精选优质文档-倾情为你奉上基于物联网的广电交接箱智能监控管理系统解决方案目 录1 概述随着广电网络的不断增强及数字电视的覆盖范围越来越广，广电交接箱建设规模日益扩大。交接箱用电信息管理和环境监控工作日益繁重，实现无人、集中化、自动化的通讯交接箱维护管理将成为一个必然趋势；交接箱的监控系统是其维护管理的重要支撑和工具，已成为交接箱建设中的基本配套需求，引入功能齐全、智能化的新一代交接箱监控管理系统，对于以下问题的解决有着重要的意义：1、目前广电交接箱部署点，尤其是比较大型的部署点，普遍没有配置用电信息采集监控设备，用电量、用电负荷分析和电力故障信息无法及时掌握并作出迅速反应。2、目前交接箱的远程监控只有基本的设备运行状态监控，对设备运行环境信息（温度、湿度、火警等）无法及时了解并作出有效反应。3、缺乏对交接箱部署点远程控制的有效手段，造成电能的极大浪费。4、农村、市郊等偏远地区交接箱设施失窃严重，现有系统不能有效预警。5、目前不能有效对设备维护人员进行监督，较难确保每一个维护人员都已定时、定点的进行了设备维护。针对以上广电交接箱在远程维护管理中遇到的种种问题，基于当今快速发展的物联网理念，结合我们在智能监控、网络通信以及手机终端等方面多年的技术积累，推出了“基于物联网的广电交接箱智能监控管理系统”，该系统把交接箱内的各种信息传感设备、交接箱监控设备、RFID智能卡、智能手持终端、监控管理平台等利用有线/无线网络资源进行有机整合，形成广电行业的交接箱监控物联网，有效解决了交接箱部署点用电信息采集分析、电力故障报警、环境信息采集报警、防盗报警、现场设备远程控制、设备维护人员监督等众多难题，为广电交接箱远程集中管理提供了全面的解决方案。有效提升广电网络运营质量和服务质量，降低运营成本，真正实现了无人值守。2 系统整体结构2.1 系统体系结构整个系统采用C/S和B/S相结合的体系结构，支持用户任意时间、任何地点通过公司内部网络（Intranet）或广域网（Internet）来进行系统操作。C/S模式提供基础地图数据维护和设备监控的功能，B/S模式提供网络覆盖管理功能。l 表现层为用户提供直观、形象的操作及展示界面。l 应用支撑层主要包括 WebGIS平台和业务模块。应用支撑层部署在应用服务器上实现数据的访问与交换功能，为系统提供业务处理功能。l 数据层主要包括基础地图数据库、设备资源信息库、业务信息数据库，其中基础地图数据库存储各设备的地图数据、空间位置数据，设备资源信息库存储设备资源的各种属性信息，业务信息数据库存储系统业务运行数据，这些库全部集中存储在中央数据库中。l 网络操作层主要包括网络平台和操作系统平台，同时，安全保障体系和相关的标准规范将贯穿于系统的所有层次。2.2 系统结构组成广电交接箱智能监控管理系统由交接箱监控设备、手机式智能巡检仪、监控管理平台三部分组成，其结构如下：交接箱监控设备实时监控各监控点内设备的运行状态，并实时采集监控点内的电压、电流、漏电流、监控点环境温度、设备线缆温度、设备温度、环境湿度、电磁等信号参数，一旦有人对监控点进行强力破坏或者经过判定需要报警时，交接箱监控设备就会立即通过有线/无线等方式向监控管理平台发送当前状态信息，自身也会发出报警声光信号。监控管理平台接收到交接箱监控设备发出的状态信息后，经过智能综合判定，根据不同的报警级别进行不同的处理，并通过发送短信或自动拨打电话的方式通知相关维护人员到现场进行处理。维护人员携带巡检仪到达现场后，通过巡检仪和交接箱监控设备进行通讯，验证身份，验证通过后，交接箱监控设备自动打开监控点门禁，并把维护人员相关维护信息发送给监控管理平台。2.3 设备报警智能综合判定模式广电交接箱智能监控管理系统采用了全新的设备报警智能综合判定模式，交接箱监控设备负责采集环境信号数据，在一些必须报警的情况下，直接把报警信号传送给监控中心，对于处于可能存在漏报或误报的情况，交接箱监控设备把当前环境信号数据传送给监控管理平台，监控管理平台接收到交接箱监控设备传送的各类环境信号后，采用神经网络和模糊推理相结合的智能综合判定模型，不以单个环境信号来作为判定报警标准，而是通过神经网络和模糊推理模型把各种环境信号因素概率进行综合分析，并结合监控环境的实际运行变化情况，进行是否报警的判决，从而降低了漏报或误报的概率。2.4 交接箱监控设备交接箱分为三种不同档次，不同的档次对交接箱的监控级别有不同的要求。1、高档交接箱高档交接箱里的设备数量多，设备一旦出现故障，适必会对广电的业务运营造成不好的影响，所以，针对高档交接箱，对设备的运行监控要求极为严格，需要监控其电子门锁、门磁、环境信号（电压、电流、漏电流、湿度、电磁、环境温度、线缆温度、设备温度、水位、烟雾等），并且需要实时向监控管理平台传送状态信息。针对高档交接箱，我公司专门推出了高档交接箱监控设备，其组成结构图如下：高档交接箱监控设备功能如下：l 检测感应卡座状态。确定是否有手机式智能巡检仪写数据l 读取手机式智能巡检仪数据，确定是否开锁，并记录开锁日志信息l 将当前状态，通过有线网络发送到监控管理平台l 接受中心传送的远程控制指令与数据l 实时监控环境状态，并实时发送给监控管理平台l 通过显示屏显示当前工作状态l 对所有和监控管理平台、手机式智能巡检仪通讯交互的数据进行加密传输高档交接箱监控设备具有以下两个特点：l 低成本的传感检测设备，解决环境信号漏报或误报问题对于环境信号的监控，目前市场上也有大量成熟的产品，但是这些产品的一个共同点都是只要有一个环境信号参数超过了预先设置的报警阀值，就会进行报警，这种单一的门限阀值判定方法对于报警阀值的设定都是在国家规定的一个范围内有人工根据经验设置，这样很容易引起漏报或误报的产生，从而导致该报警的不报警，不该报警的却报警，造成维护人员维护强度增加，尤其是对于位于偏远地区的交接箱的维护。另外，这些产品要想比较精确检测环境信号，必须采用精度比较高的传感检测设备，而这些传感检测设备成本都比较高，同时，在运行了一段时间后，由于环境的变化等原因，往往会造成传感检测设备精度的降低，增加了设备维护成本。我公司的高档交接箱监控设备采用了传感检测设备归一化技术，负责采集环境传感信号采集，对于明显需要报警的情况，立即进行报警，对于处于漏报和误报之间的情况，向监控管理平台实时发送环境信号数据，由监控管理平台进行综合判定，这样，利用低成本的传感检测设备也可达到高精度传感检测设备的效果，同时也降低了设备维护成本。l 低成本的光纤通讯方式高档交接箱监控设备需要和监控管理平台进行实时数据交互，要解决这一问题，就必须利用广电的光纤进行通讯。目前市场上也有利用广电光纤进行通讯的设备，但是这些设备的成本都较高，不利于在广电较多数量的高档交接箱中的实时监控推广。我公司的高档交接箱监控设备采用研制的低成本光纤通讯技术，即可以做到实时和监控管理平台交互，又可以降低设备成本。2、中档交接箱中档交接箱监控设备对于环境信号的监控不是那么严格，不需要实时向监控管理平台发送状态信息，只在需要报警或需要向监控管理平台传送数据（如：维护人员开门记录等）的时候才发送。中档交接箱监控设备的结构组成如下：中档交接箱监控设备功能如下：l 检测感应卡座状态。确定是否有手机式智能巡检仪写数据l 读取手机式智能巡检仪数据，确定是否开锁，并记录开锁日志信息l 将当前状态，通过网络发送到监控管理平台l 接受中心传送的远程控制指令与数据l 实时监控环境状态，在有报警信息时发送给监控管理平台l 通过显示屏显示当前工作状态l 对所有和监控管理平台、手机式智能巡检仪通讯交互的数据进行加密传输3、低档交接箱低档交接箱也就是无源交接箱，对于此类交接箱的监控只是监控维护人员是否到达了现场进行了维护工作。因为此类箱体内部没有电源存在，所以不能采用任何需要电源才能工作的监控设备，因此，对这部分交接箱的监控并控制开锁也是一个技术难点。针对低档交接箱，我公司采用交接箱监控模块和手机式智能巡检仪相结合的方式来实现对低档交接箱的监控或开锁。低档交接箱的监控功能如下：l 手机式智能巡检仪和交接箱监控模块进行数据交互，进行维护权限判断l 手机式智能巡检仪驱动附带的电子开锁设备进行开锁（可选）2.5 手机式智能巡检仪手机式智能巡检仪是我公司结合物联网RFID技术、手机硬件设备技术、手机软件技术、无线通讯技术、数据加密技术开发的专门针对于广电交接箱巡检管理的智能手持终端，维护人员通过配备的手机式智能巡检仪和交接箱监控设备、监控管理平台进行数据交互，完成身份鉴权、信息传送、实时监控功能。手机式智能巡检仪的功能如下：l 通过RFID技术，和交接箱监控设备进行数据交互l 通过网络通讯技术和监控管理平台进行数据交互l 内置的智能客户端程序，可以让维护人员通过显示屏幕和按键，以图形的方式实时了解所维护交接箱的当前状态l 利用图象采集功能对交接箱内的现场状况进行拍照，并实时传送到监控管理平台l 对所有和监控管理平台、交接箱监控设备通讯交互的数据进行加密传输手机式智能巡检仪的技术特点在于：l 内置的智能客户端程序目前，市场上也存在一些巡检仪，但是很多都不具备智能客户端程序功能，只能通过按键来完成一些简单的功能，还无法做到查看监控设备实时状态，我公司利用手机软件多年的开发经验，在巡检仪上内置了自主开发的智能客户端程序，通过图形显示操作的方式让维护人员更容易操作掌握，从而减少维护人员培训成本。l 物联网RFID技术和手机的有机结合目前物联网RFID读卡器价格都比较贵，而且大部分采用了RFID读卡模式的监控系统都是把读卡模块放到监控设备里面，这样就造成了成本的大幅度增加。我公司利用RFID核心技术，开发研制了基于手机模式的RFID读写模块，内置于手机式智能巡检仪，实现与交接箱监控设备的数据交互。即使每个维护人员都配备一台手机式智能巡检仪，因为维护人员的数量远远低于交接箱的数量，因此，会大大降低成本。2.6 监控管理平台2.6.1 网络拓扑结构l 业务数据库存储设备信息数据、运营维护数据、用户信息数据等。l 空间数据库存储设备空间位置数据。l 备份数据库对业务数据库和空间数据库进行备份。l 应用服务器系统业务核心，负责接收其它子系统发送的业务请求，进行业务流程处理。l 短信服务器接收监控设备上报的各类信息，向监控设备下发信息及向相关维护管理人员发送报警或其他信息。l WEB服务器系统管理维护人员通过工号和密码登录，对系统日常运行情况进行管理、查询、统计分析。l 语音服务器系统监控设备发生异常，需要语音通知时，自动拨打相关管理维护人员的电话，接通后，自动播放报警提示音。l 监控服务器对系统监控设备的日常运行情况进行监控，以声光等报警方式进行提示。2.6.2 系统功能结构广电交接箱监控管理平台包括电子地图数据维护系统、监控中心、交接箱运维管理系统、短信中心网关、业务应用中心网关、语音中心网关六个子系统，其功能结构图如下：专心-专注-专业