一种分析车地通信质量的方法技术

本发明专利技术提供一种分析车地通信质量的方法，所述方法包括以下步骤：S1：提取通信质量数据的原始数据，并进行数据转换；S2：对转换后的数据进行数据检测，并将检测结果进行可视化显示。通过该方法，实现了对关联数据、场强数据及通信报警数据的筛选、识别、转化、趋势跟踪，可视化，故障检测，节省了大量的人工数据处理成本。实现通过中央收集数据即可判断轨旁及列车的通信设备性能，并可对轨旁及列车的通信设备性能进行跟踪。可减少人工下轨旁测量AP的功率的工作量，提高车地通信质量分析的效率；根据对设备的性能状态进行跟踪，从而可对设备进行预防性维护，精准状态修，减少车地通信故障数量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种分析车地通信质量的方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通通信领域，具体说是一种分析车地通信质量的方法。

技术介绍

[0002]广州地铁十四号线、知识城线、二十一号线及九号线使用的信号系统为上海电气泰雷兹信号系统，网络管理系统NMS通过SNMP协议轮巡对信号系统的设备的状态进行监控，包括轨旁AP以及列车的OBRU的设备状态监控，只能监控设备是否宕机。无法直接监控轨旁AP以及列车OBRU的性能以及运行情况。对于AP和列车的关联情况有日志包含关联上的时间点，AP及列车的MAC，但对该数据，NMS没有做其它的处理。列车OBRU设备具备收集轨旁AP的场强且导出的功能，收集的AP数据包含时间、AP的MAC，关联的AP、扫描到的AP的场强。厂家具有将AP的MAC地址换成AP编号的脚本，没有其他的分析工具。泰雷兹信号厂家具有从数据存储服务器导出通信丢失数据的脚本，生成一个excel文档，但无法转交给运营使用。
[0003]现有的网络管理系统只具备设备状态监控的功能，没有性能监控的功能及异常检测功能，对于车地通信的设备，失效模式大部分是由AP场强功率降低，场强覆盖不均匀、场强波动等引起。因无法有效的监控AP功率，设备失效、出现通信丢失故障后再去轨旁测量数据，将很被动。而通过轨旁定期测量AP功率，普遍排查，将耗费大量人力物力。对于关联数据、场强数据及列车通信丢失报警数据，只具备数据采集、导出的功能，导出的数据不直观，无法直接使用，不具备对数据分析及可视化、自动检测的功能。AP关联数据一天多达70万条，没有相应的工具，通过人工去筛选分类，找异常的数据，极大的增加工作任务。

技术实现思路

[0004]针对现有技术上的不足，本专利技术的目的在于提供一种分析车地通信质量的方法，用来提高车地通信质量分析的效率。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种分析车地通信质量的方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1：提取通信质量数据的原始数据，并进行数据转换；
[0007]S2：对转换后的数据进行数据检测，并将检测结果进行可视化显示。
[0008]所述通信质量数据包括：关联数据、场强数据、丢失信息数据。
[0009]作为可选，关联数据转换具体为：从包含所有网络、设备日志的nms.log提出运营期间的关联数据中的时间、AP(无线接入点)编号、列车物理地址、网络端口报警，将所要的关联日志中的关联数据、端口报警数据，形成新的log文件，目的在于大大减少了操作文件的大小，提高后续的数据处理效率，另一方面，避免了非运营期间不规则的数据引起误差。
[0010]以日期进行分类，统计和计算出每个AP及每个列车车头每天运营期间的关联次数、关联时长、异常关联情况，并保存为excel文件，有利于数据分析和备份，用于数据检测及可视化。
[0011]作为可选，关联数据的数据检查为：对生产的excel数据进行自动检测，检测每个
AP的关联次数和关联时间的波动情况，包括隔日、一周内及一个月的波动情况以及变化趋势，不关联情况，异常关联次数，并将检测结果显示在界面。
[0012]以列车的OBRU(车载无线单元)的MAC地址进行分类，计算列车的OBRU从关联该AP到切换至另一个AP的时长，得到关联该AP的时间，截取运营时间段，累积每次的关联时间算出AP的每天关联总时长。
[0013]通过对AP次数和关联时间和AP功率的正相关性，可以判断AP的功率是否正常，当AP功率在正常范围内，每次列车经过一次，会关联到该AP，而当AP功率过低，列车经过时少关联该AP或者不关联该AP；
[0014]通过对AP关联次数和关联总时间的变化，从而跟踪AP的功率变化情况，代替人工轨旁测量AP功率，在关联次数或者关联总时间减弱到一定程度，如一个月内降低一半，可提前对AP进行检查、重启等操作，从而避免影响行车。
[0015]基于故障处理经验，通过时间和次数的预(计)算，对异常数据进行识别，即是否存在同个列车车头与同个AP在短时间内多次关联而不切换到其它AP。
[0016]正常情况下，当列车扫描到该AP场强低于
‑
75dB时，直接切换至另外一个强场高于
‑
75dB的AP，若扫描不到场强高于
‑
75dB的AP时，则不进行切换。多次出现异常数据则判断出该AP的SDR模块或者列车的OBRU模块存在不稳定状态。若是列车和多个AP发生这种关联情况，则判断为列车的OBRU不稳定。若是同个AP和多个列车发生这种关联情况，则判断出该AP故障。系统通过对原始的关联数据分别以列车车头的物理地址和AP名称进行排序，算出每次关联切换的时间差，自动识别出10秒内同个列车车头和同个AP发生关联三次以上，则记录为一次短时间内多次关联。当一个列车车头或者AP一天内出现短时间内多次关联超过20次以上，则判断该设备异常。
[0017]当列车的通信设备性能好时，收到的AP场强强，则和AP的平均关联时间长，列车的通信设备性能不好时，收到的AP场强弱，则和AP的平均关联时间弱，系统自动统计每个列车车头每天的关联次数，跟踪列车的每天关联次数和AP关联平均时间，从而得出列车设备的状态变化趋势。通过设定阈值，实现对全线列车的自动监测功能。
[0018]作为可选，关联次数及总时间可视化为：可输入要查看的AP编号，通过从系统生成的excel表格提取关联的次数和时长，将同个AP的关联次数和关联时间放在同一张图上，方便查找其规律，使用PyQt5对其进行可视化，pyQt5控件可以对其进行伸缩，放大、标识每天的关联次数和时长等功能。
[0019]作为可选，场强数据的数据转换为：指定线路和车头文件夹，提取原始场强数据的文件中的场强数据，时间，AP的物理地址，转换AP的物理为AP编号,通过两个维度提取AP场强数据，形成新的数据表。
[0020]作为可选，场强数据的数据检测为：列车读取到的AP场强，数据格式为日期、时间、关联AP及场强值，文件类型为log，每一秒生成一行数据，一行中列车关联到的AP场强数据及2
‑
6个不等的扫描到的AP场强数据。将原场强文件从列车的两个OBRU设备导出，先将AP的物理地址转化为都转化成AP名称，通过从每一行的2
‑
6个AP的场强大小数据中提取得到列车经过时，扫描到的每个AP的场强数据，生成表格数据。再从AP数据中提取每个AP的场强峰值，并且将提取的数据生成新的表格数据，记录AP的场强峰值变化，用于跟踪AP的发射功率，当AP的发射功率越大，列车经过的时候扫描到该AP的场强峰值越大，代替通过轨旁采用
频谱仪测试AP发射功率的方式。系统可自动检测出列车扫描到AP的场强峰值低于
‑
50dB的情况，并且通过对比两个车头的扫描到的同个AP场强峰值，判断出要检查的重点设备，输出检查建议。若是单个车头扫描到的AP场强峰值低，则重点检查AP天线，若是两个车头同时扫描到的AP场强峰值低，则重点检查SDR及共同线缆部分。每个A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分析车地通信质量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：提取通信质量数据的原始数据，并进行数据转换；S2：对转换后的数据进行数据检测，并将检测结果进行可视化显示；所述通信质量数据包括：关联数据、场强数据、丢失信息数据。2.根据权利要求1所述的一种分析车地通信质量的方法，其特征在于，关联数据的数据转换具体为：从包含所有网络、设备日志的nms.log提出运营期间的关联数据中的时间、AP编号、列车物理地址、网络端口报警，将所要的关联日志中的关联数据、端口报警数据，形成新的log文件；以日期进行分类，统计和计算出每个AP及每个列车车头每天运营期间的关联次数、关联时长、异常关联情况，并保存为excel文件。3.根据权利要求2所述的一种分析车地通信质量的方法，其特征在于，关联数据的数据检测检测为：对形成的excel数据进行检测，检测每个AP的关联次数和关联时间的波动情况，并将检测结果显示在显示界面；以列车的OBRU的MAC地址进行分类，计算列车的OBRU从关联该AP到切换至另一个AP的时长，得到关联该AP的时间，截取运营时间段，累积每次的关联时间算出AP的每天关联总时长；通过对AP次数和关联时间和AP功率的正相关性，判断AP的功率是否正常，通过对AP关联次数和关联总时间的变化，从而跟踪AP的功率变化情况；通过时间和次数的预算，对异常数据进行识别，判断出该AP或者列车的存在不稳定状态；跟踪列车的关联次数和关联总时间，从而得出列车设备的状态变化趋势，通过设定阈值大小，和趋势跟踪模型，异常关联检测，实现对全线列车的自动监测功能。4.根据权利要求3所述的一种分析车地通信质量的方法，其特征在于，关联数据的检测结果可视化为：输入要查看的AP编号，通过从系统生成的excel表格提取关联的次数和时长，将同个AP的关联次数和关联时间放在同一张图上，方便查找其规律，使用PyQt5对其进行可视化。5.根据权利要求1或4所述的一种分析车地通信质量的方法，其特征在于，场强数据的数据转换为：提取指定线路和车头文件夹，提取原始场强数据的文件中的场强数据，时间，AP的物理地址，转换AP的物理为AP编号,通过两个维度提取AP场强数据，形成新的数据表。6.根据权利要求5所述的一种分析车地通信质量的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵廷帅，辛骥，姚贯岳，肖旭慧，徐旭，王虎，彭超，李吴秋，潘熙义，范林丰，
申请(专利权)人：广州地铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：