CN116865817B - 一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统 - Google Patents

一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电台通讯干扰预警技术领域,尤其涉及一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,包括服务器、干扰分析单元、传输分析单元、影响分析单元、外因分析单元、内因分析单元、预警单元以及管控单元;本发明是对异常前端电台的干扰数据进行分析,即从外影响和内影响两个角度分析,同时结合外影响和内影响两个角度进行分析,以便提高分析结果的准确性和有效值,便于对前端电台进行有针对性的管理,而在从外影响和内影响角度进行分析时,通过以文字的方式进行展示预警,进而提高运管人员对前端电台从外部进行管理,而通过分析内影响数据,有助于提高运管人员对前端电台从内部管理的效率,同时提高前端电台的预警效果。

Description

一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统
技术领域
本发明涉及电台通讯干扰预警技术领域,尤其涉及一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统。
背景技术
无线电台是一种无线的一点对多点进行通信的终端设备,这种通信方式和其他通信方式有不同的特点:与有线电通信相比,不需要架设传输线路,不受通信距离限制,建立迅速即时沟通,在处理紧急突发事件调度指挥中,作用是其他通信工具所不能替代的;
而随着我国通信技术的发展,无线通信系统得到了广泛的应用,无线通信系统对于电磁波信号的应用来实现对于信号的传递,但现有技术中的前端电台在与后端电台进行信息传输时,即岸端与船端电台之间的信息传输,无法对存在的干扰进行及时的预警,进而影响前端电台的信息传输效率和完整性,且对于传输异常的前端电台无法进行合理化的防干扰管控,进而降低前端电台的管控效果,不利于前端电台的工作和及时预警;
针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,去解决上述提出的技术缺陷,是对异常前端电台的干扰数据进行分析,即从外影响和内影响两个角度分析,同时结合外影响和内影响两个角度进行分析,以便提高分析结果的准确性和有效值,便于对前端电台进行有针对性的管理,而在从外影响和内影响角度进行分析时,通过电磁干扰值和同频风险值两个维度进行外影响评估,以及以文字的方式进行展示预警,进而提高运管人员对前端电台从外部进行管理,而通过分析内影响数据,有助于提高运管人员对前端电台从内部管理的效率,同时提高前端电台的预警效果,且有助于降低前端电台所受到的干扰影响程度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,包括服务器、干扰分析单元、传输分析单元、影响分析单元、外因分析单元、内因分析单元、预警单元以及管控单元;
当服务器生成运行指令,并将运行指令发送至干扰分析单元,干扰分析单元在接收到运行指令时,立即采集前端电台的运行数据,运行数据包括数据传输次数和运行电压波形图,并对运行数据进行安全运行评估分析,将得到的风险信号发送至预警单元,将得到的正常信号发送至传输分析单元,将得到的异常信号发送至影响分析单元;
传输分析单元在接收到正常信号后,立即获取到传输干扰评估值,并对传输干扰评估值进行深入式趋势分析,将得到的管理信号发送至预警单元;
影响分析单元在接收到异常信号后,立即采集异常前端电台的干扰数据,干扰数据包括外影响数据和内影响数据,外影响数据包括前端电台受到的电磁波值和同频干扰值,内影响数据包括前端电台内部的线路风险值和环境干扰值,将外影响数据和内影响数据分别发送至外因分析单元和内因分析单元;
外因分析单元在接收到外影响数据后,立即对外影响数据进行影响风险评估分析,将得到的平均外影响评估系数W发送至影响分析单元,将得到的外影响信号发送至管控单元;内因分析单元在接收到内影响数据后,立即对内影响数据进行内影响风险评估分析,将得到的内影响信号发送至管控单元;
影响分析单元在接收到平均外影响评估系数W后,立即从内因分析单元中调取线路阻碍值和环境干扰值,并对线路阻碍值和环境干扰值进行进一步全面结合式评估分析,将得到的干扰风险信号经内因分析单元发送至管控单元。
优选的,所述干扰分析单元的安全运行评估分析过程如下:
采集到前端电台开始运行后一段时间的时长,并将其标记为时间阈值,获取到时间阈值内前端电台的运行电压波形图,从运行电压波形图中获取到最大波峰值和最小波谷值,以此获取到最大波峰值和最小波谷值之间的差值,将最大波峰值和最小波谷值之间的差值标记为电压风险值,同时将电压风险值与其内部录入存储的预设电压风险值阈值进行比对分析:
若电压风险值与预设电压风险值阈值之间的比值小于一,则生成正常指令;
若电压风险值与预设电压风险值阈值之间的比值大于等于一,则生成风险信号。
优选的,所述干扰分析单元内生成正常指令时:
立即获取到时间阈值内前端电台的数据传输次数,将数据传输次数标记为o,o为大于一的自然数,获取到前端电台单次传输的传输字符数据,同时获取到后端电台的单次接收的接收字符数据,并将传输字符数据和接收字符数据进行比对分析,若传输字符数据和接收字符数据相同,则将传输字符数据和接收字符数据相同时所对应的单次传输标记为有效传输次数,若传输字符数据和接收字符数据不相同,则将传输字符数据和接收字符数据不相同时所对应的单次传输标记为失效传输次数,分别获取到有效传输次数和失效传输次数的总个数,将失效传输次数的总个数与有效传输次数的总个数的比值标记为传输干扰评估值,并将传输干扰评估值与其内部录入存储的预设传输干扰评估值阈值进行比对分析:
传输干扰评估值小于预设传输干扰评估值阈值,则生成正常信号;
传输干扰评估值大于等于预设传输干扰评估值阈值,则生成异常信号,并将异常信号。
优选的,所述传输分析单元的深入式趋势分析过程如下:
获取到当前正常前端电台的历史k个时间阈值内的传输干扰评估值,并以个数为X轴,以传输干扰评估值为Y轴建立直角坐标系,通过描点的方式绘制传输干扰评估值曲线,同时在该坐标系中绘制预设稳定区间线,从坐标系中获取到传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之外的点,同时将传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之外的点标记为“1”,还从坐标系中获取到传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之内的点,同时将传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之内的点标记为“2”,分别获取到“1”和“2”的个数,并将“1”和“2”的总个数分别标记为波动值和稳定值,进而将波动值和稳定值的比值标记风险活跃趋势值,将风险活跃趋势值与其内部录入存储的预设风险活跃趋势值阈值进行比对分析:
若风险活跃趋势值小于预设风险活跃趋势值阈值,则不生成任何信号;
若风险活跃趋势值大于等于预设风险活跃趋势值阈值,则生成管理信号。
优选的,所述外因分析单元的外影响风险评估分析过程如下:
S1:立即采集到最大相连失效传输次数所对应的时长,并将其标记为失效干扰时长,将失效干扰时长划分为m个子时间节点,m为大于零的自然数,获取到各个子时间节点内前端电台受到的电磁波值,并将电磁波值与预设电磁波值阈值进行比对分析,若电磁波值大于预设电磁波值阈值,则将电磁波值大于预设电磁波值阈值的部分标记为电磁干扰值DCm;
S12:获取到各个子时间节点内前端电台受到的同频干扰值,同频干扰值表示为与前端电台同频出现的次数超出预设同频出现的次数阈值的部分,并将同频干扰值与预设同频干扰值阈值进行比对分析,若同频干扰值大于预设同频干扰值阈值,则将同频干扰值大于预设同频干扰值阈值的部分与同频干扰值的比值标记为同频风险值TPm;
S13:根据公式得到失效干扰时长内前端电台的平均外影响评估系数W,同时将平均外影响评估系数W与其内部录入存储的预设平均外影响评估系数阈值进行比对分析:
若平均外影响评估系数W与预设平均外影响评估系数阈值之间的比值小于一,则不生成任何信号;
若平均外影响评估系数W与预设平均外影响评估系数阈值之间的比值大于等于一,则生成外影响信号。
优选的,所述内因分析单元的内影响风险评估分析过程如下:
获取到各个子时间节点内前端电台内部的线路风险值,线路风险值指的是线路无功功率大于预设线路无功功率阈值的部分与线路端口处氧化面积经数据归一化处理后得到的和值,并将线路风险值与预设线路风险值阈值进行比对分析,若线路风险值大于预设线路风险值阈值,则将线路风险值大于预设线路风险值阈值的部分标记为线路阻碍值;
获取到各个子时间节点内前端电台内部的环境干扰值,环境干扰值指的是前端电台内部环境湿度值超出预设环境湿度值阈值的部分与环境腐蚀细菌含量经数据归一化处理后得到的积值,将线路阻碍值和环境干扰值与其内部录入存储的预设线路阻碍值阈值和预设环境干扰值阈值进行比对分析:
若线路阻碍值小于预设线路阻碍值阈值,且环境干扰值小于预设环境干扰值阈值,则不生成任何信号;
若线路阻碍值大于等于预设线路阻碍值阈值,或环境干扰值大于等于预设环境干扰值阈值,则生成内影响信号。
优选的,所述影响分析单元的进一步全面结合式评估分析过程如下:
获取到线路阻碍值和环境干扰值,并分析标号为XA和HG,同时获取到平均外影响评估系数W;
根据公式得到干扰风险评估系数,其中,α、β以及ε分别为平均外影响评估系数、线路阻碍值以及环境干扰值的预设权重因子系数,α、β以及ε均为大于零的正数,η为预设容错系数,取值为2.442,G为干扰风险评估系数,将干扰风险评估系数G与其内部录入存储的预设干扰风险评估系数阈值进行比对分析:
若干扰风险评估系数G小于预设干扰风险评估系数阈值,则不生成任何信号;
若干扰风险评估系数G大于等于预设干扰风险评估系数阈值,则生成干扰风险信号。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明是通过采集前端电台的运行数据,并运行数据进行安全运行评估分析,判断前端电台是否正常运行以及正常传输数据,即通过电压风险值判断前端电台是否正常运行,在前端电台正常的情况下,从传输干扰评估值的角度对前端电台进行分析,以便了解前端电台是否正常工作,而对于正常工作的前端电台结合历史情况进行整体传输趋势进行评估,以便及时的对前端电台进行合理、高效的管理,以提高前端电台的工作效率;
(2)本发明还对异常前端电台的干扰数据进行分析,即从外影响和内影响两个角度分析,同时结合外影响和内影响两个角度进行分析,以便提高分析结果的准确性和有效值,便于对前端电台进行有针对性的管理,而在从外影响和内影响角度进行分析时,通过电磁干扰值和同频风险值两个维度进行外影响评估,以及以文字的方式进行展示预警,进而提高运管人员对前端电台从外部进行管理,而通过分析内影响数据,有助于提高运管人员对前端电台从内部管理的效率,同时提高前端电台的预警效果,且有助于降低前端电台所受到的干扰影响程度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明;
图1是本发明系统流程框图;
图2是本发明局部分析参考图。
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做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。
实施例1:
请参阅图1至图2所示,本发明为一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,包括服务器、干扰分析单元、传输分析单元、影响分析单元、外因分析单元、内因分析单元、预警单元以及管控单元,服务器与干扰分析单元呈单向通讯连接,干扰分析单元与传输分析单元、影响分析单元以及预警单元均呈单向通讯连接,传输分析单元与预警单元呈单向通讯连接,影响分析单元与外因分析单元和内因分析单元均呈双向通讯连接,外因分析单元和内因分析单元均与管控单元呈单向通讯连接;
当服务器生成运行指令,并将运行指令发送至干扰分析单元,干扰分析单元在接收到运行指令时,立即采集前端电台的运行数据,运行数据包括数据传输次数和运行电压波形图,并对运行数据进行安全运行评估分析,判断前端电台是否正常运行以及正常传输数据,以提高对前端电台的监管预警效果,具体的安全运行评估分析过程如下:
采集到前端电台开始运行后一段时间的时长,并将其标记为时间阈值,获取到时间阈值内前端电台的运行电压波形图,从运行电压波形图中获取到最大波峰值和最小波谷值,以此获取到最大波峰值和最小波谷值之间的差值,将最大波峰值和最小波谷值之间的差值标记为电压风险值,同时将电压风险值与其内部录入存储的预设电压风险值阈值进行比对分析:
若电压风险值与预设电压风险值阈值之间的比值小于一,则生成正常指令;
若电压风险值与预设电压风险值阈值之间的比值大于等于一,则生成风险信号,并将风险信号发送至预警单元,预警单元在接收到风险信号后,立即将风险信号所对应的前端电台标记为红色,以提醒运管人员及时的对异常电台进行维护管理,以降低异常电台的故障风险;
当生成正常指令时,立即获取到时间阈值内前端电台的数据传输次数,将数据传输次数标记为o,o为大于一的自然数,获取到前端电台单次传输的传输字符数据,同时获取到后端电台的单次接收的接收字符数据,并将传输字符数据和接收字符数据进行比对分析,若传输字符数据和接收字符数据相同,则将传输字符数据和接收字符数据相同时所对应的单次传输标记为有效传输次数,若传输字符数据和接收字符数据不相同,则将传输字符数据和接收字符数据不相同时所对应的单次传输标记为失效传输次数,分别获取到有效传输次数和失效传输次数的总个数,进而获取到失效传输次数的总个数与有效传输次数的总个数的比值,将失效传输次数的总个数与有效传输次数的总个数的比值标记为传输干扰评估值,并将传输干扰评估值与其内部录入存储的预设传输干扰评估值阈值进行比对分析:
传输干扰评估值小于预设传输干扰评估值阈值,则生成正常信号,并将正常信号发送至传输分析单元;
传输干扰评估值大于等于预设传输干扰评估值阈值,则生成异常信号,并将异常信号发送至影响分析单元;
传输分析单元在接收到正常信号后,立即获取到传输干扰评估值,并对传输干扰评估值进行深入式趋势分析,以及结合历史情况对前端电台进行整体传输趋势进行评估,具体的深入式趋势分析过程如下:
获取到当前正常前端电台的历史k个时间阈值内的传输干扰评估值,并以个数为X轴,以传输干扰评估值为Y轴建立直角坐标系,通过描点的方式绘制传输干扰评估值曲线,同时在该坐标系中绘制预设稳定区间线,从坐标系中获取到传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之外的点,同时将传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之外的点标记为“1”,还从坐标系中获取到传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之内的点,同时将传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之内的点标记为“2”,分别获取到“1”和“2”的个数,并将“1”和“2”的总个数分别标记为波动值和稳定值,进而将波动值和稳定值的比值标记风险活跃趋势值,将风险活跃趋势值与其内部录入存储的预设风险活跃趋势值阈值进行比对分析:
若风险活跃趋势值小于预设风险活跃趋势值阈值,则不生成任何信号;
若风险活跃趋势值大于等于预设风险活跃趋势值阈值,则生成管理信号,将管理信号发送至预警单元,预警单元在接收到管理信号后,立即用文字“维护”的方式展示管理信号所对应的前端电台,进而有助于及时的对前端电台进行合理、高效的管理,以提高前端电台的工作效率。
实施例2:
影响分析单元在接收到异常信号后,立即采集异常前端电台的干扰数据,干扰数据包括外影响数据和内影响数据,外影响数据包括前端电台受到的电磁波值和同频干扰值,内影响数据包括前端电台内部的线路风险值和环境干扰值,将外影响数据和内影响数据分别发送至外因分析单元和内因分析单元;
外因分析单元在接收到外影响数据后,立即对外影响数据进行影响风险评估分析,具体的外影响风险评估分析过程如下:
立即采集到最大相连失效传输次数所对应的时长,并将其标记为失效干扰时长,将失效干扰时长划分为m个子时间节点,m为大于零的自然数,获取到各个子时间节点内前端电台受到的电磁波值,并将电磁波值与预设电磁波值阈值进行比对分析,若电磁波值大于预设电磁波值阈值,则将电磁波值大于预设电磁波值阈值的部分标记为电磁干扰值,标号为DCm,需要说明的是,电磁干扰值DCm的数值越大,则前端电台受到的干扰风险越大;
获取到各个子时间节点内前端电台受到的同频干扰值,同频干扰值表示为与前端电台同频出现的次数超出预设同频出现的次数阈值的部分,并将同频干扰值与预设同频干扰值阈值进行比对分析,若同频干扰值大于预设同频干扰值阈值,则将同频干扰值大于预设同频干扰值阈值的部分与同频干扰值的比值标记为同频风险值,标号为TPm,需要说明的是,同频风险值TPm是一个反映前端电台运行的影响参数;
根据公式得到失效干扰时长内前端电台的平均外影响评估系数,其中,a1和a2分别为电磁干扰值和同频风险值的预设比例因子系数,而比例因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差,从而使得计算结果更加准确,a1和a2均为大于零的正数,a3为预设修正系数,取值为2.366,W为平均外影响评估系数,并将平均外影响评估系数W发送至影响分析单元,同时将平均外影响评估系数W与其内部录入存储的预设平均外影响评估系数阈值进行比对分析:
若平均外影响评估系数W与预设平均外影响评估系数阈值之间的比值小于一,则不生成任何信号;
若平均外影响评估系数W与预设平均外影响评估系数阈值之间的比值大于等于一,则生成外影响信号,并将外影响信号发送至管控单元,管控单元在接收到外影响信号后,立即以文字“外干扰”的方式进行展示预警,进而提高运管人员对前端电台从外部进行管理,同时通过电磁干扰值和同频风险值两个维度进行评估分析,有助于提高分析结果的准确性和有效性,进而便于对前端电台进行有针对性的管理;
内因分析单元在接收到内影响数据后,立即对内影响数据进行内影响风险评估分析,具体的内影响风险评估分析过程如下:
获取到各个子时间节点内前端电台内部的线路风险值,线路风险值指的是线路无功功率大于预设线路无功功率阈值的部分与线路端口处氧化面积经数据归一化处理后得到的和值,并将线路风险值与预设线路风险值阈值进行比对分析,若线路风险值大于预设线路风险值阈值,则将线路风险值大于预设线路风险值阈值的部分标记为线路阻碍值,需要说明的是,线路阻碍值的数值越大,则使前端电台出现故障风险越大,干扰影响越大;
获取到各个子时间节点内前端电台内部的环境干扰值,环境干扰值指的是前端电台内部环境湿度值超出预设环境湿度值阈值的部分与环境腐蚀细菌含量经数据归一化处理后得到的积值,其中,环境干扰值是一个反映前端电台运行的影响参数,环境干扰值的数值越大,则对前端电台的干扰影响越大,将线路阻碍值和环境干扰值与其内部录入存储的预设线路阻碍值阈值和预设环境干扰值阈值进行比对分析:
若线路阻碍值小于预设线路阻碍值阈值,且环境干扰值小于预设环境干扰值阈值,则不生成任何信号;
若线路阻碍值大于等于预设线路阻碍值阈值,或环境干扰值大于等于预设环境干扰值阈值,则生成内影响信号,并将内影响信号发送至管控单元,管控单元在接收到内影响信号后,立即以文字“内干扰”的方式进行展示预警,进而提高运管人员对前端电台从内部进行管理,以提高前端电台的预警效果,且有助于降低前端电台所受到的干扰影响程度;
影响分析单元在接收到平均外影响评估系数W后,立即从内因分析单元中调取线路阻碍值和环境干扰值,并对线路阻碍值和环境干扰值进行进一步全面结合式评估分析,判断前端电台是否受到干扰,具体的进一步全面结合式评估分析过程如下:
获取到线路阻碍值和环境干扰值,并分析标号为XA和HG,同时获取到平均外影响评估系数W;
根据公式得到干扰风险评估系数,其中,α、β以及ε分别为平均外影响评估系数、线路阻碍值以及环境干扰值的预设权重因子系数,α、β以及ε均为大于零的正数,η为预设容错系数,取值为2.442,G为干扰风险评估系数,系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值,便于后续比较,只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可,将干扰风险评估系数G与其内部录入存储的预设干扰风险评估系数阈值进行比对分析:
若干扰风险评估系数G小于预设干扰风险评估系数阈值,则不生成任何信号;
若干扰风险评估系数G大于等于预设干扰风险评估系数阈值,则生成干扰风险信号,并将干扰风险信号经内因分析单元发送至管控单元,管控单元在接收到干扰风险信号后,立即控制干扰风险信号所对应前端电台上的报警灯进行工作,进而及时的进行干扰预警,有助于提高对前端电台的监管预警效果,同时有助于对前端电台有针对性、高效的进行管理,以保证信息传输的稳定性和完整性;
综上所述,本发明是通过采集前端电台的运行数据,并运行数据进行安全运行评估分析,判断前端电台是否正常运行以及正常传输数据,即通过电压风险值判断前端电台是否正常运行,在前端电台正常的情况下,从传输干扰评估值的角度对前端电台进行分析,以便了解前端电台是否正常工作,而对于正常工作的前端电台结合历史情况进行整体传输趋势进行评估,以便及时的对前端电台进行合理、高效的管理,以提高前端电台的工作效率,且对异常前端电台的干扰数据进行分析,即从外影响和内影响两个角度分析,同时结合外影响和内影响两个角度进行分析,以便提高分析结果的准确性和有效值,便于对前端电台进行有针对性的管理,而在从外影响和内影响角度进行分析时,通过电磁干扰值和同频风险值两个维度进行外影响评估,以及以文字的方式进行展示预警,进而提高运管人员对前端电台从外部进行管理,而通过分析内影响数据,有助于提高运管人员对前端电台从内部管理的效率,同时提高前端电台的预警效果,且有助于降低前端电台所受到的干扰影响程度。
阈值的大小的设定是为了便于比较,关于阈值的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据设定基数数量;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式,公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置;
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,其特征在于,包括服务器、干扰分析单元、传输分析单元、影响分析单元、外因分析单元、内因分析单元、预警单元以及管控单元;
当服务器生成运行指令,并将运行指令发送至干扰分析单元,干扰分析单元在接收到运行指令时,立即采集前端电台的运行数据,运行数据包括数据传输次数和运行电压波形图,并对运行数据进行安全运行评估分析,将得到的风险信号发送至预警单元,将得到的正常信号发送至传输分析单元,将得到的异常信号发送至影响分析单元;
传输分析单元在接收到正常信号后,立即获取到传输干扰评估值,并对传输干扰评估值进行深入式趋势分析,将得到的管理信号发送至预警单元;
影响分析单元在接收到异常信号后,立即采集异常前端电台的干扰数据,干扰数据包括外影响数据和内影响数据,外影响数据包括前端电台受到的电磁波值和同频干扰值,内影响数据包括前端电台内部的线路风险值和环境干扰值,将外影响数据和内影响数据分别发送至外因分析单元和内因分析单元;
外因分析单元在接收到外影响数据后,立即对外影响数据进行影响风险评估分析,将得到的平均外影响评估系数W发送至影响分析单元,将得到的外影响信号发送至管控单元;内因分析单元在接收到内影响数据后,立即对内影响数据进行内影响风险评估分析,将得到的内影响信号发送至管控单元;
影响分析单元在接收到平均外影响评估系数W后,立即从内因分析单元中调取线路阻碍值和环境干扰值,并对线路阻碍值和环境干扰值进行进一步全面结合式评估分析,将得到的干扰风险信号经内因分析单元发送至管控单元;
所述干扰分析单元的安全运行评估分析过程如下:
采集到前端电台开始运行后一段时间的时长,并将其标记为时间阈值,获取到时间阈值内前端电台的运行电压波形图,从运行电压波形图中获取到最大波峰值和最小波谷值,以此获取到最大波峰值和最小波谷值之间的差值,将最大波峰值和最小波谷值之间的差值标记为电压风险值,同时将电压风险值与其内部录入存储的预设电压风险值阈值进行比对分析:
若电压风险值与预设电压风险值阈值之间的比值小于一,则生成正常指令;
若电压风险值与预设电压风险值阈值之间的比值大于等于一,则生成风险信号;
所述干扰分析单元内生成正常指令时:
立即获取到时间阈值内前端电台的数据传输次数,将数据传输次数标记为o,o为大于一的自然数,获取到前端电台单次传输的传输字符数据,同时获取到后端电台的单次接收的接收字符数据,并将传输字符数据和接收字符数据进行比对分析,若传输字符数据和接收字符数据相同,则将传输字符数据和接收字符数据相同时所对应的单次传输标记为有效传输次数,若传输字符数据和接收字符数据不相同,则将传输字符数据和接收字符数据不相同时所对应的单次传输标记为失效传输次数,分别获取到有效传输次数和失效传输次数的总个数,将失效传输次数的总个数与有效传输次数的总个数的比值标记为传输干扰评估值,并将传输干扰评估值与其内部录入存储的预设传输干扰评估值阈值进行比对分析:
传输干扰评估值小于预设传输干扰评估值阈值,则生成正常信号;
传输干扰评估值大于等于预设传输干扰评估值阈值,则生成异常信号,并将异常信号发送至影响分析单元;
所述传输分析单元的深入式趋势分析过程如下:
获取到当前正常前端电台的历史k个时间阈值内的传输干扰评估值,并以个数为X轴,以传输干扰评估值为Y轴建立直角坐标系,通过描点的方式绘制传输干扰评估值曲线,同时在该坐标系中绘制预设稳定区间线,从坐标系中获取到传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之外的点,同时将传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之外的点标记为“1”,还从坐标系中获取到传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之内的点,同时将传输干扰评估值曲线位于预设稳定区间线之内的点标记为“2”,分别获取到“1”和“2”的个数,并将“1”和“2”的总个数分别标记为波动值和稳定值,进而将波动值和稳定值的比值标记风险活跃趋势值,将风险活跃趋势值与其内部录入存储的预设风险活跃趋势值阈值进行比对分析:
若风险活跃趋势值小于预设风险活跃趋势值阈值,则不生成任何信号;
若风险活跃趋势值大于等于预设风险活跃趋势值阈值,则生成管理信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,其特征在于,所述外因分析单元的外影响风险评估分析过程如下:
S1:立即采集到最大相连失效传输次数所对应的时长,并将其标记为失效干扰时长,将失效干扰时长划分为m个子时间节点,m为大于零的自然数,获取到各个子时间节点内前端电台受到的电磁波值,并将电磁波值与预设电磁波值阈值进行比对分析,若电磁波值大于预设电磁波值阈值,则将电磁波值大于预设电磁波值阈值的部分标记为电磁干扰值DCm;
S12:获取到各个子时间节点内前端电台受到的同频干扰值,同频干扰值表示为与前端电台同频出现的次数超出预设同频出现的次数阈值的部分,并将同频干扰值与预设同频干扰值阈值进行比对分析,若同频干扰值大于预设同频干扰值阈值,则将同频干扰值大于预设同频干扰值阈值的部分与同频干扰值的比值标记为同频风险值TPm;
S13:根据公式得到失效干扰时长内前端电台的平均外影响评估系数W,同时将平均外影响评估系数W与其内部录入存储的预设平均外影响评估系数阈值进行比对分析:
若平均外影响评估系数W与预设平均外影响评估系数阈值之间的比值小于一,则不生成任何信号;
若平均外影响评估系数W与预设平均外影响评估系数阈值之间的比值大于等于一,则生成外影响信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,其特征在于,所述内因分析单元的内影响风险评估分析过程如下:
获取到各个子时间节点内前端电台内部的线路风险值,线路风险值指的是线路无功功率大于预设线路无功功率阈值的部分与线路端口处氧化面积经数据归一化处理后得到的和值,并将线路风险值与预设线路风险值阈值进行比对分析,若线路风险值大于预设线路风险值阈值,则将线路风险值大于预设线路风险值阈值的部分标记为线路阻碍值;
获取到各个子时间节点内前端电台内部的环境干扰值,环境干扰值指的是前端电台内部环境湿度值超出预设环境湿度值阈值的部分与环境腐蚀细菌含量经数据归一化处理后得到的积值,将线路阻碍值和环境干扰值与其内部录入存储的预设线路阻碍值阈值和预设环境干扰值阈值进行比对分析:
若线路阻碍值小于预设线路阻碍值阈值,且环境干扰值小于预设环境干扰值阈值,则不生成任何信号;
若线路阻碍值大于等于预设线路阻碍值阈值,或环境干扰值大于等于预设环境干扰值阈值,则生成内影响信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的水文通讯用电台干扰预警系统,其特征在于,所述影响分析单元的进一步全面结合式评估分析过程如下:
获取到线路阻碍值和环境干扰值,并分析标号为XA和HG,同时获取到平均外影响评估系数W;
根据公式得到干扰风险评估系数,其中,α、β以及ε分别为平均外影响评估系数、线路阻碍值以及环境干扰值的预设权重因子系数,α、β以及ε均为大于零的正数,η为预设容错系数,取值为2.442,G为干扰风险评估系数,将干扰风险评估系数G与其内部录入存储的预设干扰风险评估系数阈值进行比对分析:
若干扰风险评估系数G小于预设干扰风险评估系数阈值,则不生成任何信号;
若干扰风险评估系数G大于等于预设干扰风险评估系数阈值,则生成干扰风险信号。
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