[发明专利]一种支持远程协同的设备状态监测系统及其状态上报方法

权利要求书

1.一种支持远程协同的设备状态监测系统，其特征在于：包括边缘终端、云平台和应用终端；

边缘终端，部署有状态数据监测程序CmBit；CmBit设置有包括原始数据采集、数据分类识别、状态异常处理、状态数据记录、状态数据发布与控制选项设置在内的功能模块；

云平台，基于商用主流基础设施搭建有大数据中心，基于局域网/互联网虚拟主机部署有数据库系统、文件传输协议服务器软件及网络共享变量中间件；

应用终端，部署有远程状态监测应用程序，远程状态监测应用程序设置有包括设备状态总览、监测对象管理、设备状态监测、设备远程控制、历史数据查询以及状态数据管理在内的功能模块；

原始数据采集功能模块：能够通过规范化数据接口与所指定数据源进行数据交互，以获取所关注的原始状态数据；其中，所指定的数据源，包括但不限于包括自测试结果文件、运行界面截图文件、开关机记录、环境状态信息文件、参数测量结果文件在内的各类媒体数据文件，以便集成多种数据采集方式所获取的原始状态数据；其中，多种数据采集方式包括代码埋点、探针程序、触发器、数据同步、消息通知或人工辅助；

自测试结果文件，由监测对象机内固件或Bit软件生成，内容至少包括针对整机、软硬件模块和关键接口的量化指标参数、值域范围、当前测量值、测量结论及时间戳信息；

环境状态信息文件，由指定位置的传感资源进行数据采集后获取，包括地点位置、环境温度、环境湿度与空气尘埃相关数据信息；

参数测量结果文件，由指定的测量仪表针对监测点进行数据采集后获取，包括监测点所涉及到的参数指标体系，每项参数的名称、正常测量值域范围、当前测量值、测量结论及时间戳信息；若当前动作执行状态选中，则进行状态标记与日志记录；

数据分类识别功能模块：按照所设置的启用开关控制选项进行处理；对原始状态数据进行分类检查、模式识别、异常判定与状态评估处理，给出状态识别结果；允许指定状态识别算法，所给出的状态识别结果，包括但不限于在线运行、异常、待机、停机、计量检测、维修、未知；若当前状态识别结果为异常，则直接调用状态异常处理功能模块，若当前动作执行状态选中，则进行状态标记与日志记录；

状态异常处理功能模块：按照所设置的启用开关控制选项进行处理；若选中，则通过NV写者连接应用编程接口函数，依次发布当前状态数据、状态识别结果及时间戳全部状态数据信息，并自动产生异常处理消息事件；驻留内存的异常处理子线程，接收到异常处理消息事件后，能够调用预先注册的处理动作回调函数，进行异常响应处理与本地日志记录处理；所预先注册的异常处理动作，包括但不限于消息提示告警、声光设备报警、自定义强制动作；若当前动作执行状态选中，则进行状态标记与日志记录；

状态数据记录功能模块：按照所设置的启用开关控制选项进行处理；能够选择状态数据内容并记录存储到指定媒体数据文件或数据库中，并支持环境状态信息文件与参数测量结果文件的自动生成；所指定状态数据内容，包括但不限于运行界面截图文件、开关机记录、环境状态信息与参数测量结果；若当前动作执行状态选中，则进行状态标记与日志记录；

状态数据发布功能模块：按照所设置的启用开关控制选项进行处理；若选中，则通过NV写者连接API函数，依次发布当前状态数据、状态识别结果及时间戳信息；若当前动作执行状态选中，则进行状态标记与日志记录；

远程交互控制功能模块：驻留内存的子线程处理模块；按照所设置的“本地|远控”控制模式，进行控制命令的响应处理，并反馈响应处理结果；其中，“本地”模式下，若接收到程控命令，则自动切换至“远控”模式；用户能够通过CmBit所提供的人机界面进行人机交互；“远控”模式下，接收程控命令并进行语法解析与控制执行；用户能够通过本控|远控开关按钮，断开程控连接，并将控制模式切换至“本地”模式；所支持的程控命令，包括但不限于查询IDN、状态复位、自测试、错误信息查询和控制选项设置；

控制选项设置功能模块：至少提供基本控制选项、预处理动作控制选项、状态数据发布控制选项、程控接口配置、监测点资源管理与本地日志管理；其中，所提供基本控制选项，包括但不限于开机自动运行开关控制选项、缺省的异常处理动作选项、数据库连接地址选项；所提供的预处理动作控制选项，包括但不限于数据分类识别、状态异常处理、状态数据记录的动作处理执行启用开关控制选项与动作状态发布标记开关控制选项；所提供的状态数据发布控制选项，包括但不限于状态数据发布的动作处理执行启用开关控制选项与动作状态发布标记开关控制选项；

设备状态总览功能模块：提供状态概况显示界面，对已接入的所有监测对象的状态概况进行可视化显示；在概况显示界面中提供图标显示区、状态显示区、统计显示区与功能按钮区；其中，状态显示区按照图标列表的形式显示所有监测对象的小图标，选中单个监测对象的显示图标可更新状态显示区的相关内；状态显示区显示当前选中图标的设备图标、设备名称、设备编号、设备运行状态、地点位置、环境温度、环境湿度、空气尘埃以及运行状态的颜色突出显示；统计显示区显示所有监测对象的状态统计信息，按状态类别显示监测对象数量，包括在线运行数量、在线异常数量、在线待机数量、停机数量、计量检测数量、维修数量以及未知状态数量；其中，运行状态颜色突出显示：绿色 - 在线运行，灰色 – 在线待机，黄色 – 在线异常，红色 – 停机，深红色 – 维修，深绿 –计量检测，白色 - 未知状态；功能按钮区提供监测对象管理、设备状态监测、历史数据查询、设备远程控制与状态数据管理功能按钮，分别执行监测对象管理、设备状态监测、设备远程控制、历史数据查询与状态数据管理功能；

监测对象管理功能模块：对当前所监测目标设备的基本属性信息进行统一管理，包括添加、删除、修改、导入/导出与备份；

设备状态监测功能模块：查看当前监测对象的在线状态数据信息、状态监测执行状态及相关日志记录；其中，状态数据信息按类别显示，至少涵盖自测试结果、运行界面截图、开关机记录、环境状态信息与参数测量结果；

设备远程控制功能模块：基于当前控制参数与边缘侧监测点的CmBit进行远程控制交互，并显示响应处理结果；

历史数据查询功能模块：查询对应监测对象的历史状态数据；

状态数据管理功能模块：对当前监测对象的所有历史状态数据进行管理。

2.一种支持远程协同的设备状态监测系统的状态上报方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的支持远程协同的设备状态监测系统，包括如下步骤：

步骤1：针对监测对象的状态感知研制配套CmBit软件；

首先，结合对监测对象状态感知能力的需求分析，明确状态监测点、状态数据源、状态数据项及参数指标体系，形成原始数据采集、状态识别、参数异常处理及状态数据发布设计方案；然后，按照模块化组件化原则，进行配套CmBit软件设计优化与功能实现；所实现的配套CmBit软件，包括但不限于原始数据采集模块、状态数据预处理模块、状态数据发布模块与控制选项设置模块；

步骤2：部署相关传感器硬件资源与互联网络环境；

结合监测对象周边环境，临近状态监测点布置状态感知前端资源，状态感知前端资源包括但不限于温湿度传感器、气压传感器、位置传感器和数据采集器；

步骤3：本地或远端虚拟主机内部署网络共享变量中间件，提供异步传输、低时延的数据交换通道；同时，公开其数据发布与数据订阅功能调用API，以方便CmBit软件进行功能服务调用；

步骤4：监测点本地部署原始数据采集模块，通过规范化数据接口与所指定数据源进行数据交互，以获取所关注的原始状态数据；

步骤5：监测点本地部署状态数据预处理模块，至少提供包括数据分类识别、状态异常处理和状态数据记录在内的动作控制项；

步骤6：监测点本地部署状态数据发布模块，利用NV数据发布功能调用API进行基于网络共享变量的高速稳定数据传输；通过NV数据发布功能连接API函数，依次发布当前状态数据、状态识别结果及时间戳信息；进行自身执行状态标记与执行日志记录。