[发明专利]一种配电箱的故障排除设备及方法

权利要求书

1.一种配电箱的故障排除设备，所述故障排除设备包括运维箱、管理平台、摄像机和交换机，所述运维箱、管理平台及摄像机均与交换机连接并实现双方信号传输，其特征在于：

所述运维箱包括状态子系统、温控子系统、有线网络子系统、应急通信子系统和设

备控制子系统；

所述状态子系统包括单片机和备用电源，所述单片机分别连接有断电传感器、有线网卡、磁性接近开关、数字温湿度传感器和调速风扇；所述状态子系统收集市电状态、网络状态、摄像机状态、运维箱门、箱内温湿度、风扇状态的信息；

所述状态子系统通过断电传感器收集市电状态信息，当检测到发生断电时，状态子系统通过无线通信方式向管理平台循环发送报警信息，直至市电恢复正常或备用电源的电量耗尽；

所述状态子系统通过磁性接近开关收集运维箱门的打开或关闭状态信息；当箱门状态发生变化时，判断授权状态，箱门打开并未授权时，通过有线或无线通信的方式向管理平台发送报警信息；箱门关闭并已授权时，取消授权；

所述温控子系统主要包括一调速风扇和数字温湿度传感器，所述数字温湿度传感器连接状态子系统，将探测到的运营箱的箱内温度、湿度状态传输到状态子系统，状态子系统根据设定的温度阈值控制风扇的打开、关闭与转速；

所述有线网络子系统主要包括一有线网卡，有线网络子系统与状态子系统具有通信链路，将状态子系统收集的信息通过交换机发送给管理平台；所述故障排除设备中的有线通信方式均通过所述有线网络子系统来实现；

所述应急通信子系统由基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT模块与通用无线分组网络GPRS模块通过通用异步收发传输器uart与主芯片连接形成，应急通信子系统将状态子系统发出的断电报警或断网报警通过运营商基站发送给管理平台；所述故障排除设备中的无线通信方式均通过所述应急通信子系统来实现；

所述设备控制子系统主要包括一控制继电器，管理平台通过通信链路远程控制设备控制子系统，实现对交换机和摄像机的重启。

2.根据权利要求1所述的一种配电箱的故障排除设备，其特征在于：所述温控子系统还连接有一风扇转速检测器，所述风扇转速检测器将检测到的方波信号传输至状态子系统，以判断风扇的转速是否异常。

3.一种基于权利要求1或2所述的配电箱故障排除设备的故障检测和排除方法，其特征在于：

所述状态子系统主要收集市电状态、网络状态、摄像机状态、运维箱门、箱内温度、风扇状态的信息，当检测到断电、断网、摄像机异常、运维箱门异常打开、运维箱内温度超过设定阈值、风扇故障时，及时向管理平台发送自检故障报警；

所述温控子系统定时采集运维箱温度并进行调节，当温度检测器检测到当前温度超过设定的温度阈值时启动风扇，当前温度值比设定温度阈值低5℃时关闭风扇；

所述应急通信子系统由基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT模块与通用无线分组网络GPRS模块通过通用异步收发传输器uart与主芯片连接形成，应急通信子系统将状态子系统发出的断电报警或断网报警通过运营商基站发送给管理平台；

所述有线网络子系统的主要部件为有线网卡，有线网络子系统将状态子系统收集的状态信息、报警信息和控制命令通过交换机发送给管理平台；

所述设备控制子系统通过控制继电器实现对交换机和摄像机的重启。

4.根据权利要求3所述的故障检测和排除方法，其特征在于：所述市电状态信息采集中，状态子系统通过在主循环中读取引脚电平判断是否发生市电断电，当检测到发生断电时，向管理平台循环发送无线报警信息，直至市电恢复正常或备用电源的电量耗尽；当电源恢复时，若有器件由于电压变化无法正常工作，则对设备进行软复位操作。

5.根据权利要求3所述的故障检测和排除方法，其特征在于：所述网络状态信息采集中，状态子系统的主程序通过心跳机制来判断网络状态，默认情况下每分钟发送一次心跳包给管理平台，管理平台收到心跳包后则返回一个应答包；网络不正常状态下，状态子系统将收不到管理平台的应答，若累计三分钟没有收到应答包，则主程序判断为网络连接已经断开，此时自动重启连接的网络设备，尝试恢复网络。