一种前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统的制作方法

[0001]
本发明涉及人工智能外场前端电子设备维护与电子设备管理系统领域，尤其涉及一种前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统。


背景技术：

[0002]
前端电子设备主要分散及运用在外场，无法人为实时现场管理维护，当前端电子设备出现死机或者其它故障等异常状态无法正常工作时，需要维护人员在第一时间发现快速检查维修，轻微故障时只要简单断电重起复位；而现有技术中，很难在第一时间发现设备故障，所以是维护人员不能第一时间排查到故障，对前端电子设备出现问题时需要多单位多人工排查与检修不能及时维护。浪费大量人力与物理，对系统设备故障记录无法跟踪与追查。导致目前需要设备信息时会有人员破坏或故意隐瞒系统故障。有些工作人员对无故障设备运行，人为篡改运行记录导致有些问题无法记录追踪。


技术实现要素：

[0003]
发明目的：为克服现有技术不足，本发明旨于提供一种前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统，在通信传输设备单元中内嵌检测功能对前端电子设备工作状态进行实时监测、管理和自动维护。
[0004]
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0005]
一种前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统，包括前端电子设备单元、通信传输设备单元、通信线路单元、通信传输接收单元和计算机管理平台；所述前端电子设备单元、通信传输设备单元、通信线路单元、通信传输接收单元和计算机管理平台顺次连接；其中通信传输设备单元由通信传输设备和内嵌检测组件组成，内嵌检测组件包括检测模块，检测模块将前端电子设备单元工作状态信息检测处理，检测出前端电子设备单元工作状态信息，把前端电子设备单元的工作状态信息传输到计算机管理平台分析处理，工作状态信息包括正常工作状态信息和异常工作状态信息。
[0006]
工作原理：本发明能自动监测、检测、管理和维护前端电子设备单元工作运行状态，当内嵌检测组件检测到前端电子设备单元工作出现异常时，通过对前端电子设备单元第一时间进行重启复位，直到前端电子设备单元工作状态保持正常运行。
[0007]
上述通信传输设备单元中内嵌检测组件是指在通信传输设备单元中增加对前端电子设备单元输出接口中数据信息或工作状态信息的检测分析；通信传输设备单元对前端电子设备单元输出正常数据信息功能处理，还具备对前端电子设备单元输出数据信息进行判断和检测功能。前端电子设备输出数据的同时还要输出主动工作报文信息(工作报文信息包括电子设备正常工作时心跳信号、连接成功信息或数据传输信息等)，内嵌检测组件检测工作报文信息或检测到被动工作状态信息(如连接成功信息等)，然后把信息数据编成工作状态信息，对工作状态信息中异常工作状态信息经软件组码成故障码在计算机管理平台中处理。通信传输设备单元中内嵌检测组件检测方式包括但不限于接收数据是否正常、接
收数据中报文信息、检测前端电子设备单元发送数据工作状态信息、对在通信传输设备单元对应的通信接口中link(连接成功信息)信号检测、对在通信传输设备单元对应通信接口中act(数据传输信息)信号检测、在通信传输设备单元对应前端电子设备单元工作电源状态检测等其它能检测前端电子设备单元工作状态的其它信息数据。
[0008]
上述通信传输设备单元中通信接口包括网口、hdmi接口、光接口、串行接口、并行接口、usb接口、模拟信号接口、数字信息接口、rj45接口、图像接口、电源接口或其它通信接口，通信接口和前端电子设备单元输出接口对应连接，其中通信接口包括数据信息通信和电源传输供电连接，这样通信传输设备单元中内嵌检测组件可以在数据信息增加前端电子设备单元检测包括工作报文信息、双方通信连接成功信息、双方通信数据传输信息或电源工作状态。
[0009]
上述前端电子设备单元工作状态检测，根据不同设备和功能，检测报文信息包括但不限于输出信号检测、电源工作状态检测、输出数据检测、输出效果检测、连接成功检测、数据传输检测、数据接收时数据包头检测、数据接收时数据包尾检测、数据包长度检测或心跳信号检测等其它自定义数据及数据规律状态检测。
[0010]
上述通信线路单元是指电子设备中收发通信数据信息的线路，包括金属传输线、光纤、数据线、无线电波、微波、视频线、电源线、信号线等。
[0011]
上述的前端电子设备单元是指外场电子设备产品包括但不限于计算机组件、微型计算机组件、摄像机组件、摄像机补光灯、电子产品控制器、电源设备、交通信号灯组件、违章记录设备、通讯产品设备、电信产品设备、供电产品设备、手机基站设备或its里的车辆采集模块中的etc电子车牌采集设备与摄像机采集车牌图像设备等，前端电子设备单元还包括通信传输设备单元的电子产品。
[0012]
上述通信传输设备包括交换机、光交换机、光电交换机、路由器、光端机、光收发设备、卫星通讯产品、无线传输收发设备、wifi、4g、5g或其它通讯产品。共分三大类通信传输设备包括光通信设备、有线通信设备或无线通信传输设备。
[0013]
优选，所述检测模块将前端电子设备单元工作状态信息检测处理，当检测出前端电子设备单元异常工作状态信息时，将检测结果发送到计算机管理平台分析处理，计算机管理平台通过通信传输设备单元控制前端电子设备单元重启复位。能通过计算机管理平台远程控制前端电子设备单元重启复位，到达正常工作状态。
[0014]
所述内嵌检测组件还包括人工智能恢复模块，内嵌检测组件将前端电子设备单元工作状态信息经检测模块检测处理，当检测出前端电子设备单元异常工作状态信息时，将异常工作状态信息进行组码形成故障码，人工智能恢复模块对故障码进行对应处理，使前端电子设备单元在出现故障码时，通过人工智能恢复模块自动控制重启复位，直到前端电子设备单元能够输出正常工作状态信息，达到正常状态运行。能通过人工智能恢复模块自动修复使前端电子设备单元能够输出正常工作状态信息，达到正常状态运行。
[0015]
上述故障码是指前端电子设备被检测模块检测到前端电子设备单元不能正常工作时出现异常工作状态信息，也是在工作状态信息中异常工作状态信息；工作状态信息包括断电信息、电源工作状态信息、端口信息、前端电子设备工作状态信息、通信传输设备工作状态信息、内嵌检测组件工作状态信息、通信线路单元工作状态信息和通信传输接收单元工作状态信息等。
[0016]
上述人工智能恢复模块是指前端电子设备单元出现故障码时，内嵌检测组件能够通过检测模块检测发现前端电子设备单元出现故障，并启动人工智能恢复模块输出信号对前端电子设备单元进行复位，复位是指人工智能恢复模块对前端电子设备单元发生复位信息，待前端电子设备单元重启复位，如果复位不成功也就是前端电子设备单元没有正常工作，人工智能恢复模块切断电源传输停止供电，设置重启间隔时间重新启动电源开关重新供电，直到前端电子设备单元重新正常工作状态，实现自动恢复成为正常工作状态运行功能，自动恢复是指通信传输设备单元中内嵌检测组件自动检测到故障问题并能够自动恢复到正常工作状态中；人工智能恢复模块是根据人脑思维算法软件控制硬件输出端口来实现前端电子设备单元重新正常工作状态如关闭电源，重新供电重启复位。
[0017]
上述组码是指经软件对工作状态信息进行分组，分为正常工作状态信息和异常工作状态信息，对异常工作状态信息要单独做出对应提取处理，按照代码值的大小分成若干区段，每个区段分别代表编码对象的正常工作状态信息或异常工作状态信息的特征。
[0018]
优选，所述检测模块检测出异常工作状态信息组码成故障码，通过人工智能恢复模块重启复位处理后，前端电子设备单元还在异常工作状态时，通信传输设备单元把故障码传输到计算机管理平台报警提示启动复位失败，提示人工处理。能在人工智能恢复模块无法自动恢复前端电子设备单元达到正常工作状态时，及时提示计算机管理平台安排人工处理。
[0019]
优选，所述检测模块包括电源检测分析模块，对前端电子设备单元电源功率或电流计算管理，将当前输出数值和正常数值对比，判断电源输出异常或正常的工作状态信息；检测分析为异常工作状态信息时组码成故障码，由人工智能恢复模块处理，并把工作状态信息传输到计算机管理平台分析处理。
[0020]
上述电源检测分析模块对前端电子设备单元电源功率或电流计算管理，将当前输出数值(p1)和正常数值(p)二者比较数据差，对比较结果是否在合理范围内判断电源输出异常或正常工作状态信息；其中p1是当前实际输出功率值，也是前端电子设备单元电源功率运行值；p是前端电子设备单元正常状态时电源功率运行值，需要在正常状态运行时当前值进行人工配置的数值。当|p1-p|≈0为正常工作状态运行；当|p1-p|＞y为异常工作状态，其中y为前端电子设备单元异常状态时电源功率运行参数值，阈值根据前端电子设备单元故障效率来确定参数值，其中y＝ny，n为前端电子设备单元中前端电子设备出现异常工作状态数量，y为单台前端电子设备故障效率确定参数阈值。y
÷
y≈n是代表n台前端电子设备的出现故障数量，所以当前端电子设备中功率计算为|p1-p|＞y异常工作状态需要人工智能恢复模块处理。其中电压是固定值，p与p1对应的电流就明显对应数值。当人工智能恢复模块通过重新开机启动处理不能使前端电子设备单元正常稳定运行时，通信传输设备单元把故障码的信息数据传输到计算机管理平台中，提示启动失败，需要人工处理；能使前端电子设备单元自动重启复位无效时，通过通信传输设备单元和通信传输接收单元将检故障码传输至计算机管理平台，由计算机管理平台通知维护人员在第一时间达到前端电子设备所在位置现场进行人工维护。
[0021]
如图5所示，上述前端电子设备单元为一个以上，在通信传输设备单元中串联成多级前端电子设备单元，进行多级工作状态信息传输到计算机管理平台分析处理；也就是说前端电子设备单元和通信传输设备单元对应组合连接，下一级前端电子设备单元和通信传
输设备单元对应组合，这样可以连续连接若干组最后经过通信线路单元与通信传输接收单元和计算机管理平台顺次连接。
[0022]
优选，所述前端电子设备单元包括一台以上前端电子设备(含一台前端电子设备)，每台前端电子设备中均与通信传输设备单元中对应通信接口相接，前端电子设备通过通信接口输出数据信息至通信传输设备单元中，检测模块检测到前端电子设备工作状态信息，经过通信传输设备传输给通信传输接收单元，通信传输接收单元将工作状态信息传输给计算机管理平台，计算机管理平台将所有前端电子设备的工作状态信息分析管理。
[0023]
优选，所述前端电子设备输出工作报文信息给检测模块检测，进行实时监控管理前端电子设备工作状态信息，检测模块对前端电子设备运行是否正常，进行实时检测监控管理，监控前端电子设备运行工作状态；如果没有检测到工作报文信息，检测模块就认为前端电子设备工作异常。
[0024]
当通信传输设备单元对应通信接口接收不到前端电子设备输出工作报文信息，就认为前端电子设备单元属于出现故障状态，需要通信传输设备单元中内嵌检测组件对前端电子设备重启复位处理。
[0025]
优选，所述前端电子设备单元、通信传输设备单元、通信线路单元和通信传输接收单元中各单元设备运行的工作状态信息，在计算机管理平台中形成多单元不同等级工作状态信息。
[0026]
上述工作状态信息是指通信传输设备单元中内嵌检测组件检测到前端电子设备单元、通信传输设备单元、通信线路单元、通信传输接收单元中所有单元的工作状态信息经过数据在设备软件中组码形成工作状态信息；工作状态信息包括所有电子设备单元工作状态正常信息和异常工作状态信息。
[0027]
优选，所述计算机管理平台利用通信传输接收单元接收到前端电子设备工作状态信息，在前端电子设备出现故障状态时，人工智能恢复模块控制前端电子设备断电重新开机启动；当在前端电子设备无法开机启动时，根据前端电子设备配置编号与地理位置信息通知维护管理人员进行现场维护管理。
[0028]
优选，所述检测模块检测到前端电子设备单元的工作状态信息、通信传输设备单元工作状态信息、通信线路单元的工作状态信息和通信传输接收单元的工作状态信息，计算机管理平台对所有单元设备的工作状态信息实时记录存储，防止人为对前端电子设备工作状态信息进行删除和篡改；也对所有单元设备进行故障码输出报警显示，由人工快速准确判断处理，并能对故障码数据记录存储分析处理。
[0029]
上述通信传输设备单元在工作时发送工作报文信息能检测出通信传输设备单元的故障或通信线路单元的异常工作状态信息；所述通信传输设备单元输出包括前端电子设备单元的工作状态信息或前端电子设备输出数据和工作状态信息。其中前端电子设备输出数据是指前端电子设备的正常工作信息输出；如安防监控摄像机输出的视频图像信息(h.264\h.265视频码流)也是正常工作信息。
[0030]
上述通信传输接收单元是指将前端电子设备输出工作状态信息或经过通信传输设备单元中内嵌检测组件处理的检测模块检测出工作状态信息与前端电子设备输出数据即正常工作信息。共同经通信线路单元传输到通信传输接收单元中输出前端电子设备的工作状态信息和正常工作信息。
[0031]
上述通信传输接收单元对通信传输设备单元中检测模块检测工作状态信息进行接收转发，转发给计算机管理平台进行数据处理与分析。通信传输接收单元与通信传输设备单元对应的接收设备如汇聚光纤接收光交换机、无线通信服务器、光收发设备或光端机等。其中包括但不限于对前端电子设备单元、通信传输设备单元对应的数据接收设备包括工作状态信息或前端电子设备输出数据与工作状态信息共同数据接收设备。
[0032]
本申请技术方案中，重启复位是指电子设备经过控制信号使电子设备重新恢复正常工作状态。包括关闭设备电源重新开启供电使电子设备重新启动工作或给电子设备主控芯片复位信号进行重新启动等。
[0033]
本申请技术方案中，前端电子设备单元中内嵌通信传输设备单元，组成智能一体的终端设备。
[0034]
本发明未提及的技术均为现有技术。
[0035]
有益效果：本发明前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统能使前端电子设备在无需人员现场管理的情况下出现故障时能自动对前端电子设备故障分析并能重启复位达到正常运行，在无法自动恢复正常工作状态时，计算机管理平台对前端电子设备进行故障码输出显示，由人工快速准确判断处理，并能对故障码数据记录存储分析，也能对前端电子设备厂家、型号的产品故障率和产品故障类型进行分析统计，提供大数据供厂家和使用单位维修统计及产品选型；能节约系统设备维护成本提高前端电子设备工作效率并能在即时出现电子设备故障，对前端电子设备运行记录进行数据存储，能查询前端电子设备和其它相关电子设备工作状态信息记录使整个系统运行状态能有效提高。
附图说明
[0036]
图1为本发明前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统组成示意图；
[0037]
图2为通信传输设备单元结构示意图；
[0038]
图3为内嵌检测组件结构示意图；
[0039]
图4为实施例5前端电子设备单元组成与通信传输设备单元连接示意图；
[0040]
图5为应用实施例串联通信传输设备单元进行多级数据传输示意图。
具体实施方式
[0041]
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实施例和附图获得其他的相似技术解决方法。
[0042]
实施例1
[0043]
如图1-3所示，一种前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统，包括前端电子设备单元、通信传输设备单元、通信线路单元、通信传输接收单元和计算机管理平台；所述前端电子设备单元、通信传输设备单元、通信线路单元、通信传输接收单元和计算机管理平台顺次连接；其中通信传输设备单元由通信传输设备和内嵌检测组件组成，内嵌检测组件包括检测模块，检测模块将前端电子设备单元工作状态信息检测处理，检测出前端电子设备单元工作状态信息，把前端电子设备单元的工作状态信息传输到计算机管理平台分析处理，工作状态信息包括正常工作状态信息和异常工作状态信息；检测模块将前端电子设
备单元工作状态信息检测处理，当检测出前端电子设备单元异常工作状态信息时，将检测结果发送到计算机管理平台分析处理，计算机管理平台通过通信传输设备单元控制前端电子设备单元重启复位。
[0044]
本发明能自动监测、检测、管理和维护前端电子设备单元工作运行状态，当内嵌检测组件检测到前端电子设备单元工作出现异常时，通过对前端电子设备单元第一时间进行重启复位，直到前端电子设备单元工作状态保持正常运行。
[0045]
实施例2
[0046]
与实施例1基本相同，所不同的是：内嵌检测组件还包括人工智能恢复模块，内嵌检测组件将前端电子设备单元工作状态信息经检测模块检测处理，当检测出前端电子设备单元异常工作状态信息时，将异常工作状态信息进行组码形成故障码，人工智能恢复模块对故障码进行对应处理，使前端电子设备单元在出现故障码时，通过人工智能恢复模块自动控制重启复位，直到前端电子设备单元能够输出正常工作状态信息，达到正常状态运行。能通过人工智能恢复模块自动修复使前端电子设备单元能够输出正常工作状态信息，达到正常状态运行。
[0047]
实施例3
[0048]
与实施例2基本相同，所不同的是：所述检测模块检测出异常工作状态信息组码成故障码，通过人工智能恢复模块重启复位处理后，前端电子设备单元还在异常工作状态时，通信传输设备单元把故障码传输到计算机管理平台报警提示启动复位失败，提示人工处理。能在人工智能恢复模块无法自动恢复前端电子设备单元达到正常工作状态时，及时提示计算机管理平台安排人工处理。
[0049]
实施例4
[0050]
与实施例3基本相同，所不同的是：检测模块包括电源检测分析模块，对前端电子设备单元电源功率或电流计算管理，将当前输出数值和正常数值对比，判断电源输出异常或正常的工作状态信息；检测分析为异常工作状态信息时组码成故障码，由人工智能恢复模块处理，并把工作状态信息传输到计算机管理平台分析处理。
[0051]
实施例5
[0052]
与实施例2基本相同，所不同的是：如图4所示，前端电子设备单元包括一台以上前端电子设备，每台前端电子设备中均与通信传输设备单元中对应通信接口相接，前端电子设备通过通信接口输出数据信息至通信传输设备单元中，检测模块检测到前端电子设备工作状态信息，经过通信传输设备传输给通信传输接收单元，通信传输接收单元将工作状态信息传输给计算机管理平台，计算机管理平台将所有前端电子设备的工作状态信息分析管理；前端电子设备输出工作报文信息给检测模块检测，进行实时监控管理前端电子设备工作状态信息，检测模块对前端电子设备运行是否正常，进行实时检测监控管理，监控前端电子设备运行工作状态；如果没有检测到工作报文信息，检测模块就认为前端电子设备工作异常。
[0053]
实施例6
[0054]
与实施例3基本相同，所不同的是：前端电子设备单元、通信传输设备单元、通信线路单元和通信传输接收单元中各单元设备运行的工作状态信息，在计算机管理平台形成不同等级工作状态信息；计算机管理平台利用通信传输接收单元接收到前端电子设备工作状
态信息，在前端电子设备出现故障状态时，人工智能恢复模块控制前端电子设备断电重新开机启动；当在前端电子设备无法开机启动时，根据前端电子设备配置编号与地理位置信息通知维护管理人员进行现场维护管理；检测模块检测到前端电子设备单元的工作状态信息、通信传输设备单元工作状态信息、通信线路单元的工作状态信息和通信传输接收单元的工作状态信息，计算机管理平台对所有单元设备的工作状态信息实时记录存储，防止人为对前端电子设备工作状态信息进行删除和篡改；也对所有单元设备进行故障码输出报警显示，由人工快速准确判断处理，并能对故障码数据记录存储分析处理。
[0055]
本发明前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统能使前端电子设备在无需人员现场管理的情况下出现故障时能自动对前端电子设备故障分析并能重启复位达到正常运行，在无法自动恢复正常工作状态时，计算机管理平台对前端电子设备进行故障码输出显示，由人工快速准确判断处理，并能对故障码数据记录存储分析，也能对前端电子设备厂家、型号的产品故障率和产品故障类型进行分析统计，提供大数据供厂家和使用单位维修统计及产品选型；能节约系统设备维护成本提高前端电子设备工作效率并能在即时出现电子设备故障，对前端电子设备运行记录进行数据存储，能查询前端电子设备和其它相关电子设备工作状态信息记录使整个系统运行状态能有效提高。
[0056]
应用实施例1：
[0057]
本发明前端电子设备故障检测与智能维护应用管理系统用于道路交通管理时，道路交通路口的视频监控摄像机即为前端电子设备，当通信传输设备单元检测到视频监控摄像机工作状态信息，通过交换机通信传输设备在光纤通信线路中传输，并通过交管中心机房中的通信传输接收设备单元传输到计算机管理平台中，在视频监控摄像机不能处于正常工作状态时，通信传输接收设备对其输出对应接口数据异常，检测模块对其检测状态是故障状态时，向人工智能恢复模块发送故障码，由人工智能恢复模块对视频监控摄像机断电重新开机复位，直到前端电子设备单元能够正常工作状态运行；人工智能恢复模块通过重启复位处理后，前端电子设备单元还在异常工作状态，通信传输设备单元把故障码传输到计算机管理平台中，报警提示自动启动失败，需要人工处理；计算机管理平台根据前端电子设备配置编号与地理位置信息通知维护管理人员进行现场维护管理。
[0058]
应用实施例2
[0059]
与应用实施例1基本相同，所不同的是：如图5所示，通信传输设备单元为串联结构，也就是第一个路口、第二个路口
…
至第n个路口的视频监控摄像机连接到对应的交换机通信传输设备单元，各交换机通信传输设备单元在光纤通信线路中串联，各前端电子设备单元通过对应的交换机通信传输设备、光纤通信线路和交管中心机房中的通信传输接收设备，将故障码传输到计算机管理平台中。
[0060]
应用实施例3
[0061]
与应用实施例2基本相同，所不同的是：前端电子设备单元为一个以上，在通信传输设备单元中串联成多级前端电子设备单元，进行多级工作状态信息传输到计算机管理平台分析处理；整个管理系统包含多个区域，每个区域设一个前端电子设备单元，每个前端电子设备单元与应用实施例2相同，整个管理系统包含的多个区域的前端电子设备单元串联成多级前端电子设备单元，由计算机管理平台统一管理。
[0062]
应用实施例4
[0063]
与应用实施例3基本相同，所不同的是：如图4所示，前端电子设备单元为一个以上，在通信传输设备单元中并联成多级的前端电子设备单元工作状态信息，进行多级工作状态信息传输到计算机管理平台分析处理；在应用于its智能交通管理时，在高速公路出、入口收费站系统中车辆采集模块的etc系统中rsu相当于摄像机视频采集车牌信息的车辆采集模块，车载obu电子车牌相当于普通车辆牌照，在多个道闸通道的etc系统中车辆采集模块rsu设备也是多个与道闸通道对应安装，当多个rsu车辆采集模块并联组成前端电子设备单元连接到通信传输设备单元中，在应用中包含多个行车的道闸通道，每个道闸通道安装一台前端电子设备车辆采集模块rsu设备，每个rsu设备与通信传输设备单元通信接口连接，形成了rsu车辆采集模块前端电子设备并联成前端电子设备单元，由计算机管理平台软件系统数据管理。当通信传输设备单元检测到rsu车辆采集模块的工作状态信息，通过通信传输设备传输到中心机房中的通信传输接收设备单元传输到计算机管理平台中分析处理。
[0064]
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对各设施位置进行调整，这些调整也应视为本发明的保护范围。