基于能量守恒的無線通信信道延遲檢測方法研究*

姜 軍，卓 嘎，嚴李強

（西藏大學工學院，拉薩 850012）

0 引言

無線信道指的是無線通信中發送端和接收端之間的通路，目前隨著無線通信技術的發展，促進了網絡數據大量傳輸。然而，由于網絡數據流量的增加，使得通信信道帶寬降低，導致無線通信信道延遲產生[1]。因此，對于無線通信信道延遲檢測研究尤為重要，需不斷提升無線通信裝置的智能水平，選擇更加先進的調試方式對無線通信信道延遲數據進行調試，并采取一定的功能巡檢措施，實時監控無線通信信道延遲數據信息，以便能夠及時對延遲狀況進行檢測處理[2]。

傳統無線通信信道延遲檢測研究雖然能在一定程度上實現對延遲數據的理論性采集，在全面測控技術下維持無線通信的智能操作水平，并將數據被動檢測轉化為主動檢測，提升智能無線通信傳輸能力，并提高數據運行穩定性，具有一定的可行性與使用價值[3]。但在數據操作方面的處理效果較差，信道延遲檢測成功率較低，信道延遲檢測時間較短，無法滿足無線通信信道要求。

針對上述問題，基于能量守恒的無線通信信道延遲檢測方法。初步獲取無線通信信道延遲數據，得到較為精準的數據信息來源，并輔助處理系統，對數據進行系統過濾，提升信息準確性，并進行相應的系統巡檢，加大數據安全防控力度，并在數據收集的基礎上進行故障數據診斷，利用無線通信電流回路監控系統數據運行狀況，判斷故障產生具體位置，并通過監測裝置對其進行實時追蹤，實現無線通信信道延遲檢測。該研究在一定程度上提高了信道延遲檢測成功率，縮短了信道延遲檢測時間。

1 無線通信信道延遲數據獲取

為提升無線通信信道延遲數據研究高度，對無線通信信道延遲數據進行初步獲取操作，在保證系統正常工作的前提下，進行系統操作，并設置數據獲取，如圖1所示。

圖1 數據獲取Fig.1 Data acquisition diagram

根據數據在線監測系統，以數字報文分析設備為理論基礎系統進行數據查找與追蹤，在無線通信終端對軟件與硬件運作碰撞產生的熱量進行總能量計算，設置一定的能量守恒裝置，對守恒系統進行檢驗，并實時監測數據能量轉化過程，其能量守恒如圖2所示。

圖2 能量守恒Fig.2 Energy conservation

對無線通信電流回路狀況進行系統安全控制，保證其處于一定的檢驗區間內[4－5]。在系統運行溫度過高時，及時觸發報警系統，并對熱能進行自動調節，使其保持在較為穩定的溫度范圍內。

在設備進行無差別傳送與數據收集時，選用信息整理系統對數據進行分類處理，同時輔助高級處理管理系統，在數據收集的過程中進行精準過濾[6]。利用穩定文件的信息特征強化系統文件設置性能，并簽訂數據保密協議，在長時間記錄系統數據的同時，提升數據收集系統可靠性，并將記錄數據存儲至儲能系統中；發揮狀態文件線路監測功能，對無線通信信道延遲數據進行實時狀態檢查操作，提取異常數據參數，并作為選擇性參數存在；在監測活動中，注意對報文設備的監控，促使其能夠準確地進行數據收集，并保證數據狀態穩定，以此完成對無線通信信道延遲數據的整體收集。

2 無線通信信道延遲故障診斷

在實現對無線通信信道延遲數據的收集后，進一步對其延遲故障進行系統化診斷。

本文所提方法利用過程層的鏈路信號判斷通信線路的狀態，若鏈路信號較弱，則判定通信數據處于延遲狀態，并對其進行延遲診斷處理，在收集到有效信息時，及時做出警告反應，其警告反應如圖3所示。

圖3 警告反應Fig.3 Warning response

按照輸送裝置中的無線通信保護裝置對輸送層進行系統保護處理，通過鏈路控制層加強對無線通信線路的掌控，添加實時監控裝置，保證各個裝置中的監察源一致，將網絡報文裝置設置在主系統中心線路中，以此增強無線通信裝置的運行能力[7－8]。在系統接收端安置數據時間檢測機，對通過的數據進行精準的時間判斷，確定其通過的具體位置，以及數據反應時的狀態路線，強化理論數據診斷系統性能，在經過多次采集后，解析數據狀況，將診斷位置進行系統固定，由此完成回路狀態數據診斷。

由于數據診斷SV端口型號不同，在診斷過程中，需不斷采取數據整合措施加強數據的集中度，預先設置故障發生點反應器，推動反應裝置的集成化發展[9]，同時繪制故障診斷點示意表，能夠較為直觀地反應延遲數據點位置，實現對無線通信信道延遲故障的診斷。其延遲故障診斷如圖4所示。

圖4 延遲數據診斷Fig.4 Delay data diagnosis

3 無線通信信道延遲檢測

在第1～2節所述步驟操作的基礎上，對無線通信信道延遲進行檢測，不斷通過數據變換轉化數據操控系統性能。布置在調裝置，以便能夠較好地掌控數據調控狀況[10－12]。利用在線監測以及無線通信裝置，遵循數據便利原則，實行無線通信監控，提升裝備數量；在故障信息送達至主系統后，進行網絡傳輸狀況檢測，監控網絡線路運行狀態，并保證運作狀態完整；設置自動指令跳閘裝置，在發生異常狀況時，系統將自動斷開數據通信線路，避免延遲數據進一步侵入主系統。

斷開路線后，在保證數據系統操作正常的前提下，利用端站設備的數據過濾功能，將延遲數據進行初步過濾，滯留部分異常數據，并加工異常數據；選擇相應的數據存儲器將異常數據存儲，選用故障自動切除裝置，將數據存儲器中的異常數據進行主動切除，徹底粉碎延遲數據，其數據切除如圖5所示。

圖5 數據切除Fig.5 Data cutout

同時根據無線通信信道延遲檢測屏障系統檢測功能，將延遲數據進行檢測處理，組織運維人員對警報數據及系統組件進行操作維護，最終實現無線通信信道延遲檢測。

4 仿真實驗結果與分析

為了驗證所提的基于能量守恒的無線通信信道延遲檢測方法的有效性，與傳統方法進行對比，并分析實驗結果。

4.1 實驗參數設置

針對無線通信信道延遲檢測方法的創新性以及無線通信復雜性，需進行延遲檢測研究實驗參數的設定，如表1所示。

表1 實驗參數表Table.1 Table of experimental parameters

4.2 實驗指標測試結果

本次實驗指標選取信道延遲檢測成功率和耗時，將所提方法與傳統方法對比，具體實驗結果如下。

（1）信道延遲檢測成功率對比

如圖6所示，在實驗次數5次下，所提方法的信道延遲檢測成功率可達100%，相比傳統方法在實驗過程中成功率雖然在不斷升高，但是波動幅度較大，最終達到82%的成功率水平。造成此種差異的主要原因在于所提方法初步獲取無線通信信道延遲數據，能夠在較高的程度上恢復信息的初始完整性，強化系統理論研究，并通過數據獲取了解目標對象，提高系統的自動分析能力，增強研究的可靠性及科學性，將數字報文分析設備作為數據分析媒介，加大數據組織管理力度，更好地為研究系統提供數據來源。利用無差別采集及輸送設備將數據信息進行完整傳送，保證數據采集步驟準確無誤，并輔助數據保護裝置，實現對數據的整體收集操作，提高信道延遲檢測成功率。

圖6 不同方法的信道延遲檢測成功率對比結果Fig.6 Comparison of Channel Delay Detection Success Rate of Different Methods

（2）信道延遲檢測時間對比

由圖7可知，當延遲樣本數量為500個時，所提方法的信道延遲檢測時間為12 s，傳統方法的信道延遲檢測時間為25 s；當延遲樣本數量為4 000 個時，所提方法的信道延遲檢測時間為23 s，傳統方法的信道延遲檢測時間為47 s。由此可知，所提方法的信道延遲檢測時間較短。

圖7 不同方法的信道延遲檢測時間對比結果Fig.7 Comparison of Channel Delay Detection Time of Different Methods

由于所提方法對無線通信信道延遲故障進行診斷，在數據研究的基礎上加強了診斷力度，利用交流回路的回路流量狀況對數據進行具體分析，以此判斷最佳回路狀況信息，并將此作為診斷依據，加以測量，并設置安全的閾值范圍，及時預警危險狀況；對SV端口與繼電裝置進行分解操作，計算中值誤差，在誤差判斷的過程中不斷完善理論分析數據，將接收層設置于中心系統中部位置，根據幅值以及數據精度精準檢測延遲發生位置，進而減少延遲故障所需查找時間，提高了信道延遲檢測效率，能夠有效縮短信道延遲時間。

經過以上對比分析可知，本文所提的新型智能變電站繼電保護二次通信延遲檢測研究方法的抑制成功率高于傳統研究，延遲檢測時間耗費率低于傳統研究，在較高程度上完善了系統診斷功能，增強數據處理性能，進一步提升了延遲檢測的成功性，降低研究所需時間消耗。

5 結束語

為了提高傳統無線通信信道延遲檢測成功率，降低信道延遲檢測時間。提出基于能量守恒的無線通信信道延遲檢測方法。初步獲取無線通信信道延遲數據，基于能量守恒裝置，提取異常數據參數，查找與追蹤無線通信信道延遲數據。利用過程層鏈路信號，判斷通信線路狀態，通過在線監測以及無線通信裝置，檢測網絡傳輸狀況，實現無線通信信道延遲檢測。由仿真實驗結果可知，相較于傳統方法，所提方法能夠有效提高信道延遲檢測成功率，縮短信道延遲檢測時間，為該領域相關研究提供可靠理論依據。