CN106385332A - 一种基于wifi的运行数据采集和故障响应方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，包括至少由以下单元即，以公共网络平台实现彼此之间数据互联的基于WIFI技术的无线数据采集器、多个内置无线网卡的终端设备、无线路由器、调制解调器及设备数据采集和维护ERP云服务器组成的系统。无线路由器管理由多个终端设备和一个无线数据采集器组成的局域网络，多个终端设备将实时运行数据、故障信息通过无线路由器转发到无线数据采集器，无线数据采集器将运行数据、故障信息汇总并通过无线路由器、调制解调器将所述汇总数据发送到公共网络平台上并送达设备数据采集和维护ERP云服务器。本发明的故障响应时间更短，速度更快，数据采集和故障反应方法更直接，成本更低。

Description

一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法

技术领域

本发明涉及无线射频技术和信号分析系统及处理方法，特别是一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法。

背景技术

目前常用的设备运行数据的采集和故障应急响应的方法，基本是基于一台设备内置方式去完成，如备份服务器。另外，为了确保设备数据采集的实时性，在对设备数据采集时，大都采用有线连接的方式加以实施。再者，对于故障出现时候的应急处理，响应相对迟钝。尤其是设备布局分散、多区域、多种网络服务情况下，这种表现更加明显：第一，大量的布线导致成本较高，需要固定的基础设施，不适用于设备的低成本数据采集。其二，对于大量且布局分散的设备来说，若继续采取本机备份这种方式，只会导致费用提高，不会缩短系统的快速故障响应时间，无法达到故障快速反应的技术要求。第三，由于设备安装环境不一，为确保系统通信畅通，必须至少有2个以上的通信通道，才可以根本保证解决此类的相关需求。

而对于使用WIFI技术的无线网络，无线路由器统一对所有内置无线网卡的设备进行管理，设备的数据通过我们自行研发的一种基于WIFI技术的无线数据采集器来采集汇总。为此，在具体实现时，本发明采用无线数据采集器可以对若干个内置无线网卡的设备进行实时数据采集，无线数据采集器将采集到的数据通过数据包的形式透过无线路由器、调制解调器传输到Internet上，最终到达设备数据采集和维护ERP云服务器；如果正常通信有故障，系统还可以通过无线数据采集器内置的GPRS模组直接将数据上传到Internet再传到设备数据采集和维护ERP云服务器。以便达到并解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种设备的数据采集成本更低、系统的快速故障响应时间更短、故障反应速度更快、数据采集和故障反应方法更直接更快速、成本更低的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应系统，包括至少由以下单元即，以公共网络平台实现彼此之间数据互联的基于WIFI技术的无线数据采集器、多个内置无线网卡的终端设备、无线路由器、调制解调器及设备数据采集和维护ERP云服务器组成的系统。

具体的，所述无线数据采集器内置有GPRS收发模块、Flash存储器、控制芯片、内置聚合物锂电池、锂电池充电电路及外围耗电模块，所述设备数据采集和维护ERP云服务器包括后台控制软件。

一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，提供一个至少由以下单元即，以公共网络平台实现彼此之间数据互联的基于WIFI技术的无线数据采集器、多个内置无线网卡的终端设备、无线路由器、调制解调器及设备数据采集和维护ERP云服务器组成的系统，所述无线路由器管理由多个内置无线网卡的终端设备和一个无线数据采集器组成的局域网络，多个内置无线网卡的终端设备将实时运行数据、故障信息通过无线路由器转发到无线数据采集器，无线数据采集器将运行数据、故障信息汇总并通过无线路由器、调制解调器将所述汇总数据发送到公共网络平台上并送达设备数据采集和维护ERP云服务器。

具体的，所述无线数据采集器内置有GPRS收发模块，所述无线数据采集器在断电或者通信故障时，无线数据采集器可启动内置的GPRS收发模块，通过内置的GPRS收发模块直接访问公共网络平台，将所述汇总数据送达设备数据采集和维护ERP云服务器。

具体的，所述无线数据采集器采用数据心跳包的交互模式访问公共网络平台并和设备数据采集和维护ERP云服务器进行通信保持，使设备数据采集和维护ERP云服务器可以实时记录多个内置无线网卡的终端设备的运行情况，并备份该运行情况的历史数据。

具体的，所述无线数据采集器内置的GPRS接收模块实时接收多个内置无线网卡的终端设备的定位信息，并将该定位信息传输到设备数据采集和维护ERP云服务器，如果该定位信息出现与设备数据采集和维护ERP云服务器不同的数据或者数据出错，所述设备数据采集和维护ERP云服务器将进行故障报警。

具体的，所述无线数据采集器内设有控制芯片、内置聚合物锂电池、锂电池充电电路及外围耗电模块，所述控制芯片会对内置聚合物锂电池的充电情况、电量进行监控，如发现充电端没有供电，无线数据采集器将启动内置的GPRS收发模块，通过内置的GPRS收发模块直接访问公共网络平台，将所述汇总数据送达设备数据采集和维护ERP云服务器，告知设备数据采集和维护ERP云服务器供电故障，并自动切断锂电池充电电路、外围耗电模块。

具体的，所述无线数据采集器内置有Flash存储器，所述Flash存储器可备份多个内置无线网卡的终端设备的运行数据，供设备数据采集和维护ERP云服务器遇有数据校验请求时进行数据校验。

具体的，所述设备数据采集和维护ERP云服务器包括后台控制软件，该后台控制软件记录当前全部或者某一内置无线网卡的终端设备的运行情况，并且可将该运行情况通过该后台控制软件或者智能APP软件进行展示。

具体的，所述后台控制软件记录当前全部或者某一内置无线网卡的终端设备的故障资讯，并且记录故障处理流程、故障处理进展、以及维护人员考勤情况，并且可将该故障资讯、故障处理流程、故障处理进展、以及维护人员考勤情况信息通过该后台控制软件或者智能APP软件进行展示。

本发明的有益效果是：由于包括至少由以下单元即，以公共网络平台实现彼此之间数据互联的基于WIFI技术的无线数据采集器、多个内置无线网卡的终端设备、无线路由器、调制解调器及设备数据采集和维护ERP云服务器组成的系统，所述无线数据采集器内置有GPRS收发模块、Flash存储器、控制芯片、内置聚合物锂电池、锂电池充电电路及外围耗电模块，所述设备数据采集和维护ERP云服务器包括后台控制软件，所述无线路由器管理由多个内置无线网卡的终端设备和一个无线数据采集器组成的局域网络，多个内置无线网卡的终端设备将实时运行数据、故障信息通过无线路由器转发到无线数据采集器，无线数据采集器将运行数据、故障信息汇总并通过无线路由器、调制解调器将所述汇总数据发送到公共网络平台上并送达设备数据采集和维护ERP云服务器，所以，本发明的设备的数据采集成本更低，系统的快速故障响应时间更短，故障反应速度更快，数据采集和故障反应方法更直接更快速，成本更低。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

图1是本发明的系统组成方框图。

图2是本发明的无线数据采集器的电路结构示意图。

图3是本发明的无线数据采集器内的控制芯片的引脚图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3，本发明一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应系统，包括至少由以下单元即，以公共网络平台1实现彼此之间数据互联的基于WIFI技术的无线数据采集器2、多个内置无线网卡的终端设备3、无线路由器4、调制解调器5及设备数据采集和维护ERP云服务器6组成的系统。所述公共网络平台还与智能手机APP 7无线连接，所述设备数据采集和维护ERP云服务器还与显示终端IE 8连接。本发明所述的无线路由器、调制解调器、无线网卡、云服务器是公知技术，这里不详述。

具体的方案，所述无线数据采集器内置有GPRS收发模块、Flash存储器、控制芯片、内置聚合物锂电池、锂电池充电电路及外围耗电模块，所述设备数据采集和维护ERP云服务器包括后台控制软件。图2所示为SD-WiFi1035电路图。图3所示为SD WiFi Interface芯片图。

一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，提供一个至少由以下单元即，以公共网络平台1实现彼此之间数据互联的基于WIFI技术的无线数据采集器2、多个内置无线网卡的终端设备3、无线路由器4、调制解调器5及设备数据采集和维护ERP云服务器6组成的系统，所述无线路由器管理由多个内置无线网卡的终端设备和一个无线数据采集器组成的局域网络，多个内置无线网卡的终端设备将实时运行数据、故障信息通过无线路由器转发到无线数据采集器，无线数据采集器将运行数据、故障信息汇总并通过无线路由器、调制解调器将所述汇总数据发送到公共网络平台上并送达设备数据采集和维护ERP云服务器。实现第一种方式的数据交互。

具体的方案，所述无线数据采集器内置有GPRS收发模块，所述无线数据采集器在断电或者通信故障时，无线数据采集器可启动内置的GPRS收发模块，通过内置的GPRS收发模块直接访问公共网络平台，将所述汇总数据送达设备数据采集和维护ERP云服务器。实现第二种方式的数据交互。

在具体实施时，所述无线数据采集器采用数据心跳包的交互模式访问公共网络平台并和设备数据采集和维护ERP云服务器进行通信保持，使设备数据采集和维护ERP云服务器可以实时记录多个内置无线网卡的终端设备的运行情况，并备份该运行情况的历史数据。

在具体实施时，所述无线数据采集器内置的GPRS接收模块实时接收多个内置无线网卡的终端设备的定位信息，并将该定位信息传输到设备数据采集和维护ERP云服务器，如果该定位信息出现与设备数据采集和维护ERP云服务器不同的数据或者数据出错，所述设备数据采集和维护ERP云服务器将进行故障报警，督促维护人员及时处理。

在具体实施时，所述无线数据采集器内设有控制芯片、内置聚合物锂电池、锂电池充电电路及外围耗电模块，所述控制芯片会对内置聚合物锂电池的充电情况、电量进行监控，如发现充电端没有供电，无线数据采集器将启动内置的GPRS收发模块，通过内置的GPRS收发模块直接访问公共网络平台，将所述汇总数据送达设备数据采集和维护ERP云服务器，告知设备数据采集和维护ERP云服务器供电故障，并自动切断锂电池充电电路、外围耗电模块等。

具体的方案，所述无线数据采集器内置有Flash存储器，所述Flash存储器可备份多个内置无线网卡的终端设备的运行数据，供设备数据采集和维护ERP云服务器遇有数据校验请求时进行数据校验。

具体的方案，所述设备数据采集和维护ERP云服务器包括后台控制软件，该后台控制软件记录当前全部或者某一内置无线网卡的终端设备的运行情况，并且可将该运行情况通过该后台控制软件或者智能APP软件进行展示，以便管理人员、维护人员第一时间了解情况。

具体的方案，所述后台控制软件记录当前全部或者某一内置无线网卡的终端设备的故障资讯，并且记录故障处理流程、故障处理进展、以及维护人员考勤情况，并且可将该故障资讯、故障处理流程、故障处理进展、以及维护人员考勤情况信息通过该后台控制软件或者智能APP软件进行展示。便于大型设备维护团队的管理。

本发明设备数据采集和维护ERP云服务器通过内置系统应用软件或者智能手机APP，可以显示当前设备当前相关信息和故障信息。该系统解决了设备供电情况、设备位置、设备运行情况、故障情况等等数据时延问题和通信失败问题，克服了现有技术中存在的缺点和不足。

本发明的技术方案如下；

1、采用后备式电源对无线数据采集器供电：如果无线数据采集器检测到后备电源启动，说明目前的设备供电有问题，这样可以应急启动GPRS模块进行后备通信，以告知设备数据采集和维护ERP云服务器。

2、无线数据采集器内置GPS模组，实现设备定位：对于大量的分散分布的设备来说，要实时知道他们目前的位置，尤其是设备更改位置时，设备数据采集和维护ERP云服务器对于设备位置的基本数据输入及更新维护是一个极其繁重的工作，本发明采用实时读取GPS数据，可以大大减轻后台的工作量，减少人工录入的错误率。

3、采取10秒间歇长度在0.1ms的数据心跳包：为减少节点之间的通信开销，延长网络的生存周期，必须尽可能减少数据心跳包的数据长度，以便快速实现云服务器和无线数据采集器的数据交换。

根据上述的解决技术手段，汇总系统基本功能；

产品功能一：数据心跳包。设备数据采集和维护ERP云服务器后台管理人员可通过计算机监控软件或者通过安装在智能手机上面的APP软件实时查询设备和服务器之间的网络测速，了解数据是否调包，各时间段的传输数据的稳定性等等。

产品功能二：设备实时数据上传。通过数据表、地图的形式可以查询某台设备实时数据，也可以查询一定时间内设备的运行轨迹，方便维护人员对某一设备进行深入分析之用。

产品功能三：设备MTBF数据库形成。可以根据设备发生故障率的间歇时间、相关指标设定、平均故障间隔时间、设备本身故障还是网络通信故障等等提供切实可靠的数据，以便后续对设备软硬件进行持续性改进。

产品功能四：设备主要部件的损坏率。云服务器可以对设备各部件的出厂信息、ID号、使用状况等信息进行数据汇总，可以对设备不同供应商的不同产品型号的部件的损坏率进行汇总、统计、比较，可作为未来设备采购时的选择凭据。

产品功能五：设备软件升级对系统影响。设备升级不同版本时，通过云服务器的实时反馈，可以使我们第一时间了解设备对目前版本的切合度是否良好。

产品功能六：设备各部件集成度的关联性。设备各部件的集成度是否对设备的使用寿命、故障率等是否有影响。对设备后续世代的产品升级提供详尽的数据依据。

产品功能七：设备不同的安装条件对设备的影响。由于设备的安装条件千差万别，所以汇总设备在不同环境下的安装条件对故障率的影响就变得尤其重要。

产品功能八：季节性高强度使用对设备的影响。如设备在春运、节假日等高强度使用下是否对故障率有影响，了解并分析这些影响对设备从部品到配件是否有特殊需求，对于季节性的物料及易耗品准备做更为详尽的分析，便于精准管理。

产品功能九：不同入网设备及接入对设备的影响。对当前Internet的主要接入设备和接入方式进行分析，尤其是对于铁通、电信、移动及联通等相关运营商的入网基本技术指标进行大量的数据分析，一遍提供给市场推广部门做详细的运营商绩效分析。

本发明公开的一种基于WIFI技术对内置无线网卡的设备运行数据采集、数据传输和故障应急响应系统的实现方法，其主要由一种基于WIFI技术的无线数据采集器、若干个内置无线网卡的设备、无线路由器、调制解调器和设备数据采集和维护ERP云服务器构成。其中

一种基于WIFI技术的无线数据采集器，其主要模块是安放在壳体内的控制芯片，控制芯片分别与4G/GPRS/EDGE接口模块、WIFI接口模块、HDMI视频输出模块、GPS定位模块、电源管理模块、内存扩展模块连接，4G/GPRS/EDGE接口模块与控制芯片双向数据连接，HDMI视频输出模块与控制芯片单向数据连接，GPS定位模块与控制芯片单向数据连接，内存扩展模块与控制芯片双向数据连接，WIFI接口模块与控制芯片双向数据连接，该WIFI接口模块工作频率在2.4GHz，基于IEEE 802.11b/g/n标准协议。

内置无线网卡的设备，其内置的无线网卡是工作频率在2.4GHz，基于IEEE802.11b/g/n标准协议。该部件和设备的控制器相双向连接。

无线路由器是一种属于网络层一种标准化互联设备，调制解调器是一种常规接入Internet的标准设备，他们的功能在于实现Internet网络连接，从而实现无线数据采集器和设备数据采集和维护ERP云服务器的数据交换。

此外，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：提供一个至少由以下单元即，以公共网络平台（1）实现彼此之间数据互联的基于WIFI技术的无线数据采集器（2）、多个内置无线网卡的终端设备（3）、无线路由器（4）、调制解调器（5）及设备数据采集和维护ERP云服务器（6）组成的系统，所述无线路由器管理由多个内置无线网卡的终端设备和一个无线数据采集器组成的局域网络，多个内置无线网卡的终端设备将实时运行数据、故障信息通过无线路由器转发到无线数据采集器，无线数据采集器将运行数据、故障信息汇总并通过无线路由器、调制解调器将所述汇总数据发送到公共网络平台上并送达设备数据采集和维护ERP云服务器。

2.根据权利要求1所述的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：所述无线数据采集器内置有GPRS收发模块，所述无线数据采集器在断电或者通信故障时，无线数据采集器可启动内置的GPRS收发模块，通过内置的GPRS收发模块直接访问公共网络平台，将所述汇总数据送达设备数据采集和维护ERP云服务器。

3.根据权利要求1所述的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：所述无线数据采集器采用数据心跳包的交互模式访问公共网络平台并和设备数据采集和维护ERP云服务器进行通信保持，使设备数据采集和维护ERP云服务器可以实时记录多个内置无线网卡的终端设备的运行情况，并备份该运行情况的历史数据。

4.根据权利要求2所述的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：所述无线数据采集器内置的GPRS接收模块实时接收多个内置无线网卡的终端设备的定位信息，并将该定位信息传输到设备数据采集和维护ERP云服务器，如果该定位信息出现与设备数据采集和维护ERP云服务器不同的数据或者数据出错，所述设备数据采集和维护ERP云服务器将进行故障报警。

5.根据权利要求2所述的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：所述无线数据采集器内设有控制芯片、内置聚合物锂电池、锂电池充电电路及外围耗电模块，所述控制芯片会对内置聚合物锂电池的充电情况、电量进行监控，如发现充电端没有供电，无线数据采集器将启动内置的GPRS收发模块，通过内置的GPRS收发模块直接访问公共网络平台，将所述汇总数据送达设备数据采集和维护ERP云服务器，告知设备数据采集和维护ERP云服务器供电故障，并自动切断锂电池充电电路、外围耗电模块。

6.根据权利要求1所述的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：所述无线数据采集器内置有Flash存储器，所述Flash存储器可备份多个内置无线网卡的终端设备的运行数据，供设备数据采集和维护ERP云服务器遇有数据校验请求时进行数据校验。

7.根据权利要求1所述的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：所述设备数据采集和维护ERP云服务器包括后台控制软件，该后台控制软件记录当前全部或者某一内置无线网卡的终端设备的运行情况，并且可将该运行情况通过该后台控制软件或者智能APP软件进行展示。

8.根据权利要求7所述的基于WIFI的运行数据采集和故障响应方法，其特征在于：所述后台控制软件记录当前全部或者某一内置无线网卡的终端设备的故障资讯，并且记录故障处理流程、故障处理进展、以及维护人员考勤情况，并且可将该故障资讯、故障处理流程、故障处理进展、以及维护人员考勤情况信息通过该后台控制软件或者智能APP软件进行展示。