背景技術(shù)：

1、通信設(shè)備是保障通絡(luò)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的硬件基礎(chǔ)，對(duì)其監(jiān)測(cè)是必要的，且多數(shù)通信設(shè)備均安裝在戶外，甚至是人跡罕至的區(qū)域，因此研究合理的方式對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)更是必要的。

2、數(shù)字孿生技術(shù)旨在通過孿生建模，在數(shù)字空間中映射物理世界的運(yùn)行規(guī)律，該技術(shù)適用于優(yōu)化通信設(shè)備的監(jiān)測(cè)方法，因此對(duì)通信設(shè)備孿生建模方法進(jìn)行研究是必要的。

3、中國專利號(hào)cn202310448253.4公開了一種通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生的設(shè)備狀態(tài)估測(cè)方法，包括以下步驟：采集每臺(tái)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立每臺(tái)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)字孿生模型；將每臺(tái)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)字孿生模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)字孿生模型之間的關(guān)聯(lián)模型；結(jié)合每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的動(dòng)態(tài)參數(shù)樣本、控制參數(shù)樣本、靜態(tài)參數(shù)樣本，創(chuàng)建深度模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的個(gè)體數(shù)字孿生預(yù)警模型、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備群數(shù)字孿生預(yù)警模型；建立異常監(jiān)控神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，觸發(fā)數(shù)字孿生系統(tǒng)的重建模，若網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接入變化觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備群數(shù)字孿生預(yù)警模型。本技術(shù)根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓?，?dòng)態(tài)更新調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備群的數(shù)字孿生狀態(tài)估測(cè)方法。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備群的孿生建模及動(dòng)態(tài)調(diào)整，但其動(dòng)態(tài)調(diào)整僅采集每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的動(dòng)態(tài)參數(shù)樣本、控制參數(shù)樣本和靜態(tài)參數(shù)樣本，未對(duì)設(shè)備所在環(huán)境進(jìn)行分析。

4、綜上，現(xiàn)有技術(shù)缺少一個(gè)通信設(shè)備孿生建模的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種通信設(shè)備孿生建模方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)公開了以下技術(shù)方案：

3、一種通信設(shè)備孿生建模方法，該方法預(yù)設(shè)有監(jiān)測(cè)周期p，包括：

4、s1：獲取單體通信設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、功能數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)；

5、s2：利用所述運(yùn)行數(shù)據(jù)、所述功能數(shù)據(jù)、所述環(huán)境數(shù)據(jù)、所述通信數(shù)據(jù)和所述異常數(shù)據(jù)進(jìn)行單體通信設(shè)備的孿生建模，得到第一孿生模型，所述第一孿生模型用于對(duì)單體通信設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

6、s3：利用所述功能數(shù)據(jù)和所述通信數(shù)據(jù)將單體通信設(shè)備劃分為若干設(shè)備集合，并對(duì)所述設(shè)備集合進(jìn)行孿生建模，得到第二孿生模型，所述第二孿生模型用于對(duì)所述設(shè)備集合進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

7、s4：對(duì)所述第一孿生模型和所述第二孿生模型進(jìn)行融合，得到第三孿生模型，所述第三孿生模型用于對(duì)該模型內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合；

8、s5：對(duì)所述第二孿生模型進(jìn)行設(shè)備自檢，所述設(shè)備自檢用于篩選出所述設(shè)備集合中不利于整體通信的單體通信設(shè)備。

9、作為優(yōu)選，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括單體通信設(shè)備運(yùn)行時(shí)的電流數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和功率數(shù)據(jù)；

10、所述功能數(shù)據(jù)包括單體通信設(shè)備與預(yù)設(shè)的功能表對(duì)應(yīng)的功能編號(hào)；所述功能表存儲(chǔ)有單體通信設(shè)備的功能對(duì)應(yīng)的功能編號(hào)；

11、所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括單體通信設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、灰塵濃度數(shù)據(jù)、電磁干擾數(shù)據(jù)、降雨數(shù)據(jù)、風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)和振動(dòng)數(shù)據(jù)；

12、所述通信數(shù)據(jù)包括單體通信設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)的通信對(duì)象編號(hào)及對(duì)應(yīng)的通信時(shí)間；

13、所述異常數(shù)據(jù)包括單體通信設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)的異常類型及對(duì)應(yīng)的異常時(shí)間。

14、作為優(yōu)選，所述的得到第一孿生模型，具體包括以下步驟：

15、a1：基于時(shí)間序列對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)、所述環(huán)境數(shù)據(jù)和所述異常數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到與所述異常數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的所述運(yùn)行數(shù)據(jù)的特征和所述環(huán)境數(shù)據(jù)的特征之間的第一關(guān)系；

16、a2：將所述運(yùn)行數(shù)據(jù)、所述功能數(shù)據(jù)、所述環(huán)境數(shù)據(jù)、所述通信數(shù)據(jù)、所述異常數(shù)據(jù)和所述第一關(guān)系存入預(yù)設(shè)的孿生模型框架，得到所述第一孿生模型。

17、作為優(yōu)選，所述的所述第一孿生模型用于對(duì)單體通信設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具體包括實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)和老化監(jiān)測(cè)；

18、所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)包括：

19、b11：獲取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并與所述第一關(guān)系進(jìn)行比較；

20、所述老化監(jiān)測(cè)包括以下步驟：

21、b21：利用老化指數(shù)公式計(jì)算老化指數(shù)，所述老化指數(shù)用于表征單體通信設(shè)備在一個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的老化程度，所述老化指數(shù)公式具體為：

22、

23、tenv＝ttemp+th+tdc+tei+tr+tw+tv

24、其中，ttemp為單體通信設(shè)備在異常溫度數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，th為單體通信設(shè)備在異常濕度數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，tdc為單體通信設(shè)備在異?；覊m濃度數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，tei為單體通信設(shè)備在異常電磁干擾數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，tr為單體通信設(shè)備在異常降雨數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，tw為單體通信設(shè)備在異常風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，tv為單體通信設(shè)備在異常振動(dòng)數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，tenv為單體通信設(shè)備在異常環(huán)境數(shù)據(jù)下的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)之和，且所有運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的單位為小時(shí)，|lntenv|為tenv的自然對(duì)數(shù)的絕對(duì)值，α為tenv的自然對(duì)數(shù)的絕對(duì)值的控制參數(shù)，當(dāng)tenv＜1時(shí)α＝0，否則α＝1，nm為一個(gè)老化監(jiān)測(cè)周期內(nèi)所有單體通信設(shè)備的維修總次數(shù)，|?|為絕對(duì)值運(yùn)算符，indexaging為老化指數(shù)。

25、作為優(yōu)選，所述的將單體通信設(shè)備劃分為若干設(shè)備集合，具體包括以下步驟：

26、c1：獲取所述功能數(shù)據(jù)和所述通信數(shù)據(jù)；

27、c2：將具有相同的所述功能編號(hào)的單體通信設(shè)備劃分為同一個(gè)設(shè)備集合，并將該次劃分的結(jié)果定義為第一設(shè)備集合；

28、c3：獲取所述第一設(shè)備集合中各個(gè)單體通信設(shè)備對(duì)應(yīng)的所述通信對(duì)象編號(hào)，將該所述通信對(duì)象編號(hào)對(duì)應(yīng)的單體通信設(shè)備劃分入所述第一設(shè)備集合，并更新所述第一設(shè)備集合，得到所述設(shè)備集合并輸出。

29、作為優(yōu)選，所述的得到第二孿生模型，具體包括以下步驟：

30、d1：將具有相同的所述功能編號(hào)定義為第二關(guān)系，將單體通信設(shè)備之間存在所述通信記錄定義為第三關(guān)系；

31、d2：將所述第二關(guān)系、所述第三關(guān)系和所述設(shè)備集合存入存入預(yù)設(shè)的孿生模型框架，得到所述第二孿生模型。

32、作為優(yōu)選，所述的所述第二孿生模型用于對(duì)所述設(shè)備集合進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具體包括功能監(jiān)測(cè)和聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)；

33、所述功能監(jiān)測(cè)執(zhí)行以下步驟：

34、e11：獲取一個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)編號(hào)為i的單體通信設(shè)備的功能執(zhí)行結(jié)果并計(jì)數(shù)，將該計(jì)數(shù)結(jié)果用nfe_i進(jìn)行表示；

35、e12：在所述功能執(zhí)行結(jié)果中篩選并計(jì)數(shù)功能執(zhí)行結(jié)果為失敗的個(gè)數(shù)，將該計(jì)數(shù)結(jié)果用nfe_i進(jìn)行表示；

36、e13：利用第一功能執(zhí)行結(jié)果公式計(jì)算所述設(shè)備集合的功能執(zhí)行完成度，所述第一功能執(zhí)行結(jié)果公式具體為：

37、

38、其中，dcfe_set為所述設(shè)備集合的功能執(zhí)行完成度功，∑為求和符號(hào)；

39、所述聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)包括以下步驟：

40、e21：獲取單體通信設(shè)備的實(shí)時(shí)通信記錄，對(duì)正在進(jìn)行通信的單體通信設(shè)備進(jìn)行捕捉；

41、e22：利用捕捉到的單體通信設(shè)備的所述第三關(guān)系捕捉與該單體通信設(shè)備對(duì)應(yīng)的單體通信設(shè)備；

42、e23：對(duì)步驟e21-e22中捕捉到的通信設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)，所述聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)用于對(duì)單體通信設(shè)備間的通信通道進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

43、作為優(yōu)選，所述的得到第三孿生模型，具體包括：

44、利用單體通信設(shè)備的編號(hào)i將所述第一孿生模型納入所述第二孿生模型，將納入所述第一孿生模型的所述第二孿生模型定義為所述第三孿生模型。

45、作為優(yōu)選，所述的所述第三孿生模型用于對(duì)該模型內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，具體包括以下步驟：

46、f1：獲取所述實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)、所述老化監(jiān)測(cè)、所述功能監(jiān)測(cè)和所述聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

47、f2：當(dāng)所述實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)滿足所述第一關(guān)系時(shí)發(fā)出報(bào)警信息；

48、f3：預(yù)設(shè)老化指數(shù)閾值，當(dāng)所述老化指數(shù)大于或等于所述老化指數(shù)閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警信息；

49、f4：預(yù)設(shè)功能執(zhí)行完成度閾值，當(dāng)所述功能執(zhí)行完成度大于或等于所述功能執(zhí)行完成度閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警信息；

50、f5：當(dāng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)，出現(xiàn)所述通信通道中斷時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。

51、作為優(yōu)選，所述的所述設(shè)備自檢用于篩選出所述設(shè)備集合中不利于整體通信的單體通信設(shè)備，具體包括以下步驟：

52、g1：利用第二功能執(zhí)行結(jié)果公式計(jì)算所述設(shè)備集合中的單體通信設(shè)備的功能執(zhí)行完成度，所述第二功能執(zhí)行結(jié)果公式具體為：

53、

54、其中，dcfe_i為所述設(shè)備集合中的單體通信設(shè)備的功能執(zhí)行完成度；

55、g2：獲取編號(hào)為i的單體設(shè)備的np個(gè)監(jiān)測(cè)周期的所述設(shè)備集合中的單體通信設(shè)備的功能執(zhí)行完成度，并計(jì)算其中，為編號(hào)為i的單體設(shè)備的np個(gè)監(jiān)測(cè)周期的所述設(shè)備集合中的單體通信設(shè)備的功能執(zhí)行完成度之和，為在編號(hào)為i的單體設(shè)備的np個(gè)監(jiān)測(cè)周期的所述設(shè)備集合中的單體通信設(shè)備的功能執(zhí)行完成度之和的平均值；

56、g3：預(yù)設(shè)自檢閾值當(dāng)時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。

57、有益效果：本技術(shù)的通信設(shè)備孿生建模方法，通過獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)、功能數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)為構(gòu)建第一孿生模型和第二孿生模塊提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；通過第一孿生模型實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)單體通信設(shè)備；通過第二孿生模型實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備集合；通過構(gòu)建第三孿生模型整合該模型內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；通過對(duì)第二孿生模型進(jìn)行設(shè)備自檢實(shí)現(xiàn)更新設(shè)備集合中不利于整體通信的單體通信設(shè)備。