[发明专利]无源户外设备的作业监控系统及其操作方法

权利要求书

1.一种无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：包括单片机以及与单片机连接的电源管理模块、电池电压检测模块、实时时钟模块、设备状态检测模块以及驱动模块和通信模块；

所述的电源管理模块与设备内电池连接，并给各模块提供工作电压，电源管理模块设有外接电源接口，

所述的电池电压检测模块对设备内电池电量进行检测，并将检测到的电量检测数据上传单片机；

所述的实时时钟模块用于单片机的精确计时；

所述的设备状态检测模块包括用于实时检测设备门开闭状态的门开闭检测模块，将检测到的设备门开闭数据传到单片机；所述的通信模块用于单片机与上位机之间的通讯；

所述的单片机用于实时接收电量检测数据和设备门开闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，并记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间，在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；还用于接收电源管理模块的电压信号并判断是否有接入外接电源，在没有接入外部电源时，单片机处于休眠状态；在接入外部电源后单片机唤醒，通过通信模块向上位机发送设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间；用于接收上位机下达的开门或锁门指令，向驱动模块发出开锁或闭锁驱动信号；

所述的驱动模块接收单片机的开锁或闭锁驱动信号用于打开或关闭设备上的门锁。

2.根据权利要求1所述的无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：所述门开闭检测模块包括安装在设备上的光电传感器和行程开关，且光电传感器和行程开关同时实时检测设备的门开闭状态。

3.根据权利要求1所述的无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：所述设备状态检测模块还具有实时检测设备内部环境状态的环境检测模块，将检测的设备内部的环境数据上传单片机。

4.根据权利要求3所述的无源户外设备的作业监控系统，其特征在于：所述环境检测模块包括安装在设备内部的加速度传感器或/和温湿度传感器或/和压力传感器。

5.根据权利要求1至4之一所述的无源户外设备的作业监控系统的操作方法，其特征在于：在作业前的初始状态为无源户外设备门关闭，

⑴、单片机处于休眠状态，单片机实时接收电池电量检测数据、设备门开闭数据以及环境数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，记录电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间；当判断在设备内电池电量不足以及设备被异常打开和破坏状态时，向上位机发出设备异常状态告警信息；

⑵、操作人员将便携式的外置电源插入设备的外接电源接口上，单片机接收电源管理模块的电压信号并判断是否有外接电源；有外接电源时，单片机唤醒，通过通信模块将设备上线信息、之前记录的电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间上传上位机，上位机接收操作人员随身携带的通信工具所发出指定请求作业信号，上位机判断操作人员是否有作业权限，当判断有作业权限，通过通信模块向单片机下达开门指令，单片机接收开门指令向驱动模块发出开锁驱动信号，驱动模块开启设备上的门锁，如果判断无作业权限，上位机不发指令，作业结束；

⑶、开门后，操作人员进入作业，单片机实时接收电池电量检测数据、设备门开闭数据并进行处理，判断是否有电池电量过低状态告警和设备状态告警，将电池电量过低状态告警数据及其发生时间和设备状态告警数据及其发生时间通过通信模块上传上位机；

⑷、作业完成后，操作人员未拔出外接电源关门并回复上位机，单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警已解除，经通信模块上传上位机，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，上位机再向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员接收正常结束信息，拔出外接电源，作业结束；单片机判断电池电量过低状态告警和设备状态告警没有解除，或作业完成后操作人员未关门而拨出外接电源，单片机判断设备异常状态告警存在，经通信模块上传上位机，上位机向操作人员的通信工具发出更改信息，操作人员按要求进行整改，直至解除所有告警，上位机向单片机下达锁门指令，单片机接收锁门指令向驱动模块发出闭锁驱动信号，驱动模块锁上设备上的门锁，并向操作人员的通信工具发出正常结束信息，操作人员收接正常结束信息，拔出外接电源，作业结束。