本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，具體是一種路網(wǎng)設(shè)備多狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

GPS模塊是集成了RF射頻芯片、基帶芯片和核心CPU，并加上相關(guān)外圍電路而組成的一個(gè)集成電路。系列GPS模組整合靈敏度高，功耗低，在緊湊的設(shè)計(jì)里，可以同時(shí)追蹤20多顆衛(wèi)星，并迅速定位。GPS模塊在實(shí)際應(yīng)用中也經(jīng)常作為時(shí)間基準(zhǔn)確性輔以內(nèi)部的RTC，可獲得非常精確的時(shí)間參考。GPS模塊所能提供的定位和時(shí)間基準(zhǔn)功能對(duì)道路監(jiān)測(cè)設(shè)備的日常管理有很大作用。

近年來，通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是無線通信技術(shù)的發(fā)展，使得電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高。GSM網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)后，技術(shù)人員很快將GSM模塊嵌入到各種儀表儀器匯總，如多功能表、故障監(jiān)測(cè)表等，從而使這些儀表儀器具有遠(yuǎn)程通信功能。而GPRS是現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，支持TCP/IP協(xié)議，可以與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)Internet等直接互通。GPRS無線傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎可以涵蓋所有的中低業(yè)務(wù)和低速率的數(shù)據(jù)傳輸，尤其適合突發(fā)的小流量數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，所以GPRS通信網(wǎng)絡(luò)可以很好的應(yīng)用于道路監(jiān)測(cè)設(shè)備突發(fā)故障的信息傳輸。

在縱橫交錯(cuò)的路網(wǎng)中，遍布了許多的監(jiān)測(cè)和外場設(shè)備，例如攝像機(jī)、車檢器及情報(bào)板等，由于設(shè)備所在地?cái)嚯?、斷網(wǎng)或設(shè)備本身可能出現(xiàn)的故障，都會(huì)讓遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)不到任何數(shù)據(jù)。同時(shí)，現(xiàn)場溫度大小、設(shè)備控制盒門銷開關(guān)狀態(tài)，對(duì)路網(wǎng)設(shè)備的使用壽命也起到至關(guān)重要的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種路網(wǎng)設(shè)備多狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，該遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，在道路監(jiān)測(cè)設(shè)備斷電、斷網(wǎng)時(shí)不僅可以提供臨時(shí)用電，而且使用該監(jiān)測(cè)方法可以將設(shè)備斷電、斷網(wǎng)、現(xiàn)場溫度及設(shè)備控制合門銷開關(guān)的相關(guān)信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心，方便工作人員盡快到達(dá)斷電、斷網(wǎng)設(shè)備的地點(diǎn)進(jìn)行維修，提高工作效率，保證交通通暢運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種路網(wǎng)設(shè)備多狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊及監(jiān)控中心，所述監(jiān)測(cè)站點(diǎn)包括道路監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述道路監(jiān)測(cè)設(shè)備連接多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊連接監(jiān)控中心。

進(jìn)一步，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊與外部電源部分連接，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊包括控制單元、GPS或北斗定位裝置、GSM信息傳輸裝置、內(nèi)部鋰電池、溫度、門鎖多路傳感器，所述控制單元分別與GPS或北斗定位裝置、GSM信息傳輸裝置、內(nèi)部鋰電池及溫度、門鎖多路傳感器總線相連接，所述門鎖多路傳感器總線與溫度、門鎖傳感器相連接。

進(jìn)一步，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊設(shè)置有多PIN接口，黑色為電源負(fù)極，紅色為電源正極，白色接線連接溫度傳感器，紫色接線連接門鎖狀態(tài)傳感器。

進(jìn)一步，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊外置兩個(gè)接口，一個(gè)是GPS或北斗接口，另一個(gè)是GSM接口。

進(jìn)一步，所述GSM信息傳輸裝置安裝有SIM卡。

一種路網(wǎng)設(shè)備多狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)首先將多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊安裝具備上網(wǎng)功能的SIM卡，且確保SIM卡具備上網(wǎng)功能；

(2)當(dāng)?shù)缆繁O(jiān)測(cè)設(shè)備斷電時(shí)，帶有鋰電池的多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的紅色接口無電壓，控制單元產(chǎn)生的斷電信號(hào)并觸發(fā)GPS或北斗定位裝置；

(3)當(dāng)?shù)缆繁O(jiān)測(cè)設(shè)備斷網(wǎng)時(shí)，多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的網(wǎng)絡(luò)端無法與監(jiān)控中心進(jìn)行通信交互，控制單元產(chǎn)生的斷網(wǎng)信號(hào)并觸發(fā)GPS或北斗定位裝置；

(4)GPS或北斗衛(wèi)星接收器接收衛(wèi)星的定位信號(hào)，從而獲得自身的位置、時(shí)間信息，并將該信息傳送給GSM信息傳輸裝置；

(5)GSM信息傳輸裝置安裝有SIM卡，將設(shè)備斷電或斷網(wǎng)等故障相關(guān)信息以數(shù)據(jù)報(bào)文的形式經(jīng)GPRS通道遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；

(6)監(jiān)控人員在收到設(shè)備故障信息后，安排合適的維修人員到達(dá)發(fā)生故障的地點(diǎn)，及時(shí)的修復(fù)斷電的道路監(jiān)測(cè)設(shè)備；

(7)多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊為上為GPS或北斗及GSM功能設(shè)置黃色和紅色指示燈，指示燈常滅或常亮為異常工作狀態(tài)，慢閃為正常工作狀態(tài)，當(dāng)指示燈出現(xiàn)異常工作狀態(tài)時(shí)，則進(jìn)行檢修；

(8)監(jiān)控中心收到的監(jiān)測(cè)信息保存在中心數(shù)據(jù)庫中，方便查詢相關(guān)記錄；

(9)當(dāng)溫度、門鎖傳感器的感應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，控制單元將變化后的數(shù)值通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。

進(jìn)一步，步驟(4)中GSM信息傳輸裝置使用TCP/IP協(xié)議與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信。

本發(fā)明的有益效果是：該路網(wǎng)設(shè)備多狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，當(dāng)?shù)缆繁O(jiān)測(cè)設(shè)備突然斷電或斷網(wǎng)時(shí)，鋰電池開始為多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊提供電能，監(jiān)測(cè)模塊能立刻監(jiān)測(cè)到該故障，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)突發(fā)故障的功能；溫度、門鎖傳感器實(shí)時(shí)感知溫度大小和門鎖開閉狀態(tài)；通過GPS或北斗定位裝置，及時(shí)處理相關(guān)定位請(qǐng)求；通過GSM信息傳輸裝置的GPRS通信模塊將故障相關(guān)信息以數(shù)據(jù)報(bào)文的形式經(jīng)GPRS通道遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；使用該監(jiān)測(cè)方法可以將設(shè)備斷電、斷網(wǎng)的相關(guān)信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心，方便工作人員盡快到達(dá)斷電設(shè)備地點(diǎn)進(jìn)行維修，提高了工作效率，保證交通通暢運(yùn)行，監(jiān)控中心收到的信息要保存到中心的數(shù)據(jù)庫中，方便以后查詢歷史記錄。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工作原理示意圖，

圖2是本發(fā)明的多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的框圖，

圖3是多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的4PIN接口定義圖，

圖4是多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊前面接口圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1至圖4所示，一種路網(wǎng)設(shè)備多狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊及監(jiān)控中心，所述監(jiān)測(cè)站點(diǎn)包括道路監(jiān)測(cè)設(shè)備，道路監(jiān)測(cè)設(shè)備連接在路網(wǎng)設(shè)備上，所述道路監(jiān)測(cè)設(shè)備連接多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊連接監(jiān)控中心；監(jiān)測(cè)站點(diǎn)通過GSM網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信，將多狀態(tài)信息以數(shù)據(jù)報(bào)文的形式經(jīng)GPRS通道遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心PC機(jī)人機(jī)交互界面主要用于監(jiān)控人員與控制中心或各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)操控可視化。監(jiān)控中心收到的信息要保存到中心的數(shù)據(jù)庫中，以備查歷史記錄。

進(jìn)一步，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊與外部電源部分連接，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊包括控制單元、GPS或北斗定位裝置、GSM信息傳輸裝置、內(nèi)部鋰電池、溫度、門鎖多路傳感器，所述控制單元分別與GPS或北斗定位裝置、GSM信息傳輸裝置、內(nèi)部鋰電池及溫度、門鎖多路傳感器總線相連接，所述門鎖多路傳感器總線與溫度、門鎖傳感器相連接；其中，外部電源部分與道路監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電電源為同一電源；控制單元是監(jiān)測(cè)道路監(jiān)測(cè)設(shè)備是否斷電及控制后續(xù)操作的部分；GPS或北斗定位裝置完成對(duì)道路監(jiān)測(cè)設(shè)備的定位及獲得當(dāng)前時(shí)間；GSM信息傳輸裝置通過GPRS通道與監(jiān)控中心進(jìn)行通信；內(nèi)部鋰電池負(fù)責(zé)在外部電源斷電后向多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊提供電源，以使其正常工作并完成故障信息的遠(yuǎn)程傳輸。

進(jìn)一步，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊設(shè)置有多PIN接口，黑色為電源負(fù)極，紅色為電源正極，白色接線連接溫度傳感器，紫色接線連接門鎖狀態(tài)傳感器；當(dāng)路網(wǎng)設(shè)備突然發(fā)生斷電故障，紅色接口處立即無電壓，多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的控制單元能立馬監(jiān)測(cè)到這一信號(hào)，然后“通知”GPS或北斗定位裝置開始當(dāng)前道路監(jiān)測(cè)設(shè)備的位置定位及獲得當(dāng)前的時(shí)間基準(zhǔn)，以便監(jiān)控中心可以獲知何時(shí)何地的道路監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)生了斷電故障；同時(shí)控制單元“通知”GSM信息傳輸裝置，開始登陸GSM網(wǎng)絡(luò)，為故障信息的遠(yuǎn)程傳輸做準(zhǔn)備。當(dāng)?shù)缆繁O(jiān)測(cè)設(shè)備突然發(fā)生斷網(wǎng)故障，監(jiān)測(cè)模塊網(wǎng)絡(luò)端口無法與監(jiān)控中心通信，控制單元模塊將斷網(wǎng)信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心；白色和紫色接線分別連接溫度和門鎖狀態(tài)傳感器，一旦有變化，通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。

進(jìn)一步，所述多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊外置兩個(gè)接口，一個(gè)是GPS或北斗接口，另一個(gè)是GSM接口；GPS或北斗定位裝置在收到控制單元的定位要求信號(hào)后，接收衛(wèi)星的定位信號(hào)，將獲得的自身位置、時(shí)間的信息傳送到GSM信息傳輸裝置，通過GPRS通信模塊將故障相關(guān)信息以數(shù)據(jù)報(bào)文的形式經(jīng)GPRS通道遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。目前，大多數(shù)基于GPRS網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)所使用的GPRS模塊不支持TCP/IP協(xié)議，要想工作在相同的網(wǎng)絡(luò)層面上，其內(nèi)部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須都要采用相同的協(xié)議，所以除了利用GPRS模塊的功能外，必須模塊中嵌入按TCP/IP和PPP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)編寫的程序，從而使終端設(shè)備能夠方便的使用GPRS數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)。GPRS模塊登錄上GSM網(wǎng)絡(luò)后，自動(dòng)連接到數(shù)據(jù)中心并報(bào)告其IP地址，一旦發(fā)生異常，模塊自動(dòng)重新連接鏈路，數(shù)據(jù)中心和GPRS模塊之間就可通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)透明可靠的數(shù)據(jù)傳輸。此處，安裝定位和通訊天線都有一定的要求：

注意定位天線的接收面必須向上且上方應(yīng)無金屬物遮擋，為了達(dá)到最佳效果，定位天線底面安裝盡量保持平整，傾斜度最好不要超過45°；

定位天線布線盡可能隱蔽，防止無意或者有意的損壞；

定位天線要確保擰緊，以避免長期震動(dòng)造成接口松動(dòng)影響定位效果；

為防止信號(hào)被干擾，通訊天線要避免與其他控制線交纏在一起。

為了更方便的得知GPS或北斗/GSM功能是否正常，多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊設(shè)置了相應(yīng)的信號(hào)指示燈來表明相關(guān)功能是否正常：

黃色燈代表GPS或北斗功能：常滅，表示無數(shù)據(jù)或者模塊異常；常亮，表示收到數(shù)據(jù)但不定位；慢閃(1次/秒)，表示有效定位；

紅色燈代表GSM功能：常滅，表示模塊異常；常亮，表示網(wǎng)絡(luò)無注冊(cè)；慢閃(1次/秒)，表示網(wǎng)絡(luò)上線，撥號(hào)成功。

進(jìn)一步，所述GSM信息傳輸裝置安裝有SIM卡。

一種路網(wǎng)設(shè)備多狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)首先將多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊安裝具備上網(wǎng)功能的SIM卡，且確保SIM卡具備上網(wǎng)功能；

(2)當(dāng)?shù)缆繁O(jiān)測(cè)設(shè)備斷電時(shí)，帶有鋰電池的多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的紅色接口無電壓，控制單元產(chǎn)生的斷電信號(hào)并觸發(fā)GPS或北斗定位裝置；

(3)當(dāng)?shù)缆繁O(jiān)測(cè)設(shè)備斷網(wǎng)時(shí)，多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的網(wǎng)絡(luò)端無法與監(jiān)控中心進(jìn)行通信交互，控制單元產(chǎn)生的斷網(wǎng)信號(hào)并觸發(fā)GPS或北斗定位裝置；

(4)GPS或北斗衛(wèi)星接收器接收衛(wèi)星的定位信號(hào)，從而獲得自身的位置、時(shí)間信息，并將該信息傳送給GSM信息傳輸裝置；

(5)GSM信息傳輸裝置安裝有SIM卡，將設(shè)備斷電或斷網(wǎng)等故障相關(guān)信息以數(shù)據(jù)報(bào)文的形式經(jīng)GPRS通道遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；

(6)監(jiān)控人員在收到設(shè)備故障信息后，安排合適的維修人員到達(dá)發(fā)生故障的地點(diǎn)，及時(shí)的修復(fù)斷電的道路監(jiān)測(cè)設(shè)備；

(7)多狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊為上為GPS或北斗及GSM功能設(shè)置黃色和紅色指示燈，指示燈常滅或常亮為異常工作狀態(tài)，慢閃為正常工作狀態(tài)，當(dāng)指示燈出現(xiàn)異常工作狀態(tài)時(shí)，則進(jìn)行檢修；

(8)監(jiān)控中心收到的監(jiān)測(cè)信息保存在中心數(shù)據(jù)庫中，方便查詢相關(guān)記錄；

(9)當(dāng)溫度、門鎖傳感器的感應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，控制單元將變化后的數(shù)值通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。

進(jìn)一步，步驟(4)中GSM信息傳輸裝置使用TCP/IP協(xié)議與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信。

GSM信息傳輸模塊安裝有SIM卡，采用GPRS無線通信，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，GPRS是以運(yùn)營商傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時(shí)長為基準(zhǔn)來計(jì)費(fèi)，從而可降低該模塊的使用成本；GPRS模塊登錄上GSM網(wǎng)絡(luò)后，自動(dòng)連接到數(shù)據(jù)中心并報(bào)告其IP地址，一旦發(fā)生異常，模塊自動(dòng)重新連接鏈路，數(shù)據(jù)中心和GPRS模塊之間就可通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)透明可靠的數(shù)據(jù)傳輸；監(jiān)控中心收到的信息要保存到中心的數(shù)據(jù)庫中，以備查歷史記錄，監(jiān)控中心接收和保存GPRS信息，不需要再設(shè)置GPRS模塊，可通過GPRS直接訪問互聯(lián)網(wǎng)。

監(jiān)控中心收到的信息要保存到中心的數(shù)據(jù)庫中，方便再次查詢相關(guān)記錄。也可以作為道路監(jiān)測(cè)設(shè)備相關(guān)管理人員，通過分析中心數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備斷電故障記錄，得到是否有道路監(jiān)測(cè)設(shè)備斷電故障多發(fā)區(qū)域，從而有針對(duì)性的到相應(yīng)區(qū)域排查及檢查，確認(rèn)是否有人為因素的破壞、當(dāng)?shù)氐碾娏ο到y(tǒng)或者電纜存在問題，如此，可避免指標(biāo)不治本的頻繁維修。