本發(fā)明涉及老化狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體為一種集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的老化狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、集群網(wǎng)絡(luò)是一種普遍的網(wǎng)絡(luò)模式，將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接在一起形成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備相互之間的數(shù)據(jù)共享，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備在使用過(guò)程中通常通過(guò)電路板上電路的邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的傳輸功能，因此集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的老化主要體現(xiàn)在其內(nèi)部電路上。

2、目前，用來(lái)監(jiān)測(cè)該類設(shè)備老化狀態(tài)的方式主要有兩種，一種是通過(guò)附加電路的方式，這種方式的檢測(cè)精度較高，但是成本較高，另一種是通過(guò)老化監(jiān)測(cè)模型，通過(guò)監(jiān)測(cè)電路板運(yùn)行過(guò)程中的電壓和電流等參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)老化狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，這種方式對(duì)于老化監(jiān)測(cè)模型建立時(shí)所依據(jù)的環(huán)境因素和設(shè)備自身生產(chǎn)時(shí)的電路穩(wěn)定性要求較高，因此在使用過(guò)程中的適應(yīng)性較弱，一旦所處環(huán)境發(fā)生變化并與老化監(jiān)測(cè)模型建立時(shí)的環(huán)境相差較大，則可能導(dǎo)致實(shí)際結(jié)果與老化模型的預(yù)測(cè)曲線發(fā)生偏移，導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的老化狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，解決了目前的老化監(jiān)測(cè)模型受到建立時(shí)所依據(jù)的環(huán)境因素和設(shè)備自身生產(chǎn)時(shí)的電路結(jié)構(gòu)影響，導(dǎo)致預(yù)測(cè)模型的適應(yīng)性較差的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的老化狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，包括：

4、s1、獲取包含輸入和輸出電路板的電信號(hào)傳輸時(shí)間，并按照采集周期進(jìn)行分割以獲得若干組基本參數(shù)；

5、s2、根據(jù)基本參數(shù)計(jì)算電信號(hào)的實(shí)際時(shí)延和其集中度，以及根據(jù)最小的實(shí)際時(shí)延和集中度最大的實(shí)際時(shí)延計(jì)算平均時(shí)延；

6、s3、根據(jù)平均時(shí)延和基本參數(shù)計(jì)算任一采集周期相對(duì)上一相鄰的采集周期的突變度；

7、s4、設(shè)定突變度閾值，并根據(jù)突變度修正平均時(shí)延，以及根據(jù)修正后的平均時(shí)延建立老化曲線；

8、s5、計(jì)算老化曲線上各點(diǎn)的差異度，并根據(jù)差異度設(shè)置差異度范圍，以及根據(jù)差異度和差異度范圍輸出設(shè)備的老化狀態(tài)。

9、作為優(yōu)選，在步驟s2中，具體包括如下步驟：

10、s21、根據(jù)基本參數(shù)計(jì)算電信號(hào)的實(shí)際時(shí)延以獲得第一時(shí)延數(shù)據(jù)；

11、；

12、上式中，表示電信號(hào)經(jīng)過(guò)電路板的實(shí)際時(shí)延，表示該電信號(hào)從電路板輸出時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，表示該電信號(hào)輸入電路板時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；

13、s22、通過(guò)比較法從第一時(shí)延數(shù)據(jù)中獲取實(shí)際時(shí)延數(shù)值最小的最小時(shí)延；

14、s23、獲取第一時(shí)延數(shù)據(jù)的中間值，并提取出第一時(shí)延數(shù)據(jù)中大于中間值的實(shí)際時(shí)延，作為第二時(shí)延數(shù)據(jù)；

15、s24、計(jì)算第二時(shí)延數(shù)據(jù)中任一實(shí)際時(shí)延的集中度，并根據(jù)集中值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延；

16、s25、根據(jù)最小時(shí)延和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延計(jì)算平均時(shí)延；平均時(shí)延的計(jì)算公式為：

17、；

18、上式中，表示平均時(shí)延，表示標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延，表示最小時(shí)延。

19、作為優(yōu)選，在步驟s24中，具體包括如下步驟：

20、s241、設(shè)置初始的統(tǒng)計(jì)半徑和統(tǒng)計(jì)區(qū)域；

21、初始的統(tǒng)計(jì)半徑為：

22、；

23、初始的統(tǒng)計(jì)區(qū)域?yàn)椋?/p>

24、；

25、上式中，為初始的統(tǒng)計(jì)半徑，為第二時(shí)延數(shù)據(jù)中數(shù)值最大的實(shí)際時(shí)延，為第一時(shí)延數(shù)據(jù)的中間值，表示初始的統(tǒng)計(jì)區(qū)域，表示第i個(gè)時(shí)延數(shù)據(jù)；

26、s242、統(tǒng)計(jì)初始為1的迭代次數(shù)n；

27、s243、根據(jù)第二時(shí)延數(shù)據(jù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)半徑；統(tǒng)計(jì)半徑的計(jì)算公式為：

28、；

29、統(tǒng)計(jì)區(qū)域的計(jì)算公式為：

30、；

31、上式中，和分別為第n次和次迭代后計(jì)算的統(tǒng)計(jì)半徑，為縮減系數(shù)，為第n次迭代后計(jì)算的統(tǒng)計(jì)區(qū)域的范圍，表示自然數(shù)，表示第n-1次迭代時(shí)集中度最大的實(shí)際時(shí)延；

32、s244、根據(jù)統(tǒng)計(jì)半徑計(jì)算相對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)區(qū)域中各個(gè)實(shí)際時(shí)延的集中度；集中度的計(jì)算公式為：

33、；

34、其中，

35、；

36、上式中，表示第n次迭代時(shí)第i個(gè)實(shí)際時(shí)延的集中度，和分別表示第i個(gè)和第j個(gè)實(shí)際時(shí)延，表示第n次迭代時(shí)的統(tǒng)計(jì)半徑，表示符號(hào)函數(shù)，表示第n次迭代時(shí)統(tǒng)計(jì)區(qū)域的范圍；

37、s245、判斷第n次迭代時(shí)所對(duì)應(yīng)統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)各個(gè)實(shí)際時(shí)延的集中度是否均相等；

38、若是，則進(jìn)入步驟s246；

39、若否，則返回步驟s242；

40、s246、根據(jù)最后一次迭代后的統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際時(shí)延計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延；

41、；

42、上式中，表示標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延，k表示最后一次迭代后統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際時(shí)延的數(shù)據(jù)總數(shù)，表示最后一次迭代后統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的第m個(gè)實(shí)際時(shí)延。

43、作為優(yōu)選，在步驟s3中，具體包括如下步驟：

44、s31、以任一采集周期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延和若干次迭代中最大集中度所對(duì)應(yīng)的實(shí)際時(shí)延建立對(duì)比數(shù)據(jù)集；

45、s32、計(jì)算任一采集周期的對(duì)比數(shù)據(jù)集相對(duì)于上一相鄰采集周期的對(duì)比數(shù)據(jù)集的突變度。

46、作為優(yōu)選，在步驟s4中，具體包括如下步驟：

47、s41、設(shè)定突變度閾值；

48、s42、根據(jù)突變度是否小于突變度閾值，判斷兩個(gè)相鄰的采集周期是否為同一個(gè)環(huán)境集；

49、若是，則將兩個(gè)相鄰的采集周期劃分為同一個(gè)環(huán)境集；

50、若否，則兩個(gè)相鄰的采集周期劃分為不同的環(huán)境集；

51、s43、計(jì)算兩個(gè)相鄰環(huán)境集的濃縮率；濃縮率的計(jì)算公式為：

52、；

53、上式中，表示在時(shí)間上靠前的環(huán)境集相對(duì)于時(shí)間上靠后的相鄰環(huán)境集的濃縮率，表示時(shí)間上靠前的環(huán)境集中第a個(gè)平均時(shí)延數(shù)據(jù)，該環(huán)境集中數(shù)據(jù)的總數(shù)為y個(gè)，表示時(shí)間上靠后的環(huán)境集中第b個(gè)平均時(shí)延數(shù)據(jù)，該環(huán)境集中的數(shù)據(jù)總數(shù)為h個(gè)；

54、s44、根據(jù)濃縮率和時(shí)間先后順序依次更新各個(gè)環(huán)境集中的平均時(shí)延數(shù)據(jù)；環(huán)境集中平均時(shí)延數(shù)據(jù)的更新公式如下：

55、；

56、上式中，和分別表示環(huán)境集中第c個(gè)平均時(shí)延更新前和更新后的數(shù)值，表示在時(shí)間上靠前的環(huán)境集相對(duì)于時(shí)間上靠后的相鄰環(huán)境集的濃縮率，時(shí)間上靠后的環(huán)境集即為當(dāng)前的環(huán)境集；

57、s45、以更新后的環(huán)境集中的平均時(shí)延數(shù)據(jù)建立老化曲線。

58、作為優(yōu)選，在步驟s5中，具體包括如下步驟：

59、s51、按照時(shí)間先后順序在老化曲線上設(shè)置滑動(dòng)的分割點(diǎn)，并建立以分割點(diǎn)為中間位置的檢測(cè)窗口；

60、s52、將檢測(cè)窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)從分割點(diǎn)分為兩個(gè)對(duì)比集；

61、s53、分別計(jì)算兩個(gè)對(duì)比集中數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；

62、平均值的計(jì)算公式為：

63、；

64、標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算公式為：

65、；

66、上式中，表示第i個(gè)分割點(diǎn)之前的檢測(cè)窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)集的平均值，表示該數(shù)據(jù)集中的第j個(gè)數(shù)據(jù)，分別表示該數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)總數(shù)，表示第i個(gè)分割點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的先發(fā)生的數(shù)據(jù)集的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

67、s54、分別計(jì)算各個(gè)分割點(diǎn)的總偏差；

68、s55、根據(jù)分割點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的總偏差和平均值計(jì)算差異度；差異度的計(jì)算公式為：

69、；

70、上式中，表示分割點(diǎn)i所對(duì)應(yīng)的差異度，和分別表示分割點(diǎn)i之前和之后的檢測(cè)窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)的平均值，表示分割點(diǎn)i的總偏差；

71、s56、根據(jù)差異度數(shù)據(jù)設(shè)置差異度范圍；

72、s57、從差異度數(shù)據(jù)中挑選出不屬于差異度范圍的差異度數(shù)據(jù)，并標(biāo)記為異常差異度數(shù)據(jù)；

73、s58、判斷異常差異度數(shù)據(jù)中是否包含當(dāng)前采集周期的連續(xù)的差異度數(shù)據(jù)；

74、若是，則輸出存在老化現(xiàn)象的提示信息，并輸出連續(xù)的差異度數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的采集周期；

75、若否，則輸出不存在老化現(xiàn)象的提示信息。

76、作為優(yōu)選，在步驟s52中，具體包括如下步驟：

77、s521、計(jì)算兩個(gè)對(duì)比集中數(shù)據(jù)的時(shí)延和；時(shí)延和的計(jì)算公式為：

78、；

79、上式中，表示時(shí)延和，表示對(duì)比集中的第d個(gè)數(shù)據(jù)，對(duì)比集中的數(shù)據(jù)總數(shù)為s；

80、s522、判斷后采集的數(shù)據(jù)集的時(shí)延和是否大于先采集的數(shù)據(jù)集；

81、若是，則進(jìn)入步驟s54；

82、若否，則進(jìn)入步驟s523；

83、s523、更新檢測(cè)窗口的寬度，并返回步驟s52；更新后的檢測(cè)窗口寬度的計(jì)算公式為：

84、；

85、上式中，表示更新后的位于分割點(diǎn)之前或者之后的檢測(cè)窗口的寬度，即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，表示更新前的位于分割點(diǎn)之前或者之后的檢測(cè)窗口的寬度，即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，表示檢測(cè)窗口寬度的增加量。

86、作為優(yōu)選，在步驟s56中，具體包括如下步驟：

87、s561、根據(jù)總的時(shí)間周期，設(shè)置提取點(diǎn)；

88、提取點(diǎn)的位置為：；

89、上式中，表示提取點(diǎn)距離初始數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的時(shí)間，表示提取比例，表示采集的數(shù)據(jù)的總時(shí)間跨度；

90、s562、提取從最早的采集周期到提取點(diǎn)的差異度數(shù)據(jù)，以獲得基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

91、s563、以基準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的最大值和最小值建立差異度范圍。

92、作為優(yōu)選，在步驟s32中，突變度的計(jì)算公式為：

93、；

94、上式中，表示突變度和分別表示任一采集周期和其上一采集周期所對(duì)應(yīng)的平均時(shí)延，和分別表示任一采集周期和其上一采集周期所對(duì)應(yīng)的第次迭代的最大集中值所對(duì)應(yīng)的實(shí)際時(shí)延，表示任一采集周期和上一采集周期中的最大迭代次數(shù)。

95、作為優(yōu)選，在步驟s54中，總偏差的計(jì)算公式為：

96、；

97、上式中，表示分割點(diǎn)i的總偏差，和分別為分割點(diǎn)i之前和之后的檢測(cè)窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，和分別表示分割點(diǎn)i之前和之后的檢測(cè)窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。

98、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的老化狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，具備以下有益效果：

99、1、本發(fā)明通過(guò)監(jiān)測(cè)電信號(hào)輸入集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的實(shí)際時(shí)延，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需附加復(fù)雜的檢測(cè)電路，基于老化的最終影響存在實(shí)際時(shí)延的延長(zhǎng)這一特點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算相對(duì)穩(wěn)定且規(guī)律的最小時(shí)延和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延以獲得平均時(shí)延，從而建立老化曲線，并根據(jù)老化曲線的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備老化狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，判定設(shè)備是否存在老化現(xiàn)象，方便運(yùn)維人員及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。

100、2、根據(jù)集群網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備中邏輯電路處理電信號(hào)的特點(diǎn)，以相對(duì)穩(wěn)定的最小時(shí)延和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延計(jì)算獲得的平均時(shí)延作為老化曲線建立的基礎(chǔ)，在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延時(shí)，通過(guò)逐步縮小統(tǒng)計(jì)半徑的方式來(lái)獲取數(shù)據(jù)的聚集中心，從而用來(lái)反映設(shè)備對(duì)信號(hào)處理時(shí)延的參考依據(jù)，與最小時(shí)延進(jìn)行計(jì)算從而進(jìn)一步消除最小時(shí)延和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)延各自可能的誤差，使計(jì)算獲得的平均時(shí)延能夠更加精確地反映設(shè)備的時(shí)延數(shù)據(jù)。

101、3、由于通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)際時(shí)延來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備老化狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，而實(shí)際時(shí)延不僅受到設(shè)備自身電路的影響，還受到外界環(huán)境的影響，而外界環(huán)境的影響相對(duì)迅速，體現(xiàn)為平均時(shí)延數(shù)值的突變，因此通過(guò)突變度和突變度閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備平均時(shí)延出現(xiàn)明顯變化時(shí)的判斷，對(duì)于由環(huán)境變化導(dǎo)致的這類平均時(shí)延變化進(jìn)行修正，并使用經(jīng)過(guò)修正的平均時(shí)延進(jìn)行老化曲線的建立，從而能夠更加精準(zhǔn)地反映設(shè)備平均時(shí)延的起伏狀態(tài)，從而據(jù)此判斷設(shè)備是否出現(xiàn)老化。

102、4.在對(duì)老化曲線進(jìn)行判斷時(shí)，為了更加精準(zhǔn)地判斷設(shè)備是否出現(xiàn)老化，設(shè)定跨越一定時(shí)間維度的檢測(cè)窗口，用并以差異度來(lái)反映分割點(diǎn)兩側(cè)的數(shù)據(jù)差異，從而放大老化曲線數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，用差異度范圍實(shí)現(xiàn)對(duì)老化時(shí)間的識(shí)別，判斷設(shè)備是否出現(xiàn)了老化現(xiàn)象。