摘""要：傳統(tǒng)的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)在實際進行數(shù)據(jù)采集時不僅耗時較多，且準(zhǔn)確率的保證方面存在著較多缺陷。為此，需要將人工智能技術(shù)融入其中，結(jié)合實際需求以細化通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)采集流程與內(nèi)容，進而保證此類系統(tǒng)的運行效果。簡述了融合人工智能的常見通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)采集方式，并基于對其系統(tǒng)架構(gòu)的分析，從硬件與軟件兩個角度出發(fā)，闡述了基于人工智能的通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計要點，希望能夠為通信電源設(shè)計與使用提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：人工智能"""通信電源"""監(jiān)控數(shù)據(jù)"""采集方法

中圖分類號："TP311

Research"on"Data"Collection"Method"for"Communication"Power"Supply"Monitoring"Based"on"Artificial"Intelligence

YE"Meng1""SUN"Fei1""ZHANG"Yaru2

1.Xinjiang"Agricultural"Vocational"and"Technical"University，"Changji，"Xinjiangnbsp;Uygur"Autonomous"Region，"831100"China;"2.Xinjiang"University"of"Finance"and"Economics，"Urumqi，"Xinjiang"Uygur"Autonomous"Region，"830000"China

Abstract："Traditional"communication"power"monitoring"systems"not"only"consume"a"lot"of"time"in"actual"data"collection，"but"also"have"many"shortcomings"in"ensuring"accuracy."Therefore，"it"is"necessary"to"integrate"artificial"intelligence"technology"into"it，"and"refine"the"data"collection"process"and"content"of"communication"power"monitoring"by"combining"it"with"practical"needs，"in"order"to"ensure"the"operational"effectiveness"of"such"systems."This"article"briefly"describes"the"common"communication"power"supply"monitoring"data"collection"methods"that"integrate"artificial"intelligence，"and"based"on"the"analysis"of"its"system"architecture，"it"elaborates"on"the"design"points"of"a"communication"power"supply"monitoring"data"collection"system"based"on"artificial"intelligence"from"both"hardware"and"software"perspectives，"hoping"to"provide"some"help"for"the"design"and"use"of"communication"power"supplies.

Key"Words："Artificial"intelligence;"Communication"power"supply;"Monitoring"data;"Collection"method

通信技術(shù)、計算機技術(shù)等均與現(xiàn)代化的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)相融合，從實際應(yīng)用情況來看，已經(jīng)能夠基本滿足數(shù)據(jù)采集與后續(xù)分析的需求，可起到基于采集數(shù)據(jù)以選擇合適應(yīng)對方法，用以保證通信系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的重要作用。但過往通信電源的監(jiān)控方式，往往需要復(fù)雜線路之間的銜接以支持遠程的控制，在實際使用期間表現(xiàn)出了一定的復(fù)雜性，且影響了數(shù)據(jù)采集的完整性與準(zhǔn)確性。為解決此類問題，將人工智能技術(shù)融入系統(tǒng)設(shè)計過程中極為關(guān)鍵，可為監(jiān)控系統(tǒng)提供所需的有效數(shù)據(jù)支持，進而為助力電子通信行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1""人工智能的通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)采集方式

1.1""數(shù)字濾波

在數(shù)據(jù)采集過程中，由于電磁干擾、設(shè)備噪聲等各種因素的影響，原始數(shù)據(jù)往往包含噪聲和干擾。數(shù)字濾波器通過特定的數(shù)學(xué)運算，能夠有效地濾除這些噪聲和干擾，保留有用信號[1]。人工智能技術(shù)在數(shù)字濾波中的應(yīng)用，使得濾波器能夠自動適應(yīng)不同的工作環(huán)境和噪聲特性，實現(xiàn)更高效的濾波效果。通過機器學(xué)習(xí)算法，濾波器可以實時調(diào)整其參數(shù)，以應(yīng)對環(huán)境變化和噪聲干擾的變化。

1.2""標(biāo)度變換

在通信電源監(jiān)控系統(tǒng)中，采集到的原始數(shù)據(jù)往往需要經(jīng)過標(biāo)度變換才能用于分析和決策[2]。人工智能技術(shù)可以通過機器學(xué)習(xí)算法對標(biāo)度變換過程進行優(yōu)化設(shè)計，使其能夠自動適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)特點和工程要求。此方法不僅能夠提高標(biāo)度變換的精度和靈活性，同時可有效減少人工干預(yù)并進一步降低操作難度。

2""通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構(gòu)

2.1""需求分析

對于電源監(jiān)控系統(tǒng)來說，其核心在于可對監(jiān)控通信系統(tǒng)所使用的位于不同位置的電源進行全面監(jiān)控，包括AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC這4種類型[3]。為保證對監(jiān)控電源予以全面掌控，作為智能化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備對多臺設(shè)備進行同步狀態(tài)監(jiān)控的基本能力，且需要同步開展對電源運行期間所產(chǎn)生的電流與電壓波動變化等關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)測[4]。基于對各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，即可自動化對系統(tǒng)的故障狀態(tài)進行判斷，可發(fā)出報警信息并根據(jù)預(yù)先提供的數(shù)據(jù)庫進行相關(guān)控制措施的落實。

2.2""組成結(jié)構(gòu)

此類具有自動化特點的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)具有分布式特點，可建立起上位機與監(jiān)控節(jié)點之間的緊密聯(lián)系。從系統(tǒng)的實際應(yīng)用角度分析，可以發(fā)現(xiàn)其核心為網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)類型，不同節(jié)點之間的銜接搭建起了主從式通信網(wǎng)絡(luò)，所采取的總線協(xié)議為RS-485串行通信[5]。而作為接收者，則可進行數(shù)據(jù)的自動化判斷，若發(fā)現(xiàn)錯誤命令即可進行命令信息的重新請求發(fā)送，確保監(jiān)控端能夠進行重新的數(shù)據(jù)傳輸。達到3次以上，即可由系統(tǒng)進行故障類型的自動查找與判斷，發(fā)送給上位機相關(guān)的警告信息。在將應(yīng)答請求信息發(fā)出后，回應(yīng)時間若過長，即可對相應(yīng)請求進行重新發(fā)送，并在3次以上的請求錯誤后進行故障的自動化判斷，若正確即可進行二次確認，為后續(xù)監(jiān)控設(shè)備與系統(tǒng)的常態(tài)化運行提供支持。

3""通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計要點

3.1""硬件

3.1.1""監(jiān)控終端

3.3"V是監(jiān)控終端在主控制單元運行期間需求的電壓數(shù)據(jù)，對應(yīng)所使用的通信模塊需求電壓則為5"V左右，且需要進行同步的12"V電壓設(shè)置進行開關(guān)量的自動化信息采集。為滿足這一需求，應(yīng)設(shè)計具有隔離輸出特點的電壓用以維持監(jiān)控終端在運行期間的整體穩(wěn)定性，從而保證各類交流電在使用期間的便捷效果。該環(huán)節(jié)所采取的電源想要進行直流電的產(chǎn)生，則應(yīng)基于轉(zhuǎn)換器用以保證采集系統(tǒng)在需求供電方面的實際要求，并建議分為兩級進行電源的妥善搭建。首個層級所采取的具有隔離特點的反激電源，可在轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用下進行三路電壓輸出，同時具有隔離輸出的特點，次級則可在穩(wěn)壓芯片輔助下進行隔離電源的提供，用以保證電壓在輸出方面的可靠性與穩(wěn)定性，其同樣是將電源整體負載能力予以全面提升的關(guān)鍵措施。

3.1.2""主控器

對于主控器來說，其在輔助電路設(shè)計期間，需要強調(diào)聯(lián)合測試與時鐘電路的設(shè)計重要性，其中，后者是確保微型控制器可維持穩(wěn)定運行狀態(tài)的關(guān)鍵因素，也是保證數(shù)字時序電路可維持正?；\轉(zhuǎn)狀態(tài)的核心內(nèi)容。微控制器的使用可以根據(jù)內(nèi)外部因素進行自動化的時鐘信號選擇。對于此類設(shè)計方案，則使用外部晶振進行時鐘源的實現(xiàn)，規(guī)格為32.768"Hz，并需要為仿真調(diào)試的實際需求進行相應(yīng)接口的提供，一般為JTAG電路。此類電路的接口方式同樣是滿足調(diào)試需求的關(guān)鍵因素，為保證調(diào)試效果，額外添加了串行線調(diào)試模塊，即使是在特殊環(huán)境下，所使用的接口同樣相較傳統(tǒng)接口有著更強的穩(wěn)定性表現(xiàn)，需求的下載引腳較少，可高質(zhì)量完成設(shè)定的調(diào)試任務(wù)。

3.1.3""采集電路

交流電信號與直流電信號采集電路是電信號采集電路的兩種類型，前者為對交流電壓與電路進行采集的關(guān)鍵，可同步開展對運行頻率的自動化檢測。首先，可基于電阻串聯(lián)的形式進行采集層面的電壓調(diào)整，并規(guī)定對應(yīng)的采集范圍。從本設(shè)計的角度出發(fā)，采樣方面可借助模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行，以有效保證采樣的整體準(zhǔn)確性。其次，需要基于對采集完成的交流電壓信號的分析，進行模數(shù)控制器中的微型控制器轉(zhuǎn)換處理，其中控制器需求電壓為3.3"V，要求應(yīng)及時進行正極轉(zhuǎn)化，并需要進行0～3.3"V的控制工作。該過程不僅耗費成本低且能夠保證整體變化精準(zhǔn)度，進而全面滿足進行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的實際設(shè)計需求。而對于直流電信號采集電路來說，可分為兩路電壓與電流采集兩類，并可借助其中具有串聯(lián)形式的電阻實現(xiàn)分壓。

3.1.4""人機交互

想要確保直流電壓在采樣方面的可靠性與全面性，此設(shè)計所采取的電路形式為基于運算放大器進行的差分放大電路設(shè)計方案，可以根據(jù)實際需求進行對直流電壓信號的準(zhǔn)確測量。應(yīng)注意的是，對于監(jiān)控終端來說，其所使用的按鍵在功能方面往往相對較為單一，數(shù)量同樣相對較少，所搭建的人機交換電路在控制方面多采取獨立按鍵形式。過程中融合了微控制器進行獨立的輸入輸出設(shè)計，并給予對應(yīng)接口進行集成電路的安裝。由于獨立按鍵的加入，不僅保證了穩(wěn)定的控制效果，而且對于整體電路的干擾同樣相對較小，整體設(shè)計相對較為簡單，能夠滿足在設(shè)計層面的實際需求。

3.1.5""通信模塊

所采取的微控制器包含的收發(fā)器數(shù)量為5個，對應(yīng)不同接口，因此有著對差分信號機進行轉(zhuǎn)換的需求；而且，為達到總線高效傳輸?shù)哪康?，需要進行網(wǎng)絡(luò)信號的針對性處理，以實現(xiàn)對信號的精準(zhǔn)識別。為此，建議添加通信轉(zhuǎn)換芯片，設(shè)定電壓為5"V，同時要求加入接收器以及信號驅(qū)動器，從而滿足設(shè)計方案中對各類接口的適配條件。此外，為進一步保證通信電路在使用期間的穩(wěn)定性，所采取的設(shè)計電路形式應(yīng)具備隔離特點。

3.2""軟件

3.2.1""信號采集

按鍵的針對性檢測、輸入輸出電參數(shù)的采集以及開關(guān)量采集等，皆為信號采集模塊包含的功能，可以通過查詢與中斷兩種形式進行全面的信息采集。查詢期間所占用的芯片內(nèi)存相對較大，對系統(tǒng)的運行效率所造成的影響不可忽略，這也是該系統(tǒng)在設(shè)計期間需要使用按鍵模塊的科學(xué)搭建形式的主要原因。而通過中斷服務(wù)的相應(yīng)子程序設(shè)置，可以自由進行按鍵層面的功能使用以及存儲，用以保證在按鍵檢測期間的數(shù)據(jù)采集時效性。從開關(guān)量的使用狀態(tài)監(jiān)測情況來看，建議基于定時中斷的方法進行科學(xué)電路搭建。同時，為消除電源環(huán)境因素影響，應(yīng)在獲取到至少20次的結(jié)果后才能夠進行有效統(tǒng)計，并在需求量達到13次后，才能夠為開關(guān)量的導(dǎo)通提供支持。

3.2.2""電參數(shù)分析

現(xiàn)階段所進行的多通道參數(shù)采集問題發(fā)生頻率相對較高，為此，在設(shè)計期間建議使用模數(shù)轉(zhuǎn)換方式進行信號轉(zhuǎn)換。設(shè)計期間，通過使用對ADC進行重新定義的采集方式，并可根據(jù)寄存器的使用方法進行基于設(shè)定規(guī)則內(nèi)的數(shù)據(jù)采集。而所制定的規(guī)則，要求預(yù)先貯備數(shù)據(jù)寄存器進行預(yù)先保存，但由于僅有一個數(shù)據(jù)寄存器的實際情況，因此可直接連接存儲器進行訪問與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)及時的數(shù)據(jù)傳輸目標(biāo)，避免以往數(shù)據(jù)被全面覆蓋，這一點對于采集完整階段性電源監(jiān)控數(shù)據(jù)極為關(guān)鍵。

3.2.3"nbsp;顯示

實現(xiàn)顯示模塊的正常運行，核心內(nèi)容在于做好對顯示模塊的初始化處理工作，而達到正確配置的關(guān)鍵，在于設(shè)定完善的模塊端口模式，在硬件接口的協(xié)助下進行指令與信號的傳輸搭建。為此，需要進行輸出模式的確定，同時在模塊的發(fā)送前進行復(fù)位信號的頻率確定。以顯示模塊的實際工作為例，可在指令下發(fā)后進行自動化的命令設(shè)置，完成輸入指定命令后的重置任務(wù)，并對存儲器相關(guān)數(shù)據(jù)進行全面清除。

4""結(jié)語

綜上所述，融合人工智能的通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)采集期間，應(yīng)強調(diào)各類模塊的設(shè)置科學(xué)性與合理性，以保證通信設(shè)備在使用期間的整體運行質(zhì)量，促進設(shè)備可將自身電能數(shù)據(jù)予以全面記錄。從實際應(yīng)用情況來看，電源的運行狀態(tài)信息可及時獲取并自動化判斷，從而為助力通信企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

參考文獻

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