CN105094070B - 无源户外设备的作业监控系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无源户外设备的作业监控系统，电源管理模块、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块及驱动模块和通信模块与单片机连接，单片机实收接收设备内电池电量检测数据和设备门开关闭数据和环境状态数据，判断、记录电池电量过低状态告警和设备状态告警数据及其发生时间，在设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；接收电源管理模块的电压信号并判断是否有接入外接电源，在没有接入外部电源时处于休眠状态；在接入外部电源后唤醒，通过通信模块向上位机发送设备上线信息、之前记录各数据，接收上位机下达的开门或锁门指令，向驱动模块发出开锁或闭锁驱动信号。本发明能防止破坏，提高管理效率。

Description

无源户外设备的作业监控系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种无源户外设备的作业监控系统及其操作方法,属于无源户外设备的作业监控技术领域。

背景技术

随着信息化时代的到来，也增加对基础网络的投入和建设力度，包括通信、环保、电力等行业都在加快发展各自的监控与服务网络。在这个过程中，户外设备的数量激增，这些户外设备都是基础网络的重要节点，起着至关重要的作用。

但是，户外设备的大量出现也带来了管理和维护的巨大困难。以通信行业为例，户外设备如户外机柜、光缆交接箱等通常放置在野外的无源环境中，周边情况复杂，容易遭到无关人员的破坏，不易维护。同时，进行装维作业的施工人员本身素质也参差不齐，个别施工人员为了方便省事，不进行规范操作，常直接破门强行打开户外设备或者装维作业完毕后不关门，这些行为都会致使户外设备被破坏，导致损失。而当户外设备被破坏后，运营商却无法进行跟踪追查并责任到人，最后的结果是破坏现象屡禁不止，无法改善。

除了人为破坏因素外，用于通信的户外设备，通常内设有皮缆及光纤等配线、适配机构，设备内部的温湿度等对工作环境，对通讯运行也会造成一定影响，而目前运营商也没有行之有效的方法来监控海量户外设备的状态信息，故而无法在工作环境超标时及时做出调整或补救措施，最终造成了户外设备不同程度的损伤。

当然，不仅仅是在通信行业，电力、环保等其他行业也出现了类似的问题和困难，海量的户外设备无法有效监控、也难以杜绝或防止破坏现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种能对户外无源设备进行监控，能防止破坏，提高管理效率，并降低运维成本的无源户外设备的作业监控系统及其操作方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：包括单片机以及与单片机连接的电源管理模块、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块以及驱动模块和通信模块；

所述的电源管理模块与设备内电池连接，并给各模块提供工作电压，电源管理模块设有外接电源接口，

所述的电池电压检测模块对设备内电池电量进行检测，并将检测到的电量检测数据上传单片机；

所述的实时时钟模块用于单片机的精确计时；

所述的设备状态检测模块包括用于实时检测设备门开闭状态的门开闭检测模块，将检测到的设备门开闭数据传到单片机；所述的通信模块用于单片机与上位机之间的通讯；

所述的单片机用于实时接收电量检测数据和设备门开闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，并记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；还用于接收电源管理模块的电压信号并判断是否有接入外接电源，在没有接入外部电源时，单片机处于休眠状态；在接入外部电源后单片机唤醒，通过通信模块向上位机发送设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间；用于接收上位机下达的开门或锁门指令，向驱动模块发出开锁或闭锁驱动信号；

所述的驱动模块接收单片机的开锁或闭锁驱动信号用于打开或关闭设备上的门锁。

本发明一种无源户外设备的作业监控系统的操作方法，其特征在于：在作业前的初始状态为无源户外设备门关闭，

⑴、单片机处于休眠状态，单片机实时接收电池电量检测数据、设备门开闭数据以及环境数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间；当判断在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；

⑵、操作人员将便携式的外置电源插入设备的外接电源接口上，单片机接收电源管理模块的电压信号并判断是否有外接电源；有外接电源时，单片机唤醒，通过通信模块将设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间上传上位机，上位机接收操作人员随身携带的通信工具所发出指定请求作业信号，上位机判断操作人员是否有作业权限，当判断有作业权限，通过通信模块向单片机下达开门指令，单片机接收开门指令向驱动模块发出开锁驱动信号，驱动模块开启设备上的门锁，如果判断无作业权限，上位机不发指令，作业结束；

⑶、开门后，操作人员进入作业，单片机实时接收电池电量检测数据、设备门开闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，将电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间通过通信模块上传上位机；

⑷、作业完成后操作人员关门并回复上位机，当单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警已解除，经通信模块上传上位机，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，上位机再向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员接收正常结束信息，拔出外接电源，作业结束；当单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警没有解除，或操作人员未关门而拨出外接电源，单片机判断设备异常状态告警存在，经通信模块上传上位机，上位机向操作人员的通信工具发出更改信息，操作人员按要求进行整改，直至解除所有告警，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，并向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员收接正常结束信息，拔出外接电源，作业结束。

本发明的无源户外设备的作业监控系统包括单片机以及与单片机连接的电源管理模块、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块以及驱动模块和通信模块，通过电源管理模块给各模块提供工作电源，通过实时时钟模块使单片机能精确计时，确保系统计时准确性，而电池电压检测模块对设备内的电池电量进行检测，并将检测的电池电量检测数据传至单片机，同时设备状态检测模块的门开闭检测模块检测设备门开闭数据，加之还可通过环境检测模块检测其内部的环境数据传到单片机，可实时检测设备状态信息，通过单片机对电池电量检测数据、设备门开闭数据以及环境数据进行处理，随时记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，在系统没有外接电源的前提下，作业监控系统在无源的状态下，仅依靠设备内部电池，在长时间处于低功耗休眠状态，实现无源状态下的低功耗处理，而在设备内电池电量不足或设备被异常打开和破坏时，能向上位机发出设备状态异常告警信息，使维护人员能及时对户外设备进行维护作业，而提高管理者对海量户外无源设备的管理效率，降低运维成本。本发明在外接电源后唤醒作业监控系统，作业监控系统将设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间上传上位机，通过上位机对作业监控系统实现管现。本发明作业监控系统是接收上位机的开门指令，通过单片机向驱动模块发出开锁驱动信号，自动开启设备上的门锁，操作人员进行作业，无需操作人员开门，有效防止由于操作人员操作不当而造成设备的损坏。本发明的设备状态检测模块采用门开闭检测模块，能实时检测设备门开闭状态，加之还可通过环境检测模块实时检测设备内部环境状态，对户外设备能进行多方面的监控，一旦户外设备破坏，能及时发现并对设备进行调整或补救措施，使设备处于良好的工作环境下。

本发明的作业监控系统在操作人员作业时，操作人员外置电源插入设备的外接电源接口，单片机判断有外接电源后，向上位机发送设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，上位机接收该信息时，还必须接收操作人员发送的指定作业信息，以判断操作人员是否有作业权限，而实现自动设备开锁；当作业完毕后，可检测操作人员能否正确作业，只有在设备没有任何告警时，实现自动锁门，故能彻底堵绝了一些人为的作业事故，方便管理。本发明通过上位机控制户外设备门锁的自动开启和关闭，在作业期间，单片机向上位机发出判断电池电量过低状态告警和设备状态告警，有告警时，上位机向操作人员的通信工具发出更改信息，操作人员按要求进行整改，监督操作人员能否按正常操作程序关闭设备上的门，不仅对操作人员起到监督作用，而且有效的堵绝了操作人员的工作失误。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1本发明无源户外设备的作业监控系统的结构框图。

图2是本发明单片机的电原理图。

图3是本发明电源管理模块的电原理图。

图4是本发明电池电压检测模块的电原理图。

图5是本发明实时时钟模块的电原理图。

图6是本发明门开闭检测模块的行程开关检测电路的电原理图。

图7是本发明门开闭检测模块的光电传感检测电路的电原理图。

图8是本发明环境检测模块的温湿度传感检测电路电原理图。

图9是本发明通信模块的电原理图。

图10是本发明驱动模块的电原理图。

图11是本发明无源户外设备的作业监控系统操作方法的逻辑图。

具体实施方式

见图1所示，本发明的无源户外设备的作业监控系统，包括单片机以及与单片机连接的电源管理模块、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块以及驱动模块和通信模块。本发明的单片机可采用具有8K系统内可编程Flash的8位微控制器，如采用ATmega88PA、ATmega48/V、ATmega88/V、ATmega168/V的微处理器U4。

本发明的电源管理模块与设备内电池连接，并给各模块提供工作电压，电池可采用锂电池，或其它电池，电源管理模块设有外接电源接口。见图2所示，本发明的电源管理电路包括用于给单片机、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块以及驱动模块提供电源的稳压电源电路，及用于给通信模块提供电源的电感电容π形滤波电路，稳压电源电路与电感电容π形滤波电路连接。

见图3所示，本发明稳压电源电路包括电池B2、稳压芯片U1以及三极管Q1和Q3，外接电源接口J1并接有瞬态抑制二极管D1，外接电源接口J1一路经二极管D4和电阻 R1以及电池B2、电阻R2接三极管Q1的集电极，外接电源接口J1另一路经二极管D7、电阻R13接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极经电阻的R14接三极管Q1的基极，电阻R12跨接在二极管D7与电阻R13结点及三极管Q3发射极之间，三极管Q3发射极接地；稳压芯片U1的输入端接二极管D4和D7、输出端接三极管Q1的发射极，稳压芯片U1的输入端接有电容C3、输出端接有并联的电容C4和电容E6。本发明稳压芯片U1 的输出端还接有电阻R15和电容E7构成的滤波支路，经稳压、滤波后稳压的电源提供给单片机、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块以及驱动模块。

见图3所示，本发明的电感电容π形滤波电路包括电感L1、二极管D2、D5以及电容E1和E2，二极管D2一端与二极管D4连接、另一端经电容E1与二极管D5并联支路、以及电感L1与电容E2连接，电容E1与二极管D5的并联支路及电容E1接地，经滤波后给通信模块提供稳压的电源，当外接电源电量不足掉电时，可通过电容E2存储的电量，使通信模块向上位机向出告警信息。见图3所示，在二极管D2的两端还可并接二极管D3。

见图4所示，本发明电池电压检测模块包括电阻R52、R53和R54以及电容C21和二极管D18，电池经电阻R52与电阻R53连接，连接在微处理器U4的AD端口的电容C21 与二极管D18并接支路接电阻R53的两端，且电阻R54接在电容C21与电阻R53之间，电池电压检测模块对设备内的电池电量进行检测，并将检测到的电量检测数据上传单片机。

见图5所示，本发明实时时钟模块由实时时钟芯片U2及其晶振Y2、电阻R16、R22、R23和R24以及电池B1电容C5和二极管D8外围电路构成，实时时钟芯片U2的5脚、6 脚和7脚分别接微处理器U4的27脚、28脚和32脚，本发明的实时时钟芯片U2可采用现ISL1208、DS1302、DS1307、PCF8485等，使实时时钟模块用于单片机的精确计时。

本发明的设备状态检测模块包括用于实时检测设备门开闭状态的门开闭检测模块，门开闭检测模块将检测到设备门开关闭数据上传单片机。本发明的门开闭模块包括安装在设备上的光电传感器和行程开关，且光电传感器和行程开关同时实时检测设备的门开闭状态，在可见度较好的白天，户外设备的铰链被破坏或者设备整体被强行破坏，则通过光电传感器能检测到设备打开，而到了漆黑的晚上，行程开关可以检测设备的开闭，因此通过光电传感器和行程开关的组合检测方式，确保能准确检测户外设备当前的打开或关闭状态。

见图6所示，本发明门开闭检测模块上的行程开关检测电路中行程开关S2安装在设备门上，行程开关S2的一端经电阻R28和R30、另一端经电容C16接微处理器U4的 MISO端口即16脚，瞬态二极管D13接在电阻R28与R30的结点与电容C16之间，电源 GVCC经电阻R29接电阻R28和R30的结点处。见图7所示，本发明的光电传感检测电路中的光电传感器可采用光敏电阻R32或发光二极管，光敏电阻R32或发光二极管安装在设备上并接近门处，光敏电阻R32或发光二极管的两端分别经电阻R34和二极管D19 接微处理器U4的GL1AD端口即25脚，电源GVCC经电阻R31接光敏电阻R32与电阻 R34的接点处，电容C22接在电阻R34与二极管D19之间。

本发明设备状态检测模块还具有实时检测设备内部环境状态的环境检测模块，环境检测模块将检测设备的其内部的环境数据传到单片机，本发明的环境检测模块包括安装在设备内部的加速度传感器或/和温湿度传感器或/和压力传感器，通过各传感器可有效检测户外设备的异常晃动、设备内部的测温湿度以及压力等情况，以防破坏。本发明的环境检测模块采用温湿度传感器芯片，见图8所示，温湿度传感器芯片U5为SHT11温湿度传感器，温湿度传感器芯片U5的1脚接地，电阻R50的一端接电源GVCC、另一端接温湿度传感器芯片U5的2脚，温湿度传感器芯片U5的4脚接电源GVCC，温湿度传感器芯片 U5的2脚和3脚分别接微处理器U4的DATA端口即1脚和SCK端口即24脚。

本发明的通信模块用于单片机与上位机之间的通讯，上位机可为终端处理器等，该通信模块如采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块。见图9所示，本发明通信模块采用SIM 系列的通信模块，见图9所示，为采用SIM900A芯片U3及其外围电路，芯片U3的58 脚及55脚之间并接有电容C1、C2以及电容E3、E4以及E5，三极管Q2的基极经电阻 R9接芯片U3的52脚，集电极经电阻R11和发光二极管D6接电源管理电路的电源，电阻R10接在三极管Q2的基极和发射极之间，通讯模块上的1脚、2脚以及16脚和66脚分别接微处理器U4的POWER端口即12脚、DTR端口即11脚以及S RESET端口即26 脚和STATUS端口即14脚，可通过电容E4和E5保存足量的电能，以便在系统异常掉电的情况下，有效利用所保存的电能向上位机发出告警信息。

本发明的单片机用于实收接收电量检测数据和设备门开关闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，并记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息。单片机用于接收电源管理模块的电压信号并判断是否有接入外接电源，在没有接入外部电源时单片机处于休眠状态；在接入外部电源后单片机唤醒，通过通信模块向上位机发送设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，接收上位机下达的开门或锁门指令，向驱动模块发开锁或闭锁驱动信号。见图2所示，本发明采用ATmega88PA 的微处理器U4及其外围电路，电源GVCC经电阻26接微处理器U4的29脚，电容C10 接微处理器U4的29脚与地之间，二极管D11并接地电阻R26上，开关S1并接在电阻 C10上，微处理器U4的7脚和8脚接电容C9和C11，晶振Y1接在电容C9和C11之间，微处理器U4的20脚接电容C14后接地，微处理器U4的其它端口与各模块连接，以实现作业监控系统的控制和处理。

本发明的驱动模块接收单片机的开锁或闭锁驱动信号用于打开或关闭设备上的门锁。见图10所示，本发明驱动模块包括三极管Q6和MOS晶体管Q7以及二极管D16，三极管Q6的基极经电阻R43接微处理器U4的ALM端口即13脚，三极管Q6的发射极经电阻R44接电源，且电阻R42接在电源GVCC与微处理器U4的ALM端口之间，三极管 Q6的集电极一路经电阻R46接MOS晶体管Q7的栅极，另一路接电阻R45后接地，MOS 晶体管Q7的源极经电阻R48接微处理器U4的current_AD端口即23脚，电阻R48的一端接电阻R47、另一端接电容C19和二极管D16，MOS晶体管Q7的漏极经二极管D15 接门锁，通过上位机的指令使单片机发出开锁或闭锁驱动信号，控制驱动模块用于打开或关闭设备上的门锁，本发明可采有电磁锁或电机锁。

见图11所示，本发明无源户外设备的作业监控系统的操作方法，在作业前的初始为无源户外设备门关闭，

⑴、单片机处于休眠状态，单片机实时接收电池电量检测数据、实时接收设备门开闭数据以及实时接收环境数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，当设备门被破坏，或户外设备的异常晃动或设备内部的测温湿度以及压力超出设定值，单片机判断有设备状态告警。当判断在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；

⑵、操作人员将便携式的外置电源插入设备的外接电源接口上，便携式的外置电源可采用充电宝等，单片机接收电源管理模块的电压信号并判断是否有外接电源。当有外接电源时，单片机唤醒，通过通信模块将设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间上传上位机，上位机接收操作人员随身携带的通信工具所发出指定请求作业信号，操作人员的通信工具为手机或掌上电脑或便携式手提电脑，上位机判断操作人员是否有作业权限，当判断有作业权限，通过通信模块向单片机下达开门指令，单片机接收开门指令向驱动模块发出开锁驱动信号，驱动模块开启设备上的门锁，如果判断无作业权限，上位机不发指令，作业结束。

⑶、开门后，操作人员进入作业，单片机实时接收电池电量检测数据、设备门开闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，将电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间通过通信模块上传上位机，对于户外通讯设备，在对光缆、光纤维护、开通等作业时，可更换电量过低电池，对设备门进行维修等各种作业。

⑷、作业完成后操作人员关门并回复上位机，当单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警已解除，经通信模块上传上位机，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，上位机再向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员接收正常结束信息拔出外接电源，作业结束。

当单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警没有解除，或操作人员未关门而拨出外接电源，单片机判断设备异常状态告警存在，经通信模块上传上位机，上位机向操作人员的通信工具发出更改信息，操作人员按要求进行整改，直至解除所有告警，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，并向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员收接正常结束信息，拔出外接电源，作业结束。

Claims (5)

1.一种无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：包括单片机以及与单片机连接的电源管理模块、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块以及驱动模块和通信模块；

所述的电源管理模块与设备内电池连接，并给各模块提供工作电压，电源管理模块设有外接电源接口，

所述的电池电压检测模块对设备内电池电量进行检测，并将检测到的电量检测数据上传单片机；

所述的实时时钟模块用于单片机的精确计时；

所述的设备状态检测模块包括用于实时检测设备门开闭状态的门开闭检测模块，将检测到的设备门开闭数据传到单片机；所述的通信模块用于单片机与上位机之间的通讯；

所述的单片机用于实时接收电量检测数据和设备门开闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，并记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；还用于接收电源管理模块的电压信号并判断是否有接入外接电源，在没有接入外部电源时，单片机处于休眠状态；在接入外部电源后单片机唤醒，通过通信模块向上位机发送设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间；用于接收上位机下达的开门或锁门指令，向驱动模块发出开锁或闭锁驱动信号；

所述的驱动模块接收单片机的开锁或闭锁驱动信号用于打开或关闭设备上的门锁。

2.根据权利要求1所述的无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：所述门开闭检测模块包括安装在设备上的光电传感器和行程开关，且光电传感器和行程开关同时实时检测设备的门开闭状态。

3.根据权利要求1所述的无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：所述设备状态检测模块还具有实时检测设备内部环境状态的环境检测模块，将检测的设备内部的环境数据上传单片机。

4.根据权利要求3所述的无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：所述环境检测模块包括安装在设备内部的加速度传感器或/和温湿度传感器或/和压力传感器。

5.根据权利要求1至4之一所述的无源户外设备的作业监控系统的操作方法，其特征在于：在作业前的初始状态为无源户外设备门关闭，

⑴、单片机处于休眠状态，单片机实时接收电池电量检测数据、设备门开闭数据以及环境数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间；当判断在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；

⑵、操作人员将便携式的外置电源插入设备的外接电源接口上，单片机接收电源管理模块的电压信号并判断是否有外接电源；有外接电源时，单片机唤醒，通过通信模块将设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间上传上位机，上位机接收操作人员随身携带的通信工具所发出指定请求作业信号，上位机判断操作人员是否有作业权限，当判断有作业权限，通过通信模块向单片机下达开门指令，单片机接收开门指令向驱动模块发出开锁驱动信号，驱动模块开启设备上的门锁，如果判断无作业权限，上位机不发指令，作业结束；

⑶、开门后，操作人员进入作业，单片机实时接收电池电量检测数据、设备门开闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，将电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间通过通信模块上传上位机；

⑷、作业完成后，操作人员未拔出外接电源关门并回复上位机，单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警已解除，经通信模块上传上位机，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，上位机再向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员接收正常结束信息，拔出外接电源，作业结束；单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警没有解除，或作业完成后操作人员未关门而拨出外接电源，单片机判断设备异常状态告警存在，经通信模块上传上位机，上位机向操作人员的通信工具发出更改信息，操作人员按要求进行整改，直至解除所有告警，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，并向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员收接正常结束信息，拔出外接电源，作业结束。