CN104637135B - 一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，包括以下步骤：将蓝牙设置为设备可见状态，搜索井盖蓝牙模块；如果有井盖蓝牙模块，进行连接，并获取其蓝牙服务，激活相应的井盖蓝牙模块；井盖蓝牙模块返回井盖MAC地址和已经进行加密处理的会话序列号，智能终端校验其验证码，获取井盖MAC地址；进行蓝牙开井、获取井盖状态、配置井盖参数操作，下发控制命令到井盖蓝牙模块，完成相应操作。采用本发明所提供的电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法可以通过支持智能移动终端利用蓝牙功能遥控启闭井盖锁控开关，同时还具有智能移动终端通过蓝牙功能索取井盖状态、智能移动终端通过蓝牙功能索取和配置井盖参数。

Description

一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法

技术领域

本发明涉及一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法。

背景技术

目前国内电力地下输电网的管理还处于粗放型的管理方式，隧道内电力设施被盗、私放电缆等情况时有发生。具备条件的电力隧道已经在出入口安装了门禁监控，在人孔井安装了井盖监控，但是一些离散的不具备施工布线条件的人孔井，还处于未管控的状态，不法分子可以轻松的进入人孔井偷盗或者破坏电力设备，给电力网的安全运行带来了极大隐患。

电力公司对电力隧道的运行工作一般采用定期巡视的方式，而随着城市电力网的迅速增加，仅靠大量增加电力巡视人员的方式难以应对电力管网的迅速增长和管理压力已经不现实，采用现代化的监控手段来提高电力管网的运维水平是当务之急。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，本方法取消传统的智能开锁器，利用蓝牙功能遥控启闭井盖锁控开关，同时还具有智能移动终端通过蓝牙功能索取井盖状态、智能移动终端通过蓝牙功能索取和配置井盖参数。半离线井盖监控系统的实施，可以实现对电力管道进行有效的出入管理，确保电力管道内电缆安全可靠的运行；可弥补原有人工巡检的方式的消耗人力资源大等缺点，真是实现以现代化监控手段来提高电力管网的运维水平和工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，包括以下步骤：

(1)将蓝牙设置为设备可见状态，搜索井盖蓝牙模块；

(2)如果有井盖蓝牙模块，进行连接，并获取其蓝牙服务，激活相应的井盖蓝牙模块；

(3)井盖蓝牙模块返回井盖MAC地址和已经进行加密处理的会话序列号，智能终端校验其验证码，获取井盖MAC地址；

(4)进行蓝牙开井、获取井盖状态、配置井盖参数操作，下发控制命令到井盖蓝牙模块，完成相应操作。

所述步骤(1)中，搜索井盖蓝牙模块的具体方法为：井盖蓝牙连续向外发送包括蓝牙名称、蓝牙MAC地址、蓝牙描述信息和蓝牙信号强度广播信息，智能移动终端蓝牙搜索井盖蓝牙模块发送的广播信息。如果搜索到匹配的井盖蓝牙模块广播信息则进行下一步，如果未搜索到匹配的井盖蓝牙模块广播信息则一直进行搜索。

所述步骤(2)中，连接井盖蓝牙模块的具体方法为：智能移动终端蓝牙根据搜索到的广播信息中的蓝牙MAC地址连接井盖蓝牙模块，如果连接到井盖蓝牙模块则进行下一步，如果未连接到井盖蓝牙模块则本次操作结束。

所述步骤(2)中，获取井盖蓝牙服务的具体方法智能移动终端蓝牙自动获取井盖蓝牙模块主动上报的服务信息，如果智能移动终端蓝牙获取井盖蓝牙服务成功则进行下一步，如果智能移动终端蓝牙获取井盖蓝牙服务失败则本次操作结束。

所述步骤(2)中，激活井盖蓝牙模块的具体方法为：根据我公司自主研发的通信协议，智能移动终端蓝牙激活井盖蓝牙模块，如果激活井盖蓝牙模块成功则进行下一步，如果激活井盖蓝牙模块失败则本次操作结束。

所述步骤(2)中，如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数操作，则需要重新开始。

所述步骤(3)中，校验加密序列号的方法为：激活井盖蓝牙模块成功后，井盖蓝牙模块返回井盖MAC地址和已经进行加密处理的会话序列号，同时，智能移动终端中也会进行加密处理产生一个会话序列号，并通过智能移动终端蓝牙将此加密会话序列号发送给井盖蓝牙模块，如果移动终端加密会话序列号与井盖终端加密会话序列号一致即进行校验成功，则进行下一步；如果移动终端端加密会话序列号与井盖端加密会话序列号不一致即进行校验失败，则本次操作结束；如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数操作，则需要从步骤一重新开始。

所述步骤(3)中，获取井盖MAC地址的方法为：通过验证加密会话序列号成功后，井盖终端会通过井盖蓝牙模块向智能移动终端蓝牙发送该井盖终端的MAC地址；此井盖的MAC地址是在井盖终端出厂前已经记录在该井盖终端内的象征身份信息的唯一的MAC地址；智能移动终端蓝牙获取井盖终端MAC地址成功后直接进行下一步操作。

所述步骤(4)中，其具体方法包括：

(4-1)蓝牙开井：编辑用户编号和井盖编号发送到半离线井盖前端机；半离线井盖前端机返回开井申请成功，则将“开井申请”按钮变为“蓝牙开井”按钮；验证蓝牙连接是否正常，如果蓝牙连接已断开，则提示用户，并退出业务处理；半离线井盖前端机下发蓝牙开井指令，发送成功或失败结果提示用户，等待半离线井盖返回开井结果，并将此结果发送移动终端端半离线井盖移动监控模块，在移动终端界面显示；

(4-2)获取井盖状态：进行索取井盖状态操作，半离线井盖前端机软件下发获取井盖状态指令，发送成功或失败结果提示用户，等待半离线井盖返回井盖状态结果；验证蓝牙连接是否正常，如果蓝牙连接已断开，则提示用户，并退出业务处理；获取半离线井盖返回的井盖状态结果，在移动终端界面显示，将井盖状态结果上报到半离线井盖前端机；

(4-3)配置井盖参数：在移动终端蓝牙和井盖蓝牙模块连接正常的情况下直接进行配置井盖参数的操作；在移动终端界面展示的参数列表中显示“编辑”的列就是可配置的动态参数；配置动态参数时，下发配置动态参数指令，内容包括参数编号和参数值。

所述步骤(4-3)中，可配置的参数包括：短信上报移动终端号码、蓝牙开启时间、短信上报周期、时钟时间和外盖离位告警时间。

一种采用上述方法的系统，包括：智能移动终端设备、半离线井盖终端设备和上层监控平台，智能移动终端设备通过自带的蓝牙功能搜索并连接半离线井盖终端设备上安装的蓝牙模块，然后通过其应用界面控制蓝牙井盖开井、获取井盖状态、配置井盖参数具体操作；其中：

所述智能移动终端设备，用于对蓝牙进行操作前，首先扫描附近蓝牙，再和扫描到的蓝牙设备进行配对连接，成功连接后，向井盖设备发送激活指令，建立移动终端和井盖通信互信机制，进行后续的指令通信；

所述上层监控平台，用于实现数据接收、数据处理、告警产生、实时监视和历史查看功能，支持多种常用设备的接入，能够快速对所监控的设备进行控制与数据响应，且拥有开放式的架构，便于扩展及第三方平台的接入；

所述半离线井盖终端，包括主控MCU单元，以及与主控MCU单元连接的外井盖状态监测单元、井盖状态监测单元、井盖把手监测单元、短信上报单元、蓝牙模块单元、井盖锁控单元、电池供电单元、电压转换单元和电压及电池电量监视单元。

具体半离线井盖终端的结构，与《一种电力隧道半离线井盖监控终端》，公开号CN203720585U中公开的半离线井盖终端相同。

所述智能移动终端设备具有GPS功能，行业用户在使用智能移动终端进行巡检工作时，在不同的位置系统会自动查询该位置附近的监测设备的状态，并展示给用户。

本发明的工作原理为：蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。

广播，上文提到的广播实际是指数字广播，数字广播是指将数字化了的音频信号、视频信号，以及各种数据信号，在数字状态下进行各种编码、调制、传递等处理。

加密算法：数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。

通信协议：通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。

本发明的有益效果为：

(1)采用本发明所提供的电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法可以通过支持智能移动终端利用蓝牙功能遥控启闭井盖锁控开关，同时还具有智能移动终端通过蓝牙功能索取井盖状态、智能移动终端通过蓝牙功能索取和配置井盖参数；

(2)半离线井盖监控系统的实施，可以实现对电力管道进行有效的出入管理，确保电力管道内电缆安全可靠的运行；可弥补原有人工巡检的方式的消耗人力资源大等缺点，真是实现以现代化监控手段来提高电力管网的运维水平和工作效率。

附图说明

图1为电力监控领域蓝牙控制半离线井盖方法的流程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，包括智能移动终端设备，半离线井盖终端设备，移动终端端应用程序、上层监控平台等。智能移动终端设备通过自带的蓝牙功能搜索并连接半离线井盖终端设备上安装的蓝牙模块，然后通过移动终端端程序的应用界面控制蓝牙井盖开井、获取井盖状态、配置井盖参数等具体操作。

所述移动终端端半离线井盖移动监控软件，是主要安装运行在智能移动终端客户端的应用软件。智能移动终端在对蓝牙进行操作前，首先扫描附近蓝牙，再和扫描到的蓝牙设备进行配对连接，成功连接后，向井盖设备发送激活指令，建立移动终端和井盖通信互信机制，进行后续的指令通信。智能移动终端一般都带有GPS功能，行业用户在使用智能移动终端进行巡检工作时，在不同的位置系统会自动查询该位置附近的监测设备的状态，并展示给用户。相应的蓝牙开井、获取井盖状态、配置井盖参数等操作都可在半离线井盖移动监控软件界面中完成。

所述电力监控平台，具备数据接收、数据处理、告警产生、实时监视、历史查看的功能。监控平台支持多种常用设备的接入，能够快速对所监控的设备进行控制与数据响应，且拥有开放式的架构，便于扩展功能及第三方平台的接入。该平台能够根据用户的需求进行模块的增减，满足用户不同层次的需求。

所述移动终端端半离线井盖移动监控软件与电力监控平台的关系，半离线井盖移动监控软件是电力监控平台的一部分。电力用户可使用智能移动终端开井以及获取井盖状态并上报监控中心平台，井盖被非法打开时亦可上报告警给监控平台。

所述半离线井盖终端，是我公司自主研发的一种采用高集成度及超低功耗设计的用于电力隧道的硬件设备，包括：主控MCU单元，以及与主控MCU单元分别连接的外井盖状态监测单元、井盖状态监测单元、井盖把手监测单元、短信上报单元、蓝牙模块单元、井盖锁控单元、电池供电单元、电压转换单元和电压及电池电量监视单元。

所述蓝牙，蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。

所述广播，上文提到的广播实际是指数字广播，数字广播是指将数字化了的音频信号、视频信号，以及各种数据信号，在数字状态下进行各种编码、调制、传递等处理。

所述加密算法：数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。

所述通信协议：通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。

如图1所示，一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖方法的流程，主要包括：搜索井盖蓝牙模块，连接井盖蓝牙模块，获取井盖蓝牙服务，激活井盖蓝牙模块，校验加密序列号，获取井盖MAC地址，蓝牙开锁、获取状态、配置参数等步骤组成。

步骤一：搜索井盖蓝牙模块，井盖蓝牙连续向外发送包括蓝牙名称、蓝牙MAC地址、蓝牙描述信息和蓝牙信号强度等广播信息，智能移动终端蓝牙搜索井盖蓝牙模块发送的广播信息。如果搜索到匹配的井盖蓝牙模块广播信息则进行下一步，如果未搜索到匹配的井盖蓝牙模块广播信息则一直进行搜索；

步骤二：连接井盖蓝牙模块，智能移动终端蓝牙根据步骤一中搜索到的广播信息中的蓝牙MAC地址连接井盖蓝牙模块。如果连接到井盖蓝牙模块则进行下一步，如果未连接到井盖蓝牙模块则本次操作结束。如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数等操作，则需要从步骤一重新开始；

步骤三：获取井盖蓝牙服务，智能移动终端蓝牙自动获取井盖蓝牙模块主动上报的服务信息，如果智能移动终端蓝牙获取井盖蓝牙服务成功则进行下一步，如果智能移动终端蓝牙获取井盖蓝牙服务失败则本次操作结束。如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数等操作，则需要从步骤一重新开始；

步骤四：激活井盖蓝牙模块，根据我公司自主研发的通信协议，智能移动终端蓝牙激活井盖蓝牙模块，如果激活井盖蓝牙模块成功则进行下一步，如果激活井盖蓝牙模块失败则本次操作结束。如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数等操作，则需要从步骤一重新开始；

步骤五：校验加密序列号，激活井盖蓝牙模块成功后，井盖蓝牙模块返回井盖MAC地址和已经进行加密处理的会话序列号。同时，智能移动终端中安装的我公司自主研发的半离线井盖移动监控软件也会进行加密处理产生一个会话序列号，并通过智能移动终端蓝牙将此加密会话序列号发送给井盖蓝牙模块。如果移动终端加密会话序列号与井盖终端加密会话序列号一致即进行校验成功，则进行下一步。如果移动终端端加密会话序列号与井盖端加密会话序列号不一致即进行校验失败，则本次操作结束。如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数等操作，则需要从步骤一重新开始；

步骤六：获取井盖MAC地址，通过步骤五中验证加密会话序列号成功后，井盖终端会通过井盖蓝牙模块向智能移动终端蓝牙发送该井盖终端的MAC地址。此井盖的MAC地址是我公司在井盖终端出厂前已经写死在该井盖终端内的象征身份信息的唯一的MAC地址。智能移动终端蓝牙获取井盖终端MAC地址成功后直接进行下一步操作。

步骤七：蓝牙开锁、获取状态、配置参数，1.蓝牙开井：编辑用户编号和井盖编号发送到半离线井盖前端机软件；半离线井盖前端机软件返回开井申请成功，则将“开井申请”按钮变为“蓝牙开井”按钮；验证蓝牙连接是否正常，如果蓝牙连接已断开，则提示用户，并退出业务处理；半离线井盖前端机软件下发蓝牙开井指令，发送成功或失败结果提示用户，等待半离线井盖返回开井结果，并将此结果发送移动终端端半离线井盖移动监控软件，在移动终端界面显示。2.获取井盖状态：进行索取井盖状态操作，半离线井盖前端机软件下发获取井盖状态指令，发送成功或失败结果提示用户，等待半离线井盖返回井盖状态结果；验证蓝牙连接是否正常，如果蓝牙连接已断开，则提示用户，并退出业务处理；获取半离线井盖返回的井盖状态结果，在移动终端界面显示，将井盖状态结果上报到半离线井盖前端机软件。3.配置井盖参数：在移动终端蓝牙和井盖蓝牙模块连接正常的情况下可直接进行配置井盖参数的操作。在移动终端界面展示的参数列表中显示“编辑”的列就是可配置的动态参数；配置动态参数时，下发配置动态参数指令，内容包括参数编号和参数值。可配置的参数包括：短信上报移动终端号码、蓝牙开启时间、短信上报周期、时钟时间、外盖离位告警时间。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，其特征是：包括以下步骤：

（1）将蓝牙设置为设备可见状态，搜索井盖蓝牙模块；

（2）如果有井盖蓝牙模块，进行连接，并获取其蓝牙服务，激活相应的井盖蓝牙模块；

（3）井盖蓝牙模块返回井盖MAC地址和已经进行加密处理的会话序列号，智能终端校验其验证码，获取井盖MAC地址；

（4）进行蓝牙开井、获取井盖状态、配置井盖参数操作，下发控制命令到井盖蓝牙模块，完成相应操作；

所述步骤（3）中，校验加密序列号的方法为：激活井盖蓝牙模块成功后，井盖蓝牙模块返回井盖MAC地址和已经进行加密处理的会话序列号，同时，智能移动终端中也会进行加密处理产生一个会话序列号，并通过智能移动终端蓝牙将此加密会话序列号发送给井盖蓝牙模块，如果移动终端加密会话序列号与井盖终端加密会话序列号一致即进行校验成功，则进行下一步；如果移动终端端加密会话序列号与井盖端加密会话序列号不一致即进行校验失败，则本次操作结束；如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数操作，则需要从步骤（1）重新开始。

2.如权利要求1所述的一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，其特征是：所述步骤（1）中，搜索井盖蓝牙模块的具体方法为：井盖蓝牙连续向外发送包括蓝牙名称、蓝牙MAC地址、蓝牙描述信息和蓝牙信号强度广播信息，智能移动终端蓝牙搜索井盖蓝牙模块发送的广播信息，如果搜索到匹配的井盖蓝牙模块广播信息则进行下一步，如果未搜索到匹配的井盖蓝牙模块广播信息则一直进行搜索。

3.如权利要求1所述的一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，其特征是：所述步骤（2）中，连接井盖蓝牙模块的具体方法为：智能移动终端蓝牙根据搜索到的广播信息中的蓝牙MAC地址连接井盖蓝牙模块，如果连接到井盖蓝牙模块则进行下一步，如果未连接到井盖蓝牙模块则本次操作结束。

4.如权利要求1所述的一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，其特征是：所述步骤（2）中，获取井盖蓝牙服务的具体方法智能移动终端蓝牙自动获取井盖蓝牙模块主动上报的服务信息，如果智能移动终端蓝牙获取井盖蓝牙服务成功则进行下一步，如果智能移动终端蓝牙获取井盖蓝牙服务失败则本次操作结束。

5.如权利要求3-4中任一项所述的一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，其特征是：所述步骤（2）中，如果要继续进行井盖锁控、索取井盖状态、索取配置井盖参数操作，则需要重新开始。

6.如权利要求1所述的一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，其特征是：所述步骤（3）中，获取井盖MAC地址的方法为：通过验证加密会话序列号成功后，井盖终端会通过井盖蓝牙模块向智能移动终端蓝牙发送该井盖终端的MAC地址；此井盖的MAC地址是在井盖终端出厂前已经记录在该井盖终端内的象征身份信息的唯一的MAC地址；智能移动终端蓝牙获取井盖终端MAC地址成功后直接进行下一步操作。

7.如权利要求1所述的一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法，其特征是：所述步骤（4）中，其具体方法包括：

（4-1）蓝牙开井：编辑用户编号和井盖编号发送到半离线井盖前端机；半离线井盖前端机返回开井申请成功，则将“开井申请”按钮变为“蓝牙开井”按钮；验证蓝牙连接是否正常，如果蓝牙连接已断开，则提示用户，并退出业务处理；半离线井盖前端机下发蓝牙开井指令，发送成功或失败结果提示用户，等待半离线井盖返回开井结果，并将此结果发送移动终端半离线井盖移动监控模块，在移动终端界面显示；

（4-2）获取井盖状态：进行索取井盖状态操作，半离线井盖前端机软件下发获取井盖状态指令，发送成功或失败结果提示用户，等待半离线井盖返回井盖状态结果；验证蓝牙连接是否正常，如果蓝牙连接已断开，则提示用户，并退出业务处理；获取半离线井盖返回的井盖状态结果，在移动终端界面显示，将井盖状态结果上报到半离线井盖前端机；

（4-3）配置井盖参数：在移动终端蓝牙和井盖蓝牙模块连接正常的情况下直接进行配置井盖参数的操作；在移动终端界面展示的参数列表中显示“编辑”的列就是可配置的动态参数；配置动态参数时，下发配置动态参数指令，内容包括参数编号和参数值。

8.一种采用如权利要求1-2中任一项所述的一种电力监控领域蓝牙控制半离线井盖的方法的系统，其特征是：包括：智能移动终端设备、半离线井盖终端设备和上层监控平台，智能移动终端设备通过自带的蓝牙功能搜索并连接半离线井盖终端设备上安装的蓝牙模块，然后通过其应用界面控制蓝牙井盖开井、获取井盖状态、配置井盖参数具体操作；其中：

所述智能移动终端设备，用于对蓝牙进行操作前，首先扫描附近蓝牙，再和扫描到的蓝牙设备进行配对连接，成功连接后，向井盖设备发送激活指令，建立移动终端和井盖通信互信机制，进行后续的指令通信；

所述上层监控平台，用于实现数据接收、数据处理、告警产生、实时监视和历史查看功能，支持多种常用设备的接入，能够快速对所监控的设备进行控制与数据响应，且拥有开放式的架构，便于扩展及第三方平台的接入；

所述半离线井盖终端，包括主控MCU单元，以及与主控MCU单元连接的外井盖状态监测单元、井盖状态监测单元、井盖把手监测单元、短信上报单元、蓝牙模块单元、井盖锁控单元、电池供电单元、电压转换单元和电压及电池电量监视单元。