專利名稱：智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)發(fā)明是一種智能管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，社會的各項工作已經(jīng)從機器時代逐步轉(zhuǎn)換為電腦網(wǎng)絡(luò)時代，而系統(tǒng)智能化和網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然趨勢。而隨著物聯(lián)網(wǎng)的逐步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用從相對簡單的基于身份的應(yīng)用和信息匯聚型服務(wù)向協(xié)同感知發(fā)展，最后發(fā)展到泛在服務(wù)階段，從而實現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的全面融合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明從管理和分析的角度出發(fā)，基于P2P技術(shù)的遠程管理能力可以極大地節(jié)省客戶的投資。本系統(tǒng)采取了全分布式的點對點的基于TCP/IP的無線聯(lián)網(wǎng)方案，利用3G模塊或設(shè)備安裝環(huán)境內(nèi)的WIFI進行Internet聯(lián)網(wǎng)，本系統(tǒng)的每個需要管理點都有同樣的結(jié)構(gòu)，都具備采集數(shù)據(jù)并傳輸至總部后臺的功能，具體部署方案可以靈活配置。這樣的解決方案意味著，需要管理的設(shè)備點可以不受限制的并合在統(tǒng)一平臺上綜合管理，方便延展實施。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)，采用三層結(jié)構(gòu)，分別為數(shù)據(jù)采集層、遠程通訊層和后臺管理層，其特征在于系統(tǒng)由內(nèi)置微計算機IC芯片作為數(shù)據(jù)存儲單元和主控CPU，由芯片初始化設(shè)置、TCP/IP協(xié)議的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)采集及處理模塊組成軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集層通過各種傳感器監(jiān)控和診斷對象，經(jīng)由多路A/D轉(zhuǎn)換，再通過串口聯(lián)結(jié)遠程通訊層將故障信息實時傳遞到后臺管理層，實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動，對遠程設(shè)備點在線管理，并合成設(shè)備經(jīng)驗值數(shù)據(jù)對反饋信息進行綜合分析。優(yōu)選的，上述遠程通訊層利用專門為網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計的3G模塊或WIFI模塊進行INTERNET聯(lián)網(wǎng)進行信息傳遞。優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集層所針對的對象包括傳感器對需管理設(shè)備的動力狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、安全狀態(tài)進行故障數(shù)據(jù)采集，以及微計算機芯片對故障檢測診斷并實現(xiàn)相關(guān)故障 信息存儲。優(yōu)選的，上述TCP/IP協(xié)議的實現(xiàn)是加入基于TCP/IP協(xié)議的用戶自定義數(shù)據(jù)通信協(xié)議，包括發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令和采集參數(shù)初始化命令。優(yōu)選的，上述TCP/IP協(xié)議的實現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中的物理層功能由網(wǎng)絡(luò)接口卡芯片完成;程序的初始化部分包含其驅(qū)動程序；網(wǎng)絡(luò)層部分加入了地址解析協(xié)議，實現(xiàn)IP地址到屋里地址的映射；利用發(fā)送數(shù)據(jù)包的打包并進行網(wǎng)絡(luò)傳輸；
發(fā)送數(shù)據(jù)時，微計算IC芯片邊處理實用數(shù)據(jù)邊填充發(fā)送數(shù)據(jù)，節(jié)約內(nèi)側(cè)資源，提高應(yīng)用程序的處理速度。優(yōu)選的，上述后臺管理層對數(shù)據(jù)后臺處理包括數(shù)據(jù)信息服務(wù)中心對受管設(shè)備進行在線管理及故障判斷，負責(zé)設(shè)備上傳信息的存儲并進行數(shù)據(jù)分析判斷和統(tǒng)計；系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫對受管設(shè)備所上傳的實時數(shù)據(jù)進行分析和處理生成歷史數(shù)據(jù)庫，庫中數(shù)據(jù)可被用戶查詢并進一步分析，在故障發(fā)生后也可相關(guān)測點進行追憶，為故障判斷和維修提供依據(jù)。


圖I為本系統(tǒng)硬件連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議示意圖；圖3為本系統(tǒng)操作界面示意圖。
具體實施例方式為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。本系統(tǒng)將設(shè)備點管理、報告管理、策略管理、示警管理、操作日志管理集中于統(tǒng)一后臺，利用操作便捷的用戶界面，構(gòu)筑起對動力、環(huán)境、安全、操作系統(tǒng)等的全面有效的管理方案。支持以DDE，OPC, Socket協(xié)議發(fā)布數(shù)據(jù)和告警，與第三方組態(tài)的交互毫無障礙，用腳本來發(fā)布數(shù)據(jù)，這使得用戶可以利用自己設(shè)計的方式發(fā)布任何數(shù)據(jù)。首先，對本系統(tǒng)的功能進行介紹，本系統(tǒng)全分布式聯(lián)網(wǎng)特性，具備故障的分析和示警能力，使平臺內(nèi)任何一個角落的受管理設(shè)備，都清楚呈現(xiàn)，仿佛身臨其境。采用三層結(jié)構(gòu)I.數(shù)據(jù)采集層對需管理設(shè)備的動力狀態(tài)(如市電、蓄電池等)、環(huán)境狀態(tài)(如溫濕度、漏水、風(fēng)機等)、安全狀態(tài)(如安保、防盜等)進行故障數(shù)據(jù)采集，微計算芯片對故障檢測診斷，如振動、掉相、欠壓、過壓、超載、功率越界等并實現(xiàn)相關(guān)故障信息存儲。2.遠程通訊層利用設(shè)備內(nèi)置3G模塊或設(shè)備安裝環(huán)境內(nèi)的WIFI進行Internet聯(lián)網(wǎng)，傳遞故障信息到管理后臺。3.后臺管理層系統(tǒng)操作管理員可隨時隨地地接入遠程設(shè)備點，實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動，對遠程設(shè)備點的在線管理，并合成設(shè)備經(jīng)驗值數(shù)據(jù)對反饋信息進行綜合分析。如圖I所示，本系統(tǒng)中微計算芯片和內(nèi)置通訊模塊，同時具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的功能，實現(xiàn)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)到管理后臺的數(shù)據(jù)傳輸，克服環(huán)境條件的限制。(I)硬件結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)中內(nèi)置微計算IC芯片，以這個16位超高速控制器作為數(shù)據(jù)存儲單元和主控CPU，然后利用設(shè)備各部件系統(tǒng)的傳感數(shù)據(jù)采集反饋后，再通過串口聯(lián)結(jié)專門為網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計的3G模塊或WIFI模塊進行Internet聯(lián)網(wǎng)。整體內(nèi)置組件運算速度高、靈活的I/O控制、高效的數(shù)據(jù)操作，數(shù)據(jù)采集部分可以根據(jù)需要自行選擇，具有相當?shù)撵`活性。并可根據(jù)需要，預(yù)先設(shè)置不同模式觸發(fā)上傳或定期掃描上傳相關(guān)信息數(shù)據(jù)。
(2)軟件實現(xiàn)本系統(tǒng)所參與管理設(shè)備的內(nèi)置硬件組件內(nèi)軟件主要由芯片初始化設(shè)置、TCP/IP協(xié)議的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)采集及處理等模塊組成。如圖2所示，在程序中加入基于TCP/IP協(xié)議的用戶自定義數(shù)據(jù)通信協(xié)議。這樣使所參與管理設(shè)備的能夠與后臺服務(wù)器進行自定義的通信，如發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令、采集參數(shù)初始化命令等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中，物理層功能由網(wǎng)絡(luò)接口卡芯片來完成。程序的初始化部分包含其驅(qū)動程序。網(wǎng)絡(luò)層部分加入了地址解析協(xié)議，實現(xiàn)IP地址到物理地址的映射。利用發(fā)送數(shù)據(jù)包的打包，并進行網(wǎng)絡(luò)傳輸。發(fā)送數(shù)據(jù)時，微計算IC芯片邊處理實用數(shù)據(jù)邊填充發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方法極大地節(jié)約了內(nèi)存資源，而且有效地提高了應(yīng)用程序的處理速度。由于程序的主要功能是接收數(shù)據(jù)采集命令，真正傳送的數(shù)據(jù)量很小，不需巨大的緩存空間。(3)數(shù)據(jù)后臺處理·
數(shù)據(jù)信息服務(wù)中心對受管設(shè)備進行在線管理及故障的判斷，主要負責(zé)設(shè)備上傳信息的存儲，并進行數(shù)據(jù)分析判斷和統(tǒng)計。數(shù)據(jù)庫技術(shù)也是本系統(tǒng)的一項關(guān)鍵技術(shù)。系統(tǒng)必須利用數(shù)據(jù)庫對受管設(shè)備所上傳的實時數(shù)據(jù)進行分析和處理生成歷史數(shù)據(jù)庫。庫中數(shù)據(jù)可以被用戶查詢并進一步分析，從而了解設(shè)備的運行狀況和發(fā)展趨勢。在故障發(fā)生后也可對相關(guān)測點進行追憶，為故障判斷和維修提供依據(jù)。本系統(tǒng)利用傳感、無線數(shù)據(jù)通訊、云計算等技術(shù)，搭建起一套自動的智能化運行狀態(tài)統(tǒng)一管理平臺、一套基礎(chǔ)性的智能控制技術(shù)和硬件平臺，利用電腦、通信等領(lǐng)域的跨界化融合式轉(zhuǎn)變，解決執(zhí)行標準、數(shù)據(jù)傳輸、信息安全等各方面的技術(shù)難題，結(jié)合軟硬件的IT技術(shù)與通訊的應(yīng)用，實現(xiàn)互聯(lián)互通，使系統(tǒng)可達到商業(yè)化的有效應(yīng)用。廣泛運用于智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康等領(lǐng)域。重點為加強生產(chǎn)廠家的客戶設(shè)備管理，具備安全可靠、先進、操作簡便，免維護性強等特性，同時也必須兼顧節(jié)約投資，以性價比最好的設(shè)計來構(gòu)成先進、完備的系統(tǒng)。優(yōu)勢在于創(chuàng)新性一整個系統(tǒng)保持獨特創(chuàng)新性，采用的設(shè)備和技術(shù)是目前國際領(lǐng)先的。標準化——本系統(tǒng)實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的信息傳輸和共享。擴展性-一隨著用戶需求不斷變化，所管理的設(shè)備數(shù)量將隨之擴大，只要升級軟件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不用添加其他附加設(shè)備，以保證用戶的投資成本?？捎眯?一從用戶的角度考慮，采用了內(nèi)置式硬件與統(tǒng)一平臺的操作系統(tǒng)，可用性、穩(wěn)定性都能夠得到保證。易用性一一軟件界面友好，使用簡單，采用B/S架構(gòu)，客戶端不用安裝任何軟件，通過登陸網(wǎng)頁形式即可使用。實時性——基于帶寬的優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸。本管理系統(tǒng)采用關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用軟件開發(fā)，操作便利、完善，可提前發(fā)現(xiàn)需管理設(shè)備的故障，及時采取防范措施，減低客戶損失，使設(shè)備運轉(zhuǎn)更加順暢，提升品牌經(jīng)營信譽。實際應(yīng)用實施后的作用有以下幾點I.采集需管理設(shè)備各系統(tǒng)的運作信息；2.信息在線實時整合，歸類統(tǒng)計；3.系統(tǒng)異常信息自啟動上傳警報，主動式臨界提醒(綠黃紅狀態(tài)提醒)；4.信息反饋，指導(dǎo)經(jīng)營；
5.以銷定產(chǎn)，計劃排單，把握市場；6.提前獲知監(jiān)控產(chǎn)品運作狀態(tài)，合理安排客服跟進提示服務(wù)；7.合理調(diào)配維修部件，強化庫存監(jiān)管，減少資金占用，提高管理；8.根據(jù)及時信息，分析產(chǎn)品耗損特點，改進設(shè)計生產(chǎn)工藝。
以上所述，僅是用以說明本發(fā)明的具體實施案例而已，并非用以限定本發(fā)明的可實施范圍，舉凡本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在未脫離本發(fā)明所指示的精神與原理下所完成的一切等效改變或修飾，仍應(yīng)由本發(fā)明權(quán)利要求的范圍所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)，采用三層結(jié)構(gòu)，分別為數(shù)據(jù)采集層、遠程通訊層和后臺管理層，其特征在于系統(tǒng)由內(nèi)置微計算機IC芯片作為數(shù)據(jù)存儲單元和主控CPU，由芯片初始化設(shè)置、TCP/IP協(xié)議的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)采集及處理模塊組成軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集層通過各種傳感器監(jiān)控和診斷對象，經(jīng)由多路A/D轉(zhuǎn)換，再通過串口聯(lián)結(jié)遠程通訊層將故障信息實時傳遞到后臺管理層，實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動，對遠程設(shè)備點在線管理，并合成設(shè)備經(jīng)驗值數(shù)據(jù)對反饋信息進行綜合分析。
2.如權(quán)利要求I所述的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)，其特征在于所述遠程通訊層利用專門為網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計的3G模塊或WIFI模塊進行INTERNET聯(lián)網(wǎng)進行信息傳遞。
3.如權(quán)利要求I或2所述的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集層所針對的對象包括傳感器對需管理設(shè)備的動力狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、安全狀態(tài)進行故障數(shù)據(jù)采集，以及微計算機芯片對故障檢測診斷并實現(xiàn)相關(guān)故障信息存儲。
4.如權(quán)利要求I所述的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)，其特征在于所述TCP/IP協(xié)議的實現(xiàn)是加入基于TCP/IP協(xié)議的用戶自定義數(shù)據(jù)通信協(xié)議，包括發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令和采集參數(shù)初始化命令。
5.如權(quán)利要求4所述的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)，其特征在于所述TCP/IP協(xié)議的實現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中的物理層功能由網(wǎng)絡(luò)接口卡芯片完成； 程序的初始化部分包含其驅(qū)動程序； 網(wǎng)絡(luò)層部分加入了地址解析協(xié)議，實現(xiàn)IP地址到屋里地址的映射； 利用發(fā)送數(shù)據(jù)包的打包并進行網(wǎng)絡(luò)傳輸； 發(fā)送數(shù)據(jù)時，微計算IC芯片邊處理實用數(shù)據(jù)邊填充發(fā)送數(shù)據(jù)，節(jié)約內(nèi)側(cè)資源，提高應(yīng)用程序的處理速度。
6.如權(quán)利要求I所述的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時在線集群動態(tài)管理系統(tǒng)，其特征在于所述后臺管理層對數(shù)據(jù)后臺處理包括 數(shù)據(jù)信息服務(wù)中心對受管設(shè)備進行在線管理及故障判斷，負責(zé)設(shè)備上傳信息的存儲并進行數(shù)據(jù)分析判斷和統(tǒng)計； 系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫對受管設(shè)備所上傳的實時數(shù)據(jù)進行分析和處理生成歷史數(shù)據(jù)庫，庫中數(shù)據(jù)可被用戶查詢并進一步分析，在故障發(fā)生后也可相關(guān)測點進行追憶，為故障判斷和維修提供依據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開的智能物聯(lián)設(shè)備實時在線集群管理系統(tǒng)將感知技術(shù)、通信技術(shù)及軟件信息技術(shù)融合在一起，通過設(shè)備診斷技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，在設(shè)備上建立狀態(tài)監(jiān)測點，采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)后通過傳感設(shè)備、微計算芯片和內(nèi)置通訊模塊，按照約定的協(xié)議，把目標設(shè)備統(tǒng)一連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、數(shù)據(jù)反饋等集群目標的主動管理，利用后臺軟件對設(shè)備運作進行分析判斷和數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。可廣泛應(yīng)用于家電、電力、安防、醫(yī)護、通信等領(lǐng)域設(shè)備的運作狀態(tài)管理，為家用商用電器、汽車、醫(yī)療設(shè)備、數(shù)控機床等生產(chǎn)廠家或其他用戶提供高效與低成本的實時聯(lián)網(wǎng)解決方案，實時在線管理客戶的設(shè)備正常運作，提高企業(yè)服務(wù)效率。
文檔編號H04L29/06GK102916990SQ20111021978
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者何志雄 申請人:何志雄