应用于风力发电机的通信稳定性检测系统的制作方法

本发明涉及风力发电机运行监测与通信稳定性检测，更具体地说，它涉及应用于风力发电机的通信稳定性检测系统。

背景技术：

1、风力发电机通常布置于海上、山地、荒漠、草原等环境较为复杂的区域，设备运行过程涉及主控、变桨、偏航、制动、并网保护、状态监测、视频巡检和无人机巡检等多类业务数据传输。随着风电场远程运维和智能化巡检程度提高，移动通信组网逐渐承担风力发电机运行数据回传、安全控制指令下发、动作反馈确认以及边缘缓存数据回灌等通信任务。由于风力发电机所处环境容易受到气象变化、地形遮挡、基站切换、链路抖动和临时中断等因素影响，通信链路在恢复阶段常出现多类业务集中排队和资源竞争的情况。

2、现有通信稳定性检测方式通常关注链路时延、丢包率、重传次数、信号强度、信干噪比、链路可用率等指标，部分方案还会结合队列长度、吞吐量或拥塞状态判断通信质量。这类方式能够反映移动通信链路的一般稳定程度，对风电场远程监控具有一定作用。但在风力发电机安全保护场景下，通信稳定性不仅取决于链路质量本身，还与安全动作是否形成反馈闭环、安全小包消息是否被大流量业务挤占、通信恢复后缓存回灌是否冲击关键业务传输密切相关。

3、例如，风力发电机在强阵风或电网扰动下触发变桨保护、偏航制动或并网断开动作时，安全控制数据流和安全反馈数据流通常具有消息体较小、时效要求高、闭环确认强的特点；而普通监控数据、视频巡检数据、无人机回传数据以及通信中断期间积压的缓存回灌数据，可能在链路恢复后同时进入传输队列。若仅依据链路可用率或平均时延判断通信状态，可能出现链路指标已恢复正常，但安全反馈消息仍未完成闭环、关键小包消息仍处于等待、缓存回灌持续占用资源的情况。因此，现有检测思路在面向风力发电机安全动作闭环、业务流优先级协调和恢复阶段回灌控制时，仍存在进一步提升空间。

4、基于上述情况，本技术提出了一种应用于风力发电机的通信稳定性检测系统。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供应用于风力发电机的通信稳定性检测系统。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、应用于风力发电机的通信稳定性检测系统，包括：

4、多源状态采集模块，用于采集风力发电机的安全动作状态、动作反馈状态、通信稳定性指标、业务流队列状态、业务流属性信息和缓存回灌状态，并形成状态特征向量；

5、闭环语义解析模块，用于根据状态特征向量中的安全动作状态和动作反馈状态建立安全闭环映射关系，并识别业务流集合、安全业务数据流、受限业务数据流、安全小包消息和回灌候选数据流；还用于建立安全小包消息与安全业务数据流之间的消息归属关系，以及建立回灌候选数据流与缓存回灌状态之间的候选释放关系；

6、三元指标评价模块，用于根据安全闭环映射关系生成安全闭环未完成度，根据安全小包消息、受限业务数据流和业务流队列状态生成小包安全消息饥饿指数，根据缓存回灌状态、回灌候选数据流和安全闭环映射关系生成缓存回灌压力值，并由安全闭环未完成度、小包安全消息饥饿指数和缓存回灌压力值构成联合调控向量；

7、矩阵资源重构模块，用于根据联合调控向量和通信稳定性指标，对业务流集合的传输优先级、资源占用上限、回灌释放节奏和恢复阶段进行矩阵化重构，生成调控重构结果；

8、闸门策略调控模块，用于根据调控重构结果，对移动通信组网中的业务流集合执行优先保障、资源限幅、回灌门控和分阶段恢复调控。

9、在其中一个实施例中，缓存回灌状态包括缓存数据量、缓存等待时长、缓存队列占用比例、待回灌时间跨度以及与安全闭环映射关系对应的待确认动作反馈数量中的至少一种。

10、在其中一个实施例中，闭环语义解析模块具体用于根据状态特征向量中的业务流队列状态确定业务流集合，根据业务流属性信息和业务流队列状态识别安全业务数据流和受限业务数据流，根据预设小包判定条件从安全业务数据流中识别安全小包消息，并根据业务流集合和缓存回灌状态识别回灌候选数据流；其中，业务流属性信息包括业务类型标识、业务优先级标识和数据来源标识中的至少一种。

11、在其中一个实施例中，业务流集合包括安全控制数据流、安全反馈数据流、关键运行数据流、普通监控数据流、视频巡检数据流、无人机回传数据流和缓存回灌数据流；缓存回灌数据流为通信中断期间在风力发电机侧或者边缘网关侧缓存，并在通信恢复后回传的数据流。

12、在其中一个实施例中，安全业务数据流包括安全控制数据流和安全反馈数据流；受限业务数据流包括普通监控数据流、视频巡检数据流、无人机回传数据流和缓存回灌数据流。

13、在其中一个实施例中，安全小包消息为根据预设小包判定条件从安全业务数据流中识别出的消息；回灌候选数据流为缓存回灌数据流中处于通信恢复后待释放状态且尚未被允许释放的数据流。

14、在其中一个实施例中，安全闭环未完成度的获取方式包括：针对安全闭环映射关系中的各组安全动作状态和对应的动作反馈状态，根据闭环匹配缺失程度、反馈超时程度、状态不一致程度以及连续多个预设滑动观察窗口内的闭环未完成持续程度，生成闭环未完成子得分，并对各闭环未完成子得分的加权均值、预设上分位值和最大值进行融合，得到安全闭环未完成度。

15、在其中一个实施例中，小包安全消息饥饿指数的获取方式包括：根据业务流队列状态以及受限业务数据流在预设滑动观察窗口内形成的队列状态时序，确定各安全小包消息的排队等待程度、服务缺口程度以及受限业务数据流对安全小包消息的资源挤占程度，生成消息饥饿子得分，并对各消息饥饿子得分的预设上分位值和最大值进行融合，得到小包安全消息饥饿指数。

16、在其中一个实施例中，调控重构结果包括业务流优先级矩阵、资源占用约束矩阵、关联调度资源、优先发送窗口、最小服务配额、回灌闸门控制量、恢复阶段标识和缓存回灌闸门状态。

17、在其中一个实施例中，业务流优先级矩阵用于确定业务流集合中各业务流的传输优先级；

18、资源占用约束矩阵用于确定受限业务数据流的资源占用上限；

19、关联调度资源用于对安全控制数据流和安全反馈数据流进行关联调度；

20、优先发送窗口和最小服务配额用于调度安全小包消息；

21、回灌闸门控制量用于控制回灌候选数据流的释放速率、释放批量和释放间隔中的至少一种；

22、恢复阶段标识包括安全确认阶段、关键业务阶段和回灌释流阶段；

23、缓存回灌闸门状态包括闭锁状态、整形状态和释流状态。

24、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

25、本发明通过建立安全闭环映射关系，并识别业务流集合、安全业务数据流、受限业务数据流、安全小包消息和回灌候选数据流，同时建立消息归属关系和候选释放关系，能够明确安全小包消息与安全业务数据流之间的对应关系，以及回灌候选数据流与缓存回灌状态之间的关联关系，提高对安全反馈未完成、小包消息受挤占和缓存回灌压力叠加状态的识别能力；

26、本发明通过安全闭环未完成度、小包安全消息饥饿指数和缓存回灌压力值构成联合调控向量，并结合通信稳定性指标对传输优先级、资源占用上限、回灌释放节奏和恢复阶段进行矩阵化重构，生成调控重构结果，进而对移动通信组网中的业务流集合执行优先保障、资源限幅、回灌门控和分阶段恢复调控，能够提升安全业务数据流和安全小包消息的传输保障能力，降低受限业务数据流及缓存回灌数据集中占用通信资源造成的恢复波动风险。