CN111478972A - 一体化远程监控后台管理系统及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一体化远程监控后台管理系统及监控方法，属于远程监控技术领域。主要包括后台管理系统、智能预警微信小程序、监控终端，以及与监控终端连接的监控设备，智能预警微信小程安装在用户手机上；通过智能预警微信小程序与安装在现场的监控终端通信连接，准确接收现场各类监控设备接点变位的产生的遥信信息，并通过智能预警微信小程序、短信或者语音对遥信信息进行文字编辑，然后通过微信实时发送到安装有智能预警微信小程序用户的手机上；从而实现远程取断电复位、故障和环境监测的功能。本发明的有益效果在于，实现了现场运行信息的实时接收及信息共享，降低故障发生的几率，减少故障的损失，提升故障处理的效率，后台管理系统的大数据分析与处理也是一个有益的补充。
Description
技术领域
本发明涉及一体化远程监控后台管理系统及监控方法，属于远程监控技术领域。
背景技术
目前造成运行设备事故频发和损失不断扩大的最主要原因不是技术力量不足，也不是监控手段的落后，更不是后勤保障措施的薄弱，而是现场运行设备的异常或故障信息不能被实时接收，延误了处理时间。比如火灾事故，早10分钟发现和晚10分钟发现，造成的损失和花费的代价完全不同；再比如电能计量专业经常遇到的TV保险熔断事故，如果在发生的当天即发现并处理，流程就很简单，而且由于时间短，由此产生的差错电量退补方案双方都容易接受；但如果一星期甚至一个月后才发现并处理，其难度就大得多，提前预防更是无从谈起。因此，在当前形势下，要预防事故的发生，或者减少事故的损失，最重要的是实现故障及异常信息的快速传输和方便实时接收，但是，现有的技术及设备并不能很好的满足这一功能。
现有监控技术已经比较成熟与广泛，如火灾有烟尘报警器，温度过高有温度报警器，电力系统内有失压断流计时仪、绝缘监视仪等，但这类设备有一个共同的缺点：异常或故障发生后，只是启动现场的声光回路告警，运维人员不在现场就无法及时得到相应信息；即使它具备远程传输功能，也基本上是一种设备一套系统，各自为政，信息也只能被特定的人员接收，缺乏兼容性、实时性、广泛性，在预防故障及减少损失方面起的作用十分有限。
另外，电力部门的用电采集系统主要应用于远程抄表、表内参数（底码、电压、电流、功率曲线等）的读取分析、用电设备的遥控停复电及有序用电等，对于遥信功能（即接点状态变位后信息上传至主站）的使用则相对滞后，主要原因有：
①遥信信息在采集系统中并不是一个独立的显示项，它与表内事先设置的异常信息（过电压、失流、表码飞走等）在系统中同时显示，而现场运行的计量装置数量巨大，返回的信息用“浩如烟海”形容并不过分，遥信信息淹没于其中，运维人员很难及时对其进行甄别及判定；
②采用人工分析及判别时，时间长，受人员的技能和经验限制，及时性及准确率不高；而且只能采集上传表内已经设置好异常信息(如电压过低、电池欠压等，主要是电气方面的内容），对于其他信息（如温度过高）则无法上传；
③如要开展对采集系统的功能改造，是一项全局性的工作，必须由国网公司统一执行，可能性不大；
④因为采集系统是电力内部系统，即使信息得到了及时上传并识别，针对的对象也仅限于系统内工作人员，用户自己的运维人员仍然无法及时获取，共享范围窄；
⑤现场终端受产品质量、运行干扰等诸多因素的影响，运行时经常发生死机、掉线，遥信信息无法传输，只有等到现场处理后才能恢复正常，费工费时。
发明内容
本发明的目的在于提供一体化远程监控后台管理系统及监控方法，从而克服现有技术中的不足。
本发明的技术方案在于，包括后台管理系统、智能预警微信小程序、监控终端，以及与监控终端连接的监控设备，智能预警微信小程安装在用户手机上；
通过智能预警微信小程序与安装在现场的监控终端通信连接，准确接收现场各类监控设备接点变位的产生的遥信信息，并通过智能预警微信小程序、短信或者语音对遥信信息进行文字编辑，然后通过微信实时发送到安装有智能预警微信小程序用户的手机上；
从而通过与运营商基站直连的通讯方式实现云端、可靠、安全的远程取断电复位、故障和环境监测的功能。
所述的后台管理系统包括用户管理模块、站点管理模块、设备管理模块；
用户管理模块用于 管理账户申请，审核，权限分配；
站点管理模块用于管理站点名称，位置，站点的从属关系；
设备管理模块用于管理设备离线在线，指令下发，告警上报。
所述的监控终端包括集抄器监测管理模块和遥信检监测管理模块；
监控终端采用NB-IOT通讯管理，实现稳定通讯；
集抄器监测管理模块用于集抄器通断电管理；
遥信检监测管理模块支持四路无源遥信实时监测和上报：
1）看门狗模块保证设备正常运行；2）NB通讯模块提供稳定可靠的通讯；3）通断电模块实现及时可靠的通断电；4）遥信模块，实现及时的告警检查。
监控终端还包括四路遥信接口、一只三相四线遥控开关，以及内置SIM卡，所述的三相四线遥控开关外接现场终端电源，通过后台管理系统接收智能预警微信小程序发出的命令，实现远程的开断与闭合，进而实现监控终端的重启，解决现场大多数死机及掉线故障，节约大量现场处理的人力物力；
所述的四路遥信接口分别接现场监控设备的常开接点，接点状态改变时，实现异常信息的实时上传。
所述的智能预警微信小程序包括集抄器控制功能和遥信通知功能；
控制功能用于远程控制集抄器通断电；
遥信通知功能，用于通过微信和短信第一时间告知用户通断电信息。
所述的智能预警微信小程序采用通用的手机微信格式，集成于手机微信中并置顶；
所述的智能预警微信小程序包括管理层、应用层、用户层三个层级，实现程序及故障信息的分级管理；
所述的管理层负责使用人角色的分配、使用人的准入和退出，以及使用人的身份认证；
所述的应用层由电力系统内的运维人员使用，包括新建和编辑具体的提示信息内容，用微信接收监控设备的信息提醒，并对所有接入的用户实施统一管理；
所述的用户层针对电力客户使用，包括接收智能预警微信小程序根据事先确定的手机号码发出的故障信息。
实现“一对多”的通信模式，一部手机实现对多个与应用层及用户层的管理。
对重要用户信息实施的新建和编辑。并通过微信及短信的方式将故障信息实时通知管理员及用户。现场监控设备接点状态改变后，可以根据事先编辑的信息，如设备温度过高等，直接在个人微信上显示，所有添加了智能预警微信小程序的手机均可：
专门针对遥信1口设置电话语音提醒的功能；即遥信1发生接点变位后，微信和短信的信息提示保留，同时对实现设置的3个用户手机执行语音提醒。这主要针对于紧急的、发生就必须立即处理，不能延迟的故障（如火灾），而2、3、4遥信口无此项功能。
监控方法包括以下步骤，
步骤1，用户登录和审核：
1）首次打开智能预警微信小程序进行账号注册申请,需输入手机号申请使用智能预警微信小程序的权限,输入后点击申请,提示联系管理审核；
2）账号审核,使用拥有审核权限的账号打开微信小程序,审核权限需联系管理员添加,进入用户管理界面,点击账号右侧按钮,启用或禁用账号。
步骤2，新设备添加：点击搜索框右侧的扫描二维码图标，扫描终端设备上方的二维码，进入设备添加界面；
1) 输入设备名称和建筑名称，点击添加设备按钮，设备添加成功；
2) 建筑名称如输入与当前已有建筑名称一致,则该设备添加到已有建筑下,点击已有建筑按钮可以直接选择已有建筑,如输入名称与已有建筑名称不一致,则新增该基站建筑；
3) 一个设备可以绑定3个手机号,当前设备出现故障信息时候,会给绑定的3个手机发送故障通知短信；
4) 再次扫码已添加终端设备的二维码，修改已添加终端的所属建筑；
5) 智能预警微信小程序不支持终端设备和基站建筑的删除操作，如需删除操作，需联系管理员。
四路遥信接口分别连接温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、门禁传感器；
1）设备安装完成后，通过智能预警微信小程序，下发调控命令开关设备，本地查看设备是否正常通断，确认设备是否安装正确；
2）模拟产生四路本地故障信号，让设备产生故障告警，通过小程序查询设备是否正常上报故障告警，从而确认设备是否安装正确。
步骤3，站点管理：
管理员账号审核通过后,下拉刷新进入基站列表；
1）基站列表显示终端所在建筑的名称和下属终端设备列表；
2）搜索框支持搜索基站建筑名称和终端设备名称，终端设备SN码；
3）长按基站建筑名称，重命名基站建筑名称；
4）长按终端设备名称,重命名终端设备名称。
步骤4，通断电控制和状态查看：在基站列表中，点击单个设备右侧的开关按钮，可以对设备下发调控命令，控制设备开关。
步骤5，遥信预警查看：点击基站列表中终端设备名称，进入到终端设备详情界面；显示四路外接电力变压器本地故障信号，当某一路故障信号为高电平时，设备上报故障预警，下拉刷新设备详情界面，显示故障情况；点击修改按钮，重命名四路外接电力变压器本地故障信号的名称。
步骤6，预警消息接收手机号绑定，预警消息微信通知：
1) 当终端设备四路外接电力变压器本地故障信号有一路或多路发生故障时或恢复正常时候, 智能预警微信小程序均会下发故障预警消息通知到微信，显示当前设备的故障数量，无故障时候,显示为设备恢复正常；
2) 故障预警消息显示终端设备的SN，故障发生时间，故障类型，故障界面信息；
3) 点击微信中的故障告警通知，进入能预警微信小程序中的设备详情界面；
设备绑定手机号码后,设备出现故障预警，并发送短信通知到绑定手机号。
本发明的有益效果在于，实现了现场运行信息的实时接收及信息共享，降低故障发生的几率，减少故障的损失，提升故障处理的效率，后台管理系统的大数据分析与处理也是一个有益的补充。
附图说明
图1为系统框架示意图。
图2为功能布局图。
图3为设备安装图。
图4为功能示意图。
图5为微信小程序软件设计图。
图6为嵌入式软件设计图。
具体实施方式
下面结合附图1至6对本发明的优选实施例作进一步说明，主要包括后台管理系统、智能预警微信小程序、监控终端，如图1所示，以及与监控终端连接的监控设备，智能预警微信小程安装在用户手机上；
通过智能预警微信小程序与安装在现场的监控终端通信连接，准确接收现场各类监控设备接点变位的产生的遥信信息，并通过智能预警微信小程序、短信或者语音对遥信信息进行文字编辑，然后通过微信实时发送到安装有智能预警微信小程序用户的手机上；
从而通过与运营商基站直连的通讯方式实现云端、可靠、安全的远程取断电复位、故障和环境监测的功能。
所述的后台管理系统包括用户管理模块、站点管理模块、设备管理模块；
用户管理模块用于 管理账户申请，审核，权限分配；
站点管理模块用于管理站点名称，位置，站点的从属关系；
设备管理模块用于管理设备离线在线，指令下发，告警上报。
所述的监控终端包括集抄器监测管理模块和遥信检监测管理模块；
监控终端采用NB-IOT通讯管理，实现稳定通讯；
集抄器监测管理模块用于集抄器通断电管理；
遥信检监测管理模块支持四路无源遥信实时监测和上报。
嵌入式软件设计如图6所示，使得1）看门狗模块保证设备正常运行；2）NB通讯模块提供稳定可靠的通讯；3）通断电模块实现及时可靠的通断电；4）遥信模块，实现及时的告警检查。
监控终端还包括四路遥信接口、一只三相四线遥控开关，以及内置SIM卡，如图2所示；
所述的三相四线遥控开关外接现场终端电源，通过后台管理系统接收智能预警微信小程序发出的命令，实现远程的开断与闭合，进而实现监控终端的重启，解决现场大多数死机及掉线故障，节约大量现场处理的人力物力；
所述的四路遥信接口分别接现场监控设备的常开接点，接点状态改变时，实现异常信息的实时上传。
所述的智能预警微信小程序包括集抄器控制功能和遥信通知功能；
控制功能用于远程控制集抄器通断电；
遥信通知功能，用于通过微信和短信第一时间告知用户通断电信息。
所述的智能预警微信小程序采用通用的手机微信格式，集成于手机微信中并置顶；
所述的智能预警微信小程序包括管理层、应用层、用户层三个层级，实现程序及故障信息的分级管理；
所述的管理层负责使用人角色的分配、使用人的准入和退出，以及使用人的身份认证；
所述的应用层由电力系统内的运维人员使用，包括新建和编辑具体的提示信息内容，用微信接收监控设备的信息提醒，并对所有接入的用户实施统一管理；
所述的用户层针对电力客户使用，包括接收智能预警微信小程序根据事先确定的手机号码发出的故障信息。
实现“一对多”的通信模式，一部手机实现对多个与应用层及用户层的管理。
对重要用户信息实施的新建和编辑。并通过微信及短信的方式将故障信息实时通知管理员及用户。现场监控设备接点状态改变后，可以根据事先编辑的信息，如设备温度过高等，直接在个人微信上显示，所有添加了智能预警微信小程序的手机均可，功能示意图见图4：
专门针对遥信1口设置电话语音提醒的功能；即遥信1发生接点变位后，微信和短信的信息提示保留，同时对实现设置的3个用户手机执行语音提醒。这主要针对于紧急的、发生就必须立即处理，不能延迟的故障（如火灾），而2、3、4遥信口无此项功能。
监控方法包括以下步骤，
步骤1，用户登录和审核：
1）首次打开智能预警微信小程序进行账号注册申请,需输入手机号申请使用智能预警微信小程序的权限,输入后点击申请,提示联系管理审核；
2）账号审核,使用拥有审核权限的账号打开微信小程序,审核权限需联系管理员添加,进入用户管理界面,点击账号右侧按钮,启用或禁用账号。
步骤2，新设备添加：点击搜索框右侧的扫描二维码图标，扫描终端设备上方的二维码，进入设备添加界面；
1) 输入设备名称和建筑名称，点击添加设备按钮，设备添加成功；
2) 建筑名称如输入与当前已有建筑名称一致,则该设备添加到已有建筑下,点击已有建筑按钮可以直接选择已有建筑,如输入名称与已有建筑名称不一致,则新增该基站建筑；
3) 一个设备可以绑定3个手机号,当前设备出现故障信息时候,会给绑定的3个手机发送故障通知短信；
4) 再次扫码已添加终端设备的二维码，修改已添加终端的所属建筑；
5) 智能预警微信小程序不支持终端设备和基站建筑的删除操作，如需删除操作，需联系管理员。
四路遥信接口分别连接温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、门禁传感器；
1）设备安装完成后，通过智能预警微信小程序，下发调控命令开关设备，本地查看设备是否正常通断，确认设备是否安装正确；
2）模拟产生四路本地故障信号，让设备产生故障告警，通过小程序查询设备是否正常上报故障告警，从而确认设备是否安装正确。
步骤3，站点管理：
管理员账号审核通过后,下拉刷新进入基站列表；
1）基站列表显示终端所在建筑的名称和下属终端设备列表；
2）搜索框支持搜索基站建筑名称和终端设备名称，终端设备SN码；
3）长按基站建筑名称，重命名基站建筑名称；
4）长按终端设备名称,重命名终端设备名称。
步骤4，通断电控制和状态查看：在基站列表中，点击单个设备右侧的开关按钮，可以对设备下发调控命令，控制设备开关。
步骤5，遥信预警查看：点击基站列表中终端设备名称，进入到终端设备详情界面；显示四路外接电力变压器本地故障信号，当某一路故障信号为高电平时，设备上报故障预警，下拉刷新设备详情界面，显示故障情况；点击修改按钮，重命名四路外接电力变压器本地故障信号的名称。
步骤6，预警消息接收手机号绑定，预警消息微信通知：
4) 当终端设备四路外接电力变压器本地故障信号有一路或多路发生故障时或恢复正常时候, 智能预警微信小程序均会下发故障预警消息通知到微信，显示当前设备的故障数量，无故障时候,显示为设备恢复正常；
5) 故障预警消息显示终端设备的SN，故障发生时间，故障类型，故障界面信息；
6) 点击微信中的故障告警通知，进入能预警微信小程序中的设备详情界面；
设备绑定手机号码后,设备出现故障预警，并发送短信通知到绑定手机号。
本发明有益效果包括：
1、借助联通NB-Iot网络，实现稳定可靠的实时通讯；
2、可远程对设备进行通断电，兼容支持单相或三相电；
3、同时支持四路无源遥信远程上报；
4、遥信预警可以通过微信和短信实时通知管理员和用户；
5、管理员和用户可以通过微信小程序随时查看站点的遥信状态和通断电状态；
6、采用微信小程序，摒除不同手机的差异，让用户使用更加自然亲切。
Claims (7)
1.一体化远程监控后台管理系统，其特征在于：主要包括后台管理系统、智能预警微信小程序、监控终端，以及与监控终端连接的监控设备，智能预警微信小程安装在用户手机上；
通过智能预警微信小程序与安装在现场的监控终端通信连接，准确接收现场各类监控设备接点变位的产生的遥信信息，并通过智能预警微信小程序、短信或者语音对遥信信息进行文字编辑，然后通过微信实时发送到安装有智能预警微信小程序用户的手机上；
从而实现远程取断电复位、故障和环境监测的功能。
2.根据权利要求1所述的一体化远程监控后台管理系统，其特征在于：
所述的后台管理系统包括用户管理模块、站点管理模块、设备管理模块；
用户管理模块用于 管理账户申请，审核，权限分配；
站点管理模块用于管理站点名称，位置，站点的从属关系；
设备管理模块用于管理设备离线在线，指令下发，告警上报。
3.根据权利要求1所述的一体化远程监控后台管理系统，其特征在于：
所述的监控终端包括集抄器监测管理模块和遥信检监测管理模块；
集抄器监测管理模块用于集抄器通断电管理；
遥信检监测管理模块支持四路无源遥信实时监测和上报。
4.根据权利要求3所述的一体化远程监控后台管理系统，其特征在于：
监控终端还包括四路遥信接口、一只三相四线遥控开关，以及内置SIM卡；
所述的三相四线遥控开关外接现场终端电源，通过接收智能预警微信小程序发出的命令，实现远程的开断与闭合，进而实现监控终端的重启，解决现场大多数死机及掉线故障，节约大量现场处理的人力物力；
所述的四路遥信接口分别接现场监控设备的常开接点，接点状态改变时，实现异常信息的实时上传。
5.根据权利要求1所述的一体化远程监控后台管理系统，其特征在于：
所述的智能预警微信小程序包括集抄器控制功能和遥信通知功能；
控制功能用于远程控制集抄器通断电；
遥信通知功能，用于通过微信和短信第一时间告知用户通断电信息。
6.根据权利要求5所述的一体化远程监控后台管理系统，其特征在于：所述的智能预警微信小程序采用通用的手机微信格式，集成于手机微信中并置顶；
所述的智能预警微信小程序包括管理层、应用层、用户层三个层级，实现程序及故障信息的分级管理；
所述的管理层负责使用人角色的分配、使用人的准入和退出，以及使用人的身份认证；
所述的应用层由电力系统内的运维人员使用，包括新建和编辑具体的提示信息内容，用微信接收监控设备的信息提醒，并对所有接入的用户实施统一管理；
所述的用户层针对电力客户使用，包括接收智能预警微信小程序根据事先确定的手机号码发出的故障信息。
7.一体化远程监控后台管理系统的监控方法，其特征在于包括以下步骤，
步骤1，用户登录和审核：
1）首次打开智能预警微信小程序进行账号注册申请,需输入手机号申请使用智能预警微信小程序的权限,输入后点击申请,提示联系管理审核；
2）账号审核,使用拥有审核权限的账号打开微信小程序,审核权限需联系管理员添加,进入用户管理界面,点击账号右侧按钮,启用或禁用账号；
步骤2，新设备添加：点击搜索框右侧的扫描二维码图标，扫描终端设备上方的二维码，进入设备添加界面；
步骤3，站点管理：
管理员账号审核通过后,下拉刷新进入基站列表；
步骤4，通断电控制和状态查看：在基站列表中，点击单个设备右侧的开关按钮,可以对设备下发调控命令，控制设备开关；
步骤5，遥信预警查看：点击基站列表中终端设备名称，进入到终端设备详情界面；显示四路外接电力变压器本地故障信号，当某一路故障信号为高电平时，设备上报故障预警，下拉刷新设备详情界面，显示故障情况；点击修改按钮，重命名四路外接电力变压器本地故障信号的名称；
步骤6，预警消息接收手机号绑定，预警消息微信通知：
1) 当终端设备四路外接电力变压器本地故障信号有一路或多路发生故障时或恢复正常时候, 智能预警微信小程序均会下发故障预警消息通知到微信，显示当前设备的故障数量，无故障时候,显示为设备恢复正常；
2) 故障预警消息显示终端设备的SN，故障发生时间，故障类型，故障界面信息；
3) 点击微信中的故障告警通知，进入能预警微信小程序中的设备详情界面；
4) 设备绑定手机号码后,设备出现故障预警，并发送短信通知到绑定手机号。
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