CN104635701A - 基于物联网技术的光交箱智能管理平台 - Google Patents
基于物联网技术的光交箱智能管理平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的光交箱智能管理平台,它涉及光交箱信息管理技术领域。它包括网管平台和远端感应控制模块,远端感应控制模块安装在光交箱上,远端感应控制模块通过GPRS和无线网络和网管平台进行信息交互,通过与网管平台的标准化接口进行交互,网管平台由网管平台服务端、网管平台客户端和手机App组成,网管平台服务端为远端感应控制模块、网管平台客户端和手机App提供支持。本发明实现智能电子钥匙、门禁开关记录以及报警采集上报等目标,并输出相关的管理提升规范,为光交箱等哑资源的安全管理、工程建设、日常维护管理及资源管理提供有效的保障,提升网络运维效率及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及的是光交箱信息管理技术领域,具体涉及基于物联网技术的光交箱智能管理平台。
背景技术
随着中国移动通信集团建设工作的推进,移动通信业务发展迅速,而由于全业务光交箱产品基于无源的光网络设备,目前仍然采取简单、原始的管理措施,这种管理方式存在以下问题:
(1)光交箱资源无法有效管理:光交箱城域分布广泛,箱体被损坏、迁移,管理人员不能及时获知光交箱状态;光交箱基本由代维公司安装与维护,部分公司甚至成为管理的盲区,公司运维人员不能完全掌握光交箱的编号、型号、位置、拓扑关系等资源信息。
(2)机械钥匙管理困难:光交箱钥匙数量很大,人工分发管理困难,在方便管理和方便施工之间存在突出矛盾,代维施工人员领取钥匙费时较长,时常发生锁具被施工人员撬坏箱门敞开的情况,难以定位和追责。
(3)状态无法实时监控和管理:光交箱处于室外复杂环境,有时会发生周边持续施工、温度过高或过低、大水浸泡、箱体倾斜、锁具被撬等事件,往往得不到及时处理。
(4)巡检质量无法保证:光交箱维护检修记录人工录入,数据错误率高,数据库里的维护信息得不到及时更新,难以与实际情况保持一致。
(5)光交箱纤芯资源存量数据准确率底、新增资源无法有效管控,传输故障处理难,影响客户感知。
为了解决上述问题,设计一种基于物联网技术的光交箱智能管理平台还是很有必要的。
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本发明目的是在于提供一种基于物联网技术的光交箱智能管理平台,结构设计合理,有效管理光交箱资源,实时监控和管理,通过一整套管理平台,实现智能电子钥匙、门禁开关记录以及报警采集上报等目标,并输出相关的管理提升规范,为光交箱等哑资源的安全管理、工程建设、日常维护管理及资源管理提供有效的保障,提升网络运维效率及安全性。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:基于物联网技术的光交箱智能管理平台,包括网管平台和远端感应控制模块,网管平台的服务器放置在中心机房中,远端感应控制模块安装在光交箱上,远端感应控制模块通过GPRS和无线网络和网管平台进行信息交互,通过与网管平台的标准化接口进行交互,远端感应控制模块由传感器、远距离读卡模块、休眠触发式主控模块、GPRS/短消息通信模块、智能锁、智能钥匙及智能钥匙授权设备组成;网管平台由网管平台服务端、网管平台客户端和手机App组成,网管平台服务端安装在中心机房服务器上,包括安全加密/认证、监控处理、信息展示、地理信息处理、消息发送/接收、网络管理等模块,为远端感应控制模块、网管平台客户端和手机App提供支持,网管平台客户端采用B/S结构,包括智能锁和钥匙管理模块、安全管控模块、光交箱管理模块、光纤资源管理模块、人员管理模块、工单管理、统计分析模块和系统管理模块,手机App包括光交箱管理、安全管控、纤芯资源管理、工单管理与操作等功能;网管平台通过标准化接口管理远端感应控制模块等监控单元,网管平台通过Web Service等方式向上与综合资源管理系统、报警管理系统、代维支撑平台等上层应用平台的对接,实现报警的自动派发、资源信息的获取等增值功能。
作为优选,所述的传感器包括门状态、温度、水浸、箱体姿态等传感器,当光交箱被倾斜、震动、移动时,传感器产生报警信号并发送;远距离读卡模块用于远距离读取智能电子钥匙的电子标签,柜门打开时,获取开锁人员信息,无法获取则为非法开门;休眠触发式主控模块是远端感应控制模块的核心模块,完成对各模块的控制和通讯(水浸、温感、烟感、位感等传感器)并实时报警;GPRS/短消息通信模块:心跳包,柜门非法打开报警,低电压等所有报警信息实时上传服务器,通信模块实现与网管平台的通信功能;智能锁为光交箱的锁闭装置,内置智能锁芯以及锁闭结构,智能锁自身不供电、为微功耗驱动的电子锁,由独特的机械结构和电子控制部分组成,其电子控制部分是镶嵌在锁芯中的控制模块,需要完成和智能钥匙的通讯、取电等工作,如钥匙码、锁码验证正确,则启动锁机构;智能钥匙内置存储芯片,存储了授权信息和开关锁记录,经过授权可以开启智能锁,同时内置远距离电子标签,只要按开启命令键就可以开启电子锁芯,为了省电,手持电子钥匙使用后自动进入休眠状态,使用前按一下按键就可以开启;智能钥匙授权设备用于提供给智能钥匙授权的硬件接口,用于连接电脑和智能钥匙,对智能钥匙进行读写权限的操作;用于连接电子锁芯,读写锁码,使用授权设备之前,将授权设备通过USB接口接入电脑,即可使用网管平台对钥匙和锁进行授权管理。
作为优选,所述的系统工作流程为:当移动客服接到故障电话,下达维修通知,移动公司创建维修工单或者当服务器收到光交箱告警/维修申请,系统自动产生工单,通过授权设备对智能钥匙授权,并通过客户端软件记录授权信息,代维人员通过手机App软件查询工单并携带智能钥匙到达故障光交箱,打开光交箱施工,若光交箱的智能锁读到钥匙号,则控制器只上传此次开关门信息,并打印各类记录信息表,代维人员进行故障检修;若智能锁未读到钥匙号,则控制器上传非法开门告警信息并记录,在客户端形成报警条,通过服务器发送告警短信并打印记录信息表。
本发明实现四项基本功能及六项进阶功能,基本功能包括以下四项: (1)授权智能开锁:每位光交箱巡检人员配智能钥匙,通过不同的授权,既可打开所有的光交箱智能锁,也可以只能打开指定的光交箱,也可以只允许指定的时段开特定的光交箱,极大简化人工管理大量钥匙的工作量,也可以解决私配钥匙或钥匙丢失的风险。
(2)状态实时监控:智能锁可定期实时上传心跳,实时知道光交箱目前处于什么状态:正常开门、正常关门、非法开门、震动、进水、高温、盗窃、位移等,可通过对光跳纤上的智能芯片信息进行读取,自动上传至网管平台,自动记录分析资源使用情况。
(3)异常情况报警:光交箱智能锁可实时上报非法开门、箱体倾斜、低电量、震动、进水、高温、盗窃、位移等报警信息,以便于管理人员及时处理,实现高效管理。
(4)检修施工记录:光交箱智能锁可实时上传维护/施工人员开柜的信息,在后台管理平台可通过查询维护/施工人员开关柜记录,监督巡检考勤,追查工程施工问题。
进阶功能包括以下六项:(1)模块化可扩展的网管平台:通过模块化的开发方式,实现功能需求的二次开发、功能扩展、以及网络管理能力扩展。
(2)标准化接口协议:通过网管与远端模块间标准化接口协议的制定,确保项目成果的可移植性、兼容性,提高成果利用率,避免重复建设。后续可通过协议标准化或适配,将多种哑资源设备(ODF、井盖、跳纤、甚至微波或光猫等末梢非标准设备)均纳入此网管平台中,实现资源利用最大化。
(3)身份识别与授权开锁:通过智能钥匙和远端模块内RFID芯片和读卡器,能读取开门人员信息,系统进行身份与授权时段鉴别,对开关门锁进行有效控制。
(4)超级省电设计:远端模块采用锂电池供电的方式,且其中部分部件不需要电池就能工作,避免了电池耗尽没有及时更换电池时箱门自动打开的安全隐患,采用超级省电设计,延长更换电池时间。
(5)光交箱资源管理:本平台在安装的过程中,对光交箱经纬度位置、导航地图识别码、光交箱周边环境照片进行了自动电子化登记,实现了对光交箱资源的登记管理,运维人员可以利用车载导航方便的找到光交箱。本模块录入来源光纤、目的光纤、接收/发送纤盘编号及端口、业务种类等相关信息;后台服务器会自动对光纤使用率进行计算,并在客户端界面中进行提示和预警通知。
(6)数据分析处理能力:针对各类报警、性能信息进行定期分析,输出维护报表,可对高危、频繁故障站点进行有效的改善措施。
本发明的有益效果:通过开发远端感应控制模块和研发哑资源智能管理平台,实现对光交箱等哑资源的授权智能开锁、状态实时监控、检修系统派单实时记录、异常实时报警等一系列智能化管理功能,有效解决光交箱管理过程中存在的问题,为光交箱等哑资源的安全管理、工程建设、日常维护管理及资源管理提供有效的保障,提升网络运维效率及安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;
图1为本发明的工作原理图;
图2为本发明的系统体系架构示意图;
图3为本发明的网管平台体系架构示意图;
图4为本发明的网管平台服务端系统功能结构示意图;
图5为本发明的网管平台客户端系统功能结构示意图;
图6为本发明的手机App系统功能结构示意图;
图7为本发明的系统工作流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
参照图1-7,本具体实施方式采用以下技术方案:基于物联网技术的光交箱智能管理平台,包括网管平台和远端感应控制模块,网管平台的服务器放置在中心机房中,远端感应控制模块安装在光交箱上,远端感应控制模块通过GPRS和无线网络和网管平台进行信息交互,通过与网管平台的标准化接口进行交互,网管平台通过标准化接口管理远端感应控制模块等监控单元,网管平台通过Web Service等方式向上与综合资源管理系统、报警管理系统、代维支撑平台等上层应用平台的对接,实现报警的自动派发、资源信息的获取等增值功能,系统工作流程为:当移动客服接到故障电话,下达维修通知,移动公司创建维修工单或者当服务器收到光交箱告警/维修申请,系统自动产生工单,通过授权设备对智能钥匙授权,并通过客户端软件记录授权信息,代维人员通过手机App软件查询工单并携带智能钥匙到达故障光交箱,打开光交箱施工,若光交箱的智能锁读到钥匙号,则控制器只上传此次开关门信息,并打印各类记录信息表,代维人员进行故障检修;若智能锁未读到钥匙号,则控制器上传非法开门告警信息并记录,在客户端形成报警条,通过服务器发送告警短信并打印记录信息表。
值得注意的是,所述的网管平台从体系结构上划分为基础管理平台、基础服务平台、业务模块和接入设备四层结构(如图3),网管平台实现以下功能:管理功能:安全管理/业务管理/设备管理;配置功能:系统配置/参数配置及修改/用户授权、管理配置;报表管理:查询、统计、打印历史报警信息/报警查询;定位管理:各远端模块的地图定位/导航、信息推送。
网管平台由网管平台服务端、网管平台客户端和手机App组成,网管平台服务端安装在中心机房服务器上,网管平台服务端是整个平台的核心,24小时运行,为远端感应控制模块、网管平台客户端和手机App提供支持,如图4,网管平台服务端主要包括(1)数据接收/发送:实现网管平台服务端与远端感应控制模块的实时通信;(2)数据解析:对接收到的数据按照协议数据格式进行解析;(3)数据处理:根据解析的数据,比较光交箱的状态变化信息,判断有无报警事件、开关门事件产生,更新光交箱状态等;(4)产生报警事件:依据数据处理结果,产生报警事件;(5)产生开关门事件:依据数据处理结果,产生开关门事件;(6)生成短信通知:根据短信配置信息,生成短信通知;(7)手机短信发送:根据配置信息,手机短信发送模块负责处理短信发送,记录短信状态;(8)手机短信接收:接收手机短信并解析;(9)软件运行日志记录:记录系统运行日志;(10)Web服务:网管平台将对外接口封装为Web服务,实现与网管平台手机客户端、综合资源管理系统、报警管理系统、代维支撑平台等现有系统的对接。
网管平台客户端采用B/S结构,如图5,包括(1)智能锁和钥匙管理模块:用于管理手持电子钥匙和电子锁芯的锁码、钥匙码、钥匙权限的管理。
①新增、删除、修改智能锁:用于新增、删除,以及修改智能锁的基本数据信息,包括智能锁编号、型号、对应光交箱编号、对应SIM卡卡号、电池状态等信息。
②查找智能锁:用户以关键字查询某个或某些智能锁记录,支持按不同的属性进行查询,包括智能锁编号、型号、对应光交箱编号、对应SIM卡卡号、电池状态等,对于字符串类型的属性,能够支持模糊查询。
③新增、删除、修改智能钥匙:用于新增、删除,以及修改智能钥匙的基本数据信息,包括智能钥匙编号、对应光交箱权限、使用人员等信息。
④查找智能钥匙:用户以关键字查询某个或某些智能钥匙的记录,支持按不同的属性进行查询,包括智能钥匙编号、对应光交箱权限、使用人员等,对于字符串类型的属性,能够支持模糊查询。
⑤智能钥匙授权管理:提供通过智能钥匙授权设备给智能钥匙下发可开启光交箱智能锁的权限的功能。
(2)安全管控模块:①地图监控:用于显示光交箱的当前实时状态信息,能够在地图里面以标注的形式显示光交箱的位置、状态,也能在列表中显示光交箱的详细信息,与地图一一对应;光交箱定位到地图。
②实时状态:光交箱的状态包括正常、非法开门、柜门未关、振动、低电量、离线等,其中,低电量是指光交箱控制器的供电情况,表示电源不足,需更换电源。
③开关事件:用于在列表栏中显示实时的光交箱开关记录,包括光交箱编号、光交箱位置、所属单位、时间等信息。
④报警事件:用于在列表栏中显示实时的光交箱报警记录,包括非法开门、低电量、振动、柜门未关等异常报警信息,一条报警记录具体包括光交箱编号、光交箱位置、所属单位、时间、报警情况描述等信息。
⑤报警规则设置:用于设置报警的相关参数。
⑥解除报警:提供对报警进行解除。
⑦历史短信查询:对发送的历史短信进行查询。
(3)光交箱管理模块:①新增、删除、修改光交箱:用于新增、删除,以及修改光交箱的基本数据信息,包括光交箱编号、所属单位、控制器序列号、光交箱位置、型号、经度、纬度、管理人、型号、投产时间、面板信息等信息。
②手机短信设置:新增、删除、修改报警短信的手机短信接收人。
③参数配置:配置光交箱的温度阈值等报警参数。
④查找光交箱:用户以关键字查询某个或某些光交箱的记录,支持按不同的属性进行查询,包括光交箱编号、序列号、光交箱位置、所属单位、管理人、型号、备注等,对于字符串类型的属性,能够支持模糊查询。
⑤导入、导出光交箱:根据创建的光交箱信息模板,可以快速从Excel文档中导入光交箱信息,也可将系统的光交箱信息导出到Excel文档。
⑥创建光交箱信息模板:用于创建光交箱信息的Excel模板,根据此模板录入信息。
⑦端子管理:可以对端子状态进行修改,“端子业务状态”一列的数据可在下拉框中选择,分为空闲、占用、预占和坏端口四种状态。
⑧光交箱面板图:在系统平台软件中会有一个虚拟的光交箱内部面板图,清晰的对应所有光纤的端口,并用不同的颜色代表不同的使用状态。
⑨纤芯关联:选择纤芯的两端分别与光交箱的端子相关联。在窗口左侧纤芯列表中选择需要上架的纤芯名称,在右侧列表中选择与之关联的光交接箱端子,点击“关联”按钮,完成纤芯上架操作。
⑩跳纤管理:选择两个端子,选择“添加”,将其连接完成跳纤操作;端子直熔:在窗口的左右两侧选择相应的纤芯,点击“确定”完成直熔操作。
(4)光纤资源管理模块:①新增、删除、修改光纤:用于新增、删除、修改光纤的基本信息,包括光纤名称、起始地址、终止地址、纤芯数量、光纤类型、备注等信息。
②查找光纤:用户以关键字查询某个或某些光纤的信息,支持按不同的属性进行查询,能够支持模糊查询。
③导入、导出光纤:根据创建的光纤信息模板,可以快速从Excel文档中导入光纤信息,也可将系统的光纤信息导出到Excel文档。
④创建光纤信息模板:用于创建光纤信息的Excel模板,根据此模板录入信息。
⑤新增、修改、删除纤芯:输入纤芯前缀和数目信息,点击“确定”,这时在该条光纤段下显示新增加的纤芯信息和个数。
⑥纤芯资源查看:按照光交箱、光缆查看纤芯资源使用情况,统计光交箱、光缆的纤芯资源占用率,用不同颜色区分纤芯资源使用率。
(5)人员管理模块:①新增、删除、修改人员:用于对组织机构的人员信息进行新增、删除以及修改,包括人员编号、姓名、性别、绑定的智能钥匙、所属单位、联系方式等基本信息。
②查找人员:用户以关键字查询某个或某些人员的信息,支持按不同的属性进行查询,包括人员编号、姓名、性别、所属单位、联系方式、备注等,对于字符串类型的属性,能够支持模糊查询。
③导入、导出人员:根据创建的人员信息模板,可以快速从Excel文档中导入人员信息,也可将系统的人员信息导出到Excel文档。
④创建人员信息模板:用于创建人员信息的Excel模板,根据此模板录入信息。
(6)工单管理:①新增、删除、修改工单:用于对工单信息进行新增、删除以及修改,包括维修光交箱、开始时间、结束时间、派发人员、备注等基本信息。
②查找工单:用户以关键字查询某个工单的信息,支持按不同的属性进行查询,能够支持模糊查询。
③导出工单:可以将工单信息导出到Excel文档。
(7)统计分析模块:①开关记录:用户能够按条件查询指定的历史开关记录,能够删除记录,并可以导出到Excel文档中。
②报警记录:用户能够按条件查询指定的历史报警记录,能够删除记录,并可以导出到Excel文档中。
③维修记录:用户能够按条件查询指定的历史授权记录,能够删除记录,并可以导出到Excel文档中。
④纤芯利用率统计:统计纤芯的使用率,超过某一数值(可以设置)则可以产生报警。
(8)系统管理模块:①新增、删除、修改角色:用于添加、删除、修改系统的角色账号信息,包括角色名、角色代码等信息。
②新增、删除、修改用户:用于添加、删除、修改系统的用户账号信息,包括用户名、密码、类型权限、姓名、所属单位等信息。其中,用户名不能为空,且必须唯一,类型权限、所属单位不能为空。
③查找用户:可以某关键字查询特定的用户信息,支持按不同的属性进行查询,包括用户名、类型权限、姓名、所属单位、备注等,能够支持模糊查询。
④新增、删除、修改单位:用于对企业的组织机构进行管理,增加、删除、修改单位信息,包括单位名称、上级单位、地址、联系方式等属性。单位是一个树形结构,能够支持多级设置。
⑤查找单位:用户以关键字查询某个或某些单位的信息,支持按不同的属性进行查询,包括单位名称、上级单位、地址、联系方式、备注等,对于字符串类型的属性,能够支持模糊查询。
⑥新增、删除、修改权限:权限代表用户具有的权限,其中权限包括操作权限和部门权限。操作权限指用户能够访问哪些系统功能模块,部门权限是指用户具备查看访问规定部门下的各种信息,用户可以新增、删除、修改权限,并绑定到指定的用户。
⑦数据备份:该模块为系统数据维护的功能之一,用于对当前数据库进行备份,若以后数据损坏或异常,可以使用备份文件进行数据还原,最大限度的防止数据丢失。能够以日期的形式命名备份文件,能够显示所有的备份文件列表。
⑧数据还原:用于根据某个备份文件,把系统的数据进行还原,还原后,系统的所有数据信息与备份日期的数据一致,备份日期之后的所有数据将会丢失。当系统数据被破坏后,该功能可以进行数据恢复,最大限度的保护系统数据。
如图6,手机App包括(1)光交箱管理:①新增、删除、修改:用于添加、删除、修改光交箱信息,包括光交箱箱体安装信息、地理信息、传感器状态等。
②查看:光交箱按照单位分组显示,每个光交箱条目包含:光交箱编号,地理位置,光交箱状态,最近一次通讯时间,及图标(正常绿色,异常为红色)。
③历史记录查询:支持按照不同属性查询光交箱最近一周、最近一个月、最近三个月的开关记录及报警记录。
④我的关注:将重点光交箱放入“我的关注”列表中,进行重点关注,省去每次查找的步骤。
(2)安全管控:实时提示光交箱的状态包括正常、非法开门、柜门未关、振动、低电量、离线等,其中,低电量是指光交箱控制器的供电情况,表示电源不足,需更换电源。
(3)纤芯/端子管理:①光交箱面板图:在手机软件中会有一个虚拟的光交箱内部面板图,清晰的对应所有光纤的端口,并用不同的颜色代表不同的使用状态。
②纤芯关联:选择纤芯的两端分别与光交箱的端子相关联。在窗口左侧纤芯列表中选择需要上架的纤芯名称,在右侧列表中选择与之关联的光交接箱端子,点击“关联”按钮,完成纤芯上架操作。
③跳纤管理:选择两个端子,选择“添加”,将其连接完成跳纤操作。
④端子直熔:在窗口的左右两侧选择相应的纤芯,点击“确定”完成直熔操作。
(4)工单管理:查询我的工单,包括新工单、未完成、已经完成、历史工单。
值得注意的是,所述的远端感应控制模块由传感器、远距离读卡模块、休眠触发式主控模块、GPRS/短消息通信模块、智能锁、智能钥匙及智能钥匙授权设备组成,传感器包括门状态、温度、水浸、箱体姿态等传感器,当光交箱被倾斜、震动、移动时,传感器产生报警信号并发送;远距离读卡模块用于远距离读取智能电子钥匙的电子标签,柜门打开时,获取开锁人员信息,无法获取则为非法开门;休眠触发式主控模块是远端感应控制模块的核心模块,完成对各模块的控制和通讯(水浸、温感、烟感、位感等传感器)并实时报警;GPRS/短消息通信模块:心跳包,柜门非法打开报警,低电压等所有报警信息实时上传服务器,通信模块实现与网管平台的通信功能;智能锁为光交箱的锁闭装置,内置智能锁芯以及锁闭结构,智能锁自身不供电、为微功耗驱动的电子锁,由独特的机械结构和电子控制部分组成,其电子控制部分是镶嵌在锁芯中的控制模块,需要完成和智能钥匙的通讯、取电等工作,如钥匙码、锁码验证正确,则启动锁机构;智能钥匙内置存储芯片,存储了授权信息和开关锁记录,经过授权可以开启智能锁,同时内置远距离电子标签,只要按开启命令键就可以开启电子锁芯,为了省电,手持电子钥匙使用后自动进入休眠状态,使用前按一下按键就可以开启;智能钥匙授权设备用于提供给智能钥匙授权的硬件接口,用于连接电脑和智能钥匙,对智能钥匙进行读写权限的操作;用于连接电子锁芯,读写锁码,使用授权设备之前,将授权设备通过USB接口接入电脑,即可使用网管平台对钥匙和锁进行授权管理。
远端感应控制模块主要实现以下功能:(1)门禁功能:智能电子钥匙、鉴权、开关记录,门禁功能由远端感应控制模块的智能锁系统实现,智能锁系统是一套新颖的微电脑钥匙系统,它由手持电子钥匙(电池供电)、电子锁芯、授权设备等组成,电子锁芯是一种新颖的微功耗驱动的电子锁系统,由独特的机械结构和电子控制部分组成,其电子控制部分是镶嵌在锁芯中的控制模块,需要完成和手持电子钥匙的通讯、取电等工作,如钥匙码、锁码验证正确,则启动锁机构;手持电子钥匙由干电池供电,上面有按键,可以发送开锁命令,和电子锁芯接触,验证后命令电子锁芯开启锁机构。
智能钥匙具有以下功能:①单键开锁:按电子钥匙上的按钮可以开启所有权限范围内的电子锁;②开锁记录:对所有开锁记录进行存储,可通过接口传输到电脑;③开锁权限和有效期管理:对不同的钥匙可以设置不同的权限,并可以设置有效期;④电源管理功能:具有电池欠电提示,节电休眠功能。
(2)监控功能:水浸、高温、倾斜、震动等状态实时监测,监控功能由远端感应控制模块的传感器进行状态实时监测,包括以下功能:①远距离读取RFID卡:可读取远距离RFID卡;②加速度传感器:感知光交箱的姿态;③门状态传感器:感知门的开关状态;④温度传感器:感知光交箱环境温度;⑤水浸传感器:感知光交箱是否进水;⑥远距离识别RFID卡:远距离感知智能钥匙内置的远距离识别RFID卡。
(3)报警功能:实现各类报警信息的手机和上报,包括以下功能:①正常工作心跳:远端感应控制模块每隔8小时(用户可配置)向网管平台发一条数据包,上报工作状态,一旦超时未成功上传正常工作心跳包,则不再上传。
②开关门信息:当远端感应控制模块门状态发生改变时,通过GPRS模块将开关门信息上传至平台管理系统。
③非法开门报警:当远端感应控制模块门状态发生改变,且没有识别人员身份时,通过GPRS模块将非法开门报警信息上传至平台管理系统。
④光交箱倾斜报警:当光交箱被倾斜或移动时,远端感应控制模块通过加速度传感器感知,通过GPRS模块将光交箱倾斜报警信息上传至平台管理系统。
⑤温度异常报警:当温度过高/低时,远端感应控制模块通过温度传感器感知,通过GPRS模块将温度异常报警信息上传至平台管理系统。
⑥水浸报警:当光交箱进水时,远端感应控制模块通过水浸传感器感知,通过GPRS模块将水浸报警信息上传至平台管理系统。
⑦低电量报警:当远端感应控制模块电量低时,产生报警信号,通过GPRS模块将智能锁低电量报警信息上传至平台管理系统。
本具体实施方式的技术指标:(1)网管平台可以连接14万个节点,具备一分钟处理14万条实时信息的能力。
(2)远端感应控制模块技术指标:防护等级IP67,具备开关门记录、非法开柜、温度、水侵、低电量等状态上传功能,工作正常消息上传频率可设置(每天2-4次),电池一次更换使用时间不小于一年,掉电信息存储时间10年以上,使用寿命不低于5年,工作温度为-30至+75度,工作湿度为0-97%;
本具体实施方式的数据架构:(1)主要数据表:光交箱信息表、人员信息表、工单信息表、开关门记录表、箱体报警记录表、报警规则表、智能锁信息表、智能钥匙信息表、工单调度表、系统用户表、授权记录表、角色权限配置表、短信记录表、登录日志表、消息服务软件本地配置文件、消息服务软件日志文件、短信服务软件本地配置文件、短信服务软件日志文件、箱体状态类型表。
(2)外部接口文件:主要包括存量光交箱信息表、资管系统接口第三方系统调用记录表、资管系统接口第三方系统调用返回结果表等。
本具体实施方式实现四项基本功能:1、授权智能开锁。要求:每位光交箱巡检人员配智能钥匙,通过不同的授权,既可打开所有的光交箱智能锁,也可以只能打开指定的光交箱,也可以只允许指定的时段开特定的光交箱,极大简化人工管理大量钥匙的工作量,也可以解决私配钥匙或钥匙丢失的风险。
授权智能开锁功能实现方案如下:授权智能开锁功能由智能锁和智能钥匙、网管平台共同实现,(1)给每个光交箱安装智能锁,用智能锁替换掉现有的机械锁,通过智能锁的锁闭结构来锁住光交箱;在安装过程中,通过网管平台手机App的光交箱管理功能,为光交箱和智能锁建立对应关联关系。
(2)通过网管平台客户端中“智能锁和钥匙管理模块->智能钥匙管理”给每位光交箱施工/维护/巡检人员配备智能钥匙。
(3)向智能钥匙写入授权信息:在打开光交箱之前,通过网管平台客户端中“智能锁和钥匙管理模块->智能钥匙授权管理”给智能钥匙进行授权,授权可指定特定的光交箱、以及指定的时段进行开启。
(4)授权开锁:智能钥匙内RFID芯片中有存储空间,可加密存储使用该钥匙的工作人员有权限打开的智能锁唯一ID号及时段信息,当智能钥匙插入智能锁时,读取智能锁编号,实现权限判断,符合权限则能打开智能锁,否则不能开启智能锁。
(5)确保安全:对智能钥匙与智能锁的信息存储和传输过程进行加密。
2、状态实时监控。要求:智能锁可定期实时上传心跳,实时知道光交箱目前处于什么状态:正常开门、正常关门、非法开门、震动、进水、高温、盗窃、位移等。可通过对光跳纤上的智能芯片信息进行读取,自动上传至网管平台,自动记录分析资源使用情况。
状态实时监控功能实现方案如下:状态实时监控功能由:远端感应控制模块、智能锁和智能钥匙、网管平台共同实现,(1)给每个光交箱安装远程感应控制模块、智能锁,用智能锁替换掉现有的机械锁,通过智能锁的锁闭结构来锁住光交箱;在安装过程中,通过网管平台手机App的光交箱管理功能,为光交箱、智能锁、远端感应控制模块建立对应关联关系。
(2)通过网管平台客户端中“光交箱管理->配置管理”功能,为远端感应控制模块设置报警阈值。
(3)当光交箱发生开关门、震动、进水、温度异常等事件时,远端感应控制模块实时感知并向网管平台上传状态信息;同时,远端感应控制模块定期向网管平台上传心跳包,心跳包包括各传感器状态信息。
(4)网管平台服务端接收远端感应控制模块上传的数据,产生报警事件和开关门事件。
(5)信息展示,通过网管平台客户端、网管平台手机App查看光交箱状态监控信息。
3、异常情况报警,光交箱智能锁可实时上报非法开门、箱体倾斜、低电量、震动、进水、高温、盗窃、位移等报警信息,以便于管理人员及时处理,实现高效管理。
异常情况报警功能实现方案如下:(1)给每个光交箱安装远程感应控制模块、智能锁,用智能锁替换掉现有的机械锁,通过智能锁的锁闭结构来锁住光交箱;在安装过程中,通过网管平台手机App的光交箱管理功能,为光交箱、智能锁、远端感应控制模块建立对应关联关系。
(2)通过网管平台客户端中“光交箱管理->配置管理”功能,为远端感应控制模块设置报警阈值。
(3)当光交箱发生开关门、震动、进水、温度异常等事件时,远端感应控制模块实时感知并向网管平台上传状态信息;同时,远端感应控制模块定期向网管平台上传心跳包,心跳包包括各传感器状态信息。
(4)网管平台服务端接收远端感应控制模块上传的数据,如有报警,则产生报警事件。
(5)手机短信通知光交箱管理人员,网管平台服务端给对应光交箱的管理人员发送手机短信,管理人员在接收到手机短信后及时对报警进行处理。
(6)信息展示,通过网管平台客户端、网管平台手机App查看光交箱报警事件。
4、检修施工记录:光交箱智能锁可实时上传维护/施工人员开柜的信息,在后台管理平台可通过查询维护/施工人员开关柜记录,监督巡检考勤,追查工程施工问题。
检修施工记录功能实现方案如下:(1)自动采集开关柜信息。远端感应控制模块内置远距离RFID读写模块,维护/施工人员在使用智能钥匙开启/关闭光交箱上的智能锁时,远端感应控制模块通过读取智能钥匙上的远距离RFID卡,识别人员身份,并上传相关状态信息到网管平台。
(2)网管平台客户端在接收远端感应控制模块上传的开关门数据,根据其中的人员身份信息,形成施工人员开关柜记录。
(3)管理人员通过网管平台客户端和手机App查看维护/施工人员开关柜记录。
本具体实施方式还实现六项进阶功能:1、模块化可扩展的网管平台:通过模块化的开发方式,实现功能需求的二次开发、功能扩展、以及网络管理能力扩展。
模块化可扩展的网管平台功能实现方案如下:(1)把网管平台按照低耦合、高内聚的原则划分成一个个较小的、相对独立但又相互关联的模块,例如划分成安全加密/认证、监控处理、信息展示、地理信息处理、消息发送/接收、网络管理等模块。
(2)每个模块对象内部都具有比较完整的、通用的功能和属性用于模块自身的描述;模块对象的大部分行为都是在其内部进行的。
(3)通过标准的、通用的接口方式,建立模块对象之间的关系,实现功能需求、功能扩展、以及网络管理能力扩展的实现方案,实现方案的基本思路是让网管平台动态调用预定义的DLL中的类。
2、标准化接口协议:通过网管与远端模块间标准化接口协议的制定,确保项目成果的可移植性、兼容性,提高成果利用率,避免重复建设。后续可通过协议标准化或适配,将多种哑资源设备(ODF、井盖、跳纤、甚至微波或光猫等末梢非标准设备)均纳入此网管平台中,实现资源利用最大化。
标准化接口协议功能实现方案如下:标准化的接口协议分为接口传输协议和数据传输格式两个方面,为了提高接口处理的实时性,降低系统耦合度,增强协议的可扩展性,接口协议采用数据集成(Socket+XML)方式,即在接口传输协议采用SOCKET,数据传输格式上采用XML。
(1)通信接口上各厂家统一采用Socket通信,远端模块通过GPRS/短消息/4G与网管平台进行通信,设计上采用Socket方式接入远端模块。
(2)基于XML实现数据接口标准化,数据包按照“<数据包头>+<数据包长度>+<数据包内容>+<数据包尾>”,其中<数据包内容>采用XML格式。基于以上设计,使得不同厂家的产品都可通过这一标准化接口实现无缝对接,确保项目成果的可移植性、兼容性,提高成果利用率,避免重复建设;通过可扩展的标准化数据接口,后续可将多种哑资源设备(ODF、井盖、跳纤、甚至微波或光猫等末梢非标准设备)均纳入此网管平台,实现资源利用最大化,避免网管平台重复建设以及实现投资利用率最大化。
3、身份识别与授权开锁:通过智能钥匙和远端模块内RFID芯片和读卡器,能读取开门人员信息,系统进行身份与授权时段鉴别,对开关门锁进行有效控制。
身份识别与授权开锁功能实现方案如下:(1)智能钥匙内置远距离RFID标签。
(2)远端模块内置远距离RFID读卡器。
(3)在使用智能钥匙开门时,因门状态改变,远端模块被触发唤醒,其内置的读卡器读取智能钥匙中内置的RFID标签,得到标签编号。
(4)远端模块上传开门信息到网管平台,网管平台根据标签标号关联的人员身份,形成开门身份识别与记录。
(5)授权开锁功能通过智能钥匙与智能锁、网管平台来实现,对开关门锁进行有效控制。
4、超级省电设计:远端模块采用锂电池供电的方式,且其中部分部件不需要电池就能工作,避免了电池耗尽没有及时更换电池时箱门自动打开的安全隐患。采用超级省电设计,延长更换电池时间。
超级省电设计功能实现方案如下:远端模块由主控模块、GPRS模块、传感器等组成,从运行机制和硬件本身两个方面实现超级省电。
(1)硬件选型方面,选用低功耗、具有休眠模式的组件,比如主控芯片、GPRS模块、加速度传感器、温度传感器等。
(2)传感器与主控模块间采用硬件中断方式,主控模块在收到中断后即被唤醒,平时处于休眠状态。
(3)所有硬件仅在必须的时候工作,其余时间处于休眠状态。
5、光交箱资源管理:本平台在安装的过程中,对光交箱经纬度位置、导航地图识别码、光交箱周边环境照片进行自动电子化登记,实现了对光交箱资源的登记管理,运维人员可以利用车载导航方便的找到光交箱。
光交箱资源管理功能实现方案如下:(1)在对光交箱逐一安装远端感应模块和智能锁的安装过程中,通过网管平台手机App的光交箱管理功能,为光交箱和远端感应控制模块、智能锁建立对应关联关系。
(2)在使用手机App进行安装的过程中,利用手机的定位功能,在手机客户端中自动获取手机定位信息,录入光交箱经纬度信息、导航地图识别码等。
(3)在使用手机App进行安装的过程中,录入光交箱的纤芯资源信息、维护与施工纤芯变动信息等。
(4)在查找光交箱时,通过手机App提供的位置标注功能,快速查找到指定的光交箱及纤芯资源。施工使用端口需通过网管平台分配,按分配端口进行施工,施工完成后使用手机App更新纤芯使用信息并回传后台,后台自动更新。
6、数据分析处理能力:针对各类报警、性能信息进行定期分析,输出维护报表,可对高危、频繁故障站点进行有效的改善措施。
数据分析处理能力功能实现方案如下:(1)对报警、性能信息,按照每周、每月、每季、每年等不同统计周期,生成报警、性能信息的周报、月报、季报、年报。
(2)针对不同层次的管理人员,网管平台生成不同粒度和视角的统计报告。
(3)系统提供报警、性能信息的同比、环比等统计报告。
(4)对高危、频繁故障站点,系统支持选择特定的光交箱进行统计分析,生成统计报告。
本具体实施方式实现对光交箱等哑资源的授权智能开锁、状态实时监控、检修系统派单实时记录、异常实时报警等一系列智能化管理功能,有效解决光交箱管理过程中存在的问题,为光交箱等哑资源的安全管理、工程建设、日常维护管理及资源管理提供有效的保障,提升网络运维效率及安全性,可靠性高,具有广泛的市场应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.基于物联网技术的光交箱智能管理平台,其特征在于,包括网管平台和远端感应控制模块,网管平台的服务器放置在中心机房中,远端感应控制模块安装在光交箱上,远端感应控制模块通过GPRS和无线网络和网管平台进行信息交互,通过与网管平台的标准化接口进行交互,远端感应控制模块由传感器、远距离读卡模块、休眠触发式主控模块、GPRS/短消息通信模块、智能锁、智能钥匙及智能钥匙授权设备组成;网管平台由网管平台服务端、网管平台客户端和手机App组成,网管平台服务端安装在中心机房服务器上,包括安全加密/认证、监控处理、信息展示、地理信息处理、消息发送/接收、网络管理等模块,为远端感应控制模块、网管平台客户端和手机App提供支持,网管平台客户端采用B/S结构,包括智能锁和钥匙管理模块、安全管控模块、光交箱管理模块、光纤资源管理模块、人员管理模块、工单管理、统计分析模块和系统管理模块,手机App包括光交箱管理、安全管控、纤芯资源管理、工单管理与操作等功能。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的光交箱智能管理平台,其特征在于,所述的网管平台通过标准化接口管理远端感应控制模块等监控单元,通过Web Service等方式向上与综合资源管理系统、报警管理系统、代维支撑平台等上层应用平台的对接,实现报警的自动派发、资源信息的获取等增值功能。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的光交箱智能管理平台,其特征在于,所述的传感器包括门状态、温度、水浸、箱体姿态等传感器,当光交箱被倾斜、震动、移动时,传感器产生报警信号并发送;智能钥匙内置存储芯片,存储授权信息和开关锁记录,经过授权可以开启智能锁,同时内置远距离电子标签,电子标签由远距离读卡模块读取;智能锁为光交箱的锁闭装置,内置智能锁芯以及锁闭结构,智能锁为微功耗驱动的电子锁,由机械结构和电子控制部分组成,电子控制部分是镶嵌在锁芯中的控制模块,需要完成和智能钥匙的通讯、取电等工作,则启动锁机构;休眠触发式主控模块完成对各模块的控制和通讯并实时报警;GPRS/短消息通信模块将所有报警信息实时上传服务器,实现与网管平台的通信功能;智能钥匙授权设备用于提供给智能钥匙授权的硬件接口,连接电脑和智能钥匙,对智能钥匙进行读写权限的操作,也用于连接电子锁芯,读写锁码,授权设备通过USB接口接入电脑,使用网管平台对钥匙和锁进行授权管理。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的光交箱智能管理平台,其特征在于,所述的系统工作流程为:当移动客服接到故障电话,下达维修通知,移动公司创建维修工单或者当服务器收到光交箱告警/维修申请,系统自动产生工单,通过授权设备对智能钥匙授权,并通过客户端软件记录授权信息,代维人员通过手机App软件查询工单并携带智能钥匙到达故障光交箱,打开光交箱施工,若光交箱的智能锁读到钥匙号,则控制器只上传此次开关门信息,并打印各类记录信息表,代维人员进行故障检修;若智能锁未读到钥匙号,则控制器上传非法开门告警信息并记录,在客户端形成报警条,通过服务器发送告警短信并打印记录信息表。
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