CN116047971A - 一种通讯模块的自维护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通讯模块的自维护系统及方法，涉及通讯技术领域，包括：第一通讯模块通过第一电源开关器件与电源模块连接；第二通讯模块通过第二电源开关器件与电源模块连接；电源模块与处理器模块连接；模拟开关器件分别与第一通讯模块、第二通讯模块和处理器模块连接，用于根据处理器模块发送的通讯指令接通第一通讯模块或第二通讯模块；处理器模块分别与第一电源开关器件和第二电源开关器件连接，用于根据存储的配制信息发送通讯指令和电源控制指令初始化通讯模块，还用于根据通讯模块返回的数据信息更新配制信息，并存储更新的次数，以及将更新后的配制信息和更新的次数通过通讯模块发送给后台服务器。本发明提高了处理器模块的在线率。

Description

一种通讯模块的自维护系统及方法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种通讯模块的自维护系统及方法。

背景技术

电塔呈梯形或三角形等塔状建筑物，高度通常为25-40米，为钢架结构。电塔多建设在野外的发电厂、配电站附近，它是电力部门的重要设施，能架空电线并起保护和支撑的作用。目前，电塔应用的嵌入式设备使用单通讯模块，当通信基站由于信号质量不高，通信网络不稳定等原因出现问题时，电塔现场设备与客户失去联系，设备掉线，无法远程进行解决问题，需要工作人员爬塔进行通讯模块的维护，而使用4GDTU设备进行传输数据，配置好相关信息后，用户数据通过4GDTU进行无线长途数据传输，以及与远程公共网络服务器的数据交换。此方法虽然简化了通讯模块的维护流程，但降低了系统出问题后的自判断能力，一旦通讯模块出现问题，无法进行自判，需要工作人员爬塔进行4GDTU设备的更换，影响了电塔上嵌入式设备的性能，并且，4GDTU设备出现问题后会频繁的自启动，增加了嵌入式设备的功耗。

因此，设计一套更合理的维护系统，提高电塔上嵌入式设备的在线率，降低通讯模块维护的功耗，是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种通讯模块的自维护系统及方法，能够提高嵌入式设备的在线率，降低嵌入式设备的功耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种通讯模块的自维护系统，包括：电源模块、第一电源开关器件、第二电源开关器件、处理器模块、模拟开关器件和通讯模块；

所述通讯模块包括第一通讯模块和第二通讯模块；所述第一通讯模块通过所述第一电源开关器件与所述电源模块连接；所述第二通讯模块通过所述第二电源开关器件与所述电源模块连接；所述电源模块与所述处理器模块连接；所述电源模块用于为所述处理器模块和所述通讯模块提供电能；

所述模拟开关器件，分别与所述第一通讯模块、所述第二通讯模块和所述处理器模块连接，用于根据所述处理器模块发送的通讯指令接通所述第一通讯模块或所述第二通讯模块；

所述处理器模块，分别与所述第一电源开关器件和所述第二电源开关器件连接，用于根据存储的配制信息发送所述通讯指令和电源控制指令初始化所述通讯模块，还用于根据所述通讯模块返回的数据信息更新所述配制信息，并存储更新的次数，以及将更新后的所述配制信息和所述更新的次数通过所述通讯模块发送给后台服务器；所述电源控制指令为开启第一电源开关器件或开启第二电源开关器件。

可选地，所述电源模块采用的稳压器的型号为LM26400。

可选地，所述第一电源开关器件和所述第二电源开关器件的型号均为SI3447BDV。

可选地，所述处理器模块包括处理器和FLASH存储器；

所述处理器分别与所述电源模块、所述第一电源开关器件、所述第二电源开关器件和所述模拟开关器件连接；

所述FLASH存储器，与所述处理器连接，用于存储所述配制信息和所述更新的次数。

可选地，所述处理器的型号为STM32F103RET6。

可选地，所述模拟开关器件的型号为ADG819。

可选地，所述第一通讯模块和所述第二通讯模块均为4G模块。

一种通讯模块的自维护方法，应用于上述的通讯模块的自维护系统，所述方法包括：

根据初始配制信息发送通讯指令和电源控制指令初始化所述初始配制信息中设定的通信模块；

根据所述设定的通讯模块返回的数据，判断所述设定的通讯模块是否正常初始化；

当所述设定的通讯模块无法正常初始化时，则按预设时间间隔发送电源控制指令使所述设定的通讯模块重启；

当所述设定的通讯模块在重启后无法正常初始化时，判断所述设定的通讯模块的重启的次数是否大于设定次数；

当所述设定的通讯模块的重启的次数大于设定次数时，则发送通讯指令和电源控制指令接通另一个通讯模块；

当所述设定的通讯模块正常初始化时，对所述初始配制信息进行更新。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的一种通讯模块的自维护系统，包括：电源模块、第一电源开关器件、第二电源开关器件、处理器模块、模拟开关器件和通讯模块；通讯模块包括第一通讯模块和第二通讯模块；第一通讯模块通过第一电源开关器件与电源模块连接；第二通讯模块通过第二电源开关器件与电源模块连接；电源模块与处理器模块连接；电源模块用于为处理器模块和通讯模块提供电能；模拟开关器件，分别与第一通讯模块、第二通讯模块和处理器模块连接，用于根据处理器模块发送的通讯指令接通第一通讯模块或第二通讯模块；处理器模块，分别与第一电源开关器件和第二电源开关器件连接，用于根据存储的配制信息发送通讯指令和电源控制指令初始化通讯模块，还用于根据通讯模块返回的数据信息更新配制信息，并存储更新的次数，以及将更新后的配制信息和更新的次数通过通讯模块发送给后台服务器；电源控制指令为开启第一电源开关器件或开启第二电源开关器件。本发明通过处理器模块监测通讯模块的信息输出，根据信息输出的内容，在其中一个通讯模块发生意外情况后，切换到另一个通讯模块，并将两个通讯模块的状态传输给后台服务器，实时监测嵌入式设备，提高了处理器模块的在线率，降低了通讯模块维护产生的功耗。

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为本发明提供的通讯模块的自维护系统结构框图；

图2为本发明提供的通讯模块的自维护系统的电源模块电路图；

图3本发明提供的通讯模块的自维护系统的第一电源开关器件的电路图；

图4为本发明提供的通讯模块的自维护系统的第二电源开关器件的电路图；

图5为本发明提供的通讯模块的自维护系统的模拟开关器件的电路图；

图6为本发明提供的通讯模块的自维护系统的处理器的电路图；

图7为本发明提供的通讯模块的自维护方法流程图；

图8为本发明提供的通讯模块的自维护工作流程图。

符合说明：

1.电源模块；2.处理器模块；3.第二电源开关器件；4.模拟开关器件；5.第二通讯模块；6.第一电源开关器件；7.第一通讯模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种通讯模块的自维护系统及方法，能够提高嵌入式设备的在线率，降低嵌入式设备的功耗。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供的一种通讯模块的自维护系统，包括：电源模块1、第一电源开关器件6、第二电源开关器件3、处理器模块2、模拟开关器件4和通讯模块。

所述通讯模块包括第一通讯模块7和第二通讯模块5；所述第一通讯模块7通过所述第一电源开关器件6与所述电源模块1连接；所述第二通讯模块5通过所述第二电源开关器件3与所述电源模块1连接；所述电源模块1与所述处理器模块2连接；所述电源模块1用于为所述处理器模块2和所述通讯模块提供电能；具体地，所述第一通讯模块7和所述第二通讯模块5均为4G模块。

在实际应用中，如图2所示，所述电源模块1采用的稳压器的型号为LM26400；LM26400为双2A，500kHz宽输入范围降压稳压器，通过匹配电阻能够输出3.3V的电压和3.8V的电压；其中，3.3V的电压为处理器供电，3.8V的电压为第一通讯模块7和第二通讯模块5供电；如图3和图4所示，所述第一电源开关器件6和所述第二电源开关器件3的型号均为SI3447BDV，所述第一电源开关器件6输出端的VBAT1与所述第一通讯模块7连接；所述第二电源开关器件3输出端的VBAT2与所述第二通讯模块5连接。

所述模拟开关器件4，分别与所述第一通讯模块7、所述第二通讯模块5和所述处理器模块2连接，用于根据所述处理器模块2发送的通讯指令接通所述第一通讯模块7或所述第二通讯模块5。

在实际应用中，如图5所示，所述模拟开关器件4的型号为ADG819。当SEL1、SEL2为低电平时，处理器模块2与第一通讯模块7进行数据交互；当SEL1、SEL2为高电平时，处理器模块2与第二通讯模块5进行数据交互。

所述处理器模块2，分别与所述第一电源开关器件6和所述第二电源开关器件3连接，用于根据存储的配制信息发送所述通讯指令和电源控制指令初始化所述通讯模块，还用于根据所述通讯模块返回的数据信息更新所述配制信息，并存储更新的次数，以及将更新后的所述配制信息和所述更新的次数通过所述通讯模块发送给后台服务器；所述电源控制指令为开启第一电源开关器件6或开启第二电源开关器件3。

具体地，所述处理器模块2包括处理器和FLASH存储器。

所述处理器分别与所述电源模块1、所述第一电源开关器件6、所述第二电源开关器件3和所述模拟开关器件4连接。

在实际应用中，如图6所示，所述处理器的型号为STM32F103RET6；第一通讯模块7的PCIE接口通过所述模拟开关器件4与处理器连接，第二通讯模块5的PCIE接口通过所述模拟开关器件4与处理器连接。PWR_CTRL_MD1端口与所示第一电源开关器件6连接，根据处理器发送的电源控制指令控制所示第一电源开关器件6的开通和关断，从而控制电源模块1为第一通讯模块7供电；PWR_CTRL_MD2端口与所示第二电源开关器件3连接，根据处理器发送的电源控制指令控制所示第二电源开关器件3的开通和关断，从而控制电源模块1为第二通讯模块5供电。

所述FLASH存储器，与所述处理器连接，用于存储所述配制信息和所述更新的次数。

本发明提供的通讯模块的自维护系统实现了提高嵌入式设备的在线率，提高系统的性能，降低功耗。

如图7所示，本发明提供的一种通讯模块的自维护方法，应用于上述的通讯模块的自维护系统，所述方法包括：

步骤S1：根据初始配制信息发送通讯指令和电源控制指令初始化所述初始配制信息中设定的通信模块。

步骤S2：根据所述设定的通讯模块返回的数据，判断所述设定的通讯模块是否正常初始化。

步骤S3：当所述设定的通讯模块无法正常初始化时，则按预设时间间隔发送电源控制指令使所述设定的通讯模块重启。

步骤S4：当所述设定的通讯模块在重启后无法正常初始化时，判断所述设定的通讯模块的重启的次数是否大于设定次数。

步骤S5：当所述设定的通讯模块的重启的次数大于设定次数时，则发送通讯指令和电源控制指令接通另一个通讯模块。

步骤S6：当所述设定的通讯模块正常初始化时，对所述初始配制信息进行更新。

如图8所示，本发明提供的通讯模块的自维护工作流程如下所示：

S10、处理器模块上电工作，读取储存在FLASH存储器中的配置信息，根据配制信息启用相应的通讯模块。

S20、判断当前通讯模块是否可以正常初始化；如果不能够正常初始化，执行步骤S30；如果能够正常初始化执行步骤S70。

S30、按照逐渐增大间隔时间的方式进行通讯模块的维护；具体地，通讯模块默认的重新启动的时间间隔为3分钟，当该次启动失败后对当前通讯模块断电，第二次间隔6分钟再上电，第三次间隔12分钟，第四次间隔24分钟，间隔进行通讯模块自维护的次数。以后都是按24分钟的间隔进行模块的重新启动。记录下按照24分钟间隔进行通讯模块自维护的次数。

S40、根据记录下来的自维护次数，若达到3次，则切换到另一个通讯模块进行使用，执行步骤S50；若当前的通讯模块恢复正常使用，能够正常初始化，执行步骤S70。

S50、更新处理器模块内存储的通讯模块的配置信息，执行步骤S20。

S60、继续监测通讯模块的运行是否正常，如果否，执行步骤S30。

S70、更新处理器模块内存储的通讯模块的配置信息，执行步骤S60。

本发明提供的通讯模块的自维护方法通过通讯模块的PCIE接口与处理器直接相连，并且采用两个通讯模块与处理器进行通讯。首先启动第一通讯模块，如果不能正常启动，进入单模块运行维护流程，当维护到达一定次数后还是失败，则切换到第二通讯模块，进行与第一通讯模块相同的维护流程。不断更新通讯模块的使用情况存储到FLASH存储器中，并将两个通讯模块的状态发送到后台服务器。本发明利用两个4G模块，提高了处理器模块与后台服务器的通讯可靠性。处理器监听通讯模块的信息输出，根据得到的信息内容对通讯模块进行维护，维护的方式包括断电重启、复位、切换到另一个通讯模块等，保证了嵌入式设备的实时在线率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种通讯模块的自维护系统，其特征在于，包括：电源模块、第一电源开关器件、第二电源开关器件、处理器模块、模拟开关器件和通讯模块；

所述通讯模块包括第一通讯模块和第二通讯模块；所述第一通讯模块通过所述第一电源开关器件与所述电源模块连接；所述第二通讯模块通过所述第二电源开关器件与所述电源模块连接；所述电源模块与所述处理器模块连接；所述电源模块用于为所述处理器模块和所述通讯模块提供电能；

所述模拟开关器件，分别与所述第一通讯模块、所述第二通讯模块和所述处理器模块连接，用于根据所述处理器模块发送的通讯指令接通所述第一通讯模块或所述第二通讯模块；

所述处理器模块，分别与所述第一电源开关器件和所述第二电源开关器件连接，用于根据存储的配制信息发送所述通讯指令和电源控制指令初始化所述通讯模块，还用于根据所述通讯模块返回的数据信息更新所述配制信息，并存储更新的次数，以及将更新后的所述配制信息和所述更新的次数通过所述通讯模块发送给后台服务器；所述电源控制指令为开启第一电源开关器件或开启第二电源开关器件。

2.根据权利要求1所述的通讯模块的自维护系统，其特征在于，所述电源模块采用的稳压器的型号为LM26400。

3.根据权利要求1所述的通讯模块的自维护系统，其特征在于，所述第一电源开关器件和所述第二电源开关器件的型号均为SI3447BDV。

4.根据权利要求1所述的通讯模块的自维护系统，其特征在于，所述处理器模块包括处理器和FLASH存储器；

所述处理器分别与所述电源模块、所述第一电源开关器件、所述第二电源开关器件和所述模拟开关器件连接；

所述FLASH存储器，与所述处理器连接，用于存储所述配制信息和所述更新的次数。

5.根据权利要求4所述的通讯模块的自维护系统，其特征在于，所述处理器的型号为STM32F103RET6。

6.根据权利要求1所述的通讯模块的自维护系统，其特征在于，所述模拟开关器件的型号为ADG819。

7.根据权利要求1所述的通讯模块的自维护系统，其特征在于，所述第一通讯模块和所述第二通讯模块均为4G模块。

8.一种通讯模块的自维护方法，应用于权利要求1-6所述的通讯模块的自维护系统，其特征在于，所述方法包括：

根据初始配制信息发送通讯指令和电源控制指令初始化所述初始配制信息中设定的通信模块；

根据所述设定的通讯模块返回的数据，判断所述设定的通讯模块是否正常初始化；

当所述设定的通讯模块无法正常初始化时，则按预设时间间隔发送电源控制指令使所述设定的通讯模块重启；

当所述设定的通讯模块在重启后无法正常初始化时，判断所述设定的通讯模块的重启的次数是否大于设定次数；

当所述设定的通讯模块的重启的次数大于设定次数时，则发送通讯指令和电源控制指令接通另一个通讯模块；

当所述设定的通讯模块正常初始化时，对所述初始配制信息进行更新。

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