基于數(shù)字化技術(shù)的通信電子設(shè)備數(shù)字化檢測(cè)方法

姚燕

（贛南衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院，江西 贛州341000）

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷推進(jìn)與發(fā)展，通信電子設(shè)備已由原始的通信作用，逐步轉(zhuǎn)向系統(tǒng)化、全面化的工作作用，通信電子設(shè)備在整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行當(dāng)中有著重要的地位[1-2]。目前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，不僅對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求不斷提升，也對(duì)通信電子設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)提出了更高的要求。在其使用的過(guò)程中，時(shí)常會(huì)發(fā)生設(shè)備故障或是損壞的情況，這種突發(fā)問(wèn)題極大地影響著通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力與穩(wěn)定性，需要及時(shí)解決此類(lèi)問(wèn)題，維護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[3]。在近年來(lái)的研究過(guò)程中，大部分的專(zhuān)家學(xué)者提出了相應(yīng)的通信電子設(shè)備檢測(cè)方法，但使用結(jié)果均不能滿(mǎn)足通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度。因而在此研究中，采用數(shù)字化技術(shù)，設(shè)計(jì)基于數(shù)字化技術(shù)的通信電子設(shè)備數(shù)字化檢測(cè)方法。

所謂的數(shù)字化技術(shù)，多數(shù)是指一項(xiàng)與電子計(jì)算機(jī)相伴相生的科學(xué)技術(shù)，并借助一定的設(shè)備將檢測(cè)對(duì)象的各類(lèi)信息進(jìn)行采集處理的技術(shù)[4]。使用此技術(shù)可有效提升通信電子設(shè)備的檢測(cè)精度，降低檢測(cè)結(jié)果的誤差率。

1 基于數(shù)字化技術(shù)的通信電子設(shè)備數(shù)字化檢測(cè)方法設(shè)計(jì)

通過(guò)文獻(xiàn)研究可知，傳統(tǒng)的通信電子設(shè)備數(shù)字化檢測(cè)方法所獲得的檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度較差，誤差率較高。針對(duì)此問(wèn)題，在此次設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)局部方法的調(diào)整，設(shè)計(jì)數(shù)字化檢測(cè)方法，完成對(duì)原有方法的優(yōu)化。

1.1 通信電子設(shè)備特征提取

為提升檢測(cè)結(jié)果的可靠性，首先對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并提取到相應(yīng)的特征。通信電子設(shè)備元件由于具有多樣性的特征，且每個(gè)元件均由多種特征組成，其復(fù)雜度成為特征提取的難點(diǎn)。在此次設(shè)計(jì)中，將元件的特征信息劃分為兩部分，分別為結(jié)構(gòu)特征和成型特征。同時(shí)將結(jié)構(gòu)特征劃分為：?jiǎn)卧卣鳌?fù)合特征以及過(guò)渡特征。針對(duì)研究的重點(diǎn)，此次設(shè)計(jì)并不對(duì)成型特征展開(kāi)過(guò)多的研究。為能夠從復(fù)雜的通信電子設(shè)備元件中提取到相關(guān)特征信息，將設(shè)備與元件看作多個(gè)特征組合成的特征體。在設(shè)備元件的特征提取中，根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)特征信息的檢驗(yàn)要求建立一個(gè)具有典型設(shè)備數(shù)據(jù)的特征提取庫(kù)，通過(guò)此數(shù)據(jù)庫(kù)研究元件特征組成，將元件特征全部歸納、總結(jié)進(jìn)去，并根據(jù)檢測(cè)設(shè)備的需求對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容進(jìn)行添加、擴(kuò)展。

1.2 設(shè)定通信電子設(shè)備檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域

根據(jù)設(shè)備特征采集結(jié)果，設(shè)定通信電子設(shè)備檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域。在此部分中，采用數(shù)字技術(shù)，設(shè)定特征分類(lèi)器。基于Haar 特征的Adaboost 分類(lèi)器算法[5-6]完成此部分設(shè)計(jì)，Adaboost 算法是一種具有迭代能力的數(shù)字化算法，使用此算法提升元件識(shí)別率，并將傳統(tǒng)的弱分類(lèi)器改進(jìn)為強(qiáng)分類(lèi)器。此分類(lèi)器主要包括兩部分，特征訓(xùn)練部分和通信電子設(shè)備區(qū)域定位部分。通過(guò)設(shè)定使訓(xùn)練部分主要負(fù)責(zé)采集通信電子設(shè)備元件區(qū)域的Haar 特征，并將其構(gòu)成多個(gè)多分類(lèi)器。通過(guò)加權(quán)運(yùn)算以及相關(guān)處理，將其組成適用于設(shè)備元件區(qū)域的強(qiáng)分類(lèi)器。

在此次設(shè)計(jì)中，將定位分類(lèi)器設(shè)定為頁(yè)面的形式，將其通過(guò)相關(guān)設(shè)備與待測(cè)設(shè)備相連接，對(duì)待測(cè)設(shè)備內(nèi)部情況展開(kāi)運(yùn)算，并通過(guò)預(yù)先設(shè)定的分類(lèi)器完成設(shè)備的特征匹配，確定檢測(cè)區(qū)域是否為目標(biāo)區(qū)域。

1.3 實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)字化檢測(cè)

通過(guò)上述部分，完成了設(shè)備檢測(cè)的準(zhǔn)備部分，在此部分中，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信電子設(shè)備的數(shù)字化檢測(cè)。在上述設(shè)定的準(zhǔn)備中，涉及大量的設(shè)備數(shù)據(jù)采集工作，為保證檢測(cè)結(jié)果的有效性，在此次設(shè)計(jì)中采用統(tǒng)一的傳感器完成設(shè)備數(shù)字化采集。選用的傳感器主要包括振動(dòng)傳感器、有緣傳感器以及部分無(wú)源傳感器[7-8]。

通過(guò)上述設(shè)計(jì)結(jié)果，完成對(duì)電子設(shè)備的檢測(cè)。設(shè)定專(zhuān)家診斷數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)通信電子設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的診斷。預(yù)先設(shè)定一套包含在知識(shí)庫(kù)內(nèi)的檢測(cè)診斷規(guī)則對(duì)通信電子設(shè)備的具體問(wèn)題進(jìn)行處理，使用推理模塊推斷出新的信息。此次設(shè)計(jì)中使用的知識(shí)庫(kù)是由一套規(guī)則建立的長(zhǎng)期存儲(chǔ)器模型，在其部分存放了大量的設(shè)備故障信息以及診斷信息[9]。使用此知識(shí)庫(kù)進(jìn)而將電子設(shè)備的問(wèn)題事實(shí)和存放在知識(shí)庫(kù)內(nèi)的規(guī)則結(jié)合起來(lái)，完成檢測(cè)故障判定。

將此部分與上文中設(shè)計(jì)的兩部分有序連接，并將此次研究中設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相結(jié)合。至此，基于數(shù)字化技術(shù)的通信電子設(shè)備數(shù)字化檢測(cè)方法設(shè)計(jì)完成。

2 實(shí)驗(yàn)分析

2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備

在此次研究中，完成了基于數(shù)字化技術(shù)的通信電子設(shè)備數(shù)字化檢測(cè)方法的設(shè)計(jì)部分。為保證此次設(shè)計(jì)的有效性與真實(shí)性，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)文中設(shè)計(jì)方法進(jìn)行測(cè)試。

在此次實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)對(duì)比指標(biāo)設(shè)定為檢測(cè)的偏差值。為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，將實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的通信電子設(shè)備故障作為變量，完成兩組實(shí)驗(yàn)過(guò)程，第一組設(shè)備故障位置為主要元件，第二組故障位置設(shè)定為支路元件。每組檢測(cè)進(jìn)行5 次。在檢測(cè)過(guò)程中，將檢測(cè)方法檢測(cè)速度設(shè)定為低速與高速兩部分，并對(duì)比檢測(cè)結(jié)果。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

表1 低檢測(cè)速度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在低檢測(cè)速度實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，文中設(shè)計(jì)方法的檢測(cè)誤差率與其他兩種傳統(tǒng)方法的檢測(cè)誤差率大致相同。但文中設(shè)計(jì)方法的檢測(cè)誤差率較為穩(wěn)定，不會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的有效性造成影響。其他兩種方法的檢測(cè)誤差率波動(dòng)較大，其結(jié)果的有效性較低。通過(guò)對(duì)比故障位置也可發(fā)現(xiàn)，文中設(shè)計(jì)檢測(cè)方法對(duì)于故障位置的識(shí)別度較高，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的誤差。傳統(tǒng)方法此性能較為薄弱。由此可知，文中設(shè)計(jì)方法在此實(shí)驗(yàn)環(huán)境下使用效果最佳。

表2 高檢測(cè)速度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)上文中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，文中設(shè)計(jì)方法的使用效果最佳。通過(guò)此部分?jǐn)?shù)據(jù)可以看出，文中設(shè)計(jì)方法的檢測(cè)能力較穩(wěn)定，其他兩種原有方法的檢測(cè)效果較差。在不同的故障位置時(shí)，傳統(tǒng)方法的檢測(cè)精度明顯出現(xiàn)變化，但傳統(tǒng)方法的檢測(cè)精度發(fā)生明顯的波動(dòng)。且與低檢測(cè)速度實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比也可說(shuō)明，此兩種方法對(duì)于檢測(cè)設(shè)備的依賴(lài)性較高，適用性較差。將上述兩部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果相應(yīng)可知，文中設(shè)計(jì)檢測(cè)方法使用效果最佳。

結(jié)束語(yǔ)

通信網(wǎng)絡(luò)安全一直都是近幾年人們關(guān)注的重點(diǎn)，大部分網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題主要有設(shè)備的老化與維護(hù)不及時(shí)造成。由此可知通信電子設(shè)備的檢測(cè)在通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)具有十分重要的地位。通過(guò)此次研究，設(shè)計(jì)了一種使用數(shù)字化技術(shù)的檢測(cè)方法，其使用效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)檢測(cè)方法，在日后的通信電子設(shè)備研究中，可將此設(shè)備應(yīng)用其中，提升研究結(jié)果的有效性與科學(xué)性。