一种电磁环境监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电磁环境监控系统，用于解决现有技术的环境监控系统在站点较多的情况下不能有效接受数据以及高效处理数据的问题，包括站点、汇聚中心，站点数量众多，通过站点采集环境电磁数据，汇聚中心采用C/S架构，含服务端和客户端两部分，服务端总体上分为电磁环境数据采集服务、电磁环境数据分析服务、电磁环境数据管理服务、电磁环境报表管理服务以及基础服务组成；基础服务是一组与业务无关的服务包，为整个系统提供共性支撑，包括：消息总线、数据存储访问服务、运维管理服务、配置管理服务；客户端负责调用各类服务，为用户提供频谱展示、比对分析、报表生成、运维管理以及配置管理等人机交互界面。管理等人机交互界面。管理等人机交互界面。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁环境监控系统


[0001]本专利技术属于电磁环境监测领域，具体涉及一种电磁环境监控系统。

技术介绍

[0002]近年来短距、小功率无线电通信业务快速发展，与互联网结合的各种新业务大量推广使用，对于无线电频谱资源的精细化监测和管理也提出了更高的要求，未来电磁频谱监测网系的发展方向，传统的电磁环境监控系统主要是通过分散设置的数据采集装置进行电磁波的采集，再通过数据分析得出需要的参数，但是传统的电磁环境监控系统在使用时，会受到网络环境的限制，而且当多个站点同时发送数据时，汇聚中心往往会造成网络阻塞，影响数据的收集。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电磁环境监控系统，不仅能够减少网络波动对数据传输的影响，同时通过电磁环境动态要素分析以及电磁环境校准技术提高数据的准确性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种电磁环境监控系统，包括：汇聚中心、站点，通过持续采集站点周围的电磁环境频谱数据，将各站点的电磁环境频谱数据回传至汇聚中心，在汇聚中心中进行分析，该系统从上往下采用表现层、服务层、业务层、数据访问层四层架构。
[0006]所述表现层是安装有对应功能模块的客户端；
[0007]所述服务层包括：服务接口、消息总线，所述消息总线将业务逻辑的操作封装为简单的API接口暴露给表现层，双方基于通信协议进行访问，实现服务与调用方的解耦；
[0008]所述业务层包括：电磁环境数据处理服务、电磁环境数据管理服务、电磁环境数据报表管理服务；
[0009]数据访问层利用消息总线实现数据发布，包括：数据存储访问服务、电磁环境数据采集服务、数据库；数据存储访问服务是位于业务模块与数据库之间的一个抽象层，通过定义标准的访问接口，实现两者之间的解耦合，数据存储访问服务分为数据库连接管理模块、天线参数访问模块、站点信息参数访问模块、频谱数据访问模块、背景噪声数据访问模块、大信号干扰数据访问模块、告警数据访问模块、工作状态信息记录访问模块、操作日志记录访问模块；业务模块通过调用相应的数据访问模块实现该类数据的增删改查；数据层的数据管理主要包括：数据回放、数据的导入及导出、数据回传。
[0010]进一步地，所述电磁环境数据处理服务：包括：电磁环境干扰信号统计分析，包括：干扰信号测量、干扰信号预处理、干扰信号比对分析。
[0011]进一步地，所述干扰信号测量的步骤进行说明：
[0012]1)设置最小允许信噪比，信噪比低于该值的信号忽略；
[0013]2)获取用户设置的工作频点，靠近工作频点的信号视为干扰；
[0014]3)根据信噪比搜索信号，由频谱数据起点开始搜索，依次搜索谷点、峰点、谷点即
组成一个信号，并记录；
[0015]4)处理频谱收尾的不完整信号，搜索过程进行剔除；
[0016]5)计算信号底噪并与附近底噪进行对比，判断是否明显抬高底噪；
[0017]6)计算信号幅度是否超过大信号参考值；
[0018]7)根据工作频点列表分析信号是否为干扰信号；
[0019]8)得到干扰信号列表，干扰信号参数包括干扰频点、带宽、幅度、测量时间，将测量结果入库，并进行展示；
[0020]9)干扰信号测量分析完成。
[0021]进一步地，所述干扰信号统计预处理包括如下步骤：
[0022]1)干扰信号关联归集：在不同时刻频谱的同频率的干扰信号之间建立关联关系，合并干扰信号到其对应的信号集合中，建立信号事件链表。
[0023]2)干扰信号底数关联归集：干扰信号与干扰信号底数表进行比较分析，对与底数不一致的信号变化事件进行单独归集，并集中记录为异常信号事件链表。
[0024]3)调整干扰门限等参数后的归集更新：在调整干扰门限等参数后重新更新关联归集数据。
[0025]进一步地，所述干扰信号比对分析：对不同时段、频段、地点的干扰信号强度、数量进行比对分析；
[0026]a)客户端根据当前用户界面参数发起数据查询；
[0027]b)服务端接收查询参数执行数据统计并返回统计结果到客户端；
[0028]c)客户端根据查询结果进行展示。
[0029]进一步地，所述电磁环境数据处理服务：还包括：大信号预警；
[0030]所述大信号告警功能包括告警模板生成、大信号的测量、告警消息管理，通过告警模板配置大信号的阈值，将测量信号与大信号阈值进行比较，超出阈值则产生告警消息，通过告警消息管理对告警信号进行储存以及展示；
[0031]所述告警模板由两组频谱数据组成，分别表征告警的阈值上限和下限，上限数据用户大信号检测，下限数据可用于噪底的异常检测。
[0032]进一步地，所述大信号测量的主要方式是通过检测超出阈值的能量块并进行记录，对检测出的大信号作为告警信息逐条记录入库，在告警信息入库前，将告警信息与历史记录进行比较，对告警信息进行的状态进行标识，状态分为新增告警、已有告警，历史记录已经存在，当次消失的告警标识为消失告警。
[0033]进一步地，所述汇聚中心与站点的数据访问方式采用的是基于中心缓存的按需分发架构，所述客户端与站点之间设置中心缓存，客户端与站点均与中心缓存连接，将采集的片段数据以及告警数据实时的回传到中心缓存，在中心缓存进行缓存，所有客户端向中心订阅实时数据。
[0034]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0035](1)具有电磁环境频谱监视功能，同时还能够对背景噪声电平进行测量，对采集到的数据进行统计分析后，对电磁环境数据进行展示，便于使用者方便、灵活的掌握数据信息。
[0036](2)数据采集的按需分发的架构减少了各站点的访问负荷，站点连接越多，对带宽
的优化效果越明显。
[0037](3)通过动态要素分析技术对采集到的数据值进行分析，使两套系统得出的数据值误差最小。
[0038](4)通过电磁环境数据校准技术，解决了使用中测试点众多，导致人工测试校准的工作量极大且外场保障困难的问题。
附图说明
[0039]构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0040]附图中：
[0041]图1示意性示出了本专利技术的系统构成图；
[0042]图2示意性示出了多种环境下的人为噪声中间值数据；
[0043]图3示意性示出了不同时段的电磁环境比对分析流程；
[0044]图4示意性示出了干扰信号测量分析流程图；
[0045]图5示意性示出了比对分析流程图；
[0046]图6示意性示出了报表管理流程图；
[0047]图7示意性示出了消息总线与各模块交互图；
[0048]图8示意性示出了运维管理流程图；
[0049]图9示意性示出了现有技术的客户端与站点访问方式图；
[0050]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁环境监控系统，包括：汇聚中心、站点，通过持续采集站点周围的电磁环境频谱数据，将各站点的电磁环境频谱数据回传至汇聚中心，在汇聚中心中进行分析，其特征在于：该系统从上往下采用表现层、服务层、业务层、数据访问层四层架构。所述表现层是安装有对应功能模块的客户端；所述服务层包括：服务接口、消息总线，所述消息总线将业务逻辑的操作封装为简单的API接口暴露给表现层，双方基于通信协议进行访问，实现服务与调用方的解耦；所述业务层包括：电磁环境数据处理服务、电磁环境数据管理服务、电磁环境数据报表管理服务；数据访问层利用消息总线实现数据发布，包括：数据存储访问服务、电磁环境数据采集服务、数据库；数据存储访问服务是位于业务模块与数据库之间的一个抽象层，通过定义标准的访问接口，实现两者之间的解耦合，数据存储访问服务分为数据库连接管理模块、天线参数访问模块、站点信息参数访问模块、频谱数据访问模块、背景噪声数据访问模块、大信号干扰数据访问模块、告警数据访问模块、工作状态信息记录访问模块、操作日志记录访问模块；业务模块通过调用相应的数据访问模块实现该类数据的增删改查；数据层的数据管理主要包括：数据回放、数据的导入及导出、数据回传。2.根据权利要求1所述的一种电磁环境监控系统，其特征在于：所述电磁环境数据处理服务：包括：电磁环境干扰信号统计分析，包括：干扰信号测量、干扰信号预处理、干扰信号比对分析。3.根据权利要求2所述的一种电磁环境监控系统，其特征在于：所述干扰信号测量的步骤进行说明：1)设置最小允许信噪比，信噪比低于该值的信号忽略；2)获取用户设置的工作频点，靠近工作频点的信号视为干扰；3)根据信噪比搜索信号，由频谱数据起点开始搜索，依次搜索谷点、峰点、谷点即组成一个信号，并记录；4)处理频谱收尾的不完整信号，搜索过程进行剔除；5)计算信号底噪并与附近底噪进行对比，判断是否明显抬高底噪；6)计算信号幅度是否超过大信号参考值；7)根据工作频点列表分析信号是否为干扰信号；8)得到干扰信号列表，干扰信号参数包括干扰频点、带宽、幅度、测量时间，将测量结果入库，并进行展示；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，盖武，陈予诺，程云柯，盖昱升，程晓军，
申请(专利权)人：成都瑞耐博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：