信息網絡巡檢儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種信息網絡巡檢儀，包括處理器、電池供電檢測模塊、溫度檢測模塊、液晶屏；處理器通過GPIO端口與電池供電檢測模塊連接；處理器通過IO端口與溫度檢測模塊連接；處理器通過SPI端口與液晶屏連接；處理器通過網口與集中站連接；處理器通過USB接口或USB轉串口模塊與短信modem連接，并通過該短信modem與中心平臺進行短信數據通信；處理器通過串口與網絡交換機連接，還通過網口與網絡交換機的網絡端口連接。
【專利說明】信息網絡巡檢儀

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信息網絡巡檢儀。

【背景技術】
[0002]供電公司信息網絡中許多關鍵性的末端節(jié)點，如:變電站、農村供電所，其肩負著電力設備穩(wěn)定運行、營銷收費的關鍵性業(yè)務。現有的網管系統主要為硬件廠商的專用網管系統，主要監(jiān)測網絡設備的運行情況，不針對末端站點，且不同廠家產品兼容性差。同時出現網絡故障時，也不能快速及時的反饋給網絡管理人員，必須要去現場查看才能確定和定位故障的問題，處理故障時間較長。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種在信息網絡發(fā)生故障、通訊質量下降時減少故障處理時間并提高服務效率的信息網絡巡檢儀。
[0004]本發(fā)明提供的這種信息網絡巡檢儀，包括處理器、電池供電檢測模塊、溫度檢測模塊、液晶屏；處理器通過GP1端口與電池供電檢測模塊連接；處理器通過1端口與溫度檢測模塊連接；處理器通過SPI端口與液晶屏連接；處理器通過網口與集中站連接；處理器通過USB接口或USB轉串口模塊與短信modem連接，并通過該短信modem與中心平臺進行短信數據通信；處理器通過串口與網絡交換機連接，還通過網口與網絡交換機的網絡端口連接。
[0005]所述電池供電檢測模塊包括充電及斷電檢測電路和電源穩(wěn)壓電路。
[0006]所述充電及斷電檢測電路包括充電模塊；充電模塊的輸入電壓正輸入管腳VCC通過電感L8與電池輸入電源VBAT_IN連接；該管腳VCC還通過電阻R13串聯電阻R15接地，該管腳VCC還通過電阻R13串聯另一電阻與電池負極BAT-連接；該充電器的芯片使能輸入管腳CE通過電阻R14串聯電感L8也與電池輸入電源VBAT_IN連接；該充電器U4的漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示管腳CHRG與處理器的GP1管腳連接；該充電器U4的供電指示管腳STDBY與處理器的GP1管腳連接；該充電器U4的電池連接管腳BAT與電池正極BAT+連接；其電池溫度檢測輸入管腳TEMP通過電阻與電池負極BAT-連接；其恒流充電電流設置和充電電流監(jiān)測管腳PROG通過電阻R16接地；其電源地管腳GND接地。
[0007]所述電源穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器和電源接口 ；穩(wěn)壓器的輸入端與5V電池電源連接，其輸出端輸出3.3V電源，其接地端接地；電源接口，電源接口的I腳通過一電阻與5V電源連接，該I腳還通過另一電阻與輸入電源VCC_IN連接；該電源接口的2腳和3腳接地。
[0008]所述溫度檢測模塊包括溫度傳感器；溫度傳感器的電源管腳通過一電感與USB供電電源連接，該電源管腳還通過另一電感與所述3.3V電源連接；該溫度傳感器的信號端與所述處理器的1端口連，其接地端接地。
[0009]該巡檢儀還包括狀態(tài)指示模塊,狀態(tài)指示模塊包括電源指示電路、短信modem指示電路、溫度指示電路、網絡交換機工作狀態(tài)指示電路、巡檢儀工作狀態(tài)指示電路。
[0010]所述電源指示電路、所述短信modem指示電路、所述溫度指示電路、所述網絡交換機工作狀態(tài)指示電路、所述巡檢儀工作狀態(tài)指示電路均采用一個雙色指示燈予以狀態(tài)指
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[0011]所述中心平臺采用服務器和短信modem的方式,要求B/S Web架構。
[0012]所述處理器采用卡片電腦樹莓派。
[0013]所述液晶屏采用單色LED液晶屏。
[0014]本發(fā)明建立了一套自動監(jiān)測信息網絡運行情況裝置，自動巡視變電站、農村供電所等末段網絡情況，在信息網絡發(fā)生故障、通訊質量下降時進行記錄并告警，通過短信向網絡管理人員報告，以便迅速采取措施進行處置；同時網絡管理人員可遠程通過短信的方式查詢前端信息網絡設備的相關運行參數，便于準確定位故障，快速及時解決，減少故障處理時間，提聞服務效率及質量。
[0015]與現有技術相比，本發(fā)明還具有如下優(yōu)點:
(I)采用嵌入式系統設計:將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術和各個行業(yè)的具體應用相結合后的產物，是一個技術創(chuàng)新的知識集成系統。本發(fā)明采用樹莓派處理器開發(fā)板，其在硬件的性能上，接口豐富性上和擴展性上均優(yōu)于傳統的單片機，頻率更高，性能也更好一些。
[0016](2)本發(fā)明可通過GSM網絡，接受指定號碼及中心平臺號碼的短信查詢，所有查詢代碼轉換成信息網絡交換機命令，巡檢儀對交換機命令輸出信息進行智能分析，提取所需要的關鍵信息，再以短信的方式發(fā)送給所查詢管理員號碼。管理員根據反饋信息，快速定位故障，決定處理方案。
[0017](3)集中平臺，統一管理:整個系統采用集中式管理，部署統一管理平臺。平臺采用服務器+短信貓的方式，B/S Web架構。在中心平臺界面上執(zhí)行相關指令，即可通過短信貓，單個或批量發(fā)送短信至前端巡檢儀，巡檢儀反饋信息，中心平臺可以通過短信貓集中接收，并可存儲相關數據，提供數據查詢檢索功能。中心平臺可實現數據查詢、設備管理、系統設置、短信設置、用戶管理、實時信息告警等功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的功能模塊圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的充電及斷電檢測電路圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的電源穩(wěn)壓電路圖。
[0021]圖4是本發(fā)明的溫度檢測模塊電路圖。
[0022]圖5是本發(fā)明的液晶屏接口電路圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的系統連接示意圖。

【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，本發(fā)明包括處理器、電池供電檢測模塊、溫度檢測模塊、液晶屏。處理器通過GP1端口與電池供電檢測模塊連接；處理器通過1端口與溫度檢測模塊連接；處理器通過SPI端口與液晶屏連接。
[0025]處理器通過一個RS232串口與網絡交換機的串口連接，用于輸送命令，查看網絡交換機信息；處理器還通過一個10/100M網絡接口與網絡交換機的網絡端口連接，用于網絡正常時和中心平臺的通信。
[0026]處理器通過USB接口或USB轉RS232模塊與GSM短信modem連接。安裝短信卡后的短信modem可以收發(fā)短信。同時網絡交換機網絡中斷時，本發(fā)明通過短信modem與中心平臺通信。此外，本發(fā)明有防止發(fā)送短信過多、太頻繁的檢測機制，且本發(fā)明支持在線升級，存在BUG時可以遠程修復。
[0027]處理器通過網口與集中站連接。
[0028]為了更直觀的獲得各個設備或功能模塊的工作狀態(tài)，本發(fā)明還配置有狀態(tài)指示模塊。狀態(tài)指示模塊包括電源指示電路、短信modem指示電路、溫度指示電路、網絡交換機工作狀態(tài)指示電路、巡檢儀工作狀態(tài)指示電路。
[0029]電源指示電路包括電源指示燈、短信modem指示電路包括短信modem指示燈、溫度指示電路包括溫度指示燈、網絡交換機工作狀態(tài)指示電路包括網絡交換機工作狀態(tài)指示燈、巡檢儀工作狀態(tài)指示電路包括巡檢儀工作狀態(tài)指示燈。這些指示燈均可采用雙色指示燈予以狀態(tài)指示；紅色表示故障，綠色表示正常。
[0030]處理器采用卡片電腦樹莓派。液晶屏采用單色LED液晶屏。
[0031]本發(fā)明的電池供電檢測模塊包括充電及斷電檢測電路和電源穩(wěn)壓電路。本發(fā)明可外接鋰電池；平時正常工作采用市電供電，停電后使用鋰電池供電。
[0032]如圖2所示，充電及斷電檢測電路包括充電模塊U4和供電檢測電路。
[0033]充電模塊U4的輸入電壓正輸入管腳VCC通過電感L8與電池輸入電源VBAT_IN連接，電容C20和電容C21并聯后接于該管腳VCC和地之間；該管腳VCC還通過電阻R13串聯電阻R15接地，該管腳VCC還通過電阻R13串聯另一電阻與電池負極BAT-連接。該充電器U4的芯片使能輸入管腳CE通過電阻R14串聯電感L8也與電池輸入電源VBAT_IN連接。該充電器U4的漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示管腳CHRG與處理器的GP1管腳連接，用于通知處理器當前電池是否充電完成。該充電器U4的供電指示管腳STDBY與處理器的GP1管腳連接，用于判斷充電模塊是否上電；因為市電供電直接給充電模塊供電，通過該引腳就可以得到當前市電供電是否正常。該充電器U4的電池連接管腳BAT與電池正極BAT+連接。該充電器U4的電池溫度檢測輸入管腳TEMP通過電阻與電池負極BAT-連接。該充電器U4的恒流充電電流設置和充電電流監(jiān)測管腳PROG通過電阻R16接地。該充電器U4的電源地管腳GND接地。
[0034]充電模塊U4完成電池的充電管理和斷電檢測，在外接電源供電時和外接電源斷電時通過讀取相應的GP1管腳來判斷當前的供電狀態(tài)。
[0035]本發(fā)明的充電模塊U4可米用型號為TP4056的恒定電流/恒定電壓的充電模塊。
[0036]供電檢測電路用于檢測本發(fā)明的供電為市電供電還是電池供電，便于判斷是否停電。
[0037]如圖3所示，電源穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器U8和電源接口 J2。
[0038]穩(wěn)壓器U8的輸入端Vin與5V電源VCC_5V連接，該輸入端還通過電感L5與5V電池電源BAT_5V連接，電容C42和電容C43并聯后接于該輸入端Vin與地之間。該穩(wěn)壓器U8的輸出端Vout通過電感L17與3.3V電源VCC_3V3連接，電容C40和電容C41并聯后接于該輸出端和地之間。該穩(wěn)壓器U8的接地端GND接地。
[0039]電源接口 J2的I腳通過電感L16與輸入電源VCC_IN連接，該I腳還通過電感L17與5V電池電源BAT_5V連接；該電源接口的2腳和3腳接地。
[0040]考慮到斷電時的電池供電和外接電源供電的兩種方式，本發(fā)明增加電源穩(wěn)壓電路提供穩(wěn)定的電壓3.3V供處理器使用。
[0041]如圖4所示，溫度檢測模塊包括溫度傳感器U7。溫度傳感器的電源管腳VCC通過電感LlO與3.3V電源VCC_3V3連接；該溫度傳感器的信號端DQ與處理器的1端口連，用于傳遞溫度傳感器檢測信號TEM_SENS0R。該溫度傳感器的接地端GND接地。
[0042]本發(fā)明的溫度傳感器用于檢測設備機柜內的溫度。本發(fā)明的溫度傳感器通過一線接口連接到處理器并由處理器通過一線串行協議讀取相應的溫度。當溫度超過控制指標時，進行告警(可通過發(fā)短信形式)，同時可以實時將溫度數據傳回至中心平臺。
[0043]如圖5所示，本發(fā)明的液晶屏通過液晶屏接口 J4與處理器連接。
[0044]液晶屏接口 J4的I腳用于傳遞復位信號SPI2_RST ;其2腳用于傳遞控制信號D/C ;其3腳主機出從機入控制信號SPI2_M0SI ;其4腳用于傳遞時鐘信號SPI2_SCK ;其5腳用于傳遞片選信號SPI2_CS ;其6腳通過電感Lll與3.3V電源VCC_3V3連接；其7腳接地。
[0045]本發(fā)明配備了單色LED液晶面板，實時顯示網絡交換機工作狀態(tài)(正常/故障)、本發(fā)明自身工作狀態(tài)(正常/故障)、設備機柜實時溫度(溫度)。若網絡交換機或本發(fā)明的工作狀態(tài)為故障，則可通過操作按鈕查詢詳細故障信息。
[0046]本發(fā)明的液晶屏OLED的接口為四線的SPI接口，通過該接口連接到處理器，并由處理器控制和顯示相應字符和圖形。
[0047]如圖6所示，使用時，本發(fā)明通過串口連接線與網絡交換機連接并通信，網絡交換機通過信息內網與中心平臺服務器連接并通信。此外，本發(fā)明還可以通過短信modem以短信的形式與指定號碼的手機以及中心平臺的GSM短信貓無線通信。
[0048]網絡交換機網絡正常時，中心平臺服務器可通過信息網絡連接至本發(fā)明的網口，對其進行遠程設置、升級、數據查詢等操作。
[0049]本發(fā)明通過在網絡交換機上執(zhí)行ping命令，ping特定目標(可設定，2個目標)，若中斷30個包以上，則判斷信息網絡中斷，發(fā)送短信報警。
[0050]網絡交換機故障、本發(fā)明故障或信息網絡故障時，本發(fā)明的相關狀態(tài)指示燈亮紅色，同時通過短信modem發(fā)送短信報警。
[0051]短信報警至指定號碼(可設置I個或多個)，同時發(fā)送至中心平臺服務器。報警短信里包括簡單故障描述，如停電、線路故障等。
[0052]本發(fā)明只能接受指定號碼及中心平臺服務器號碼的短信查詢，所有查詢信息一律采用代碼方式，事先定義發(fā)送代碼的意義。如“01表示是否有電”等。查詢反饋信息，每次最多發(fā)送10條，發(fā)送短息前先對查詢信息進行過濾，提取相關關鍵信息后再發(fā)送。
[0053]本發(fā)明可查詢的信息包括:網絡交換機是否在線(能否連接)；網絡交換機在線時間(可通過show vers1n查看)；網絡交換機某個端口的日志信息(可通過show log查看)；網絡交換機某個端口的配置；網絡交換機某個端口的狀態(tài)等。
[0054]中心平臺采用服務器和短信modem的方式，要求B/S Web架構(JSP、PHP)。在中心平臺界面上執(zhí)行相關指令，即可通過短信貓，單個或批量發(fā)送短信至本發(fā)明，本發(fā)明反饋信息，中心平臺可以通過短信modem集中接收，并可存儲相關數據，提供數據查詢檢索功能。
[0055]本發(fā)明對網絡交換機的故障判斷包括: (1)通過判斷是否連接和是否電池供電，判斷網絡交換機停電故障；
(2)通過判斷網絡交換機光口狀態(tài)，物理狀態(tài)和邏輯狀態(tài)，判斷網絡交換機上光纖線路故障；
(3)通過查看網絡交換機模塊狀態(tài)，把關鍵字返回，判斷網絡交換機模塊故障；
(4)通過查看現象:本發(fā)明能連接到網絡交換機，網絡交換機有電，但不能查詢，可能是網絡交換機進入了 rom模式，判斷網絡交換機故障。
[0056]上述故障判斷信息均是處理器通過串口與網絡交換機連接時候獲得。
【權利要求】
1.一種信息網絡巡檢儀，其特征在于，包括處理器、電池供電檢測模塊、溫度檢測模塊、液晶屏；處理器通過GP1端口與電池供電檢測模塊連接；處理器通過1端口與溫度檢測模塊連接；處理器通過SPI端口與液晶屏連接；處理器通過USB接口或USB轉串口模塊與短信modem連接，并通過該短信modem與中心平臺進行短信數據通信；處理器通過串口與網絡交換機連接，還通過網口與網絡交換機的網絡端口連接。
2.根據權利要求1所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述電池供電檢測模塊包括充電及斷電檢測電路和電源穩(wěn)壓電路。
3.根據權利要求2所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述充電及斷電檢測電路包括充電模塊；充電模塊的輸入電壓正輸入管腳VCC通過電感L8與電池輸入電源VBAT_IN連接；該管腳VCC還通過電阻R13串聯電阻R15接地，該管腳VCC還通過電阻R13串聯另一電阻與電池負極BAT-連接；該充電器的芯片使能輸入管腳CE通過電阻R14串聯電感L8也與電池輸入電源VBAT_IN連接；該充電器U4的漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示管腳CHRG與處理器的GP1管腳連接；該充電器U4的供電指示管腳STDBY與處理器的GP1管腳連接；該充電器U4的電池連接管腳BAT與電池正極BAT+連接；其電池溫度檢測輸入管腳TEMP通過電阻與電池負極BAT-連接；其恒流充電電流設置和充電電流監(jiān)測管腳PROG通過電阻R16接地；其電源地管腳GND接地。
4.根據權利要求3所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述電源穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器和電源接口 ；穩(wěn)壓器的輸入端與5V電池電源連接，其輸出端輸出3.3V電源，其接地端接地；電源接口，電源接口的I腳通過一電阻與5V電源連接，該I腳還通過另一電阻與輸入電源VCC_IN連接；該電源接口的2腳和3腳接地。
5.根據權利要求4所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述溫度檢測模塊包括溫度傳感器；溫度傳感器的電源管腳通過一電感與USB供電電源連接，該電源管腳還通過另一電感與所述3.3V電源連接；該溫度傳感器的信號端與所述處理器的1端口連，其接地端接地。
6.根據權利要求1所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，該巡檢儀還包括狀態(tài)指示模塊，狀態(tài)指示模塊包括電源指示電路、短信modem指示電路、溫度指示電路、網絡交換機工作狀態(tài)指示電路、巡檢儀工作狀態(tài)指示電路。
7.根據權利要求6所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述電源指示電路、所述短信modem指示電路、所述溫度指示電路、所述網絡交換機工作狀態(tài)指示電路、所述巡檢儀工作狀態(tài)指示電路均采用一個雙色指示燈予以狀態(tài)指示。
8.根據權利要求1所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述中心平臺采用服務器和短信modem的方式,要求B/S Web架構。
9.根據權利要求1所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述處理器采用卡片電腦樹莓派。
10.根據權利要求1所述的信息網絡巡檢儀，其特征在于，所述液晶屏采用單色LED液晶屏。
【文檔編號】H04L12/26GK104410534SQ201410794997
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權日:2014年12月22日
【發(fā)明者】夏曉霖, 張俊, 郭正輝, 耿春江, 唐妮婭, 周菁, 聶煒 申請人:國家電網公司, 國網湖南省電力公司, 國網湖南省電力公司湘潭供電分公司