检测结果。
9.一种设备环境检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取设备温度数据和外部环境温度曲线；
计算模块，用于计算所述设备温度数据与所述外部环境温度曲线的相似度；
判定模块，用于在所述相似度高于门限值的情况下，判定所述设备暴露在外部环境中。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8中任一所述的设备环境检测方法。
11.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一所述的设备环境检测方法。
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