CN112702709A - 一种基于分布式移动终端的无线电监测设施智能运维系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种基于分布式移动终端的无线电监测设施智能运维系统，解决当前无线电监测网中站点环境和设备运行维护离散、人工、不可追溯、不可跟踪、不强制等问题。本发明系统包括：多个移动终端通过互联网连接服务器，设备粘贴RFID电子标签，服务器上设置用户巡查记录模块、标签发放模块、数据维护模块和站点分布模块，移动终端设置数据同步模块、设备巡查模块、环境巡查模块、核查上传模块、站点分布模块、设备状态模块和历史查询模块。本发明实现对无线电监测网中站点环境和设备的状态监测，能实时查阅设备运行状态，掌握维护进度、系统故障原因、故障发生时间等，能统计所有设备的正常使用情况和历史故障原因，实现无线电监测设施智能运维。

Description

一种基于分布式移动终端的无线电监测设施智能运维系统
技术领域
本发明涉及无线电监测技术领域，涉及利用地理信息技术、RFID(射频识别)技术、物联网技术、移动互联技术等实现一种基于分布式移动终端的无线电监测设施智能运维系统。
背景技术
近二十年来，随着计算机技术、电子技术和通信技术的飞速发展，当今全球已进入信息化时代。其中，无线电事业的发展尤为突出，对社会生活方式的变革产生了深刻的影响，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。因此，无线电管理的战略意义日益凸显。各省、市、地区无线电监测技术设施经过十余年的建设，逐步建成了集卫星、短波、超短波为一体的，对主要城市、机场、边境口岸和重点区域实施有效监测。随着建设工作的深入，技术设施的数量、种类将不断增加，整个监测网的信息化、智能化水平也在不断提高，对监测网运行维护工作提出了更高的要求。
尤其现阶段，随着转移支付建设项目的不断积累，全国各地建设的无线电监测设施数量多、种类多、分布广，运行维护的要求也不尽相同。因此，对无线电监测维护提出了这样的需求：如何形成全省、乃至全国一套完备的运行维护体系，确实对运行维护过程进行全纪录、全跟踪、可追溯，对设备使用情况进行多维度分析，总结并提炼各类设备的应用性能。
目前，对于无线电监测设施的智能化运行维护的研究尚开展不足。相关接近的研究都是信息化手段管理其他行业设备。如，参考文件1(孔慧,电力设备的安装与运行维护分析,[M].集成电路应用.2020年09期第82-83页)主要探讨分析影响电力设备安装运行的因素，提出加强安装与运行维护采取的主要对策，包括对于电力安装运行的优化设计，安装质量的控制，外部环境因素的考虑。参考文件2(王英杰，智能变电站运行维护管理策略[C].黑龙江科学.2020年16期第124-125页)中智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备分层组成，能够在变电站中有效共享电气设备相关信息，构建具有简单操作特点的变电站。智能变电站能够及时收集和掌握供电设施的数据，更科学地维护管理供电网络，提升了电力供应的速度,优化了供电性能。但是，变电站仍然存在一定的问题，为解决这些问题，需要改善运行维护模式，加强职位管理工作，重视设施运行工作，重视安全检查工作，加强组件维护运行，重视智能变电站维护管理工作的意义。参考文件3(陈卫文，林智坚，GMDSS地面无线电通信系统运行维护及管理要点思考[M].珠江水运.2018年22期第41-42页)中根据各航海保障中心现有设备特点，从设备日常维护和修理、设备安全技术要求、维护过程中仪器仪表及设备正常工作技术指标等方面全面阐述了现有GMDSS地面无线电通信系统的运行维护管理要点，对相关系统运行维护和管修制度建立提供参考。
无线电监测网规模庞大、设施设备种类数量众，上述这些公开技术并不适用于对无线电监测设施进行智能运维，多不能直接将其应用到无线电监测设施智能运维中。
发明内容
本发明针对目前需要无线电监测设施智能运维的需求，提供了一种基于分布式移动终端的无线电监测设施智能运维系统，适用于当前无线电监测设施数量多、种类多、分布广的情况，解决当前无线电管理运行维护离散、人工、不全面等问题。
本发明提供的一种基于分布式移动终端的无线电监测设施智能运维系统，包括服务器部分、移动终端部分以及设备端部分。
在服务器上设置有用户登录模块、巡查记录模块、标签发放模块、数据维护模块以及第一站点分布模块；用户登录模块用于管理不同使用者权限登录；巡查记录模块用于存储各站点各设备的巡查结果，依据巡查结果对站点环境和设备的状态进行统计分析；标签发放模块用于存储和管理RFID电子标签的发放状态，包括已发标签库和未发标签库，已发标签库中存储各设备粘贴的RFID电子标签信息，未发标签库存储未使用的RFID电子标签；数据维护模块存储无线电监测网中的站点和设备维护信息；第一站点分布模块用于记录无线电监测网中的站点分布。
移动终端有多个，通过互联网连接服务器；移动终端上设置有RFID读写器、二维码读写器以及声音和图像采集器。在无线电监测网中需要维护的各设备上粘贴RFID电子标签。移动终端通过RFID读写器识别站点设备，当站点环境和设备异常时，通过声音和图像采集器记录异常情况。
在移动终端设置两种权限使用模块，在巡查人员权限模块下设置有数据同步模块、设备巡查模块、环境巡查模块和核查上传模块，在管理人员权限模块下设置有第二站点分布模块、设备状态模块和历史查询模块；巡查人员通过设备巡查模块标注所巡查的设备的状态，并生成站点设备维护记录，通过环境巡查模块标注站点环境的状态，并生成站点环境维护记录，通过核查上传模块确定是否将对站点环境和设备的状态的巡查结果上传，在确定上传后，通过数据同步模块将巡查结果上传给服务器；管理人员通过第二站点分布模块查看站点分布，通过设备状态模块查看当前站点环境维护记录和站点设备维护记录，通过历史查询模块查询对站点设备的历史维护记录。
相对于现有技术，本发明智能系统的优点和积极效果在于：本发明保证了规模庞大、设施设备种类数量众多的无线电监测网的正常、可靠地运行，结合地理信息技术、RFID识别技术、物联网技术、移动互联技术，进一步提高了对无线电站点和设备运行维护的科学性和规范性，使各相关部门能及时、动态地了解掌握技术设施设备的状况、工作环境和人员的工作成效。本发明系统可以实现无线电监测技术设施、设备日常维护和运行维护工作的信息化、自动化和规范化管理，提高了工作的质量和效率，并为相关各方的工作情况评价提供依据。本发明系统植入无线电管理机构规范的运行维护制度和设施情况，能够实时查阅需要维护的设备状态和运行情况，实时了解和掌握维护进度、系统故障原因、故障发生时间等，强制性要求对全要素进行查验，在全要素查验的基础上，可统计所有设备系统的正常使用情况和历史故障原因等，实现无线电监测设施智能运维。
附图说明
图1是本发明的无线电监测设施智能运维系统的整体架构图；
图2是本发明的服务器的实现功能示意图；
图3是本发明的移动终端在某站点识别出来的设备样例图；
图4是本发明的移动终端所实现的主要功能示意图；
图5是本发明的智能运维系统的网络互联互通的拓扑图；
图6是本发明的智能运维系统的一个运行部署图；
图7是利用本发明的智能运维系统进行设备维护的一个工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明。
本发明通过客户定制化、规范化的运行维护内容，结合地理信息技术、RFID识别技术、物联网技术、移动互联技术，并通过植入无线电管理机构规范的运行维护制度和运行维护内容，能够实时查阅运行维护状态、设备系统等的状态，实时了解和掌握运行维护进度、系统故障原因等，强制性要求对全要素进行运行维护，并可统计所有系统的正常使用情况和历史故障原因等，以期进一步提高运行维护的质量和效率，确保无线电管理各项工作的顺利开展。
本发明的无线电监测设施智能运维系统，包括的硬件设备有服务器和各终端设备，以及设置在无线电监测网中需要维护的各设备上的RFID电子标签。终端设备为移动终端，有多个，都通过互联网分布式连接服务器。各移动终端中都设置有RFID读写器、声音和图像采集器、二维码识别器等。
本发明的无线电监测设施智能运维系统运行在服务器和终端的功能单元，如图1所示。其中，在服务器端设置有用户登录模块、巡查记录模块、标签发放模块、数据维护模块以及第一站点分布模块。终端设置有两种权限模块，一个是巡查人员，一个是管理人员，在巡查人员权限模块下设置有数据同步模块、设备巡查模块、环境巡查模块和核查上传模块，在管理人员权限模块下设置有第二站点分布模块、设备状态模块和历史查询模块。本发明实施例中，移动终端采集的数据存储在SQLite数据库中，服务器中存储的数据存储在SQLserver数据库中。
如图1和图2所示，在服务器上进行数据维护记录，包括站点、设备和人员的管理，还进行RFID标签的发放记录、各站点各设备的巡查情况，以及分析统计各站点各设备的巡查情况。服务器上的用户登录模块分不同使用者权限登录，在运行维护的服务器上包括2个不同的权限，分别为维护权限登录和管理权限登录。维护权限登录主要是维护人员和相关技术人员使用，在该权限登录后可按照既定流程和操作内容开展运行维护工作，并填写运行维护记录。管理权限登录主要提供领导以及相关管理人员使用，在该权限登录后可进行查看站点设备状态，站点维护记录，设备维护记录，设备维护人员分配，维护数据统计、标签的发放和站点设备的更新设置等操作。巡查记录模块存储各站点各设备的巡检数据，可依据巡查结果对站点环境和设备的状态进行统计分析，用柱状图、饼状图等图像进行统计结果显示。标签发放模块用于存储和管理RFID电子标签的发放状态，在已发标签库中存储为无线电监测网中各设备粘贴的RFID电子标签信息，在未发标签库中存储未用的RFID电子标签。数据维护模块存储各站点维护信息和各设备维护信息，对应建立站点设备数据库，以记录各站点的设备信息。第一站点分布模块在地图上标注站点位置分布情况。当为设备粘贴上RFID电子标签后，需要在已发标签库中写入RFID电子标签对应的设备信息，可包括：1.电子产品代码(EPC)，2.站点名称，3.设备名称，4.站点类型，5.设备型号，6.站点地址，7.经纬度，8.启用日期等。站点设备数据库中记录各站点下各设备的RFID电子标签的EPC。
服务器上还记录运行维护的各移动终端，可对运行维护的移动终端进行挂失、新增等操作。本发明的智能运维系统还设置有与用户原维护管理信息系统网络建立连接的数据接口，用来将原系统中的数据同步到本地的数据库服务器中。
本发明采用RFID技术实现移动终端在站点对无线电设备的识别，具体如下：
标签发放和写入工作：设备粘贴上RFID电子标签后，需要把设备相关信息及对应的RFID电子标签存储在服务器中；同时，也可将设备相关信息写入RFID电子标签中，在写入数据前，对要写入的设备数据进行必要的加密，可写入的设备数据包括有：1.EPC电子代码2.站点名称3.设备名称4.站点类型5.设备型号6.站点地址7.经纬度8.启用日期等。
标签识别：移动终端设置有RFID读写器，运行维护人员进入站点后，在移动终端上登录运行维护系统，移动终端将显示出当前站点等待运行维护的设备。运行维护人员使用移动终端的RFID读写器读取粘贴在设备上的电子标签进行运行维护工作，此时移动终端将弹出对话框或者高亮显示当前设备询问巡检人员当前设备运行是否正常，运行维护人员可用移动终端记录下设备运行状态。所显示的设备图例可使用照片设置，如图3所示，移动终端在某站点巡查时，识别的出来的设备，有环境监控报警器、监测天线、测向天线、摄像头、接收机、音箱等，设备图例可以由用户自定义。
如图4所示，移动终端在两种权限下调用不同的功能模块完成不同的工作。移动终端在站点运行维护现场设备时，在巡查人员权限下，通过读取站点设备上电子标签，在移动终端上的设备巡查模块对设备状态进行标注，设备状态分为正常、异常或其他等特殊情况。如若设备异常，运行维护人员还可对设备进行拍照和录音。如图4所示，通过设备巡查模块完成对站点配套设施、通信系统、天馈系统、主设备系统等无线电监测网中设备状态的记录。通过环境巡查模块完成对机房环境状态的记录，记录当前机房环境状态是正常还是不正常，若无法确定将标记无法确定。站点配套设施、通信系统、天馈系统、主设备系统、机房环境等设施和环境，通过设置的RFID电子标签来识别，也可以通过设置唯一的二维码来识别。本发明实施例中对设备采用RFID电子标签来识别。站点设备运行维护完毕后，核查上传模块将提示是否上传维护报告，巡查人员通过核查上传模块确认提交运行维护巡查报告后，由数据同步模块将运行维护巡查结果通过网络提交到服务器进行保存。如图4所示，现场维护人员可开展机房环境检查、配套设备检查、通信系统检查、天馈系统检查、主设备检查，最后可选择立即提交和稍后提交检查报告。移动终端再管理人员权限下，管理人员通过第二站点分布模块查看地图显示站点分布情况，通过设备状态模块可以查看当前的站点环境维护记录和站点设备维护记录，通过历史查询模块可进行设备维护历史信息查询。管理人员在设备状态模块中查看站点环境维护记录和站点设备维护记录时，若记录有缺失，也将进行标记，以提示给巡查人员。
如图5所示，为了保证移动终端与管理服务器互联互通，本发明利用VPN技术实现网络互联互通。本发明系统中主要联通对象为：省级维护管理服务器(含数据库)、市级维护管理服务器(含数据库)、运行维护终端的互联互通。图5中，运行维护终端如移动RFID读写器巡查终端、手持式移动RFID设备巡查终端；管理服务器也即上述的服务器，可以由多台服务器组成，如图5中单独设置台式PC发放RFID标签工作站和记录巡查结果的巡查服务器。
如图6所示，本发明的无线电监测设施运行维护智能系统，运行部署在各级无线电管理部门管辖的监测站点和网络机房，部署等级可分为2级，即省级和市级，各地市可以根据需要配置维护的移动终端设备。
如图7所示，为利用发明系统对某站点设备开展运行维护的一个工作流程。巡查人员首先在移动终端输入用户名和密码登录，服务器端通过查询用户数据库来确定登录信息是否正确，检测移动终端设备是否已经被挂失，若已被挂失，表示当前为非法登录，直接退出维护；若未被挂失，用户登录信息正确，进入智能维护系统，通过服务器从站点设备数据库下载当前站点设备列表，当站点设备列表信息下载完成后，巡查人员利用移动终端开始对设备进行巡查。每读取一个设备的电子标签，将在移动终端设备显示对应的设备，巡查人员记录设备状态，当站点的设备都巡查完成后，提交巡查报告，结束本次对站点设备的巡查。

Claims (6)

1.一种基于分布式移动终端的无线电监测设施智能运维系统，其特征在于，包括：
在服务器上设置有用户登录模块、巡查记录模块、标签发放模块、数据维护模块以及第一站点分布模块；用户登录模块用于管理不同使用者权限登录；巡查记录模块用于存储各站点各设备的巡查结果，依据巡查结果对站点环境和设备的状态进行统计分析；标签发放模块用于存储和管理RFID电子标签的发放状态，包括已发标签库和未发标签库，已发标签库中存储各设备粘贴的RFID电子标签信息，未发标签库存储未使用的RFID电子标签；数据维护模块存储无线电监测网中的站点和设备维护信息；第一站点分布模块用于记录无线电监测网中的站点分布；
移动终端有多个，通过互联网连接服务器；移动终端上设置有RFID读写器、二维码读写器以及声音和图像采集器；在无线电监测网中需要维护的各设备上粘贴RFID电子标签；移动终端通过RFID读写器识别站点设备，当站点环境和设备异常时，通过声音和图像采集器记录异常情况；
在移动终端设置两种权限使用模块，在巡查人员权限模块下设置有数据同步模块、设备巡查模块、环境巡查模块和核查上传模块，在管理人员权限模块下设置有第二站点分布模块、设备状态模块和历史查询模块；巡查人员通过设备巡查模块标注所巡查的设备的状态，并生成站点设备维护记录，通过环境巡查模块标注站点环境的状态，并生成站点环境维护记录，通过核查上传模块确定是否将对站点环境和设备的状态的巡查结果上传，在确定上传后，通过数据同步模块将巡查结果上传给服务器；管理人员通过第二站点分布模块查看站点分布，通过设备状态模块查看当前站点环境维护记录和站点设备维护记录，通过历史查询模块查询对站点设备的历史维护记录。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的用户登录模块中设置两种使用者权限登录，分别是维护权限登录和管理权限登录；在维护权限登录下，按照既定流程开展运行维护工作，并填写运行维护记录；在管理权限登录下，查看站点设备状态、站点维护记录和设备维护记录，进行设备维护人员分配，进行RFID电子标签发放。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的服务器，还对各移动终端进行管理，包括移动终端的新增和挂失操作。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统，运行部署在各级无线电管理部门管辖的监测站点和网络机房，服务器的部署等级分为省级和市级，各地市配置维护需要的移动终端设备。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的服务器上存储有站点设备数据库，站点设备数据库记录各站点的设备信息；当巡查人员巡查站点设备时，将通过网络从服务器下载站点的设备列表；当RFID读写器识别出设备的RFID电子标签时，将从下载的设备列表中查找到对应的设备，并显示给巡查人员，巡查人员记录设备的状态。
6.根据权利要求1或5所述的系统，其特征在于，所述的服务器存储有设备的RFID电子标签信息，包括电子产品代码EPC、设备名称、设备型号、站点名称、站点类型、站点地址、经纬度以及设备启用日期。
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