CN103259849B - 一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法，其结构包括通过数据传输链路连接的数字电视终端、云平台端处理子系统，上述数字电视终端包括数字电视终端检测模块，该模块负责终端的工作状态采集和终端设备预警；所述云平台端处理子系统包括云存储平台、云计算平台和网络通信模块，其中云存储平台、云计算平台分别连接网络通信模块后再通过数据传输链路连接上述数字电视终端检测模块。该一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法和现有技术相比，可充分利用云计算和云存储的优势实现资源的高效利用、可管可控以及高效的运算、处理和存储，并通过合理的处理步骤实现对数字电视终端的状态分析与寿命预测。

Description

一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法

技术领域

本发明涉及数字电视技术领域，具体的说是一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法。

背景技术

近年来，中国数字电视产业发展迅速。数字电视产业作为新兴产业，受到国家计委、广电总局和信息产业部的高度重视。

数字电视业务的发展离不开数字电视终端，如数字电视机顶盒和数字电视一体机。为了实现广泛的业务覆盖，就需要使数字电视终端实现普及。目前，在数字电视的运作方式中，不同地域存在着大量的不同品牌不同型号的终端设备，同一城市一般也会部署多种不同终端，这就给运营维护带来了巨大的困难。对于运营商来说，管理十分不便，容易造成混乱，而且大大增加了人力物力成本；对于最终用户来说，经常碰到机顶盒故障的现象，而且一旦出现故障，需经过联系客服、送修、维修、取回等步骤，步骤十分繁琐而且耗时很长，这严重影响了用户的感受。

在这种情况下，云计算是广电行业最好的选择，利用云平台强大的存储能力和计算能力，可以为不同范围的地域（如县、市、省、国家乃至更大的范围）搭建一个平台，实现对所有数字电视终端的工作状态监测和寿命预测，从而随时掌握每个终端的工作状态，并判断其是否发生了故障，并可估计其所剩的寿命。这样使系统管理得以简化，也可以提前在平台端进行故障统计和设备预警，并且可以把信息传输给数字电视终端进行终端预警，从而方便最终用户随时了解自己设备的健康信息，并在出现故障之前及时进行维修。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统，其结构包括通过数据传输链路连接的数字电视终端、云平台端处理子系统，该数据传输链路负责负责云平台端处理子系统与数字电视终端检测模块的双向数据传输，上述数字电视终端包括数字电视终端检测模块，该模块负责终端的工作状态采集和终端设备预警；所述云平台端处理子系统包括云存储平台、云计算平台和网络通信模块，其中云存储平台、云计算平台分别连接网络通信模块后再通过数据传输链路连接上述数字电视终端检测模块。

所述数字电视终端检测模块包括依次连接的

状态采集单元，负责采集终端各个不同区域典型电路的电压、电流和温度信息；

信号调理单元，负责对采集电路送来的微弱信号进行去干扰和放大操作；

数据汇总单元，负责将整个终端中各个传感器所测数据按不同区域和不同类别进行汇总，并加入终端自身的品牌和型号信息，然后将所有信息转换为标准的数字信号；

数据通信单元，负责将数字化后的采集数据按照不同的传输信道要求进行封装，并发送到数据传输链路中，该单元与数据汇总单元连接后将汇总数据发送给云平台；

终端预警单元，该单元与数据通信单元连接后接收云平台传回的终端状态或预警信息。

上述状态采集单元采用区域化分布，其分布于数字电视终端的各个待测的典型区域中，这里的典型区域包括电源区域、核心处理器区域、内存区域、音视频功能区域、条件接收电路区域、调谐解调器区域、接口区域，并在各个区域中设置传感器。

所述每个区域中的传感器包括至少1个电流传感器、至少1个电压传感器和至少1个温度传感器，分别用于测量关键电路的电流、电压和温度。

所述云计算平台包括依次连接的

设备识别模块，用于判断某终端所属的品牌以及具体型号；

数据比较模块，用于将定时采集的某终端各个区域的电流、电压和温度参数与该类型终端正常工作状态数据库所存储的各个区域的电流、电压和温度参数进行比较，并得到参数的差异程度；

故障分析模块，用于根据数据比较模块输出的结果和正常工作状态的数据，确定是否发生了故障；

故障定位模块，用于在终端出现故障的前提下确定发生故障的终端区域；

寿命预测模块，用于根据电路的工作参数预测终端设备的寿命；

状态提示/预警模块，用于根据系统判别的结果进行状态提示/预警，并通过传输链路把信息发回给数字电视终端。

所述云存储平台包括：

设备原始信息数据库：负责存储各终端的品牌、型号信息以及出厂原始参数；

设备正常工作状态数据库：负责存储各不同类型终端正常工作时终端各个区域的电流、电压和温度参数；

设备定时监测数据库：负责存储定期采集的各终端各个区域的电流、电压和温度参数；

设备状态存储数据库：用于存储所有经过分析后的终端的状态信息和寿命信息；

所述设备原始信息数据库和设备定时监测数据库均与云计算平台的设备识别模块相连接；设备正常工作状态数据库和设备定时监测数据库均与数据比较模块相连接；故障分析模块和寿命预测模块的输出均与设备状态存储数据库相连接；网络通信模块与云平台中的设备定时监测数据库和状态提示/预警模块相连接，同时连接着通向数字电视终端的数据传输链路。

一种基于云平台的数字电视终端状态分析方法，包括以下步骤：

1）数据采集：数字电视终端检测模块的状态采集单元采集终端各个不同区域典型电路的电压、电流和温度信息；

2）数据调理：采集的信息传至信号调理单元进行微弱信号去干扰和放大操作，然后发往数据汇总单元；

3）数据汇总：数据汇总单元将各个传感器所测数据按不同区域和电流、电压或温度的不同类别进行汇总，同时加入终端自身的品牌和型号信息，并把所有信息转换为标准的数字信号；

4）数据发送：将汇总后的数据传送给数据通信单元进行封装，并发往数据传输链路；

5）数据传输：终端数据通过数据传输链路从终端发往云平台端；

6）云平台数据接收：云平台通过网络通信模块接收数据传输链路上传来的数据，并把数据存储到云存储平台中的设备定时监测数据库中，同时，开放设备定时监测数据库对设备识别模块和数据比较模块的数据传输接口；

7）设备识别：设备定时监测数据库将所获得的终端状态参数传给设备识别模块，设备识别模块向设备原始信息数据库请求数据访问，基于设备定时监测数据库中所获得的终端状态参数以及设备原始信息数据库中的数据，利用设备识别模块判断终端设备所属的品牌以及具体型号等信息；

8）数据比较：设备定时监测数据库将所获得的终端状态参数传给数据比较模块，数据比较模块向设备正常工作状态数据库请求数据访问，利用数据比较模块将从设备定时监测数据库中所获得的终端状态参数与设备正常工作状态数据库中存储的对应品牌和型号的设备正常工作参数进行比较：比较时，对不同区域的电流、电压和温度数据进行一一对比，并得到参数差异的程度；

9）故障分析：根据数据比较模块输出的结果和终端正常工作状态的数据进行故障分析，分析终端各个区域的电流、电压和温度参数是否超过了该型号终端正常工作的门限；

10）故障与否判断：根据9）的结果判断各个终端是否发生了故障；

11）故障定位：若发生了故障，则根据数据比较模块和故障分析模块的结果判断是终端的哪个区域发生了故障，从而实现故障区域定位。

12）寿命预测：对出现故障的终端，再利用寿命预测模块根据目前电路的工作参数以及出现故障的区域分析和预测设备的剩余寿命；

13）状态存储：对于步骤10），若没有发生故障，则把终端的正常状态存储到设备状态存储数据库中；若发生了故障，则经过步骤11）和12）后，终端的故障状态信息和寿命预测信息存储到设备状态存储数据库中；

14）状态提示/预警：将系统处理得到的终端设备的状态信息和寿命信息等结果在云平台端进行状态显示/预警；

15）状态信息回传：把存在故障的终端的状态信息和寿命信息通过数据传输链路回传给数字电视终端；

16）终端预警：数字电视终端收到云平台传回的终端状态信息和寿命信息后通过终端预警单元进行状态提示或预警。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法建立在云平台的基础上，可充分利用云计算和云存储的优势实现资源的高效利用、可管可控以及高效的运算、处理和存储；有别于传统的终端各自独立的运行状态，实现从广电系统平台端对全区域内数字电视终端的全面状态监测和管理；将终端划分多个区域以及实行多参数的监测，便于进行故障的定位并加快设备故障的诊断速度和效率；利用基于云平台的预警功能，可以实现对全网终端的寿命预测和故障预告，便于进行系统维护和信息统计。同时，通过对终端的预警，便于最终用户随时了解设备状态并在出现故障之前进行维修。大大提高了设备的易用性，提升了用户感受。

附图说明

附图1是本发明的状态分析系统的整体结构示意框图。

附图2是本发明的数字电视终端待测区域的划分示意图。

附图3是本发明的状态分析方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统及方法作以下详细说明。

为提前完成对机顶盒状态分析与寿命预测，如附图1所示，提供一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统，其结构包括通过数据传输链路连接的数字电视终端、云平台端处理子系统，该数据传输链路负责负责云平台端处理子系统与数字电视终端检测模块的双向数据传输，上述数字电视终端包括数字电视终端核心模块、数字电视终端检测模块，这里的数字电视终端核心模块即指机顶盒，该模块负责终端的工作状态采集和终端设备预警；所述云平台端处理子系统包括云存储平台、云计算平台和网络通信模块，其中云存储平台、云计算平台分别连接网络通信模块后再通过数据传输链路连接上述数字电视终端检测模块。

所述数字电视终端检测模块包括依次连接的

状态采集单元，负责采集终端各个不同区域典型电路的电压、电流和温度信息；

信号调理单元，负责对采集电路送来的微弱信号进行去干扰和放大操作；

数据汇总单元，负责将整个终端中各个传感器所测数据按不同区域和不同类别进行汇总，并加入终端自身的品牌和型号信息，然后将所有信息转换为标准的数字信号；

数据通信单元，负责将数字化后的采集数据按照不同的传输信道要求进行封装，并发送到数据传输链路中，该单元与数据汇总单元连接后将汇总数据发送给云平台；

终端预警单元，该单元与数据通信单元连接后接收云平台传回的终端状态或预警信息。

上述状态采集单元采用区域化分布，其分布于数字电视终端的各个待测的典型区域中，如附图2所示，所述的典型区域包括电源区域、核心处理器区域、内存区域、音视频功能区域、条件接收电路区域、调谐解调器区域、接口区域，并在各个区域中设置传感器，对于不同功能的机顶盒可以根据具体情况扩展更多的区域。

所述每个区域中的传感器包括1个电流传感器、1个电压传感器和1个温度传感器，分别用于测量关键电路的电流、电压和温度。同时也可根据需求在各个区域布置多个电流传感器、电压传感器和温度传感器。

所述云计算平台包括依次连接的设备识别模块，用于判断某终端所属的品牌以及具体型号；

数据比较模块，用于将定时采集的某终端各个区域的电流、电压和温度参数与该类型终端正常工作状态数据库所存储的各个区域的电流、电压和温度参数进行比较，并得到参数的差异程度；

故障分析模块，用于根据数据比较模块输出的结果和正常工作状态的数据，确定是否发生了故障；

故障定位模块，用于在终端出现故障的前提下确定发生故障的终端区域；

寿命预测模块，用于根据电路的工作参数预测终端设备的寿命；

状态提示/预警模块，用于根据系统判别的结果进行状态提示/预警，并通过传输链路把信息发回给数字电视终端。

所述云存储平台包括：

设备原始信息数据库：负责存储各终端的品牌、型号信息以及出厂原始参数；

设备正常工作状态数据库：负责存储各不同类型终端正常工作时终端各个区域的电流、电压和温度参数；

设备定时监测数据库：负责存储定期采集的各终端各个区域的电流、电压和温度参数；

设备状态存储数据库：用于存储所有经过分析后的终端的状态信息和寿命信息；

所述设备原始信息数据库和设备定时监测数据库均与云计算平台的设备识别模块相连接；设备正常工作状态数据库和设备定时监测数据库均与数据比较模块相连接；故障分析模块和寿命预测模块的输出均与设备状态存储数据库相连接；网络通信模块与云平台中的设备定时监测数据库和状态提示/预警模块相连接，同时连接着通向数字电视终端的数据传输链路。

如附图3所示的一种基于云平台的数字电视终端状态分析方法，包括以下步骤：

步骤S301：数据采集

数字电视终端检测模块的状态采集单元采集终端各个不同区域典型电路的电压、电流和温度信息。

步骤S302：数据调理

采集的信息传至信号调理单元进行微弱信号去干扰和放大操作，然后发往数据汇总单元。

步骤S303：数据汇总

数据汇总单元将各个传感器所测数据按不同区域和电流、电压或温度的不同类别进行汇总，同时加入终端自身的品牌和型号信息，并把所有信息转换为标准的数字信号。

步骤S304：数据发送

将汇总后的数据传送给数据通信单元进行封装，并发往数据传输链路。

步骤S305：数据传输

终端数据通过数据传输链路从终端发往云平台端。

步骤S306：云平台数据接收

云平台通过网络通信模块接收数据传输链路上传来的数据，并把数据存储到云存储平台中的设备定时监测数据库中，同时，开放设备定时监测数据库对设备识别模块和数据比较模块的数据传输接口。

步骤S307：设备识别

设备定时监测数据库将所获得的终端状态参数传给设备识别模块，设备识别模块向设备原始信息数据库请求数据访问，基于设备定时监测数据库中所获得的终端状态参数以及设备原始信息数据库中的数据，利用设备识别模块判断终端设备所属的品牌以及具体型号等信息。

例如，对于某终端的某次检测，通过设备识别，得到该终端为AA牌1000型号。

步骤S308：数据比较

设备定时监测数据库将所获得的终端状态参数传给数据比较模块，数据比较模块向设备正常工作状态数据库请求数据访问，利用数据比较模块将从设备定时监测数据库中所获得的终端状态参数与设备正常工作状态数据库中存储的对应品牌和型号的设备正常工作参数进行比较。比较时，对不同区域的电流、电压和温度数据进行一一对比，并得到参数差异的程度。

例如，对于某终端的某次检测，得到该终端实测内存区域的电流大于同型号同区域的正常工作电流30%。

步骤S309：故障分析

根据数据比较模块输出的结果和终端正常工作状态的数据进行故障分析，分析终端各个区域的电流、电压和温度参数是否超过了该型号终端正常工作的门限。

例如，假定正常工作状态的门限是设备正常工作状态数据库中的正常工作参数上下浮动20%的范围，但某终端实测内存区域的电流大于同型号同区域的正常工作电流30%，则可以判断其已超出正常工作门限。

步骤S310：故障与否判断

根据S309的结果判断各个终端是否发生了故障。

例如，由前面的例子可知，该终端已超出正常工作门限，所以判定为发生了故障。

步骤S311：故障定位

若发生了故障，则根据数据比较模块和故障分析模块的结果判断是终端的哪个区域发生了故障，从而实现故障区域定位。

例如，由前面的例子可知，终端实测内存区域的电流大于同型号同区域的正常工作电流30%，超出正常工作门限，所以可以定位故障区域为内存区域。

步骤S312：寿命预测

对出现故障的终端，再利用寿命预测模块根据目前电路的工作参数以及出现故障的区域分析和预测设备的剩余寿命。

例如，对于前面的例子，可以使用经验查表等其他已知的寿命预测方法对出现故障的终端进行寿命预测，例如根据终端实测内存区域的电流大于同型号同区域的正常工作电流30%的情况，经计算得到该终端剩余寿命为30天。

步骤S313：状态存储

对于步骤S310，若没有发生故障，则把终端的正常状态存储到设备状态存储数据库中；若发生了故障，则经过步骤S311和S312后，终端的故障状态信息和寿命预测信息存储到设备状态存储数据库中。

步骤S314：状态提示/预警

将系统处理得到的终端设备的状态信息和寿命信息等结果在云平台端进行状态显示/预警。

步骤S315：状态信息回传

把存在故障的终端的状态信息和寿命信息通过数据传输链路回传给数字电视终端。

步骤S316：终端预警

数字电视终端收到云平台传回的终端状态信息和寿命信息后通过终端预警单元进行状态提示或预警（例如屏幕信息提示或声光报警等）。

例如，对于前面的例子，将终端剩余寿命为30天的信息发送给终端，并通过电视屏幕进行提示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统，其特征在于：其结构包括通过数据传输链路连接的数字电视终端、云平台端处理子系统，该数据传输链路负责云平台端处理子系统与数字电视终端检测模块的双向数据传输，上述数字电视终端包括数字电视终端检测模块，该数字电视终端检测模块负责终端的工作状态采集和终端设备预警；所述云平台端处理子系统包括云存储平台、云计算平台和网络通信模块，其中云存储平台、云计算平台分别连接网络通信模块后再通过数据传输链路连接上述数字电视终端检测模块；

所述云计算平台包括依次连接的：

设备识别模块，用于判断某终端所属的品牌以及具体型号；

数据比较模块，用于将定时采集的某终端各个区域的电流、电压和温度参数与该定时采集的某终端在正常工作状态时的各个区域的电流、电压和温度参数进行比较，并得到参数的差异程度；

故障分析模块，用于根据数据比较模块输出的结果和正常工作状态的数据，确定是否发生了故障；

故障定位模块，用于在终端出现故障的前提下确定发生故障的终端区域；

寿命预测模块，用于根据电路的工作参数预测终端设备的寿命；

状态提示/预警模块，用于根据系统判别的结果进行状态提示/预警，并通过传输链路把信息发回给数字电视终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统，其特征在于所述数字电视终端检测模块包括依次连接的：

状态采集单元，负责采集终端各个不同区域典型电路的电压、电流和温度信息；

信号调理单元，负责对状态采集单元送来的微弱信号进行去干扰和放大操作；

数据汇总单元，负责将整个终端中各个传感器所测数据按不同区域和不同类别进行汇总，并加入终端自身的品牌和型号信息，然后将所有信息转换为标准的数字信号；

数据通信单元，负责将数字化后的采集数据按照不同的传输信道要求进行封装，并发送到数据传输链路中，该单元与数据汇总单元连接后将汇总数据发送给云平台；

终端预警单元，该单元与数据通信单元连接后接收云平台传回的终端状态或预警信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统，其特征在于：上述状态采集单元采用区域化分布，其分布于数字电视终端的各个待测的典型区域中，这里的典型区域包括电源区域、核心处理器区域、内存区域、音视频功能区域、条件接收电路区域、调谐解调器区域、接口区域，并在各个区域中设置传感器。

4.根据权利要求3所述的一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统，其特征在于：所述每个区域中的传感器包括至少1个电流传感器、至少1个电压传感器和至少1个温度传感器，分别用于测量关键电路的电流、电压和温度。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于云平台的数字电视终端状态分析系统，其特征在于所述云存储平台包括：

设备原始信息数据库：负责存储各终端的品牌、型号信息以及出厂原始参数；

设备正常工作状态数据库：负责存储各不同品牌、型号终端正常工作时终端各个区域的电流、电压和温度参数；

设备定时监测数据库：负责存储定期采集的各终端各个区域的电流、电压和温度参数；

设备状态存储数据库：用于存储所有经过分析后的终端的状态信息和寿命信息；

所述设备原始信息数据库和设备定时监测数据库均与云计算平台的设备识别模块相连接；设备正常工作状态数据库和设备定时监测数据库均与数据比较模块相连接；故障分析模块和寿命预测模块的输出均与设备状态存储数据库相连接；网络通信模块与云平台中的设备定时监测数据库和状态提示/预警模块相连接，同时连接着通向数字电视终端的数据传输链路。

6.一种基于云平台的数字电视终端状态分析方法，其特征在于包括以下步骤：

1）数据采集：数字电视终端检测模块的状态采集单元采集终端各个不同区域典型电路的电压、电流和温度信息；

2）数据调理：采集的信息传至信号调理单元进行微弱信号去干扰和放大操作，然后发往数据汇总单元；

3）数据汇总：数据汇总单元将各个传感器所测数据按不同区域和电流、电压或温度的不同类别进行汇总，同时加入终端自身的品牌和型号信息，并把所有信息转换为标准的数字信号；

4）数据发送：将汇总后的数据传送给数据通信单元进行封装，并发往数据传输链路；

5）数据传输：终端数据通过数据传输链路从终端发往云平台端；

6）云平台数据接收：云平台通过网络通信模块接收数据传输链路上传来的数据，并把数据存储到云存储平台中的设备定时监测数据库中，同时，开放设备定时监测数据库对设备识别模块和数据比较模块的数据传输接口；

7）设备识别：设备定时监测数据库将所获得的终端状态参数传给设备识别模块，设备识别模块向设备原始信息数据库请求数据访问，基于设备定时监测数据库中所获得的终端状态参数以及设备原始信息数据库中的数据，利用设备识别模块判断终端设备所属的品牌以及具体型号等信息；

8）数据比较：设备定时监测数据库将所获得的终端状态参数传给数据比较模块，数据比较模块向设备正常工作状态数据库请求数据访问，利用数据比较模块将从设备定时监测数据库中所获得的终端状态参数与设备正常工作状态数据库中存储的对应品牌和型号的设备正常工作参数进行比较：比较时，对不同区域的电流、电压和温度数据进行一一对比，并得到参数差异的程度；

9）故障分析：根据数据比较模块输出的结果和终端正常工作状态的数据进行故障分析，分析终端各个区域的电流、电压和温度参数是否超过了该型号终端正常工作的门限；

10）故障与否判断：根据9）的结果判断各个终端是否发生了故障；

11）故障定位：若发生了故障，则根据数据比较模块和故障分析模块的结果判断是终端的哪个区域发生了故障，从而实现故障区域定位。

12）寿命预测：对出现故障的终端，再利用寿命预测模块根据目前电路的工作参数以及出现故障的区域分析和预测设备的剩余寿命；

13）状态存储：对于步骤10），若没有发生故障，则把终端的正常状态存储到设备状态存储数据库中；若发生了故障，则经过步骤11）和12）后，终端的故障状态信息和寿命预测信息存储到设备状态存储数据库中；

14）状态提示/预警：将系统处理得到的终端设备的状态信息和寿命信息等结果在云平台端进行状态显示/预警；

15）状态信息回传：把存在故障的终端的状态信息和寿命信息通过数据传输链路回传给数字电视终端；

16）终端预警：数字电视终端收到云平台传回的终端状态信息和寿命信息后通过终端预警单元进行状态提示或预警。