1.基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
采集通信设备的各项监测数据;
根据各项监测数据之间的相关性,获取各项监测数据的相关数据,包括:对每项监测数据依照时序顺序排列,得到每项监测数据序列;对于第i项监测数据序列,首先计算第i项监测数据序列与除第i项监测数据序列外每项监测数据序列之间的皮尔逊相关系数的绝对值,将与第i项监测数据序列的皮尔逊相关系数的绝对值最大的监测数据序列,作为第i项监测数据的相关数据;
对各项监测数据进行分段,得到每项监测数据在每个时间段下的数据;根据每项监测数据在每个时间段下的数据的幅值,获取每项监测数据在每个时间段下的每个数据的波动值;根据每项监测数据在每个时间段下的每个数据的波动值,以及每项监测数据的相关数据在每个时间段下的每个数据的波动值,获取每项监测数据在每个时间段发生正常波动的可能性;
根据各项监测数据的幅值,获取各项数据中每个数据的特征值;根据每项监测数据在每个时间段发生正常波动的可能性以及每项监测数据在每个时间段中每个数据的特征值,获取每个监测数据的异常值修正系数,计算公式为:式中,Qi,x,y表示第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的异常值修正系数;Ci,x表示第i项监测数据在第x个时间段发生正常波动的可能性;Yi,x表示第i项监测数据在第x个时间段中数据的数量;表示i项监测数据在第x个时间段下的所有数据的特征值的均值;fi,x,y表示第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的特征值;fi,′x,y表示第i项监测数据的相关数据在第x个时间段下的第y个数据的特征值;||表示绝对值运算;norm{}表示归一化函数;
根据孤立森林算法获取监测数据的异常值,根据监测数据的异常值以及监测数据的异常值修正系数,获取监测数据真正的异常值;根据监测数据真正的异常值,对通信设备的状态进行监测及报警。
2.根据权利要求1所述基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法,其特征在于,所述采集通信设备的各项监测数据,包括的具体方法为:预设一个历史周期范围α,在通信设备上部署电流传感器采集电流数据、部署电压传感器采集电压数据、部署温度传感器采集温度数据、部署湿度传感器采集湿度数据、部署振动传感器采集振动数据,并将距离当前时刻α天内的各项数据,记为各项历史数据;
对于第i项历史数据,对第i项历史数据中所有数据进行最大值最小值归一化,得到第i项历史数据中所有数据的归一化结果,记为第i项监测数据。
3.根据权利要求2所述基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法,其特征在于,所述对各项监测数据进行分段,得到每项监测数据在每个时间段下的数据;根据每项监测数据在每个时间段下的数据的幅值,获取每项监测数据在每个时间段下的每个数据的波动值,包括的具体方法为:预设一个分段长度T,将历史周期范围均等的分为若干个时间长度均为T小时的时间段;
对于第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据,首先将第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据与第i项监测数据在第x个时间段下的第y-1个数据的差,作为第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的波动值;获取第i项监测数据在第x个时间段下的每个数据的波动值,以及第i项监测数据的相关数据在第x个时间段下的每个数据的波动值。
4.根据权利要求1所述基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法,其特征在于,所述根据每项监测数据在每个时间段下的每个数据的波动值,以及每项监测数据的相关数据在每个时间段下的每个数据的波动值,获取每项监测数据在每个时间段发生正常波动的可能性,包括的具体方法为:对于第i项监测数据在第x个时间段,计算第i项监测数据在第x个时间段下的数据,与第i项监测数据的相关数据在第x个时间段下的数据之间的皮尔逊相关系数;
获取第i项监测数据在第x个时间段发生正常波动的可能性,其具体的计算公式为:
式中,Ci,x表示第i项监测数据在第x个时间段发生正常波动的可能性;gi,x,y表示第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的波动值;gi′,x,y表示第i项监测数据的相关数据在第x个时间段下的第y个数据的波动值;pi,x表示第i项监测数据在第x个时间段下的数据,与第i项监测数据的相关数据在第x个时间段下的数据之间的皮尔逊相关系数;pi′表示第i项监测数据与第i项监测数据的相关数据之间的皮尔逊相关系数;Yi,x表示第i项监测数据在第x个时间段中数据的数量;||表示绝对值运算;exp()表示以自然常数为底数的指数函数。
5.根据权利要求1所述基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法,其特征在于,所述根据各项监测数据的幅值,获取各项数据中每个数据的特征值,包括的具体方法为:对于第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据,首先获取第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的前一个数据与后一个数据,记为第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的邻域数据,将第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的邻域数据的均值,与第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的差值的绝对值,记为第i项监测数据在第x个时间段下的第y个数据的特征值。
6.根据权利要求1所述基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法,其特征在于,所述获取监测数据的异常值,根据监测数据的异常值以及监测数据的异常值修正系数,获取监测数据真正的异常值,包括的具体方法为:对于第i项监测数据中的第v个数据,将第i项监测数据中的第v个数据的异常值与第i项监测数据中的第v个数据的异常值修正系数的积,作为第i项监测数据中的第v个数据真正的异常值。
7.根据权利要求1所述基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法,其特征在于,所述根据监测数据真正的异常值,对通信设备的状态进行监测及报警,包括的具体方法为:预设一个异常阈值τ,若最新采集的监测数据真正的异常值大于τ,所述最新采集的监测数据为异常数据,通信设备处于异常状态,立刻触发报警装置发出警报。
8.基于5G物联网的通信设备异常状态报警装置,包括报警单元、通信单元、存储单元、处理单元以及存储在存储单元上并可在处理单元上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理单元执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于5G物联网的通信设备异常状态监测方法的步骤,并通过所述通信单元将执行结果发送至所述报警单元,所述报警单元根据执行结果发出警报。