基于物聯(lián)網(wǎng)的廣電交接箱智能監(jiān)控管理系統(tǒng)

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的廣電交接箱智能監(jiān)控管理系統(tǒng)解決方案目 錄1 概述42 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)52.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)52.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成62.3 設(shè)備報警智能綜合判定模式72.4 交接箱監(jiān)控設(shè)備72.5 手機式智能巡檢儀102.6 監(jiān)控管理平臺112.6.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)112.6.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)122.6.3 系統(tǒng)軟硬件環(huán)境132.6.3.1 服務(wù)器132.6.3.1.1 應(yīng)用服務(wù)器132.6.3.1.2 WEB服務(wù)器132.6.3.1.3 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器142.6.3.1.4 短信服務(wù)器142.6.3.1.5 監(jiān)控服務(wù)器142.6.3.1.6 語音服務(wù)器152.6.3.2 維護管理終端153 系統(tǒng)功能設(shè)

2、計163.1 電子地圖數(shù)據(jù)維護系統(tǒng)163.1.2 監(jiān)控點信息維護163.1.2 基礎(chǔ)地圖維護163.2 監(jiān)控中心173.2.1 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控173.2.2 設(shè)備報警顯示173.2.3 設(shè)備遠程控制173.3 交接箱運維管理系統(tǒng)183.3.1 電子地圖瀏覽183.3.2 設(shè)備信息管理183.3.3 維護人員管理183.3.4 系統(tǒng)用戶管理193.3.5 系統(tǒng)信息查詢203.3.6 系統(tǒng)統(tǒng)計分析203.3.7 系統(tǒng)參數(shù)維護203.4 短信中心網(wǎng)關(guān)213.5 業(yè)務(wù)應(yīng)用中心網(wǎng)關(guān)213.6 語音中心網(wǎng)關(guān)224 系統(tǒng)的可靠性和安全性224.1 系統(tǒng)服務(wù)器的可靠性224.2 數(shù)據(jù)存儲的可靠性224.3 數(shù)據(jù)

3、訪問的安全性234.4 網(wǎng)絡(luò)訪問的安全性234.5 監(jiān)控告警功能231 概述隨著廣電網(wǎng)絡(luò)的不斷增強及數(shù)字電視的覆蓋范圍越來越廣，廣電交接箱建設(shè)規(guī)模日益擴大。交接箱用電信息管理和環(huán)境監(jiān)控工作日益繁重，實現(xiàn)無人、集中化、自動化的通訊交接箱維護管理將成為一個必然趨勢；交接箱的監(jiān)控系統(tǒng)是其維護管理的重要支撐和工具，已成為交接箱建設(shè)中的基本配套需求，引入功能齊全、智能化的新一代交接箱監(jiān)控管理系統(tǒng)，對于以下問題的解決有著重要的意義：1、目前廣電交接箱部署點，尤其是比較大型的部署點，普遍沒有配置用電信息采集監(jiān)控設(shè)備，用電量、用電負荷分析和電力故障信息無法及時掌握并作出迅速反應(yīng)。2、目前交接箱的遠程監(jiān)控只有基

4、本的設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控，對設(shè)備運行環(huán)境信息（溫度、濕度、火警等）無法及時了解并作出有效反應(yīng)。3、缺乏對交接箱部署點遠程控制的有效手段，造成電能的極大浪費。4、農(nóng)村、市郊等偏遠地區(qū)交接箱設(shè)施失竊嚴重，現(xiàn)有系統(tǒng)不能有效預警。5、目前不能有效對設(shè)備維護人員進行監(jiān)督，較難確保每一個維護人員都已定時、定點的進行了設(shè)備維護。針對以上廣電交接箱在遠程維護管理中遇到的種種問題，基于當今快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)理念，結(jié)合我們在智能監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通信以及手機終端等方面多年的技術(shù)積累，推出了“基于物聯(lián)網(wǎng)的廣電交接箱智能監(jiān)控管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)把交接箱內(nèi)的各種信息傳感設(shè)備、交接箱監(jiān)控設(shè)備、RFID智能卡、智能手持終端、監(jiān)控管理平臺等

5、利用有線/無線網(wǎng)絡(luò)資源進行有機整合，形成廣電行業(yè)的交接箱監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)，有效解決了交接箱部署點用電信息采集分析、電力故障報警、環(huán)境信息采集報警、防盜報警、現(xiàn)場設(shè)備遠程控制、設(shè)備維護人員監(jiān)督等眾多難題，為廣電交接箱遠程集中管理提供了全面的解決方案。有效提升廣電網(wǎng)絡(luò)運營質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，降低運營成本，真正實現(xiàn)了無人值守。2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)2.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)整個系統(tǒng)采用C/S和B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，支持用戶任意時間、任何地點通過公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（Intranet）或廣域網(wǎng)（Internet）來進行系統(tǒng)操作。C/S模式提供基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)維護和設(shè)備監(jiān)控的功能，B/S模式提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋管理功能。l 表現(xiàn)層為用戶提供直

6、觀、形象的操作及展示界面。l 應(yīng)用支撐層主要包括 WebGIS平臺和業(yè)務(wù)模塊。應(yīng)用支撐層部署在應(yīng)用服務(wù)器上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的訪問與交換功能，為系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)處理功能。l 數(shù)據(jù)層主要包括基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)庫、設(shè)備資源信息庫、業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫，其中基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)庫存儲各設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)、空間位置數(shù)據(jù)，設(shè)備資源信息庫存儲設(shè)備資源的各種屬性信息，業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行數(shù)據(jù)，這些庫全部集中存儲在中央數(shù)據(jù)庫中。l 網(wǎng)絡(luò)操作層主要包括網(wǎng)絡(luò)平臺和操作系統(tǒng)平臺，同時，安全保障體系和相關(guān)的標準規(guī)范將貫穿于系統(tǒng)的所有層次。2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成廣電交接箱智能監(jiān)控管理系統(tǒng)由交接箱監(jiān)控設(shè)備、手機式智能巡檢儀、監(jiān)控管理平臺三部分組成，其

7、結(jié)構(gòu)如下：交接箱監(jiān)控設(shè)備實時監(jiān)控各監(jiān)控點內(nèi)設(shè)備的運行狀態(tài)，并實時采集監(jiān)控點內(nèi)的電壓、電流、漏電流、監(jiān)控點環(huán)境溫度、設(shè)備線纜溫度、設(shè)備溫度、環(huán)境濕度、電磁等信號參數(shù)，一旦有人對監(jiān)控點進行強力破壞或者經(jīng)過判定需要報警時，交接箱監(jiān)控設(shè)備就會立即通過有線/無線等方式向監(jiān)控管理平臺發(fā)送當前狀態(tài)信息，自身也會發(fā)出報警聲光信號。監(jiān)控管理平臺接收到交接箱監(jiān)控設(shè)備發(fā)出的狀態(tài)信息后，經(jīng)過智能綜合判定，根據(jù)不同的報警級別進行不同的處理，并通過發(fā)送短信或自動撥打電話的方式通知相關(guān)維護人員到現(xiàn)場進行處理。維護人員攜帶巡檢儀到達現(xiàn)場后，通過巡檢儀和交接箱監(jiān)控設(shè)備進行通訊，驗證身份，驗證通過后，交接箱監(jiān)控設(shè)備自動打開監(jiān)控點

8、門禁，并把維護人員相關(guān)維護信息發(fā)送給監(jiān)控管理平臺。2.3 設(shè)備報警智能綜合判定模式廣電交接箱智能監(jiān)控管理系統(tǒng)采用了全新的設(shè)備報警智能綜合判定模式，交接箱監(jiān)控設(shè)備負責采集環(huán)境信號數(shù)據(jù)，在一些必須報警的情況下，直接把報警信號傳送給監(jiān)控中心，對于處于可能存在漏報或誤報的情況，交接箱監(jiān)控設(shè)備把當前環(huán)境信號數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控管理平臺，監(jiān)控管理平臺接收到交接箱監(jiān)控設(shè)備傳送的各類環(huán)境信號后，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理相結(jié)合的智能綜合判定模型，不以單個環(huán)境信號來作為判定報警標準，而是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理模型把各種環(huán)境信號因素概率進行綜合分析，并結(jié)合監(jiān)控環(huán)境的實際運行變化情況，進行是否報警的判決，從而降低了漏報或誤報

9、的概率。2.4 交接箱監(jiān)控設(shè)備交接箱分為三種不同檔次，不同的檔次對交接箱的監(jiān)控級別有不同的要求。1、高檔交接箱高檔交接箱里的設(shè)備數(shù)量多，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，適必會對廣電的業(yè)務(wù)運營造成不好的影響，所以，針對高檔交接箱，對設(shè)備的運行監(jiān)控要求極為嚴格，需要監(jiān)控其電子門鎖、門磁、環(huán)境信號（電壓、電流、漏電流、濕度、電磁、環(huán)境溫度、線纜溫度、設(shè)備溫度、水位、煙霧等），并且需要實時向監(jiān)控管理平臺傳送狀態(tài)信息。針對高檔交接箱，我公司專門推出了高檔交接箱監(jiān)控設(shè)備，其組成結(jié)構(gòu)圖如下：高檔交接箱監(jiān)控設(shè)備功能如下：l 檢測感應(yīng)卡座狀態(tài)。確定是否有手機式智能巡檢儀寫數(shù)據(jù)l 讀取手機式智能巡檢儀數(shù)據(jù)，確定是否開鎖，并記錄

10、開鎖日志信息l 將當前狀態(tài)，通過有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控管理平臺l 接受中心傳送的遠程控制指令與數(shù)據(jù)l 實時監(jiān)控環(huán)境狀態(tài)，并實時發(fā)送給監(jiān)控管理平臺l 通過顯示屏顯示當前工作狀態(tài)l 對所有和監(jiān)控管理平臺、手機式智能巡檢儀通訊交互的數(shù)據(jù)進行加密傳輸高檔交接箱監(jiān)控設(shè)備具有以下兩個特點：l 低成本的傳感檢測設(shè)備，解決環(huán)境信號漏報或誤報問題對于環(huán)境信號的監(jiān)控，目前市場上也有大量成熟的產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品的一個共同點都是只要有一個環(huán)境信號參數(shù)超過了預先設(shè)置的報警閥值，就會進行報警，這種單一的門限閥值判定方法對于報警閥值的設(shè)定都是在國家規(guī)定的一個范圍內(nèi)有人工根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置，這樣很容易引起漏報或誤報的產(chǎn)生，從而導致該報

11、警的不報警，不該報警的卻報警，造成維護人員維護強度增加，尤其是對于位于偏遠地區(qū)的交接箱的維護。另外，這些產(chǎn)品要想比較精確檢測環(huán)境信號，必須采用精度比較高的傳感檢測設(shè)備，而這些傳感檢測設(shè)備成本都比較高，同時，在運行了一段時間后，由于環(huán)境的變化等原因，往往會造成傳感檢測設(shè)備精度的降低，增加了設(shè)備維護成本。我公司的高檔交接箱監(jiān)控設(shè)備采用了傳感檢測設(shè)備歸一化技術(shù)，負責采集環(huán)境傳感信號采集，對于明顯需要報警的情況，立即進行報警，對于處于漏報和誤報之間的情況，向監(jiān)控管理平臺實時發(fā)送環(huán)境信號數(shù)據(jù)，由監(jiān)控管理平臺進行綜合判定，這樣，利用低成本的傳感檢測設(shè)備也可達到高精度傳感檢測設(shè)備的效果，同時也降低了設(shè)備維護

12、成本。l 低成本的光纖通訊方式高檔交接箱監(jiān)控設(shè)備需要和監(jiān)控管理平臺進行實時數(shù)據(jù)交互，要解決這一問題，就必須利用廣電的光纖進行通訊。目前市場上也有利用廣電光纖進行通訊的設(shè)備，但是這些設(shè)備的成本都較高，不利于在廣電較多數(shù)量的高檔交接箱中的實時監(jiān)控推廣。我公司的高檔交接箱監(jiān)控設(shè)備采用研制的低成本光纖通訊技術(shù)，即可以做到實時和監(jiān)控管理平臺交互，又可以降低設(shè)備成本。2、中檔交接箱中檔交接箱監(jiān)控設(shè)備對于環(huán)境信號的監(jiān)控不是那么嚴格，不需要實時向監(jiān)控管理平臺發(fā)送狀態(tài)信息，只在需要報警或需要向監(jiān)控管理平臺傳送數(shù)據(jù)（如：維護人員開門記錄等）的時候才發(fā)送。中檔交接箱監(jiān)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成如下：中檔交接箱監(jiān)控設(shè)備功能如下

13、：l 檢測感應(yīng)卡座狀態(tài)。確定是否有手機式智能巡檢儀寫數(shù)據(jù)l 讀取手機式智能巡檢儀數(shù)據(jù)，確定是否開鎖，并記錄開鎖日志信息l 將當前狀態(tài)，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控管理平臺l 接受中心傳送的遠程控制指令與數(shù)據(jù)l 實時監(jiān)控環(huán)境狀態(tài)，在有報警信息時發(fā)送給監(jiān)控管理平臺l 通過顯示屏顯示當前工作狀態(tài)l 對所有和監(jiān)控管理平臺、手機式智能巡檢儀通訊交互的數(shù)據(jù)進行加密傳輸3、低檔交接箱低檔交接箱也就是無源交接箱，對于此類交接箱的監(jiān)控只是監(jiān)控維護人員是否到達了現(xiàn)場進行了維護工作。因為此類箱體內(nèi)部沒有電源存在，所以不能采用任何需要電源才能工作的監(jiān)控設(shè)備，因此，對這部分交接箱的監(jiān)控并控制開鎖也是一個技術(shù)難點。針對低檔交接箱，

14、我公司采用交接箱監(jiān)控模塊和手機式智能巡檢儀相結(jié)合的方式來實現(xiàn)對低檔交接箱的監(jiān)控或開鎖。低檔交接箱的監(jiān)控功能如下：l 手機式智能巡檢儀和交接箱監(jiān)控模塊進行數(shù)據(jù)交互，進行維護權(quán)限判斷l(xiāng) 手機式智能巡檢儀驅(qū)動附帶的電子開鎖設(shè)備進行開鎖（可選）2.5 手機式智能巡檢儀手機式智能巡檢儀是我公司結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)、手機硬件設(shè)備技術(shù)、手機軟件技術(shù)、無線通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)開發(fā)的專門針對于廣電交接箱巡檢管理的智能手持終端，維護人員通過配備的手機式智能巡檢儀和交接箱監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控管理平臺進行數(shù)據(jù)交互，完成身份鑒權(quán)、信息傳送、實時監(jiān)控功能。手機式智能巡檢儀的功能如下：l 通過RFID技術(shù)，和交接箱監(jiān)控設(shè)備進

15、行數(shù)據(jù)交互l 通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和監(jiān)控管理平臺進行數(shù)據(jù)交互l 內(nèi)置的智能客戶端程序，可以讓維護人員通過顯示屏幕和按鍵，以圖形的方式實時了解所維護交接箱的當前狀態(tài)l 利用圖象采集功能對交接箱內(nèi)的現(xiàn)場狀況進行拍照，并實時傳送到監(jiān)控管理平臺l 對所有和監(jiān)控管理平臺、交接箱監(jiān)控設(shè)備通訊交互的數(shù)據(jù)進行加密傳輸手機式智能巡檢儀的技術(shù)特點在于：l 內(nèi)置的智能客戶端程序目前，市場上也存在一些巡檢儀，但是很多都不具備智能客戶端程序功能，只能通過按鍵來完成一些簡單的功能，還無法做到查看監(jiān)控設(shè)備實時狀態(tài)，我公司利用手機軟件多年的開發(fā)經(jīng)驗，在巡檢儀上內(nèi)置了自主開發(fā)的智能客戶端程序，通過圖形顯示操作的方式讓維護人員更容易

16、操作掌握，從而減少維護人員培訓成本。l 物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)和手機的有機結(jié)合目前物聯(lián)網(wǎng)RFID讀卡器價格都比較貴，而且大部分采用了RFID讀卡模式的監(jiān)控系統(tǒng)都是把讀卡模塊放到監(jiān)控設(shè)備里面，這樣就造成了成本的大幅度增加。我公司利用RFID核心技術(shù)，開發(fā)研制了基于手機模式的RFID讀寫模塊，內(nèi)置于手機式智能巡檢儀，實現(xiàn)與交接箱監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。即使每個維護人員都配備一臺手機式智能巡檢儀，因為維護人員的數(shù)量遠遠低于交接箱的數(shù)量，因此，會大大降低成本。2.6 監(jiān)控管理平臺2.6.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)l 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫存儲設(shè)備信息數(shù)據(jù)、運營維護數(shù)據(jù)、用戶信息數(shù)據(jù)等。l 空間數(shù)據(jù)庫存儲設(shè)備空間位置數(shù)據(jù)。l 備份數(shù)據(jù)庫對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫進行備份。l 應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)業(yè)務(wù)核心，負責接收其它子系統(tǒng)發(fā)送的業(yè)務(wù)請求，進行業(yè)務(wù)流程處理。l 短信服務(wù)器接收監(jiān)控設(shè)備上報的各類信息，向監(jiān)控