CN108965323A - 机电设备防止恶意抢夺保养的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：1)设置机电设备用的控制器和物联模组，2)在所述控制器内部建立若干个标志和操作密码并保存在控制器内部，所述标志和密码的数据信息具有掉电保存功能，以防止人为断电清除所述标志和操作密码；3)控制器和物联模组握手后，控制器对保养服务的操作密码需要根据云服务器发出的动态密码来验证，做到一次保养一次授权，以确保对机电设备的保养操作由控制终端控制；4)云服务器根据控制终端的命令，下发“操作密码”给物联模组，再让物联模组下发给控制器；无论物联模组合法与否都返回一条数据能变化的报文给物联模组。具有防止被恶意抢夺保养、保养规范、保养质量有保证以及保证机电设备安全运行等特点。

Description

机电设备防止恶意抢夺保养的方法
技术领域
本发明涉及一种机电设备防止恶意抢夺保养的方法，尤其是适用于空气压缩机系统防止恶意抢夺保养的方法。属于设备控制器技术领域。
背景技术
空气压缩机是常用的机电设备。空气压缩机是一种用以压缩气体的机电设备。空气压缩机是一种将电动机的机械能转换成气体压力势能的机电设备，也是压缩空气的气压发生装置。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。空气压缩机是不少企业主要的机械动力设备之一，在工业中应用十分广泛。为了使空气压缩机能够正常可靠地运行，保证机组的使用寿命，须制定详细的维护计划，执行定人操作、定期维护、定期检查保养，使空压机组保持清洁、无油、无污垢。现有技术中，由于互联网技术广泛应用在电机设备中，空气压缩机通常联接在互联网中以利于远程监测及控制，因此存在容易被恶意抢夺保养、保养不规范、保养质量无保证以及安全隐患等问题。
发明内容
本发明的目的，是为了解决现有机电设备容易被恶意抢夺保养，存在保养不规范、保养质量无保证以及安全隐患等问题，提供一种机电设备防止恶意抢夺保养的方法。具有防止被恶意抢夺保养、保养规范、保养质量有保证以及保证机电设备安全运行等突出的实质性特点和显著技术进步。
本发明的目的可以通过采取以下技术方案实现：
机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：
1)设置机电设备用的控制器和物联模组，所述控制器内置在机电设备中，该控制器通过通讯端口与物联模组有线连接，物联模组通过无线连接云服务器，构成服务器与控制终端双向连接结构；
2)在所述控制器内部建立若干个标志和操作密码并保存在控制器内部，所述标志和密码的数据信息具有掉电保存功能，以防止人为断电清除所述标志和操作密码；
3)控制器和物联模组握手后，控制器对保养服务的操作密码需要根据云服务器发出的动态密码来验证，做到一次保养一次授权，以确保对机电设备的保养操作由控制终端控制；
4)云服务器根据控制终端的命令，下发“操作密码”给物联模组，再让物联模组下发给控制器；控制器对接收来自物联模组的“操作密码”验证后，则返回数据给物联模组、以提供物联模组的双向验证；控制器将接收到物联模组发送的数据进行运算验证，如果验证正确则是合法的物联模组，如果错误则是不合法的物联模组；无论物联模组合法与否都返回一条数据能变化的报文给物联模组；
5)物联模组在正常工作状态收到控制器返回的数据后运算验证全部数据；如果正确则是合法的控制器；如果错误则是不合法的控制器；且将物联模组和控制器的验证结果、通讯发送和接收次数(通讯质量)、“云盒有效标志”、“云盒存在标志”和“密码本地远程标志”上报云服务器；如果物联模组接收到控制器返回不合法报文，再重复第3)-4)点的操作，直到物联模组接收到控制器返回合法报文为止，完成一次正常的机电设备保养。
本发明的目的还可以通过采取以下技术方案实现：
进一步地，第2)点中，控制器的操作密码根据实际运行情况决定由本地产生或远程产生。
进一步地，第3)点中，握手有重握机制；控制器和物联模组内部各启动通讯次数统计，控制器在设定时间内根据握手情况判断物联模组是否存在标志并保存标志；控制器主程序大循环中根据存在标志和有效标志定时处理判断，如有发现物联模组被拆卸则启动本地告警。
进一步地，第3)点中所述的控制器和物联模组，或设置由云服务器3点击触发握手。
进一步地，第4)点中，下发“操作密码”给物联模组2，是指云服务器根据“密码本地远程标志”下发“操作密码”给物联模组。
进一步地，第4)点中，控制器和物联模组的握手数据按照完全相同的编、解码和加密方式产生；通讯报文数据用于握手和动态密码传递；物联模组发送命令给控制器：发送的数据帧格式：地址+功能码+数据长度+握手数据+CRC16；由物联模组生成后发送给控制器验证；控制器对接收来自物联模组的“操作密码”验证后，则返回数据给物联模组，返回的数据帧格式：控制器地址+功能码+数据长度+握手数据+CRC16；这个是控制器生成后发送给物联模组的验证；控制器接收到物联模组发送的数据按照同样方法运算验证全部数据。
进一步地，设备保养服务密码由云端服务器动态生成，然后服务器下发给物联模组，让物联模组和控制器通讯，将设备保养服务密码传递给控制器保存使用；同时服务器使用短信发给已经授权的保养操作人员同样的保养服务密码。操作人员根据密码对设备进行保养操作，操作完成后则清除本次保养服务密码，因此具有设备保养服务密码动态生成功能，实现一次一授权。
本发明具有如下突出的实质性特点和显著技术进步：
1、本发明通过设置机电设备用的控制器和物联模组，所述控制器内置在机电设备中，该控制器通过通讯端口与物联模组有线连接，物联模组通过无线连接云服务器，构成服务器与控制终端双向连接结构；在所述控制器内部建立若干个标志和操作密码并保存在控制器内部，所述标志和密码的数据信息具有掉电保存功能，以防止人为断电清除所述标志和操作密码；控制器和物联模组握手后，控制器对保养服务的操作密码需要根据云服务器发出的动态密码来验证，做到一次保养一次授权，以确保对机电设备的保养操作由控制终端控制；云服务器根据控制终端的命令，下发“操作密码”给物联模组，再让物联模组下发给控制器；控制器对接收来自物联模组的“操作密码”验证后，则返回数据给物联模组、以提供物联模组的双向验证；控制器将接收到物联模组发送的数据进行运算验证，如果验证正确则是合法的物联模组，如果错误则是不合法的物联模组；无论物联模组合法与否都返回一条数据能变化的报文给物联模组；因此能够解决现有机电设备容易被恶意抢夺保养，存在保养不规范、保养质量无保证以及安全隐患等问题，具有防止被恶意抢夺保养、保养规范、保养质量有保证以及保证机电设备安全运行等突出的实质性特点和显著技术进步。
2、本发明利用物联模组将机电设备的运行数据、运行状态和告警信息采集传输到云服务器中；云服务器将接收到的机电设备的运行数据、运行状态和告警信息后，首先根据预存的机电设备的通讯协议信息确定机电设备的型号和所在位置，然后对数据按照通讯协议解析，反馈到设备使用者的Web/App终端并呈现出来，因此具有机电设备远程实时监测等特点和有益技术效果。
3、本发明通过机电设备的控制器和物联模组按照协议约定定时握手，如果有人为拆除云盒破坏控制器和物联模组的通讯，则机电设备的控制器产生拆除告警，并使用声光一直告警，提示设备业主发现问题。
4、本发明按照机电设备的控制器和物联模组的协议约定定时通讯，因为协议中的数据可以按照规律变化，防止有人恶意破解。
附图说明
图1为本发明涉及的机电设备防止恶意抢夺保养的方法的设备连接框图。
图2为本发明涉及的控制器和物联模组的握手通讯示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来说明本发明的技术方案。
具体实施例1：
参照图1和图2，本实施例1涉及的机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：
设置机电设备用的控制器1-1和物联模组2，所述控制器1-1内置在机电设备中，该控制器1-1通过通讯端口与物联模组2有线连接，物联模组2通过无线通讯和云服务器3连接，构成控制器1-1与控制终端4双向连接结构；实现了服务器与控制终端双向连接；
2)在所述控制器1-1内部建立若干个标志和操作密码并保存在控制器1-1内部，所述标志和密码的数据信息具有掉电保存功能，以防止人为断电清除所述标志和操作密码；
3)控制器1-1和物联模组2握手后，控制器1-1对保养服务的操作密码需要根据云服务器3发出的动态密码来验证，做到一次保养一次授权，以确保对机电设备的保养操作由控制终端4控制；
4)云服务器3根据控制终端4的命令，下发“操作密码”给物联模组2，再让物联模组2下发给控制器1-1；控制器1-1对接收来自物联模组2的“操作密码”验证后，则返回数据给物联模组2、以提供物联模组2的双向验证；控制器1-1将接收到物联模组2发送的数据进行运算验证，如果验证正确则是合法的物联模组2，如果错误则是不合法的物联模组2；无论物联模组2合法与否都返回一条数据能变化的报文给物联模组2；
5)物联模组2在正常工作状态收到控制器1-1返回的数据后运算验证全部数据；如果正确则是合法的控制器1-1；如果错误则是不合法的控制器；且将物联模组2和控制器1-1的验证结果、通讯发送和接收次数、“云盒有效标志”、“云盒存在标志”和“密码本地远程标志”上报云服务器3；如果物联模组2接收到控制器1-1返回不合法报文，再重复第3)-4)点的操作，直到物联模组2接收到控制器1-1返回合法报文为止，完成一次正常的机电设备保养。
本实施例中：
第2)点中，控制器1-1的操作密码根据实际运行情况决定由本地产生或远程产生。
第3)点中，握手有重握机制；控制器1-1和物联模组2内部各启动通讯次数统计，控制器1-1在设定时间内根据握手情况判断物联模组2是否存在标志并保存标志；控制器1-1主程序大循环中根据存在标志和有效标志定时处理判断，如有发现物联模组2被拆卸则启动本地告警。第3)点中所述的控制器1-1和物联模组2，或设置由云服务器3点击触发握手。
第4)点中，下发“操作密码”给物联模组2，是指云服务器3根据“密码本地远程标志”下发“操作密码”给物联模组2。控制器1-1和物联模组2的握手数据按照完全相同的编、解码和加密方式产生；通讯报文数据用于握手和动态密码传递；物联模组2发送命令给控制器1-1：发送的数据帧格式：地址+功能码+数据长度+握手数据+CRC16；由物联模组2生成后发送给控制器1-1验证；控制器1-1对接收来自物联模组2的“操作密码”验证后，则返回数据给物联模组2，返回的数据帧格式：控制器1-1地址+功能码+数据长度+握手数据+CRC16；这个是控制器1-1生成后发送给物联模组2的验证；控制器1-1接收到物联模组2发送的数据按照同样方法运算验证全部数据。
设备保养服务密码由云端服务器动态生成，然后服务器下发给物联模组，让物联模组和控制器通讯，将设备保养服务密码传递给控制器保存使用；同时服务器使用短信发给已经授权的保养操作人员同样的保养服务密码。操作人员根据密码对设备进行保养操作，操作完成后则清除本次保养服务密码，因此具有设备保养服务密码动态生成功能，实现一次一授权。
下面以空气压缩机为应用实例说明本发明的工作原理：
1)在控制器1-1内部建立三个标志(每个标志1字节)和一个操作密码(4字节)，都需要能够掉电保存的；三个标志包括：
“云盒有效标志”，物联模组2称为云盒，初始为0，当控制器1-1接收到云盒发来的数据启动通讯次数统计；当次数达到(50条)时，将“云盒有效标志”置1并保存，表示系统有有效的云盒，能从0变1，不能从1变0；
“云盒不存在标志”，初始为0，当控制器在(2小时内)没有收到一次正确握手，则将“云盒不存在标志”置1并保存；当控制器收到云盒发来的正确握手则将“云盒不存在标志”置0并保存起来；
“密码本地远程标志”初始为0(＝0无，＝1本地产生，＝2远程产生)
“操作密码”初始为0；保存保养周期修改操作密码(验证码)；
2)判断处理
定时(30分钟)握手一次；也可由服务器点击触发让云盒发送；
在和云盒通讯的串口接收部分启动通讯次数统计，当次数达到(50条)时，将“云盒有效标志”置1并保存；
当控制器1-1在(2小时内)没有收到一次正确握手，则将“云盒不存在标志”置1并保存；当控制器1-1收到云盒发来的正确握手则将“云盒不存在标志”置0并保存起来；
主程序大循环中定时处理：“云盒不存在标志”和“云盒有效标志”相“与”结果为1则控制器1-1的“云盒拆除”故障置1，开启(声光)报警；结果为0则控制器1-1的“云盒拆除”故障置0，关闭(声光)报警；
控制器1-1内如果“输入密码”等于“操作密码”则(24小时)后清“密码有效标志”和“操作密码”；控制器1-1本次上电运行(2小时)后根据“云盒有效标志”如果为0(表示没有云盒)，则启动控制器1-1内部默认固定的“操作密码”且对“密码本地远程标志”置1；控制器1-1接收到握手数据中的密码不为0则将接收到的密码复制给“操作密码”对“密码本地远程标志”置2，都保存起来；
3)通讯
握手数据由云盒和控制器1-1按照完全相同的编、解码和加密方式产生；本数据用于握手和动态密码传递；
云盒发送命令给控制器1-1；
发送数据组成：可用云盒内部计时或用读取控制器的时间数据(都是累积变化的)产生(选取8字节，打乱)加通讯发送次数累加数据(4字节)对这12字节进行CRC32运算产生(4字节)CRC32数据，加“操作密码”(4字节，如果收到“密码本地远程标志”等于2则填0)对前面的12+4+4＝20字节数据用MD5加密产生(8字节)；
帧格式：地址(01H)+功能码(AAH)+数据长度(1CH)+握手数据28字节(数据固定打乱)+CRC16(2字节)；由云盒生成后发送给控制器验证；
云盒接收来自控制器1-1的命令：
返回数据组成：可用控制器1-1内部数据(都是累积变化的)产生(选取5字节，打乱)加通讯接收次数累加数据(4字节)加“云盒有效标志”(1字节)加“云盒存在标志”(1字节)加“密码本地远程标志”(1字节)对这5+4+1+1+1＝12字节进行CRC32运算产生(4字节)CRC32数据，对前面的12+4＝16字节数据用MD5加密产生(8字节)；
帧格式：控制器地址(01H)+功能码(AAH/55H)+数据长度(18H)+握手数据24字节(数据固定打乱)+CRC16(2字节)；这个是控制器生成后发送给云盒验证；功能码(如果控制器验证云盒合法则返回AAH，否则返回55H)；
控制器1-1接收到云盒发送的数据后按照同样运算验证全部数据；如果正确则是合法的云盒；如果错误则是不合法的云盒；不管是否合法都返回一条数据能变化的报文给云盒；
云盒(没有拆掉，在正常工作状态)收到控制器1-1返回的数据后按照同样运算验证全部数据；如果正确则是合法的控制器；如果错误则是不合法的控制器；且将云盒和控制器的验证结果、通讯发送和接收次数(通讯质量)、“云盒有效标志”、“云盒存在标志”和“密码本地远程标志”上报服务器；如果云盒接收到控制器返回不合法报文，再通讯2次；
云服务器3根据“密码本地远程标志”为0则下发“操作密码”给云盒；让云盒下发给控制器1-1；
实际应用中，控制器和云盒的定时相互检测和验证，可以实现机电设备远程实时监测，防止拆卸，防止暴力破解，设备保养服务密码动态生成等特点。
本发明涉及的控制器和物联模组(云盒)具有机电设备远程实时监测，防止拆卸，防止暴力破解，设备保养服务密码动态生成等特点。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术人员在本发明揭露的范围内,根据本发明技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：
1)设置机电设备用的控制器(1-1)和物联模组(2)，所述控制器(1-1)内置在机电设备中，该控制器(1-1)通过通讯端口与物联模组(2)有线连接，物联模组(2)通过无线通讯和云服务器(3)连接，构成控制器(1-1)与控制终端(4)双向连接结构；
2)在所述控制器(1-1)内部建立若干个标志和操作密码并保存在控制器(1-1)内部，所述标志和密码的数据信息具有掉电保存功能，以防止人为断电清除所述标志和操作密码；
3)控制器(1-1)和物联模组(2)握手后，控制器(1-1)对保养服务的操作密码需要根据云服务器(3)发出的动态密码来验证，做到一次保养一次授权，以确保对机电设备的保养操作由控制终端(4)控制；
4)云服务器(3)根据控制终端(4)的命令，下发“操作密码”给物联模组(2)，再让物联模组(2)下发给控制器(1-1)；控制器(1-1)对接收来自物联模组(2)的“操作密码”验证后，则返回数据给物联模组(2)、以提供物联模组(2)的双向验证；控制器(1-1)将接收到物联模组(2)发送的数据进行运算验证，如果验证正确则是合法的物联模组(2)，如果错误则是不合法的物联模组(2)；无论物联模组(2)合法与否都返回一条数据能变化的报文给物联模组(2)；
5)物联模组(2)在正常工作状态收到控制器(1-1)返回的数据后运算验证全部数据；如果正确则是合法的控制器(1-1)；如果错误则是不合法的控制器；且将物联模组(2)和控制器(1-1)的验证结果、通讯发送和接收次数、“云盒有效标志”、“云盒存在标志”和“密码本地远程标志”上报云服务器(3)；如果物联模组(2)接收到控制器(1-1)返回不合法报文，再重复第3)-4)点的操作，直到物联模组(2)接收到控制器(1-1)返回合法报文为止，完成一次正常的机电设备保养。
2.根据权利要求1所述的机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：第2)点中，控制器(1-1)的操作密码根据实际运行情况决定由本地产生或远程产生。
3.根据权利要求1所述的机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：第3)点中，握手有重握机制；控制器(1-1)和物联模组(2)内部各启动通讯次数统计，控制器(1-1)在设定时间内根据握手情况判断物联模组(2)是否存在标志并保存标志；控制器(1-1)主程序大循环中根据存在标志和有效标志定时处理判断，如有发现物联模组(2)被拆卸则启动本地告警。
4.根据权利要求1所述的机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：第3)点中所述的控制器(1-1)和物联模组(2)，或设置由云服务器(3)点击触发握手。
5.根据权利要求1所述的机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：第4)点中，下发“操作密码”给物联模组(2)，是指云服务器3根据“密码本地远程标志”下发“操作密码”给物联模组(2)。
6.根据权利要求1所述的机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：第4)点中，控制器(1-1)和物联模组(2)的握手数据按照完全相同的编、解码和加密方式产生；通讯报文数据用于握手和动态密码传递；物联模组(2)发送命令给控制器(1-1)：发送的数据帧格式：地址+功能码+数据长度+握手数据+CRC16；由物联模组(2)生成后发送给控制器(1-1)验证；控制器(1-1)对接收来自物联模组(2)的“操作密码”验证后，则返回数据给物联模组(2)，返回的数据帧格式：控制器(1-1)地址+功能码+数据长度+握手数据+CRC16；这个是控制器(1-1)生成后发送给物联模组(2)的验证；控制器(1-1)接收到物联模组(2)发送的数据按照同样方法运算验证全部数据。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的机电设备防止恶意抢夺保养的方法，其特征在于：设备保养服务密码由云端服务器动态生成，然后服务器下发给物联模组，让物联模组和控制器通讯，将设备保养服务密码传递给控制器保存使用；同时服务器使用短信发给已经授权的保养操作人员同样的保养服务密码。操作人员根据密码对设备进行保养操作，操作完成后则清除本次保养服务密码，因此具有设备保养服务密码动态生成功能，实现一次一授权。
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