CN113253636A - 一种通信设备的数据采集器终端、远程监控方法及系统 - Google Patents

一种通信设备的数据采集器终端、远程监控方法及系统 Download PDF

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CN113253636A CN202110383088.XA CN202110383088A CN113253636A CN 113253636 A CN113253636 A CN 113253636A CN 202110383088 A CN202110383088 A CN 202110383088A CN 113253636 A CN113253636 A CN 113253636A
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Abstract

本发明涉及设备监控技术领域，具体涉及一种通信设备的数据采集器终端、远程监控方法及系统，所述数据采集器终端包括：MCU、电源模块、通信模块、温度检测模块、直流功耗检测模块、射频功率检测模块、通信接口、状态指示模块；所述方法包括：采用MQTT通信协议将数据采集器终端接入云平台；数据采集器终端实时确定通信设备的监控数据，并将所述监控数据实时上报给云平台；数据采集器终端根据所述监控数据确定所述通信设备的工作状态是否存在异常，根据所述通信设备的工作状态控制状态指示模块，并将所述工作状态与云平台进行交互，本发明的数据采集器终端不影响现有通信设备的结构，通过连接云平台，实现实时在线管理和监控通信设备的运行状况。

Description

一种通信设备的数据采集器终端、远程监控方法及系统
技术领域
本发明涉及设备监控技术领域，具体涉及一种通信设备的数据采集器终端、远程监控方法及系统。
背景技术
通信设备厂家或用户对通信设备和产品的性能状态进行异地远程的全天候监测、预测和评估需求越来越多，意愿越来越强，以防止它们因故障而失效，完成对分散通信设备的状态监控及通信设备的诊断维护等功能，力争实现通信设备高质运行，实现对通信设备的全生命周期管理。
当前现状通信设备监管主要还是本地通信接口、传统MODEM远程控制方式，一些在网运行的通信设备很多都没带远程维护系统，随着通信行业发展迅速，现在市场上很多通用通信设备、专用通信设备的用户或厂家都希望能远程实时检测通信设备状态，通信设备异常时能及时被发现，更有利于厂家指导客户自行安装调试，远程维护升级，减少到现场巡检次数，很好实现成本控制。
现有微型直放站通信设备(简称通信设备或直放站)无远程管理系统，实时在线管理通信设备比较难，维护人员需要到工程现场进行通信设备维护管理，管理成本较高效率也不高。
发明内容
本发明目的在于提供一种通信设备的数据采集器终端、远程监控方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种数据采集器终端，包括：MCU、电源模块、通信模块、检测模块、直流电源输入口、以及直流电源输出口；
所述MCU分别与通信模块、检测模块、直流电源输入口、以及直流电源输出口连接；
所述检测模块包括温度检测模块、直流功耗检测模块、以及射频功率检测模块；
所述直流功耗检测模块分别连接直流电源输入口和直流电源输出口；
所述电源模块与直流电源输入口连接；
所述射频功率检测模块分别连接通信设备的射频输入口和射频输出口。
一种通信设备的远程监控方法，应用于上述数据采集器终端，所述方法包括以下步骤：
步骤S100、采用MQTT通信协议将数据采集器终端接入云平台；
步骤S200、数据采集器终端实时确定通信设备的监控数据，并将所述监控数据实时上报给云平台，其中，所述监控数据包括：监测温度、射频功率、直流功耗其中至少一种；
步骤S300、数据采集器终端根据所述监控数据确定所述通信设备的工作状态是否存在异常，根据所述通信设备的工作状态控制状态指示模块，并将所述工作状态与云平台进行交互。
进一步，所述监测温度通过以下方式确定得到：
获取所述温度检测模块检测到的第一模拟信号，对所述第一模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第一电压值：
Figure BDA0003013717320000021
其中，
Figure BDA0003013717320000022
为第一电压值，ReferenceV为参考电压，ADValue1为对所述第一模拟信号进行ADC转换后的第一数字信号，
Figure BDA0003013717320000023
为ADC的最大量程值；
将所述第一电压值代入以下公式计算得到监测温度；
Figure BDA0003013717320000024
其中，V25是通信设备的温度为25℃时对应的第一标准电压值，AvgSlope1是第一斜率，Temperature是监测温度。
进一步，所述射频功率通过以下方式确定得到：
获取射频功率检测模块检测的第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第二电压值：
Figure BDA0003013717320000025
其中，VolValue2为第二电压值，ADValue2为对所述第二模拟信号进行ADC转换后的第二数字信号；
根据以下公式计算得到射频功率：
Figure BDA0003013717320000026
其中，V20是通信设备的射频功率为20dBm时对应的第二标准电压值，
Figure BDA0003013717320000027
是第二斜率，
Figure BDA0003013717320000028
为射频功率。
进一步，所述通信设备的直流功耗通过以下方式确定；
获取所述直流功耗检测模块检测的第三模拟信号，对所述第三模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第三电压值：
Figure BDA0003013717320000029
其中，
Figure BDA0003013717320000031
为对所述第三模拟信号进行ADC转换后的第三数字信号，
Figure BDA0003013717320000032
为第三电压值，所述直流功耗检测模块为ADC直流功耗检测模块；
根据以下公式计算得到通信设备的直流功耗：
Figure BDA0003013717320000033
其中，A1是直流功耗的放大倍数，PowerSupply是通信设备供电的电源电压，R1是采样电阻值，A2是直流功耗检测模块输出电压的放大倍数，DCPower是通信设备的直流功耗。
进一步，所述通信设备的直流功耗通过以下方式确定；
MCU通过发送校准数据校准直流功耗检测模块，完成对直流功耗检测模块的配置参数后，直接获取直流功耗检测模块采集的功耗值；
将多次采集的功耗值求平均值，作为所述通信设备的直流功耗，其中，所述直流功耗检测模块采用I2C直流功耗检测模块。
进一步，所述通信设备的工作状态包括工作温度，所述步骤S300包括：
根据所述监测温度统计得出一天的最高温度值TEMPM、最低温度值TEMPL、以及温差值TEMPD；
如最高温度值TEMPM大于预设的高温阈值(如45℃)，则控制状态指示模块进行高温告警，并向所述云平台上报高温告警；
如最低温度值TEMPL小于预设的低温阈值(如5℃，也可以预设)，则控制状态指示模块进行低温告警，并向所述云平台上报低温告警；
如一天的温差值TEMPD超过预设的温差阈值(如20℃，也可以预设)，则控制状态指示模块进行温差大告警，并向所述云平台上报温差大告警。
进一步，所述通信设备的工作状态包括工作效率，所述步骤S300包括：
根据通信设备的直流功耗及射频功率确定通信设备的工作效率，根据所述工作效率和理想效率的偏离值确定通信设备是否工作正常；
其中，工作效率
Figure BDA0003013717320000034
偏离值
Figure BDA0003013717320000035
PRF为射频功率，PDC为直流功耗，ηi为当前温度下的理想效率。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的通信设备的远程监控方法的步骤。
一种通信设备的远程监控系统，所述系统包括：
上述实施例所述的数据采集器终端，以及与所述数据采集器终端通信连接的云平台；
所述数据采集器终端包括MCU，所述MCU包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上述任一项实施例所述的通信设备的远程监控方法。
本发明的有益效果是：本发明公开一种通信设备的数据采集器终端、远程监控方法及系统，本发明的数据采集器终端不影响现有通信设备的结构，通过MQTT连接上云平台，就可实现监控微型直放站运行状况等功能，从而实现实时在线管理通信设备，在旧通信设备改造升级中具备显著优势，也可将此系统嵌入到微型直放站内部，形成一体化通信设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中数据采集器终端的连接框图；
图2是本发明实施例中通信设备的远程监控方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中数据采集器终端和云平台连接的框图；
图4是本发明实施例中通过射频功耗检测模块确定通信设备的射频功耗的连接框图；
图5是本发明实施例中通过直流功耗检测模块确定通信设备的直流功耗的连接框图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参阅图1，图1是本发明提供的数据采集器终端的连接框图，所述数据采集器终端包括：MCU、电源模块、通信模块、检测模块、直流电源输入口、以及直流电源输出口；
所述MCU分别与通信模块、检测模块、直流电源输入口、以及直流电源输出口连接；
所述检测模块包括温度检测模块、直流功耗检测模块、以及射频功率检测模块；
所述直流功耗检测模块分别连接直流电源输入口和直流电源输出口；
所述电源模块与直流电源输入口连接；
所述射频功率检测模块分别连接通信设备的射频输入口和射频输出口。
作为上述实施例的进一步改进，所述通信模块设置有SIM卡接口和天线接口。
本发明提供的实施例中，通信模块采用CAT.1无线通信模块，通过接入移动通信卡和天线系统、并与MCU进行串口连接后，MCU发送AT命令控制通信模块通过因特网连接云平台进行数据交换。
作为上述实施例的进一步改进，所述MCU采用ARMSTM32F1系列的微控制器，所述温度检测模块为MCU内部自带的温度检测装置。
本实施例中，该微控制器基于ARMCortex-M3的32位RISC内核，工作频率为72MHZ，具有高达128K的内置闪存存储器和多达20K的SRAM存储器；所述温度检测模块用于测量CPU及周围的温度(TA)。该温度传感器在内部和ADCx_IN16输入通道相连接，此通道把传感器输出的电压转换成数字值；
作为上述实施例的进一步改进，所述电源模块采用的是DC转DC电源芯片；
所述直流功耗检测模块可选用ADC直流功耗检测模块或I2C直流功耗检测模块；
工作时，外部电源接入通信设备的电源输入口，电源输出口接到外部设备，电流流过直流功耗检测模块的第一采样电阻，再流出到电源输出口，直流功耗检测模块获得采样电阻电压，在将所述采样电阻电压放大后传给MCU，MCU采集到此电压值后，计算得到DC直流功耗值。
作为上述实施例的进一步改进，所述射频功率检测模块包括射频功率检测器和耦合器，所述耦合器的耦合端与所述射频功率检测器连接，所述耦合器的输入端连接射频输入口，所述耦合器的输出端连接射频输出口；
工作时，射频信号接入射频输入口，射频输出口接到通信设备的RF射频输入端，通过耦合器耦合一部分信号进入射频功率检测器，射频功率检测器根据该信号转换得到输出电压值，结合MCU通过ADC口采集的电压信息，即可推算出射频信号强度。
作为上述实施例的进一步改进，所述数据采集器终端还包括状态指示模块。
状态指示模块包括：通信模块电源状态指示灯(亮表示正常、灭表示无电源)、MCU电源状态指示灯(亮表示正常、灭表示无电源)、告警指示灯(有故障告警亮，无告警灭)、MCU运行指示灯(运行时会闪烁，不正常为恒亮或灭)、通信模块运行状态指示灯(恒亮表示开机正常)，入网络指示灯(入网时亮)，网络状态指示灯(闪烁表示正常)；
作为上述实施例的进一步改进，所述数据采集器终端还包括通信接口，所述通信接口包括：调试口、USB接口、串口下载程序口、仿真口、以及系统复位键；
所述调试口(有打印输出口)采用RS232串口通信，用于输出调试信息，显示通信设备的工作状态；从而方便查找问题。
所述USB接口，用于与外部计算机或其它通信设备进行数据交互。
所述串行接口，用于下载程序，在一实施例中，所述串行接口为RS232串口，采用RS232串口就可以直接下载程序到MCU中，而不需要采用仿真器接仿真口下载程序，节约成本，适合生产时采用。
所述仿真口，用于开发在线仿真调试，可以单步跟踪调试用，遇到不可知的问题时可以跟踪调试快速查找问题。
所述系统复位键，采用轻触开关，通过轻触按下此开关并立刻松开即可复位系统。
参阅图2和图3，本发明提供一种通信设备的远程监控方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S100、采用MQTT通信协议将数据采集器终端接入云平台；
具体地，首先定义云平台(例如阿里云平台)的域名端口、通信设备的三元组信息；配置SDK底层信息；创建MQTT客户端实例并內部初始化；配置MQTT服务器、MQTT端口、通信设备三元组参数、MQTT接收回调函数；建立通信设备和云平台的MQTT链接；间隔时间采集数据、计算均值、再按照规定时间发布数据到云平台。
步骤S200、数据采集器终端实时确定通信设备的监控数据，并将所述监控数据实时上报给云平台，其中，所述监控数据包括：监测温度、射频功率、直流功耗其中至少一种；
步骤S300、数据采集器终端根据所述监控数据确定所述通信设备的工作状态是否存在异常，根据所述通信设备的工作状态控制状态指示模块，并将所述工作状态与云平台进行交互。
具体地，当所述通信设备的工作状态存在异常时，控制状态指示模块告警，并将所述工作状态存在异常的信息上报给云平台；当所述通信设备的工作状态恢复正常时，控制状态指示模块解除告警，并将所述工作状态恢复正常的信息上报给云平台。在一实施例中，所述状态指示模块包括告警指示灯，当MCU判断所述监控数据超出设定的门限值时，确定所述通信设备的工作状态是否存在异常，控制告警指示灯为亮状态，并将告警信息上报到云平台，云平台向通信设备应答所述告警信息；当MCU判断恢复正常时，MCU控制告警指示灯为灭状态，并将恢复正常的信息上报到云平台，云平台向通信设备应答所述恢复正常信息。
现有微型直放站通信设备一般没有远程维护系统，在不影响现有微型直放站的结构的前提下增加本系统，就可实现监控微型直放站运行状况等功能，在旧通信设备改造升级中具备优势。
作为上述实施例的进一步改进，所述监测温度通过以下方式确定得到：
获取所述温度检测模块检测到的第一模拟信号，对所述第一模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第一电压值：
Figure BDA0003013717320000061
其中，
Figure BDA0003013717320000062
为第一电压值，ReferenceV为参考电压，ADValue1为对所述第一模拟信号进行ADC转换后的第一数字信号，
Figure BDA0003013717320000063
为ADC的最大量程值；
将所述第一电压值代入以下公式计算得到监测温度；
Figure BDA0003013717320000071
其中，V25是通信设备的温度为25℃时对应的第一标准电压值，AvgSlope1是第一斜率，Temperature是监测温度。
具体地，所述MCU内部设有ADC，所述MCU通过所述ADC将所述检测模块的检测进行模数转换；所述ADC通过独立通道分别连接温度检测模块、直流功耗检测模块、以及射频功率检测模块；所述ADC在每个通道设置相等的参考电压ReferenceV和最大检测量程值
Figure BDA0003013717320000072
所述温度检测模块检测到的结果为一个模拟信号，通过该模拟信号用来表征温度值；MCU中的ADC对所述模拟信号进行ADC转换后，得到一个十六进制数据；
Figure BDA0003013717320000073
为所述MCU中的ADC的最大检测量程值，该最大检测量程同样对应一个十六进制数据；V25为通信设备在出厂配置下，预先设定的在25℃下的标准电压值，表示通信设备在正常状态下最标准的参考电压；本实施例中，以ReferenceV作为参考基准，通过ADVa1ue1和
Figure BDA0003013717320000074
的比值反映了相对参考电压的浮动，通过第一电压值的方式进行表达，再与25℃时的电压值V25进行拟合，得到监测温度，从而能够准确反映通信设备的温度情况。
在一实施例中，启动MCU内部的温度检测模块，将所述温度检测模块检测的温度值进行ADC转换后，得到所述温度检测模块检测的温度值AD_Value，所述第一斜率Avg_Slope通过采集25℃下的多个电压值以及对应的温度值，代入第一电压值和监测温度的函数关系公式中确定得到的平均斜率；在一改进的实施例中，将多次采集的第一模拟信号得到多个监测温度，再对多个监测温度求平均值，按照预先设置的间隔时间将求得的平均值发送上报到云平台。
参考图4，作为上述实施例的进一步改进，所述射频功率通过以下方式确定得到：
获取射频功率检测模块检测的第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第二电压值：
Figure BDA0003013717320000075
其中，Volvalue2为第二电压值，ADValue2为对所述第二模拟信号进行ADC转换后的第二数字信号；
将所述第二电压值代入以下公式计算得到射频功率；
Figure BDA0003013717320000076
其中，V20是通信设备的射频功率为20dBm时对应的第二标准电压值，
Figure BDA0003013717320000077
是第二斜率，
Figure BDA0003013717320000078
为射频功率。
在一实施例中，启动射频功率检测模块，获取所述射频功率检测模块检测的第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行ADC转换后得到所述射频功率检测模块检测的表征射频功率值的第二数字信号
Figure BDA0003013717320000081
V20为通信设备在出厂配置下，预先设定的在通信设备的射频功率为20dBm时对应的标准电压值，表示通信设备在正常状态下射频功率为20dBm时最标准的参考电压；所述第二斜率Avg_Slope即功率变化1dB检波管检测的电压变化值，通过采集多个第二电压值以及对应的射频功率，代入第二电压值和射频功率的函数关系公式中，从而确定检波管平均斜率
Figure BDA0003013717320000082
在一改进的实施例中，将多次采集的第二模拟信号得到多个射频功率，再对多个射频功率求平均值，按照预先设置的间隔时间将求得的平均值发送上报到云平台。
在一个实施例中，通信设备(微型直放站)的MS端连接数据采集器终端的射频输入接口，数据采集器终端的射频输入接口接入到耦合器的输入端；耦合器的输出端接到数据采集器终端的射频输出接口，数据采集器终端的射频输出接口再连接到通信设备的重发天线或信号覆盖天馈网络，耦合器的耦合端接入直流功耗检测模块，直流功耗检测模块输出口连接MCU的ADC端口，MCU通过串口连接到通信模块，直流功耗检测模块将检测到的功率值转换成电压值后输出给MCU，MCU发AT命令控制通信模块将该电压值上传数据到云平台，云平台收到信号后回应信号到数据采集器终端。
参考图5，作为上述实施例的进一步改进，所述通信设备的直流功耗通过以下方式确定；
获取所述直流功耗检测模块检测的第三模拟信号，对所述第三模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第三电压值：
Figure BDA0003013717320000083
其中，
Figure BDA0003013717320000084
为对所述第三模拟信号进行ADC转换后的第三数字信号，
Figure BDA0003013717320000085
为第三电压值，所述直流功耗检测模块为ADC直流功耗检测模块；
将所述第三电压值代入以下公式计算得到通信设备的直流功耗：
Figure BDA0003013717320000086
其中，A1是直流功耗的放大倍数，Powersupply是通信设备供电的电源电压，R1是采样电阻值，A2是直流功耗检测模块输出电压的放大倍数，DCPower是通信设备的直流功耗。
在一实施例中，启动MCU内部的温度检测模块，将所述温度检测模块检测的温度值进行ADC转换后，得到所述温度检测模块检测的直流功耗值
Figure BDA0003013717320000087
所述第二斜率Avg_Slope即功率变化1dB检波管检测的电压变化值，通过采集多个第二电压值以及对应的射频功率，代入第三电压值和直流功耗的函数关系公式中，确定得出检波管平均斜率；在一改进的实施例中，将多次采集的第三模拟信号得到多个直流功耗，再对多个直流功耗求平均值，按照预先设置的间隔时间将求得的平均值发送上报到云平台。
在一实施例中，微型直放站(通信设备)MS端，接数据采集器终端RF_IN，接入到耦合器的输入端，耦合器的输出端接到数据采集器终端RF_OUT，再连接到原微型直放站(通信设备)重发天线或信号覆盖天馈网络，耦合器耦合一部分信号接入功率检测芯片，功率检测芯片将检测到功率值经过转换成电压值从输出口输出，功率检测芯片输出口连接MCU的ADC口，MCU通过串口连接到通信模块，MCU发AT命令控制通信模块上传数据到云平台，云平台收到信号后回应信号到数据采集器终端。
作为上述实施例的另一种改进，所述通信设备的直流功耗通过以下方式确定；
MCU通过发送校准数据校准直流功耗检测模块，完成对直流功耗检测模块的配置参数后，直接获取直流功耗检测模块采集的功耗值；
将多次采集的功耗值求平均值，作为所述通信设备的直流功耗，其中，所述直流功耗检测模块采用I2C直流功耗检测模块。
具体地，MCU先通过I2C接口发校准数据校准直流功耗检测模块，MCU再通过I2C直流功耗检测模块配置参数，然后MCU通过I2C直流功耗检测模块直接读取功耗值。将多次采集的数据求平均值，在通信软件单元模块中MQTT处理函数，间隔时间采集数据，间隔时间到后会将发送数据上报到云平台。
在一实施例中，外部电源接入到数据采集器终端的直流电源输入口，再经过采样电阻接到直流电源输出口，再接入到通信设备(例如微型直放站)的直流电源输入口(DC_IN)，直流功耗检测模块输入端接入采样电阻的输入端，直流功耗检测模块输出端接采样电阻的输出端，直流功耗检测模块的电压输出口接到MCU的ADC端口，直流功耗检测模块获得采样电阻的电压，再将电压放大后传给MCU，MCU通过ADC端口采集到此电压值，MCU内部计算得出直流功耗值。MCU通过串口连接到通信模块，MCU发送AT命令控制通信模块将计算得到的功耗值上传到云平台，云平台收到信号后回应信号到数据采集器终端。
作为上述实施例的进一步改进，所述通信设备的工作状态包括工作温度，所述步骤S300包括：
根据所述监测温度统计得出一天的最高温度值TEMPM、最低温度值TEMPL、以及温差值TEMPD；
如最高温度值TEMPM大于预设的高温阈值(如45℃)，则控制状态指示模块进行高温告警，并向所述云平台上报高温告警；
如最低温度值TEMPL小于预设的低温阈值(如5℃，也可以预设)，则控制状态指示模块进行低温告警，并向所述云平台上报低温告警；
如一天的温差值TEMPD超过预设的温差阈值(如20℃，也可以预设)，则控制状态指示模块进行温差大告警，并向所述云平台上报温差大告警。
在一实施例中，云平台根据获得的温度值TEMP人性化温度提示：-5℃以下为极低温、-5～5℃为低温、5～45℃为正常温度、45～55℃为高温、55℃以上极高温。
作为上述实施例的进一步改进，所述通信设备的工作状态包括工作效率，所述步骤S300包括：
根据通信设备的直流功耗及射频功率确定通信设备的工作效率，根据所述工作效率和理想效率的偏离值确定通信设备是否工作正常；
其中，工作效率
Figure BDA0003013717320000101
PRF为射频功率(多次采集的平均值)，PDC为直流功耗(多次采集的平均值)，将工作效率η与当前温度下的理想效率ηi比较，计算得到偏离值
Figure BDA0003013717320000102
其中，通信设备在各个温度点理想效率ηi可先预设一个初值，也可以是用户通过按钮开关触发启动或通过软件下发命令启动自动检测当前温度的效率的，再根据此通信设备温度与效率的斜率系数S1就可计算各个温度值对应的理想效率ηi。如当前温度为Tt，当前效率是ηt，计算其它各温度点Ti对应的理想效率ηi：ηi＝ηt-((Tt-Ti)*S1))。
在一些实施例中，如偏离值在20％以内(含20％)则是通信设备工作健康指数值正常，如果超过20％并在50％(含50％)以内则是通信设备工作健康指数值异常告警，如超过50％则是通信设备工作健康指数值严重异常告警。
与图1的方法相对应，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的通信设备的远程监控方法的步骤。
请再次参考图3，与图1的方法相对应，本发明实施例还提供一种通信设备的远程监控系统，所述系统包括：
上述实施例所述的数据采集器终端，以及与所述数据采集器终端通信连接的云平台；
所述数据采集器终端包括MCU，所述MCU包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上述任一项实施例所述的通信设备的远程监控方法。
本实施例中，考虑到操作方便，便于后续更换组网方式或组网模块，终端通信设备采用SDK(含有MQTT协议)移植到MCU的软硬件架构方式接入云平台，通信模组只作为透传的传输通道。
通信软件单元模块(接收云平台数据模块)采用CAT.1无线通信模块与MCU串口连接，MCU开启订阅云平台的数据、并采用中断接收数据方式，云平台发送的数据可通过CAT.1无线通信模块RS232串口传入到MCU接收，采用MQTT协议。
通信软件单元模块(发送数据到云平台模块)采用CAT.1无线通信模块与MCU串口连接，MCU通过AT控制CAT.1无线通信模块发布消息到与平台，采用MQTT协议。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求，考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (10)

1.一种通信设备的数据采集器终端，其特征在于，包括：MCU、电源模块、通信模块、检测模块、直流电源输入口、以及直流电源输出口；
所述MCU分别与通信模块、检测模块、直流电源输入口、以及直流电源输出口连接；
所述检测模块包括温度检测模块、直流功耗检测模块、以及射频功率检测模块；
所述直流功耗检测模块分别连接直流电源输入口和直流电源输出口；
所述电源模块与直流电源输入口连接；
所述射频功率检测模块分别连接通信设备的射频输入口和射频输出口。
2.一种通信设备的远程监控方法，应用于权利要求1所述的数据采集器终端，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S100、采用MQTT通信协议将数据采集器终端接入云平台；
步骤S200、数据采集器终端实时确定通信设备的监控数据，并将所述监控数据实时上报给云平台，其中，所述监控数据包括：监测温度、射频功率、直流功耗其中至少一种；
步骤S300、数据采集器终端根据所述监控数据确定所述通信设备的工作状态是否存在异常，根据所述通信设备的工作状态控制状态指示模块，并将所述工作状态与云平台进行交互。
3.根据权利要求2所述的通信设备的远程监控方法，其特征在于，所述监测温度通过以下方式确定得到：
获取所述温度检测模块检测到的第一模拟信号，对所述第一模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第一电压值：
Figure FDA0003013717310000011
其中，
Figure FDA0003013717310000012
为第一电压值，ReferenceV为参考电压，ADValue1为对所述第一模拟信号进行ADC转换后的第一数字信号，
Figure FDA0003013717310000013
为ADC的最大量程值；
将所述第一电压值代入以下公式计算得到监测温度；
Figure FDA0003013717310000014
其中，V25是通信设备的温度为25℃时对应的第一标准电压值，AvgSlope1是第一斜率，Temperature是监测温度。
4.根据权利要求3所述的通信设备的远程监控方法，其特征在于，所述射频功率通过以下方式确定得到：
获取射频功率检测模块检测的第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第二电压值：
Figure FDA0003013717310000021
其中，VolValue2为第二电压值，ADValue2为对所述第二模拟信号进行ADC转换后的第二数字信号；
根据以下公式计算得到射频功率：
Figure FDA0003013717310000022
其中，V20是通信设备的射频功率为20dBm时对应的第二标准电压值，
Figure FDA0003013717310000023
是第二斜率，
Figure FDA0003013717310000024
为射频功率。
5.根据权利要求4所述的通信设备的远程监控方法，其特征在于，所述通信设备的直流功耗通过以下方式确定；
获取所述直流功耗检测模块检测的第三模拟信号，对所述第三模拟信号进行ADC转换后根据以下公式计算得到第三电压值：
Figure FDA0003013717310000025
其中，
Figure FDA0003013717310000026
为对所述第三模拟信号进行ADC转换后的第三数字信号，
Figure FDA0003013717310000027
为第三电压值，所述直流功耗检测模块为ADC直流功耗检测模块；
根据以下公式计算得到通信设备的直流功耗：
Figure FDA0003013717310000028
其中，A1是直流功耗的放大倍数，PowerSupply是通信设备供电的电源电压，R1是采样电阻值，A2是直流功耗检测模块输出电压的放大倍数，DCPower是通信设备的直流功耗。
6.根据权利要求4所述的通信设备的远程监控方法，其特征在于，所述通信设备的直流功耗通过以下方式确定；
MCU通过发送校准数据校准直流功耗检测模块，完成对直流功耗检测模块的配置参数后，直接获取直流功耗检测模块采集的功耗值；
将多次采集的功耗值求平均值，作为所述通信设备的直流功耗，其中，所述直流功耗检测模块采用I2C直流功耗检测模块。
7.根据权利要求2所述的通信设备的远程监控方法，其特征在于，所述通信设备的工作状态包括工作温度，所述步骤S300包括：
根据所述监测温度统计得出一天的最高温度值TEMPM、最低温度值TEMPL、以及温差值TEMPD；
如最高温度值TEMPM大于预设的高温阈值，则控制状态指示模块进行高温告警，并向所述云平台上报高温告警；
如最低温度值TEMPL小于预设的低温阈值，则控制状态指示模块进行低温告警，并向所述云平台上报低温告警；
如一天的温差值TEMPD超过预设的温差阈值，则控制状态指示模块进行温差大告警，并向所述云平台上报温差大告警。
8.根据权利要求7所述的通信设备的远程监控方法，其特征在于，所述通信设备的工作状态包括工作效率，所述步骤S300包括：
根据通信设备的直流功耗及射频功率确定通信设备的工作效率，根据所述工作效率和理想效率的偏离值确定通信设备是否工作正常；
其中，工作效率
Figure FDA0003013717310000031
偏离值
Figure FDA0003013717310000032
PRF为射频功率，PDC为直流功耗，ηi为当前温度下的理想效率。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2至8任一项所述的通信设备的远程监控方法的步骤。
10.一种通信设备的远程监控系统，其特征在于，所述系统包括：权利要求1所述的数据采集器终端，以及与所述数据采集器终端通信连接的云平台；
所述数据采集器终端包括MCU，所述MCU包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求2至8任一项所述的通信设备的远程监控方法。
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