一种用于射频功率放大器的安全监测预警系统的制作方法

1.本发明涉及放大器监测预警技术领域，具体为一种用于射频功率放大器的安全监测预警系统。


背景技术：

2.射频功率放大器是通常用于在将射频信号传送到无线电天线之前对其进行放大，随着社会科技的发展，射频功率放大器的应用也越发的广泛，但是对于射频功率放大器的使用过程中也会经常出现故障。
3.目前，对于射频功率放大器的监测是通过一些检测装置对射频功率放大器的各项数值进行测量，依据测量的数值与安全阈值进行比对，从而显示射频功率放大器的运行状况，该判定方法过于简单，从而导致准确性降低，无法依据采集的数据进行自动结合分析，无法将各类数值进行综合计算处理，从而判定射频功率放大器的安全隐患，同时，也无法依据出现问题的地方进行单独提示。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于射频功率放大器的安全监测预警系统，通过对射频功率放大器在每个运行时刻的数据进行数值计算，并将计算后的数值进行信号转化，便于管理人员更直观的了解运行现状，将转化的信号的数值进行数字化赋值，从而进行评价计算，依据评价计算判定出射频功率放大器的运行状况，依据射频功率放大器运行时的噪音进行数值分析，依据数据分析的结果与射频功率放大器的运行评价进行综合处理，从而判定出射频功率放大器的安全隐患，并发出预警提示，增加射频功率放大器的安全性，增加数据分析的精确性。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于射频功率放大器的安全监测预警系统，包括放大器数值集取单元、功率监测分析单元、放大器噪音处理单元、处理器以及监测安全判定单元；所述处理器生成放大器集取信令并传输至放大器数值集取单元，通过放大器数值集取单元对射频功率放大器的相关数据进行采集，并将采集的相关数据进行集取处理操作，得到集取数据组，集取数据组包括升降信号、器输最大值、波动信号、器输均值、降升信号、器输最小值、输率高信号、输率低信号、标准压流值、压流浮动范、过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值；所述处理器生成功率监查信令并传输至功率监测分析单元，通过功率监测分析单元对射频功率放大器的实时运行状况进行监测，并将监测得到的数据进行率监处理操作，得到率监评价值；所述处理器生成音响分析信令并传输至放大器噪音处理单元，通过放大器噪音处理单元对射频功率放大器运行时的相关噪音进行音效判定操作，得到判率数据组，判率数据组包括判定时间长度以及率缩时间长度，所述处理器生成提示预警信令并传输至监测安全判定单元，通过监测安全判定单元对射频功率放大器进行集取处理操作、率
监处理操作以及音效判定操作的输出数据进行监测预警操作，得到预警信号组，并发送至管理人员的手机终端。
6.进一步的，集取处理操作的具体操作过程为：采集到射频功率放大器的种类规格类型并标定为型号数据，依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时的输出功率大小并标定为器输数据，依据差值计算式计算出器输数据与对应的器输数据的阈值之间的器输差值，选取出不同时间点对应的器输差值，将器输差值进行图表转化，转换得到器输差图表，并对器输差图表进行波折判定，得到升降信号、器输最大值、波动信号、器输均值、降升信号以及器输最小值；将器输差值与器输差值的阈值进行对比，得到输率高信号以及输率低信号；依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时的电压大小并标定为器压数据，依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时的电流大小并标定为器流数据，将器压数据与器流数据进行压流比处理，得到标准压流值以及压流浮动范围值；依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时不同时间点的功耗大小并标定为器耗数据，依据均值计算式计算出不同时间点的器耗数据的器耗均值，依据器耗均值与若干个器耗数据划分为过耗数值、低耗数值以及平耗数值，统计过耗数值、低耗数值以及平耗数值出现的次数并将进行占比计算，计算出过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值。
7.进一步的，对器输差图表进行波折判定的具体过程为：当y轴数值随着x轴数值的增加而增加，且y轴数值在达到一个峰值点后，y轴数值随着x轴数值的增加而减小，则将该图像标定为升降图像，生成升降信号，并选取出峰值点，并标定为器输最大值；当y轴数值随着x轴数值的增加上下波动时，则将该图像标定为波动图像，生成波动信号，计算出器输差值的均值并标定为器输均值，当y轴数值随着x轴数值的增加而减小，且y轴数值在达到一个谷值点后，y轴数值随着x轴数值的增加而增加，则将该图像标定为降升图像，生成降升信号，并选取出谷值点，并标定为器输最小值。
8.进一步的，压流比处理的具体过程为：将若干个不同时间点的器压数据与对应的器流数据进行比值计算，计算出若干个压流比值，选取出若干个压流比值中出现次数最多的压流比值并标定为标准压流值；依据差值计算式，计算出标准压流值分别与若干个压流比值的若干个压流差值，依据均值计算式计算出若干个压流差值的压流均差值，依据计算式：压流范围值的最大值=压流均差值+标准压流比值，压流范围值的最小值=标准压流比值-压流均差值，将最大值与最小值组合形成压流浮动范围值。
9.进一步的，率监处理操作的具体操作过程为：采集到射频功率放大器在每个运行时刻的功率放大倍数以及功率，依次标定为放大数据、放率数据，依据差值计算式计算出若干个放率数据的放率差值，将若干个放率差值进行依次比值，计算出若干个放率差比值；将若干个放率差比值与对应的若干个放大差比值进行比对，当放率差比值与对应的放大差比值结果一致时，则生成正运信号，当放率差比值与对应的放大差比值结果不一致时，则生成异运信号；对正运信号、异运信号以及集取数据组进行识别赋值处理，得到输浮信号值fsitn、极值fjn以及耗比值fghv；
依据计算式：，计算出率监评价值，u1表示为输浮信号值的转化因子，u2表示为极值的转化因子，u3表示为耗比值的转化因子，by表示为标准压流值，bf表示为压流浮动范围值，e1表示为输浮信号值、极值以及耗比值的转化权重系数，e2表示为标准压流值以及压流浮动范围值的转化权重系数。
10.进一步的，进行识别赋值处理的具体过程为：当识别到异运信号时，则提取异运信号对应的升降信号、波动信号、降升信号、输率高信号以及输率低信号并进行信号标记，标记为sitn，i的取值为1，2，n的取值为1，2，3；当i=1时，则判定识别到输率高信号，当i=2时，则判定识别到低输率信号，当n=1时，则判定识别到升降信号，当n=2时，则判定识别到波动信号，当n=3时，则判定识别到降升信号，并对sitn进行赋值，赋值为输浮信号值fsitn；当识别到正运信号时，则不进行数值提取处理；将器输最大值、器输均值以及器输最小值进行数值标记并进行标记赋值为极值fjn，n的取值为1，2，3，当i=1时，fjn表示为器输最大值的赋予数值，当i=2时，fjn表示为器输均值的赋予数值，当i=3时，fjn表示为器输最小值的赋予数值；将过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值进行数值标记并进行标记赋值为耗比值fghv，且v的取值为1，2，3，当v的取值为1、2、3分别表示为对过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值的标记赋值。
11.进一步的，音效判定操作的具体操作过程为：采集到射频功率放大器运行时的音效大小以及对应的时间点，并标定为音率数据以及时间数据，依据不同时间数据对应的音率数据进行数据提取；将若干个音率数据分别与音率阈值进行比对，当音率数据大于音率阈值时，则生成噪音信号，当音率数据小于等于音率阈值时，则生成音正信号，提取噪音信号，并识别出噪音信号对应的时间数据，将每个噪音信号对应的时间数据进行噪音时间分析，得到判定时间点以及率缩警示点；将采集到的射频功率放大器开始运行的时间点分别与判定时间点以及率缩警示点进行差值计算，计算出判定时间长度以及率缩时间长度。
12.进一步的，进行噪音时间分析的具体过程为：依据时间大小依次对噪音信号进行排序，将后一序列号的时间数据与前一序列号的时间数据进行差值计算，计算出若干个噪音间隔时间，当若干个噪音间隔时间依次减小时，则生成率缩信号，当若干个噪音间隔时间上下浮动无迹可寻时，则生成率异信号，当若干个噪音间隔时间依次增加时，则生成率正信号；当识别到率正信号时，则判定射频功率放大器噪音正常，当识别到率异信号时，则提取率异信号出现的噪音间隔时间，当在预设的时间段内出现的率异信号的次数超过预设值时，则将该时间点标定为判定时间点，当识别到率缩信号时，则选取对应的若干个噪音间隔时间，当若干个噪音间隔时间内的间隔时间小于等于安全间隔阈值时，则将该时间点标定为率缩警示点。
13.进一步的，监测处理警示操作的具体操作过程为：提取率监评价值，将率监评价值与率监评价阈值m进行比对，当≥m时，则生
成检修预警信号，当＜m时，则生成无检修需求信号，当识别到检修预警信号时，则向管理人员的手机终端发送检修预警警报，当识别到无检修需求信号时，则提取无检修需求信号生成的时间点并标定为安全提示时间点，将安全提示时间点与射频功率放大器开始运行的时间点进行差值计算，计算出安全提示时长；提取判定时间长度以及率缩时间长度，并将其与安全提示时长进行差值计算，计算出判定提示差值以及率缩提示差值，分别对判定提示差值以及率缩提示差值进行处理，具体为：当判定提示差值以及率缩提示差值均大于对应的阈值时，则判定噪音安全，生成噪音安全提示信号，并发送至管理人员的手机终端，当判定提示差值以及率缩提示差值均等于对应的阈值时，则判定噪音存在安全隐患，生成噪音隐患提示信号，并发送至管理人员的手机终端，当判定提示差值以及率缩提示差值均小于对应的阈值时，则判定噪音频率出现异常，生成噪音维护警示信号，并发送至管理人员的手机终端。
14.本发明的有益效果：本发明通过对射频功率放大器在每个运行时刻的数据进行采集分析，从而将射频功率放大器在每个时刻的运行情况进行数值计算，并将计算后的数值进行信号转化，便于管理人员更直观的了解运行现状，依据转化的信号的数值赋予，将射频功率放大器的信号转化进行数字化，依据数字化的各类数值进行评价计算，依据评价计算判定出射频功率放大器的运行状况，同时，依据射频功率放大器运行时的噪音进行数值分析，依据数据分析的结果与射频功率放大器的运行评价进行综合处理，从而判定出射频功率放大器的安全隐患，并发出预警提示，增加射频功率放大器的安全性，增加数据分析的精确性。
附图说明
15.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
16.图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1所示，本发明为一种用于射频功率放大器的安全监测预警系统，包括放大器数值集取单元、功率监测分析单元、放大器噪音处理单元、处理器以及监测安全判定单元；所述处理器生成放大器集取信令并传输至放大器数值集取单元，通过放大器数值集取单元对射频功率放大器的相关数据进行采集，并将采集的相关数据进行集取处理操作，得到集取数据组，所述处理器生成功率监查信令并传输至功率监测分析单元，通过功率监测分析单元对射频功率放大器的实时运行状况进行监测，并将监测得到的数据进行率监处理操作，得到率监评价值，所述处理器生成音响分析信令并传输至放大器噪音处理单元，通过放大器噪音处理单元对射频功率放大器运行时的相关噪音进行音效判定操作，得到判率数据组，所述处理器生成提示预警信令并传输至监测安全判定单元，通过监测安全判定
单元对射频功率放大器进行集取处理操作、率监处理操作以及音效判定操作的输出数据进行监测预警操作，得到预警信号组，并发送至管理人员的手机终端；所述放大器数值集取单元依据放大器集取信令对射频功率放大器的相关数据进行采集，并射频功率放大器的相关数据进行集取处理操作，集取处理操作的具体操作过程为：采集到射频功率放大器的种类规格类型并标定为型号数据，依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时的输出功率大小并标定为器输数据，将器输数据与对应的器输数据的阈值进行差值计算，计算出器输差值，选取出不同时间点对应的器输差值，将器输差值进行图表转化，转换得到器输差图表，器输差图表转化的具体过程为：（以不同时间点的器输差值为y轴数值，以不同的时间点为x轴数值，生成图像），并对器输差图表进行波折判定，具体为：当y轴数值随着x轴数值的增加而增加，且y轴数值在达到一个峰值点后，y轴数值随着x轴数值的增加而减小，则将该图像标定为升降图像，生成升降信号，并选取出峰值点，并标定为器输最大值；当y轴数值随着x轴数值的增加上下波动时，则将该图像标定为波动图像，生成波动信号，计算出器输差值的均值并标定为器输均值，当y轴数值随着x轴数值的增加而减小，且y轴数值在达到一个谷值点后，y轴数值随着x轴数值的增加而增加，则将该图像标定为降升图像，生成降升信号，并选取出谷值点，并标定为器输最小值；将器输差值与器输差值的阈值进行对比：若器输差值大于器输差值的阈值时，则判定射频功率放大器的输出功率大，生成输率高信号，若器输差值小于等于器输差值的阈值时，则判定射频功率放大器的输出功率小，生成输率低信号；依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时的电压大小并标定为器压数据，依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时的电流大小并标定为器流数据，将器压数据与器流数据进行压流比处理，具体为：选取出不同时间段内同一个射频功率放大器在运行时的器压数据与器流数据，将若干个不同时间点的器压数据与对应的器流数据进行比值计算，计算出若干个压流比值，将若干个压流比值进行众数选取，选取出若干个压流比值中出现次数最多的压流比值，并将其标定为标准压流值，将标准压流值分别与若干个压流比值进行差值计算，计算出若干个压流差值，将若干个压流差值进行均值计算，计算出压流均差值，将压流均差值与标准压流比值进行范围值选取，选取出压流范围值，压流范围值的具体处理方式为：将压流均差值与标准压流比值带入到计算式：压流范围值的最大值=压流均差值+标准压流比值，压流范围值的最小值=标准压流比值-压流均差值，将最大值与最小值组合形成压流浮动范围值；依据型号数据采集对应的射频功率放大器在运行时不同时间点的功耗大小并标定为器耗数据，将不同时间点的器耗数据进行均值计算，计算出器耗均值，将器耗均值与若干个器耗数据进行数值划分，具体为：将大于器耗均值的器耗数据标定为过耗数值，将小于器耗均值的器耗数据标定为低耗数值，将等于器耗均值的器耗数据标定为平耗数值，选取出过耗数值、低耗数值以及平耗数值出现的次数并将其依次标定为过耗次数值、低耗次数值以及平耗次数值；将过耗次数值、低耗次数值以及平耗次数值分别进行占比计算，计算出过耗次数
值、低耗次数值以及平耗次数值的占比值，并依次标定为过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值；将升降信号、器输最大值、波动信号、器输均值、降升信号、器输最小值、输率高信号、输率低信号、标准压流值、压流浮动范、过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值统一标定为集取数据组；所述功率监测分析单元依据功率监查信令对射频功率放大器的功率以及升降信号、器输最大值、波动信号、器输均值、降升信号、器输最小值、输率高信号、输率低信号、标准压流值、压流浮动范围值、过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值进行率监处理操作，率监处理操作的具体操作过程为：采集到射频功率放大器在每个运行时刻的功率并标定为放率数据，采集到射频功率放大器在每个运行时刻的功率放大倍数标定为放大数据，将若干个放率数据进行差值计算，计算出若干个放率差值，将若干个放率差值进行依次比值，计算出若干个放率差比值，依次比值的具体方法为：将后一个放率差值与前一个放率差值进行比值计算，将若干个放大数据进行差值计算，计算出若干个放大差值，将若干个放大差值进行依次比值，计算出若干个放大差比值；将若干个放率差比值与对应的若干个放大差比值进行比对，当放率差比值与对应的放大差比值结果一致时，则判定放大器的运行正常，并生成正运信号，当放率差比值与对应的放大差比值结果不一致时，则判定放大器的运行异常，并生成异运信号；对正运信号以及异运信号进行识别，当识别到正运信号时，则不进行数值处理，当识别到异运信号时，则提取异运信号对应的升降信号、波动信号、降升信号、输率高信号以及输率低信号并进行信号标记，具体为：依据输率高信号与输率低信号对与其对应的升降信号、波动信号以及降升信号标记为sitn，i的取值为1，2，n的取值为1，2，3；当i=1时，则判定识别到输率高信号，当i=2时，则判定识别到低输率信号，当n=1时，则判定识别到升降信号，当n=2时，则判定识别到波动信号，当n=3时，则判定识别到降升信号，并对sitn进行赋值，赋值为输浮信号值fsitn；将器输最大值、器输均值以及器输最小值进行数值标记并进行标记赋值为极值fjn，n的取值为1，2，3，当i=1时，fjn表示为器输最大值的赋予数值，当i=2时，fjn表示为器输均值的赋予数值，当i=3时，fjn表示为器输最小值的赋予数值；将过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值进行数值标记并进行标记赋值为耗比值fghv，且v的取值为1，2，3，当v的取值为1、2、3分别表示为对过耗占比值、低耗占比值以及平耗占比值的标记赋值；依据计算式：，计算出率监评价值，u1表示为输浮信号值的转化因子，u2表示为极值的转化因子，u3表示为耗比值的转化因子，by表示为标准压流值，bf表示为压流浮动范围值，e1表示为输浮信号值、极值以及耗比值的转化权重系数，e2表示为标准压流值以及压流浮动范围值的转化权重系数；且u1-u3、e1-e2均为预设值；所述放大器噪音处理单元依据音响分析信令对射频功率放大器运行时的相关噪音相关的数据进行监测，并依据监测的噪音相关的数据进行音效判定操作，音效判定操作
的具体操作过程为：采集到射频功率放大器运行时的音效大小并标定为音率数据，采集到射频功率放大器运行时的音效大小对应的时间点并标定为时间数据，依据时间数据对不同时间点的音率数据进行数据提取，将不同时间点的音率数据依次标记为y
p
，p的取值为正整数；将若干个音率数据分别与音率阈值进行比对，当音率数据大于音率阈值时，则判定音率高，生成噪音信号，当音率数据小于等于音率阈值时，则判定音率正常，生成音正信号，提取噪音信号，并识别出噪音信号对应的时间数据，将每个噪音信号对应的时间数据进行噪音时间分析，具体为：依据时间大小依次对噪音信号进行排序，将后一序列号的时间数据与前一序列号的时间数据进行差值计算，计算出若干个噪音间隔时间，当若干个噪音间隔时间依次减小时，则判定噪音出现频率缩短，生成率缩信号，当若干个噪音间隔时间上下浮动无迹可寻时，则判定噪音发生异常，生成率异信号，当若干个噪音间隔时间依次增加时，则判定噪音出现频率逐渐增加，生成率正信号；提取率缩信号、率异信号以及率正信号并对其进行识别，当识别到率正信号时，则判定射频功率放大器噪音正常，当识别到率异信号时，则提取率异信号出现的噪音间隔时间，当在预设的时间段内出现的率异信号的次数超过预设值时，则判定设备异常需修复，并将该时间点标定为判定时间点，当识别到率缩信号时，则选取对应的若干个噪音间隔时间，当若干个噪音间隔时间内的间隔时间小于等于安全间隔阈值时，则将该时间点标定为率缩警示点；将采集到的射频功率放大器开始运行的时间点分别与判定时间点以及率缩警示点进行差值计算，计算出判定时间长度以及率缩时间长度，将判定时间长度以及率缩时间长度标定为判率数据组；所述监测安全判定单元依据提示预警信令对判定时间长度、率缩时间长度以及率监评价值进行数据获取，并进行监测处理警示操作，监测处理警示操作的具体操作过程为：提取率监评价值，将率监评价值与率监评价阈值m进行比对，当率监评价值大于等于率监评价阈值时，则判定射频功率放大器内部出现故障，生成检修预警信号，当率监评价值小于率监评价阈值时，则判定射频功率放大器内部未出现故障，生成无检修需求信号，当识别到检修预警信号时，则向管理人员的手机终端发送检修预警警报，当识别到无检修需求信号时，则提取无检修需求信号生成的时间点并标定为安全提示时间点，将安全提示时间点与射频功率放大器开始运行的时间点进行差值计算，计算出安全提示时长；提取判定时间长度以及率缩时间长度，并将其与安全提示时长进行差值计算，计算出判定提示差值以及率缩提示差值，分别对判定提示差值以及率缩提示差值进行处理，具体为：当判定提示差值以及率缩提示差值均大于对应的阈值时，则判定噪音安全，生成噪音安全提示信号，并发送至管理人员的手机终端，当判定提示差值以及率缩提示差值均等于对应的阈值时，则判定噪音存在安全隐患，生成噪音隐患提示信号，并发送至管理人员的手机终端，当判定提示差值以及率缩提示差值均小于对应的阈值时，则判定噪音频率出现异常，生成噪音维护警示信号，并发送至管理人员的手机终端。
19.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的
结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。