CN204480032U - 基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统 - Google Patents

基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统 Download PDF

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李广
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Abstract

本实用新型基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,属于网络通信技术领域,包括后台支撑终端控制器、计算机终端、手机移动终端、智能硬件终端、摄像头、门锁控制器、温度传感器、湿度传感器。本实用新型结合计算机终端的Web App、手机移动终端的手机App和智能硬件终端实现无钥匙门锁系统、智能安防监控功能和大数据统计分析功能。本实用新型极大的简化了施工人员进入无人值守站的步骤;减少了无人值守站异常发生后的处理时间;根据统计数据,优化无人值守站的资源分配;监管施工公司的实际工作效率,降低了成本开销。

Description

基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统
技术领域
本实用新型属于网络通信技术领域,特别是涉及到一种基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统。
背景技术
传统无人值守站包括通讯基站、电力变电站等的任务申请基本依靠人工的模式:当施工人员需要进入传统无人值守站进行日常的维护,需要到任务管理人员所在办公地提交纸质的任务申请单,经管理员批准后再到钥匙管理人员所在办公地拿取钥匙,使用完成后,再将钥匙归还到钥匙管理人员。整个过程施工人员需要来回跑路3次,浪费了大量的时间和精力,工作效率低。
传统无人值守站还存在诸多问题:如当前的环境状态,如是否被非法侵入、门锁、温度、湿度、站内设备等是否正常,必须依靠维护人员定期的巡视才能知晓;传统无人值守站无法统计传统无人值守站所发送故障的种类与数量,因此不能实时有效的解决;维护公司对传统无人值守站的工作效率无法统计等。
因此现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,用来解决传统无人值守站施工人员需要来回跑路3次,浪费了大量的时间和精力,工作效率低;传统无人值守站当前的环境状态,如是否被非法侵入、门锁、温度、湿度、站内设备等是否正常,必须依靠维护人员定期的巡视才能知晓;传统无人值守站无法统计传统无人值守站所发送故障的种类与数量,因此不能实时有效的解决;维护公司对传统无人值守站的工作效率无法统计等技术问题。
基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,其特征在于:包括有后台支撑终端控制器、计算机终端、手机移动终端、智能硬件终端、摄像头、门锁控制器、温度传感器、湿度传感器,
所述智能硬件终端包括有电源模块、集成控制模块、无线通讯模块、视频或照片控制模块、温度检测模块、湿度检测模块、报警和警示控制模块、入侵 检测模块、电动门锁控制模块、外接端口,所述电源模块通过导线分别与集成控制模块、无线通讯模块、视频或照片控制模块、温度检测模块、湿度检测模块、报警和警示控制模块、入侵检测模块、电动门锁控制模块连接;所述集成控制模块通过数据线分别与无线通讯模块、视频或照片控制模块、温度检测模块、湿度检测模块、报警和警示控制模块、入侵检测模块、电动门锁控制模块连接;所述外接端口通过专用数据线分别与视频或照片控制模块、温度检测模块、湿度检测模块、报警和警示控制模块、入侵检测模块、电动门锁控制模块连接;
所述后台支撑终端控制器通过无线通讯网络或者局域网分别与计算机终端和手机移动终端进行数据传输连接,后台支撑终端控制器通过无线通讯网络与智能硬件终端进行数据传输连接;所述智能硬件终端通过外接端口和专用数据线连接,专用数据线分别与摄像头、门锁控制器、温度传感器和湿度传感器连接;所述摄像头、门锁控制器、温度传感器和湿度传感器固定安装在无人值守站内。
所述无线通讯网络为2G、3G或4G网络。
所述摄像头为200万像素的高清摄像头。
所述电源模块输入电压为16V/DC~48V/DC,输出电压有四路,第一路为12V/DC、第二路为5V/DC、第三路为4V/DC、第四路为3.3V/DC。
所述无线通讯模块为2G、3G或4G无线通讯模块。
所述智能硬件终端设置的外接端口有5个或者5个以上。
通过上述设计方案,本实用新型可以带来如下有益效果:
本实用新型结合计算机终端的Web App(基于Web互联网络的系统和应用)、手机移动终端的手机App(基于手机的系统或应用)和智能硬件终端实现无钥匙门锁系统、智能安防监控功能和大数据统计分析功能,最大程度降低了人力成本的花销和增强了无人值守站的健壮性;当有多任务并发时,系统可同时处理多个事务而用户感觉不到延时。
本实用新型使用计算机终端的Web App或手机移动终端的手机App提交任务申请,如果任务类型为“紧急状态”,利用socket.io(面向实时应用的计算机语言库)或Push Notification(推送通知)技术在第一时间推送到相关管理员 的计算机终端或手机移动终端的手机App,让紧急任务在第一时间得到批复。管理员同意施工人员的请求后,施工人员仅限于提出申请的施工人员可直接凭借电子钥匙在所申请的时间段内进入无人值守站进行施工作业。一旦当前时间不在申请时间段内,任何人无法通过电子钥匙进行开门,进入无人值守站。步骤由之前的三步缩减到一步,而且不用申请者来回跑路,极大的简化了施工人员为了进入无人值守站的步骤。
无人值守站的门锁、温度、湿度和站内设备一旦发生异常,利用socket.io或Push Notification技术在第一时间推送到相关管理员的计算机终端或手机移动终端的手机App,管理员便可马上通知维护公司到达现场,极大的减少了无人值守站异常发生后的处理时间,尽可能减少直接或间接损失。
后台支撑终端控制器能详细的统计各个无人值守站所发生异常的种类和次数,可以根据精确的大数据来调整对无人值守站的花费比重,优化对无人值守站的资源分配。
后台支撑终端控制器能精确的统计施工公司的入场与出场时间,以及进站后的工作状态,计算施工公司的实际工作效率,减少无人值守站所有单位的成本开销。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明:
图1为本实用新型基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统的结构示意图。
图2为本实用新型中智能硬件终端的结构示意图。
图中1为后台支撑终端控制器、2为计算机终端、3为手机移动终端、4为智能硬件终端、5为摄像头、6为门锁控制器、7为温度传感器、8为湿度传感器、9为电源模块、10为集成控制模块、11为无线通讯模块、12为视频或照片控制模块、13为温度检测模块、14为湿度检测模块、15为报警和警示控制模块、16为入侵检测模块、17为电动门锁控制模块、18为外接端口。
具体实施方式
如图所示,基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,包括有后台支撑终端控制器1、计算机终端2、手机移动终端3、智能硬件终端4、摄像头5、 门锁控制器6、温度传感器7、湿度传感器8,
智能硬件终端4包括有电源模块9、集成控制模块10、无线通讯模块11、视频或照片控制模块12、温度检测模块13、湿度检测模块14、报警和警示控制模块15、入侵检测模块16、电动门锁控制模块17、外接端口18,所述电源模块9通过导线分别与集成控制模块10、无线通讯模块11、视频或照片控制模块12、温度检测模块13、湿度检测模块14、报警和警示控制模块15、入侵检测模块16、电动门锁控制模块17连接;所述集成控制模块10通过数据线分别与无线通讯模块11、视频或照片控制模块12、温度检测模块13、湿度检测模块14、报警和警示控制模块15、入侵检测模块16、电动门锁控制模块17连接;所述外接端口18通过专用数据线分别与视频或照片控制模块12、温度检测模块13、湿度检测模块14、报警和警示控制模块15、入侵检测模块16、电动门锁控制模块17连接;
所述后台支撑终端控制器1位于机房或者云服务器内,并通过无线通讯网络或者局域网分别与计算机终端2和手机移动终端3进行数据传输连接,后台支撑终端控制器1通过2G、3G或者4G的无线通讯网络与智能硬件终端4进行数据传输连接;所述智能硬件终端4通过外接端口18和专用数据线连接,专用数据线分别与摄像头5、门锁控制器6、温度传感器7和湿度传感器8连接;所述摄像头5、门锁控制器6、温度传感器7和湿度传感器8固定安装在无人值守站内;
智能硬件终端4连同摄像头5、门锁控制器6、温度传感器7和湿度传感器8被安放在无人值守站内,通过2G、3G或者4G的无线通讯网络方式与机房或者云服务器内的后台支撑终端控制器1联系起来;
计算机终端2、手机移动终端3分布在有网络连接的任意地方,通过各种联网方式与机房或者云服务器内的后台支撑终端控制器1联系起来;
摄像头5、门锁控制器6、温度传感器7和湿度传感器8通过专用数据线与智能硬件终端4连接在一起,起到信号的接收与发送的作用。
电源模块9,为整体控制系统提供稳定可靠的电源,采用高稳定性的LM2596S及AMS1117系列DCDC模块,将输入电压16V/DC~48V/DC转换为4路直流电源:一路12V,用于驱动各类外设的电源输出,如门锁,警报器等;一路5V,用于 驱动各类传感器装置等,如摄像头,温度传感器等;一路4V,用于驱动无线通讯模块;一路3.3V电源用于驱动控制处理模块。
集成控制模块10作为整体控制系统的中枢,接收信号及实现相应的控制逻辑。
无线通讯模块11为2G、3G或4G无线通讯模块,并通过高速通讯协议(SPI或SDIO)与集成控制模块10进行数据传输,保证数据传输的实时性。
视频或照片控制模块12采用高清摄像头(200万像素)模块,并配合使用高速专用单片机及高速FLASH构成摄像头单元。该单元通过解析控制系统命令实现初始化,拍照,传输数据,参数设置等功能。同时采用总线通信方式,可以在一个控制单元上挂载多个摄像头单元,实现无死角图片抓拍。
报警和警示控制模块15通过一个警示灯显示当前安防状态,警示他人不得入侵。另通过一个大功率声光报警器,在集成控制模块10输出报警信号时以声音及光亮警示及提醒入侵状态。
入侵检测模块16通过在门缝间安装电磁感应装置,从而可检测当门被破坏或被开启时的状态;通过设防状态确定是否为入侵报警。
电动门锁控制模块17当控制模拟给予开门信号时,电动门锁模块取消卡销作用使得外力可以正常打开门,否则卡销全能从而阻止非法(无相应钥匙)的开门行为。
有本实用新型效降低了人工成本的开销,增强了无人值守站的健壮性。
基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统及操控方法,包括以下操作步骤流程:
本系统由智能硬件终端4、后台支撑终端控制器1和管理员/施工人员三大部分构成,三大系统协同工作缺一不可,最终实现无人值守、智能报警的目的和统计功能。
1,智能无钥匙开门系统
1.1,任务类型: 
a,紧急任务:后台支撑终端控制器1将任务请求分别使用socket.io或Push Notification技术在第一时间推送到相关管理员的计算机终端2或手机移动终端3的手机App,让紧急任务在第一时间得到批复;
b,普通任务:管理员发送新任务询问指令到后台支撑终端控制器1,后台支撑终端控制器1收到指令后,使用https协议将该任务申请传送到管理员的计算机终端2或者手机移动终端3;
1.2,任务开始与完成时间:
a,当系统当前时间超过任务申请的开始时间且任务请求状态处于“待处理”时,后台支撑终端控制器1自动将此任务请求状态更改为“超时”;
b,当系统当前时间超过任务申请的结束时间,并且没有收到施工人员的入场请求时,后台支撑终端控制器1自动将此任务请求状态更改为“超时”;
c,当系统当前时间,处于所申请任务的开始时间前2小时,且任务请求状态处于“待处理”时,后台支撑终端控制器1自动通过socket.io或Push Notification技术提醒管理员。
1.3,符合开门要求的任务:
a,开门验证由业界公认的RSA非对称加密体系提供安全性保证,智能硬件终端4在出厂的时候永久存放RSA密钥体系中的私钥,每一个智能硬件终端4所存放的RSA私钥不同,并且唯一,而手机移动终端3的手机App临时存放RSA密钥体系中的公钥;
b,当施工人员达到无人值守站,使用手机移动终端3的手机App完成开门密钥的请求。为了防止施工人员无意触碰到“开门”按钮,后台支撑终端控制器1会要求施工人员输入由Push Notification技术发送给施工人员登陆账号手机的验证码,当且仅当施工人员正确输入验证码后,后台支撑终端控制器1才会将对应无人值守RSA私钥对应的公钥通过https协议发送给施工人员手机。施工人员使用收到的RSA公钥配对该无人值守站的智能硬件终端4中的私钥成功后,才能完成无钥匙开门动作;
c,截至本文撰写为止,利用当前最高性能的计算机集群加上数学理论算法攻击,在有效时间内100年,可以攻陷的RSA密钥长度为768位。本套系统为了权衡安全性和易用性,RSA密钥使用1024位,因此,从理论上来说,本套系统绝对安全。
1.4,完成任务锁门并设防:
当施工人员在任务申请时间段内完成了相应的工作,离开无人值守站的时 候,需要施工人员点击“关门”的按钮。此时,智能硬件终端4会开启设防状态。
2,智能报警 
2.1,入侵报警: 
当智能硬件终端4在设防状态下,发生无人值守站门被打开的情况,摄像头5会自动抓拍当时环境状态图片并上传到后台支撑终端控制器1,与此同时,后台支撑终端控制器1会通过socket.io或Push Notification技术提醒管理员。
2.2,高温/低温报警
智能硬件终端4的温度传感器7会实时的检测当前无人值守站运行环境的温度,当空间环境的温度高于或低于某临界值,影响设备正常工作的时候,后台支撑终端控制器1会通过socket.io或Push Notification技术提醒管理员。
2.3,湿度异常报警
智能硬件终端4的湿度传感器8会实时的检测当前无人值守站运行环境的湿度,当空间湿度高于或低于某临界值,影响设备正常工作的时候,后台支撑终端控制器1会通过socket.io或Push Notification技术提醒管理员。
3,后台支撑终端控制器1具有以下统计功能
3.1,工单相关统计
3.1.1总工单量统计 
3.1.2某无人值守站总工单量统计
3.1.3某地域片区无人值守站总工单量统计
3.1.4总效率统计 
3.1.5各个维护公司效率统计
3.2,基站相关统计
3.2.1.地域片区无人值守站总量统计
3.2.2.各个维护公司所负责的无人值守站总量统计
3.2.3.指定维护公司所对应的地域片区无人值守站总量统计
3.2.4.各个无人值守站的报警总数统计
3.2.5.地域片区无人值守站的报警总数统计
3.2.6.报警类型总数统计
3.2.7.指定报警类型,地域片区的报警总数统计
3.2.8.指定基站各个报警类型总数统计
所述无线通讯网络为2G、3G或4G网络。
所述摄像头5为200万像素的高清摄像头。
所述电源模块9输入电压为16V/DC~48V/DC,输出电压有四路,第一路为12V/DC、第二路为5V/DC、第三路为4V/DC、第四路为3.3V/DC。
所述无线通讯模块11为2G、3G或4G无线通讯模块。
所述智能硬件终端4设置的外接端口18有5个或者5个以上。
后台支撑终端控制器1是连接终端用户与终端控制器的中枢系统平台。管理员或施工人员将希望的任务提交到后台支撑终端控制器1,经过相应的认证批准后,实现对智能硬件终端4的控制。另一方面,当无人值守站发生异常时,智能硬件终端4将无人值守站当前的数据信息通过后台支撑终端控制器1传递到管理员的计算机终端2或者手机移动终端3,告状其无人值守站当前的真实环境状况。后台支撑终端控制器1主要涵盖了以下6个组成部分的管理:账号管理/认证模块,完成账号的增加、删除、查询、修改,账号的角色定义,账号的登录认证与注销;权限配置管理模块,完成账号的角色所具备的权限做配置和管理,可以随时根据具体的应用需求来配置;智能硬件管理模块,完成对智能硬件的增加、删除、查询、修改操作;智能硬件操作模块,完成对智能硬件发出各项指令,让其完成指令所对应的不同操作,例如:抓拍无人值守站的环境照片、开启门锁等。工单处理模块,管理员或施工人员对工单的新增、删除、查询和修改。报表统计分析模块,从工单和无人值守站两大点出发,基于大数据的统计与分析,并利用直观的图表方式呈现出来。用户可以根据统计数据,来优化对无人值守站的资源分配,同时监管施工公司的实际工作效率,极大程度降低成本开销。
本实用新型的技术路线
(1)C/S模式
本系统基于网上交易业务的安全性、稳定性的高性能要求,决定采用C/S架构来实现。采用C/S结构的主要原因有以下三点:
第一,采用C/S模式能充分发挥计算机终端2/手机移动终端3的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器,大大减轻了服务器的压力,使 得客户端响应速度快,以满足众多用户对速度要求高的特点;
第二,C/S结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力,能实现复杂的业务流程。同时保证数据处理的安全性;
(2)实现语言采用JavaScript语言结合Node.js(一套用来编写高性能网络服务器的计算机语言工具包)框架
Node.js优点:
1、采用事件驱动、异步编程,为网络服务而设计。其实JavaScript的匿名函数和闭包特性非常适合事件驱动、异步编程。而且JavaScript也简单易学,很多前端设计人员可以很快上手做后端设计。
2、Node.js非阻塞模式的IO处理给Node.js带来在相对低系统资源耗用下的高性能与出众的负载能力,非常适合用作依赖其它IO资源的中间层服务。
3、Node.js轻量高效,可以认为是数据密集型分布式部署环境下的实时应用系统的完美解决方案。

Claims (6)

1.基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,其特征在于:包括有后台支撑终端控制器(1)、计算机终端(2)、手机移动终端(3)、智能硬件终端(4)、摄像头(5)、门锁控制器(6)、温度传感器(7)、湿度传感器(8),
所述智能硬件终端(4)包括有电源模块(9)、集成控制模块(10)、无线通讯模块(11)、视频或照片控制模块(12)、温度检测模块(13)、湿度检测模块(14)、报警和警示控制模块(15)、入侵检测模块(16)、电动门锁控制模块(17)、外接端口(18),所述电源模块(9)通过导线分别与集成控制模块(10)、无线通讯模块(11)、视频或照片控制模块(12)、温度检测模块(13)、湿度检测模块(14)、报警和警示控制模块(15)、入侵检测模块(16)、电动门锁控制模块(17)连接;所述集成控制模块(10)通过数据线分别与无线通讯模块(11)、视频或照片控制模块(12)、温度检测模块(13)、湿度检测模块(14)、报警和警示控制模块(15)、入侵检测模块(16)、电动门锁控制模块(17)连接;所述外接端口(18)通过专用数据线分别与视频或照片控制模块(12)、温度检测模块(13)、湿度检测模块(14)、报警和警示控制模块(15)、入侵检测模块(16)、电动门锁控制模块(17)连接;
所述后台支撑终端控制器(1)通过无线通讯网络或者局域网分别与计算机终端(2)和手机移动终端(3)进行数据传输连接,后台支撑终端控制器(1)通过无线通讯网络与智能硬件终端(4)进行数据传输连接;所述智能硬件终端(4)通过外接端口(18)和专用数据线连接,专用数据线分别与摄像头(5)、门锁控制器(6)、温度传感器(7)和湿度传感器(8)连接;所述摄像头(5)、门锁控制器(6)、温度传感器(7)和湿度传感器(8)固定安装在无人值守站内。
2.根据权利要求1所述的基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,其特征是:所述无线通讯网络为2G、3G或4G网络。
3.根据权利要求1所述的基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,其特征是:所述摄像头(5)为200万像素的高清摄像头。
4.根据权利要求1所述的基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,其特征是:所述电源模块(9)输入电压为16V/DC~48V/DC,输出电压有四路,第一路为12V/DC、第二路为5V/DC、第三路为4V/DC、第四路为3.3V/DC。
5.根据权利要求1所述的基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,其特征是:所述无线通讯模块(11)为2G、3G或4G无线通讯模块。
6.根据权利要求1所述的基于远程终端控制的无人值守站智能管理系统,其特征是:所述智能硬件终端(4)设置的外接端口(18)有5个或者5个以上。
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