本發(fā)明涉及電信設備監(jiān)管領域，具體涉及一種基于nb-iot的電信設備監(jiān)管系統(tǒng)及監(jiān)管方法。

背景技術：

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，固定電信設備的盤點和監(jiān)管也逐步實現(xiàn)了自動化，最常見的技術就是利用rfid電子標簽對電信設備進行監(jiān)管。比如，cn201510995720.0公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的rfid電信設備監(jiān)管系統(tǒng)，包括固定電信設備核心數(shù)據(jù)庫，固定電信設備管理平臺、rfid讀寫器、電子標簽等，該系統(tǒng)改變了電信設備清查數(shù)據(jù)的采集方式，提高了清查效率。cn201010605169.1公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的輸變電設備全生命周期管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電子標簽、現(xiàn)場監(jiān)控測量裝置和管理系統(tǒng)軟件組成，電子標簽安裝在輸變電設備上，現(xiàn)場監(jiān)控測量裝置集rfid識別、gps全天候實時定位、無線通信、全狀態(tài)測量、信息安全、工業(yè)控制等于一體，對輸變電設備進行實時識別跟蹤、運行數(shù)據(jù)采集，智能診斷和狀態(tài)報警，現(xiàn)場監(jiān)控測量裝置與管理系統(tǒng)軟件通過以太網(wǎng)等通訊方式進行實時數(shù)據(jù)交換，通過管理系統(tǒng)軟件的各個模塊實現(xiàn)對輸變電設備的實時監(jiān)控。cn201520510412.x公開了一種基于精確定位的物聯(lián)網(wǎng)電信設備管理系統(tǒng)，包括主動式rfid電子標簽、多個定位基站及3g中心基站構成，主動式rfid電子標簽包括zigbee收發(fā)器，其設置于被監(jiān)管電信設備上，通過zigbee收發(fā)器周期性地將電信設備信息發(fā)送給附近多個定位基站，定位基站包括zigbee收發(fā)器，用于接收所述電信設備信息，并根據(jù)信號的強度獲取電信設備到定位基站的距離，多個定位基站通過與其上的zigbee收發(fā)器將獲得的電信設備信息和距離發(fā)送給3g中心基站，3g中心基站獲取電信設備相對于多個不同定位基站的相對位置，并通過已知的多個定位基站的位置，實現(xiàn)電信設備定位，將定位結果通過3g網(wǎng)絡傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上。

然而，上述基于rfid對電信設備進行監(jiān)管的技術方案，相對于傳統(tǒng)的手工方式，雖能提高工作效率，但僅適用于大型倉庫等密集固定區(qū)域；掃碼方式并未本質上改變人工模式。采用rfid的方案需要在所有倉庫、站點等安裝讀寫器，部署wlan/布線等，工作量大，成本高，同時rfid電子標簽易損壞，使用壽命短。而nb-iot剛好能彌補上述缺陷，現(xiàn)有技術中尚未發(fā)現(xiàn)采用基于nb-iot的電信設備監(jiān)管方案?；诜涓C的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(narrowbandinternetofthings，nb-iot)成為萬物互聯(lián)網(wǎng)絡的一個重要分支。nb-iot構建于蜂窩網(wǎng)絡，只消耗大約180khz的帶寬，可直接部署于gsm網(wǎng)絡、umts網(wǎng)絡或lte網(wǎng)絡，以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。nb-iot是iot領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(lpwa)。nb-iot支持待機時間長、對網(wǎng)絡連接要求較高設備的高效連接。nb-iot設備電池壽命可以提高至至少10年，同時還能提供非常全面的室內蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。nb-iot具備四大特點：一是廣覆蓋，將提供改進的室內覆蓋，在同樣的頻段下，nb-iot比現(xiàn)有的網(wǎng)絡增益20db，覆蓋面積擴大100倍；二是具備支撐海量連接的能力，nb-iot一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡架構；三是更低功耗，nb-iot終端模塊的待機時間可長達10年；四是更低的模塊成本，企業(yè)預期的單個接連模塊不超過5美元。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于nb-iot的電信設備監(jiān)管系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應用于電信設備的全方位、全流程的整個生命周期的監(jiān)管，大大提高了電信設備監(jiān)管的物流效率，降低了監(jiān)管成本。

本發(fā)明的另一目的是提供一種基于上述系統(tǒng)的nb-iot的電信設備監(jiān)管方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下：

一種基于nb-iot的電信設備監(jiān)管系統(tǒng)，包括監(jiān)管終端裝置和iot平臺，所述監(jiān)管終端裝置包括主板以及設置在所述主板上的通信模塊、信息采集模塊和電池，所述監(jiān)管終端裝置安裝在被監(jiān)管的電信設備上，

所述iot平臺包括位置追蹤模塊、振動監(jiān)控模塊、電信設備盤點模塊和報警模塊；

所述信息采集模塊用于采集被監(jiān)管電信設備的各種監(jiān)管信息，所述監(jiān)管信息至少包括電信設備id信息、定位信息和振動信息；

所述通信模塊用于將上述監(jiān)管信息通過nb-iot網(wǎng)絡傳輸?shù)剿鰅ot平臺；

所述位置追蹤模塊可通過結合lbs定位技術和所述監(jiān)管信息中的定位信息來實時追蹤電信設備的地理位置，并根據(jù)時間順序形成電信設備的物流軌跡；

所述振動監(jiān)控模塊可監(jiān)控所述電信設備的振動幅度和頻率；

所述電信設備盤點模塊可根據(jù)接收到的所述信息采集模塊發(fā)送來的電信設備id信息和定位信息自動生成被監(jiān)管電信設備的清單，并依據(jù)所述iot平臺上預設的電信設備編碼進行自動盤點；

所述報警模塊可在所述電信設備的定位信息異常時和/或所述振動幅度和/或頻率超過閾值時發(fā)出報警信號。

優(yōu)選地，所述lbs定位技術包括利用所述通信模塊和nb-iot網(wǎng)絡進行定位。

優(yōu)選地，所述信息采集模塊包括gps模塊、振動傳感器以及溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器中的一個或多個，所述gps模塊用于獲取電信設備的定位信息，所述振動傳感器用于獲取電信設備的振動信息，所述溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器分別用于獲取電信設備所處環(huán)境的溫度、濕度和壓力參數(shù)。

優(yōu)選地，所述信息采集模塊還包括振動傳感器，所述iot平臺還包括振動監(jiān)控模塊，所述振動監(jiān)控模塊可監(jiān)控所述電信設備的振動幅度和頻率，當所述振動幅度和/或頻率超過閾值時，所述振動監(jiān)控模塊可指令所述報警模塊發(fā)出報警信號。

優(yōu)選地，所述iot平臺還包括電子圍欄模塊，所述電子圍欄模塊可設定一虛擬安全區(qū)域，當所述信息采集模塊采集到的電信設備定位信息超出上述安全區(qū)域時，所述報警模塊發(fā)出報警信號。

優(yōu)選地，所述虛擬安全區(qū)域的為球形區(qū)域，球形區(qū)域的半徑范圍是：1-3公里。

優(yōu)選地，所述電池為聚合物鋰離子電池。

優(yōu)選地，所述監(jiān)管終端裝置通過可拆卸安裝結構安裝在被監(jiān)管的電信設備上。

優(yōu)選地，所述可拆卸安裝結構包括螺絲式安裝結構、夾具式安裝結構、磁吸式安裝結構、粘附式安裝結構的任一種。

優(yōu)選地，所述iot平臺是pc客戶端或移動app。

一種基于nb-iot的電信設備監(jiān)管方法，包括上述電信設備監(jiān)管系統(tǒng)，所述監(jiān)管方法包括以下步驟：

(1)監(jiān)管終端裝置安裝：將所述監(jiān)管終端裝置安裝在被監(jiān)管的電信設備上；

(2)追蹤電信設備位置：通過lbs定位技術和所述監(jiān)管終端裝置采集的定位信息來實時追蹤電信設備的地理位置，并根據(jù)時間順序形成電信設備的物流軌跡；

(3)電信設備定期盤點：根據(jù)接收到的所述信息采集模塊發(fā)送來的電信設備id信息和定位信息，所述電信設備盤點模塊自動生成被監(jiān)管電信設備的清單，并依據(jù)所述iot平臺上預設的電信設備編碼進行自動盤點；

(4)異常信息報警：采集所述電信設備的振動信息，當電信設備的振幅和/或振動頻率超過閾值時；或者當所述定位信息異常時，通過所述報警模塊發(fā)出報警信號，提醒用戶及時進行檢查。

相對于現(xiàn)有的基于rfid的電信設備監(jiān)管方案，本發(fā)明取得了有益的技術效果：基于nb-iot的突出優(yōu)勢，本發(fā)明提供的電信設備監(jiān)管系統(tǒng)可廣泛應用于電信設備的全方位、全流程的整個生命周期的監(jiān)管，包括物流運輸過程監(jiān)控、機房/站點電信設備監(jiān)管等，覆蓋面廣、連接能力強、功耗低，大大提高了電信設備監(jiān)管的物流效率，降低了監(jiān)管成本。

附圖說明

圖1為基于nb-iot的電信設備監(jiān)管系統(tǒng)的原理結構框圖。

圖2為基于nb-iot的電信設備監(jiān)管終端裝置功能模塊示意圖。

圖3為信息采集模塊功能示意圖。

圖4為基于nb-iot的電信設備監(jiān)管方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于下述具體實施例。

實施例1

如圖1-圖3所示，一種基于nb-iot的電信設備監(jiān)管系統(tǒng)，包括監(jiān)管終端裝置和iot平臺(物聯(lián)網(wǎng)平臺)，所述監(jiān)管終端裝置包括主板和mcu，以及設置在所述主板上的通信模塊、信息采集模塊和電池，所述電池為上述各模塊提供電源。上述mcu即微控制單元(microcontrollerunit；mcu)，又稱單片微型計算機(singlechipmicrocomputer)或者單片機。

所述mcu通過電信號與所述通信模塊和信息采集模塊相互連接，所述mcu可以集成在主板上，也可以外置在監(jiān)管終端裝置外部。所述mcu包括通訊mcu和主控mcu,所述通信mcu用于控制通訊模塊，所述主控mcu用于信息的分析和處理，所述主控mcu采用arm芯片，主要采用arm芯片的m系列芯片。

所述監(jiān)管終端裝置可拆卸地安裝在電信設備上，所述監(jiān)管終端裝置的可拆卸安裝結構包括螺絲式安裝結構、夾具式安裝結構、磁吸式安裝結構、粘附式安裝結構的任一種。

所述電信設備安裝到所述監(jiān)管終端裝置后從發(fā)貨地直接運輸?shù)侥康牡?，整個過程中，所述監(jiān)管終端裝置通過nb-iot網(wǎng)絡與iot平臺連接，主動采集電信設備的各種監(jiān)管參數(shù)信息上報到iot平臺上，并在iot平臺上進行存儲和處理。

所述iot平臺包括追蹤模塊、振動監(jiān)控模塊、電信設備盤點模塊、報警模塊、電子圍欄模塊和統(tǒng)計模塊。

所述信息采集模塊用于采集電信設備的各種監(jiān)管參數(shù)信息，所述監(jiān)管參數(shù)信息至少包括id信息、定位信息、振動信息以及環(huán)境信息的一種或多種；所述信息采集模塊包括gps模塊、振動傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器中的一個或多個，所述gps模塊用于獲取電信設備的定位信息，所述振動傳感器用于獲取電信設備的振動信息，所述溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器分別用于獲取電信設備所處環(huán)境的溫度、濕度和壓力參數(shù)。本實施例中，所述信息采集模塊包括gps模塊和振動傳感器，主要用于獲取電信設備的id信息，定位信息以及電信設備的振動信息。其中，gps模塊用于精確地獲取資產的定位信息，并通過nb-iot網(wǎng)絡傳輸給iot平臺，另外，本系統(tǒng)還可以通過nb-iot定位來獲取基站的位置信息，并將該信息發(fā)送給iot平臺，當二者共同作用時，其優(yōu)先級別是：優(yōu)先使用gps模塊獲取資產的定位信息，當信號不好gps模塊不能工作時則采用nb-iot定位模塊獲取資產的定位信息。

通信模塊：用于將所述監(jiān)管參數(shù)信息通過nb-iot網(wǎng)絡傳輸?shù)剿鰅ot平臺。

位置追蹤模塊：所述lbs定位技術包括利用所述通信模塊和nb-iot網(wǎng)絡進行定位，主要包括上面的nb-iot定位和gps定位模塊的任一一種或者組合均可。lbs定位技術是基于位置的服務，它是通過電信移動運營商的無線電通訊網(wǎng)絡或外部定位方式獲取移動終端用戶的位置信息，在地理信息系統(tǒng)平臺的支持下，為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務。通過結合lbs定位技術和所述監(jiān)管參數(shù)信息中的定位信息來實時追蹤電信設備的地理位置，并根據(jù)時間順序形成電信設備的物流軌跡；根據(jù)監(jiān)管終端裝置發(fā)送過來的定位信息，可以在iot平臺上看到對應電信設備的運動軌跡，所述電信設備的當前位置以紅點或者其他表示性圖案表示，走過的軌跡形成在地圖上形成可視的實線軌跡。根據(jù)位置追蹤模塊還可以實時監(jiān)控電信設備運輸過程中的延遲情況，以便于后續(xù)合理地調整電信設備入庫和安裝等計劃；通過地圖和電信設備運動軌跡可以實現(xiàn)電信設備在途、在庫或者在位證明，防止電信設備丟失挪用；同時可以輔助收貨交割，優(yōu)化加速實施流程。

所述振動監(jiān)控模塊可監(jiān)控所述電信設備的振動幅度和頻率，當所述振動幅度和/或頻率超過閾值時，所述振動監(jiān)控模塊可指令所述報警模塊發(fā)出報警信號；通過振動信息可以判定電信設備的被盜情況以及質量情況：當電信設備運輸過程中檢測到電信設備的振動幅度大于振動閾值時則將該振動信息傳輸給報警模塊進行報警同時當電信設備到達目的地后對該電信設備質量進行檢查；當電信設備已到達目的地后檢測到電信設備的振動幅度大于振動閾值時則將該振動信息傳輸給報警模塊進行報警同時主動上報電信設備id和位置信息并結合位置追蹤模塊進行位置追蹤。其中，所述振動閾值范圍為：3mm-10mm，在運輸過程中，當檢測到電信設備振動的幅度大于3mm時，則根據(jù)電信設備的運行軌跡來判定電信設備是否被盜，若電信設備為被盜，則可認為電信設備在運輸過程中顛簸嚴重，因此當?shù)竭_目的地后需要對電信設備進行質量檢測；當?shù)竭_目的地后，檢測到電信設備的振幅大于10mm，則電信設備疑似被搬動盜用，因此需要上報id和位置來判定電信設備是否被盜。

所述電信設備盤點模塊可根據(jù)接收到的所述信息采集模塊發(fā)送來的電信設備id信息(id信息采用imei:internationalmobileequipmentidentity,國際移動設備身份碼的縮寫，國際移動裝備辨識碼，是由15位數(shù)字組成的"電子串號"，它與每臺移動電話機一一對應，而且該碼是全世界唯一的,每一只移動電話機在組裝完成后都將被賦予一個全球唯一的一組號碼，這個號碼從生產到交付使用都將被制造生產的廠商所記錄)和定位信息自動生成被監(jiān)管電信設備的清單，并依據(jù)所述iot平臺上預設的電信設備編碼進行自動盤點；

自動盤點的方式有：所述監(jiān)管終端裝置通過nb-iot網(wǎng)絡定時發(fā)送所述電信設備的id和位置信息到電信設備盤點模塊，并在所述iot平臺上匹配預設的電信設備編碼，進行電信設備盤點；所述iot平臺通過nb-iot網(wǎng)絡主動發(fā)送電信設備盤點指令給所述監(jiān)管終端裝置，所述監(jiān)管終端裝置接收到盤點指令后再將所述電信設備的id和位置信息通過nb-iot網(wǎng)絡發(fā)送到所述iot平臺上匹配預設的電信設備編碼，進行電信設備盤點。這里所說的定時指每周，每個月，每兩個月或者每一個季度，具體周期根據(jù)具體需要設定。

資產盤點后的結果在iot平臺上進行統(tǒng)計和報表輸出，并根據(jù)報表進行盈虧分析：當盤點的資產與iot平臺上預設的資產比對之后比iot平臺上預設的資產多，則統(tǒng)計為盤盈；當盤點的資產少于iot平臺上預設的資產時，則統(tǒng)計為盤虧；結合盤盈和盤虧狀態(tài)生產相應的報表，根據(jù)報表和盈虧分析報告對資產可以進行調整，以降低成本。

所述報警模塊可在所述電信設備的定位信息異常時和/或所述振動幅度和/或頻率超過閾值時發(fā)出報警信號。

所述電子圍欄模塊可設定一虛擬安全區(qū)域，當所述信息采集模塊采集到的電信設備定位信息超出上述安全區(qū)域時，所述報警模塊發(fā)出報警信號。所述虛擬安全區(qū)域的為球形區(qū)域，球形區(qū)域的半徑范圍是：1-3公里。

具體地，當電信設備到達目的地后對電信設備形成以目的地為球心的虛擬安全區(qū)域范圍，當電信設備的位置超出安全區(qū)域范圍后，所述監(jiān)管終端裝置發(fā)送指令給所述報警系統(tǒng)進行報警；所述電子圍欄模塊通過所述通信模塊分別與iot平臺以及所述報警模塊連接。這里安全區(qū)域范圍為：以目的地為球心的1-3公里之內，本實施例中選優(yōu)選值1.85公里。當檢測到電信設備不在電子圍欄范圍內則證明電信設備被異常搬動，電子圍欄模塊通過通信模塊主動報告電信設備的id，位置進行位置追蹤。

本系統(tǒng)工作時，將監(jiān)管終端裝置安裝在資產上，可以對資產運輸過程中以及到達目的地后甚至是安裝完成以后整個使用過程中，進行id、位置、使用狀態(tài)以及被盜等情況的監(jiān)控，進行實時資產位置展示；同時可以對資產進行遠程盤點，生成盤點報表，通過報表進行計劃/延期，資產在位的情況的統(tǒng)計，避免了現(xiàn)場盤點的浪費大量人力物力以及時間，大大提高了資產監(jiān)管的物流效率，降低了監(jiān)管成本；另外本系統(tǒng)可以監(jiān)控資產的工作狀態(tài)，及時進行資產跟新和維護。

如圖4所示，本發(fā)明還公開了一種基于nb-iot的電信設備監(jiān)管方法，包括上述電信設備監(jiān)管系統(tǒng)，該方法還包括以下步驟：

(1)監(jiān)管終端裝置安裝：將所述監(jiān)管終端裝置安裝在被監(jiān)管的電信設備上；

(2)追蹤電信設備位置：通過lbs定位技術和所述監(jiān)管終端裝置采集的定位信息來實時追蹤電信設備的地理位置，并根據(jù)時間順序形成電信設備的物流軌跡；

(3)電信設備定期盤點：根據(jù)接收到的所述信息采集模塊發(fā)送來的電信設備id信息和定位信息，所述電信設備盤點模塊自動生成被監(jiān)管電信設備的清單，并依據(jù)所述iot平臺上預設的電信設備編碼進行自動盤點；

(4)異常信息報警：采集所述電信設備的振動信息，當電信設備的振幅和/或振動頻率超過閾值時；或者當所述定位信息異常時，通過所述報警模塊發(fā)出報警信號，提醒用戶及時進行檢查。

本實施例中的監(jiān)管終端裝置的iot平臺可嵌入到現(xiàn)有的電信設備管理系統(tǒng)中，所述iot平臺可為pc的用戶端或移動app。上述主板包括外圍電路、sim卡槽和物理開關等。作為優(yōu)選，所述監(jiān)管終端裝置還包括外設接口。

本實施例中的電信設備有機柜、載頻、天饋、空調和ups等設備，監(jiān)管場景可涉及發(fā)貨運輸環(huán)節(jié)、分撥/分包倉庫、站點、機房等全生命周期的管理。

上述監(jiān)管終端裝置可應用于-30～70℃的環(huán)境中，并具有一定的防震動、防碰撞、防爆等功能。為滿足壽命、工業(yè)性、轉換效率、安全等需求，對電池的性能要求較高。作為優(yōu)選，該實施例采用聚合物鋰離子電池(lpb)。該電池容量需求在3000mah以上，可實現(xiàn)10天運輸(10％)、10年靜止(60％)、5天緊急追蹤(30％)。

實施例2

該實施例僅描述與實施例1不同的技術特征，其他技術特征可與上述實施例1相同。本實施例公開了一種基于nb-iot的電信設備監(jiān)管終端裝置，該監(jiān)管終端裝置可不另設通信mcu，而集成在芯片上，海思boudica150芯片+liteos。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對發(fā)明構成任何限制。