CN113992723A - 一种基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台 - Google Patents

一种基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，多个基地终端用于各级维护保修基地输入状态数据并传输给态势感知与安全运营系统；每个基地终端包括流量传感器和数据采集器，流量传感器用于探测基地终端上传到态势感知与安全运营系统的状态数据的流量，数据采集器用于读取状态数据日志；态势感知与安全运营系统为多个基地终端的提供运行态势和安全态势监管；态势可视化系统采用块图和标志符号相结合来展示多个维护保修基地的运行和安全状态；服务资源调度系统根据维护保修基地在不同时间段业务流情况，对不同维修维护基地的服务资源进行调度。

Description

一种基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台
技术领域
本发明涉及设备维护保修基地管理技术领域，具体涉及一种基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台。
背景技术
随着企业信息化的不断深入，信息网络承载的业务越来越多，生产力不断发展，机械设备在当前工程生产过程中的重要性愈发突出。但是在长时间使用的过程中，必然会出现一定的损耗与故障，降低其使用效率，在这种情况下，进行定期的维护与保养工作就显得十分必要了。在维护与保养的管理中经常会碰到：1、对于设备的维护与保养情况无法管理；2、对设备的维护与保养历史无法管理；3、追溯查询很麻烦；4、对文档存储的安全性存在风险；因此，急需一种系统对设备维护保修及服务资源调度进行针对性解决：1、企业用户可以随时查看维修保养基地的运行情况及目前运行情况是否正常；2、企业用户可随时查看维护与保养的历史；3、管理数据全部部署到数据库，安全风险控制到最小；4、对基地的维修保养整个流程透明化，并可以随时查看；5、管理者可以根据各个维修机构的运行态势和安全态势进行判断；6、审核流程完全通过物联网操作。解决上述技术问题的难度在于：现有分析技术覆盖不全面，网情分析体系构建难；海量数据的数据质量体系不完整，数据质量评估难；数据质量未网情分析体系结合，数据准确性无法保证，平台无法有力支撑。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明通过态势感知与安全运营平台具备各级维护保修基地安全监测和资源收集及调度的能力，能够实现对业务内外网网络事件的采集、分析和可视化，感知整体网络安全态势，具备集中安全管控能力，服务资源（人员、厂商）审查和备案监管、服务违规查处通报，能够对设备维护保修及服务等运行状况进行集中监测，对审计数据进行收集汇总和集中分析和管理。
一种基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，包括：态势感知与运营系统、多个基地终端、态势可视化系统和服务资源调度系统；
所述多个基地终端用于各级维护保修基地输入状态数据并传输给态势感知与安全运营系统；每个基地终端包括，流量传感器和数据采集器，流量传感器用于探测基地终端上传到态势感知与安全运营系统的状态数据的流量，数据采集器用于读取状态数据日志；
所述态势感知与安全运营系统为所述多个基地终端的提供运行态势和安全态势监管；
所述态势可视化系统采用块图和标志符号相结合来展示多个维护保修基地的运行和安全状态；
所述服务资源调度系统根据维护保修基地在不同时间段业务流情况，对不同维修维护基地的服务资源进行调度。
进一步，态势感知与安全运营系统具有计算处理服务器和数据库，所述计算处理服务器将接收到的状态数据的形式重新设定为电子表格的形式，校正电子表格的数据并累积存储在数据库中。
进一步，所述电子表格包括：事务ID、电子表格名称、模块集合和电子表格属性；所述模块集合由多个构成模块组成，所述电子表单属性用于记录对电子表格执行的计算处理过程的日志信息的字段。
进一步，所述计算处理服务器利用指数分布来计算块图模型f(x)，采用如下公式进行计算：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
；
x表示业务量或数据流量，λ为不同的基地规格参数，对边界阈值f1和f2进行设定，当
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
时，表示各个维护保修基地的业务量均很大，当
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
时，表示部分维护保修基地的业务量很大，而其他维护保修基地的业务量较小，当
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
时，示各个维护保修基地的业务量较为均匀。
进一步，所述态势可视化系统采用块图和标志符号相结合来展示多个维护保修基地的运行和安全状态；块图中矩形块的尺寸表示维护保修基地规格，颜色表示数据流量；针对某个具体的矩形作放大缩小处理，在矩形空间内，以标志符号的形式显示模块集合的中的某些构成模块与其他矩形的相同的构成模块比较的结果。
进一步，展示多个维护保修基地的运行和安全状态包括：首先进行图像映射步骤，测定已经形成的块图模型数值，通过设定系统参数，将表格内的数据信息进行图像映射；其次进行视图转换步骤，以空间坐标为主，由图像映射的信息搭建图像模型。
进一步，所述服务资源调度系统通过计算矩形块当前时间点与正常时间点以及当前时间点与上个时间点的变化的相对信息，确定该矩形块的业务流状态是否正常；
定义Normal为正常时段的信息熵，Current为当前时间段的信息熵，Previous为上个时间段的信息熵，Threshold为基础阈值，则业务流的状态表示为下式:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
其中:L0.5(Current，Normal)和L0.5(Current，Previous)分别表示当前时间段状态偏离正常时间段状态和当前状态偏离上个时间段状态的程度，β是当前时间段状态与正常时间段状态的关注系数；
根据维护保修基地在不同时间段业务流情况，对不同维修维护基地的服务资源进行调度，从而使得块图中的各个矩形块达到
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
的均衡状态。
进一步，针对不同时间段的业务流状态建立时间序列图，用线段或曲线将各个观察数据点连接起来，直观地反映数据在时间维度上的变化趋势。
进一步，维护保修基地通过使用附接到基地终端的条形码读取器以读取条形码的方式，进行指定的电子表格进行输入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台的整体结构示意图；
图2为本发明的电子表格的形式示意图；
图3为本发明的态势可视化系统的屏幕显示示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本发明的具体实施例附图中，为了更好、更清楚的描述系统中的各元件的工作原理，表现所述装置中各部分的连接关系，只是明显区分了各元件之间的相对位置关系，并不能构成对元件或结构内的信号传输方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。
本发明通过态势感知与安全运营平台具备各级维护保修基地安全监测和资源收集及调度的能力，能够实现对业务内外网网络事件的采集、分析和可视化，感知整体网络安全态势，具备集中安全管控能力，服务资源（人员、厂商）审查和备案监管、服务违规查处通报，能够对设备维护保修及服务等运行状况进行集中监测，对审计数据进行收集汇总和集中分析和管理。
如图1所示，为本发明的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台的整体结构示意图，包括：态势感知与运营系统、多个基地终端、态势可视化系统和服务资源调度系统。态势感知与安全运营系统和经由无线网络与多个基地终端彼此连接。基地终端由执行预定维修、预定维护等的各级维护保修基地使用，基地终端可以将各种状态数据输入并传输给态势感知与安全运营系统。基地终端包括，流量传感器和数据采集器，流量传感器用于探测基地终端上传到态势感知与安全运营系统的状态数据的流量，数据采集器用于读取状态数据日志。
态势感知与安全运营系统是为多个基地终端的提供运行态势和安全态势监管的平台，并且态势感知与安全运营系统根据多个维护保修基地的请求，根据应用文档的类型、重要性程度等记录和存储过程的日志，以使多个维护保修基地以及第三方审查机构能够读取日志，对维护保修基地一系列程序的完成执行认证、公证等。因此，态势感知与安全运营系统是向多个维护保修基地提供必要管控和数据可视化形式最基本的中间系统。
态势感知与安全运营系统具有计算处理服务器、数据库，计算处理服务器连接到数据库。数据库中存储有各种应用文档的电子表格。
各级维护保修基地的网络数据信息在传递过程中，日志数量、种类等由一个或多个应用系统提供。鉴于基地终端本身的差异性，各级维护保修基地输入的数据将存在较大差异。当日志数量汇总结合时，若态势感知与安全运营系统本身没有相对应的基准处理过程，在整体化解读下必然无法得出精准的态势感知结果。因此，需要通过打乱各级维护保修基地的网络数据信息的原有格局，重新设定数据形式，此种形式可极大提升数据信息的检测效率，并可精准查验每一个字节、链块等，确保检测质量与检测精度。
如图2所示，将数据形式重新设定为电子表格的形式，电子表格包括四个数据，即事务ID、电子表格名称、模块集合和电子表格属性。
事务ID是一系列维修保养事务处理的ID，这一系列处理被认为是一个事务，并且事务ID被给予该事务。当多个维护保修基地在完成处理之后进行查询时，需使用该事务ID。
电子表格名称是每个电子表格的标题。例如，作为标题，使用“对态势感知与安全运营系统的技术支援请求”等。
模块集合由多个构成模块组成，构成模块是电子表格的主要构成元素，并且是通过划分一个文档数据而获得的多个部分中的一个。例如，用于对设备进行维修或维护的项目名称部分、维修或维护的费用输入部分、维修技师的操作过程部分等。在本实施例中，每个输入部分被构成为构成模块。构成模块的集合即作为这些构成模块的总和，用于对基地运行的一个记录。
电子表单属性是用于记录在一系列事务处理的工作流程期间对电子表格执行的计算处理过程的日志信息的字段，并且主要由态势感知与安全运营系统的计算处理服务器使用。
模块集合被累积在连接到态势感知与安全运营系统的数据库中。然而，在态势感知与安全运营系统的计算处理服务器中，操作者可以根据需要改变或校正数据库中存储的模块集合，并且可以将多个构成模块彼此组合以产生新的构成模块。将产生的新构造模块被提供给多个基地终端并累积在数据库中。
在优选实施例中，维护保修基地可以通过使用附接到基地终端的条形码读取器以读取条形码的方式，指定相应的电子表格进行输入。以这种方式，用户可以通过在基地附近通过使用移动终端即可容易地输入并形成电子表格。
采用上述数据形式重新设定的融合技术在应用过程中不局限于日志产生的单一化信息，而是将计算机系统运行中产生的大量源数据信息进行采集与整合，然后对数据进行融合处理，交由数据库的独立单元进行统一存储，数据信息格式将属于同一个基准。在后面实际检测时，通过信息拓展、信息关联、信息运行等深度挖掘信息中含有的潜在价值，为态势感知技术提供质量保障。
对整合后的状态数据进行计算处理，具体地，首先，为了分析数据的快捷与方便，本文利用指数分布来计算块图模型f(x)，采用如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
；
x表示业务量或数据流量，λ为不同的基地规格参数，对边界阈值f1和f2进行设定，当
Figure DEST_PATH_IMAGE015
时，表示各个维护保修基地的业务量均很大，当
Figure DEST_PATH_IMAGE017
时，表示部分维护保修基地的业务量很大，而其他维护保修基地的业务量较小，当
Figure DEST_PATH_IMAGE019
时，示各个维护保修基地的业务量较为均匀。
对块图模型f(x)以可视化的方式直观呈现，提升对自身数据的认知能力，同时将这些可视化视图数据统一存储，保证能够拥有长期保存数据能力。
本发明的态势可视化系统的图像展示采用的可视化技术为块图和标志符号相结合来展示多个维护保修基地的运行和安全状态。
图3为本发明的态势可视化系统的屏幕显示示意图，图中仅为少数示意性的几个矩形块，块图模型建立后，态势可视化系统，需要进行图像映射步骤，此过程是测定已经形成的块图模型数值，通过设定系统参数，将表格内的数据信息进行图像映射，并基于结构、属性等信息，实现数值与图像的转换与对接。
图像映射步骤之后需要进行视图转换步骤，在实际转换过程中，以空间坐标为主，先确定某一项数据参数，然后由图像映射的信息搭建图像模型。此时系统将自动调整信息，如比例、位置、格局、颜色等，在多项参数调控作用下完成视图转换。
各级维护保修基地数量越多，态势可视化系统的屏幕显示空间越受限制，为了避免出现拥挤问题，本发明按实际维护保修基地的区域规划结合块图进行管理，块图中矩形块的尺寸和颜色可以选择表示数据流中各种特征，如:流速、流量、基地规格等，尺寸表示基地规格，尺寸越大基地规格越大，颜色表示数据流量，也即业务量，红色表示业务量或数据流量大，蓝色表示业务量或数据流量小。
如图3(b)所示，当
Figure DEST_PATH_IMAGE021
时，所有矩形块均为红色，表现为各个维护保修基地的业务量均很大；当
Figure DEST_PATH_IMAGE023
时，部分矩形块为红色，其他为蓝色，如图3(a)所示，表现为某些维护保修基地的业务量很大，而其他维护保修基地的业务量较小；当
Figure DEST_PATH_IMAGE025
时，如图3(c)所示，所有矩形块均为蓝色，表现为各个维护保修基地的业务量较为均匀。
同时，可针对某个具体的矩形作放大缩小处理，在矩形空间内，以标志符号的形式显示模块集合的中的某些构成模块与其他矩形的相同的构成模块比较的结果，例如可以用绿色加号、红色加号和黄色加号分别表示构成模块1的正常、严重和警告状态；用绿色叹号、红色叹号和黄色叹号分别表示构成模块2的正常、严重和警告状态等等；通过块图与标志符号的配合，既可以利用块图突出重点对象又可以使用标志符号弥补块图表达数据维度有限的弊端。利用块图是表达层次结构数据可以避免显示空间拥挤的问题，标志符号可以象征性或陈述性地表示数据集的一个或多个变量，小巧灵活、放置方便，嵌入块图中可以弥补块图结构显示维度不足的缺点。两者的结合可以拓宽图像表达信息的丰富度。
服务资源调度系统根据维护保修基地在不同时间段业务流情况，对不同维修维护基地的服务资源进行调度，从而使得块图中的各个矩形块达到
Figure DEST_PATH_IMAGE027
的均衡状态。
具体地，为了确定业务量很大的矩形块内的维护保修基地在不同时间段业务流情况，通过计算当前时间点与正常时间点以及当前时间点与上个时间点的变化的相对信息，就可以确定当前时间段的业务流状态是否正常。
定义Normal为正常时段的信息熵，Current为当前时间段的信息熵，Previous为上个时间段的信息熵，Threshold为基础阈值，该基础阈值可根据实际情况进行调整，则业务流的状态可表示为下式:
Figure DEST_PATH_IMAGE029
其中:L0.5(Current，Normal)和L0.5(Current，Previous)分别表示当前时间段状态偏离正常时间段状态和当前状态偏离上个时间段状态的程度，β是当前时间段状态与正常时间段状态的关注系数。因此，当前时间段的业务流拥堵的状态则可以很明显地从L0．5(Current，Normal)发现。针对不同时间段的业务流状态建立时间序列图，用线段或曲线将各个观察数据点连接起来，直观地反映数据在时间维度上的变化趋势。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，包括：态势感知与运营系统、多个基地终端、态势可视化系统和服务资源调度系统；
所述多个基地终端用于各级维护保修基地输入状态数据并传输给态势感知与安全运营系统；每个基地终端包括，流量传感器和数据采集器，流量传感器用于探测基地终端上传到态势感知与安全运营系统的状态数据的流量，数据采集器用于读取状态数据日志；
所述态势感知与安全运营系统为所述多个基地终端的提供运行态势和安全态势监管；
所述态势可视化系统采用块图和标志符号相结合来展示多个维护保修基地的运行和安全状态；
所述服务资源调度系统根据维护保修基地在不同时间段业务流情况，对不同维修维护基地的服务资源进行调度。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，态势感知与安全运营系统具有计算处理服务器和数据库，所述计算处理服务器将接收到的状态数据的形式重新设定为电子表格的形式，校正电子表格的数据并累积存储在数据库中。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，所述电子表格包括：事务ID、电子表格名称、模块集合和电子表格属性；所述模块集合由多个构成模块组成，所述电子表单属性用于记录对电子表格执行的计算处理过程的日志信息的字段。
4.根据权利要求2所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，所述计算处理服务器利用指数分布来计算块图模型f(x)，采用如下公式进行计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
x表示业务量或数据流量，λ为不同的基地规格参数，对边界阈值f1和f2进行设定，当
Figure DEST_PATH_IMAGE004
时，表示各个维护保修基地的业务量均很大，当
Figure DEST_PATH_IMAGE006
时，表示部分维护保修基地的业务量很大，而其他维护保修基地的业务量较小，当
Figure DEST_PATH_IMAGE008
时，示各个维护保修基地的业务量较为均匀。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，所述态势可视化系统采用块图和标志符号相结合来展示多个维护保修基地的运行和安全状态；块图中矩形块的尺寸表示维护保修基地规格，颜色表示数据流量；针对某个具体的矩形作放大缩小处理，在矩形空间内，以标志符号的形式显示模块集合的中的某些构成模块与其他矩形的相同的构成模块比较的结果。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，展示多个维护保修基地的运行和安全状态包括：首先进行图像映射步骤，测定已经形成的块图模型数值，通过设定系统参数，将表格内的数据信息进行图像映射；其次进行视图转换步骤，以空间坐标为主，由图像映射的信息搭建图像模型。
7.根据权利要求4所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，所述服务资源调度系统通过计算矩形块当前时间点与正常时间点以及当前时间点与上个时间点的变化的相对信息，确定该矩形块的业务流状态是否正常；
定义Normal为正常时段的信息熵，Current为当前时间段的信息熵，Previous为上个时间段的信息熵，Threshold为基础阈值，则业务流的状态表示为下式:
Figure DEST_PATH_IMAGE010
其中:L0.5(Current，Normal)和L0.5(Current，Previous)分别表示当前时间段状态偏离正常时间段状态和当前状态偏离上个时间段状态的程度，β是当前时间段状态与正常时间段状态的关注系数；
根据维护保修基地在不同时间段业务流情况，对不同维修维护基地的服务资源进行调度，从而使得块图中的各个矩形块达到
Figure DEST_PATH_IMAGE012
的均衡状态。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，针对不同时间段的业务流状态建立时间序列图，用线段或曲线将各个观察数据点连接起来，直观地反映数据在时间维度上的变化趋势。
9.根据权利要求2所述的基于物联网的设备维护保修及服务资源调度平台，其特征在于，维护保修基地通过使用附接到基地终端的条形码读取器以读取条形码的方式，进行指定的电子表格进行输入。
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