一种基于离线终端的设备巡检系统及方法与流程

本发明涉及设备监测技术领域，具体涉及一种基于离线终端的设备巡检系统及方法。

背景技术：

传统对设备进行状态监测，需要让工作人员排班进行监测，且对观测前的检测和观测后的反馈均采取人工方式来记录和管理。随着观测任务的加重以及管理的规范性，传统人为监测方式无法满足高效的数据采集和数据处理的要求，因此对设备监测流程的电子化改革势在必行。

而现行的企业设备维护和巡检制度，往往由管理员通过直接感官或检测仪器做出判断，需要逐个设备排查并手动登记，在记录设备工作状态和故障信息方面缺乏数据库支持。因此，在设备维护管理过程中存在以下几种常见问题：

1、人力成本高，维护过程耗时较长，过程繁复，效率低下，现行数据管理方式难以满足对日益细化的海量设备信息进行精确记录和快速查询的需求。

2、维护人员业务水平参差不齐，由于设备故障往往处于不可视状态，管理员对设备故障的判断和记录较为主观，管理漏洞普遍存在，缺乏规范性和系统性的问题反馈机制。

3、现行设备维护方式难以对维护人员的真实巡检和执勤工作状况进行准确记录和监管，缺少电子化的记录档案和查询手段，难以将责任落实到人。

技术实现要素：

本发明针对巡检过程中设备数量过多、信息量大所造成的观测任务重和规范性低的问题，提供一种基于离线终端的设备巡检系统及方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于离线终端的设备巡检方法，具体步骤如下：

步骤1、管理员通过数据监控中心注册账号，并根据工作人员所担任的角色即录入员或巡检员，把账号密码分配给相应的工作人员；

步骤2、工作人员通过移动终端进入到登录页面，输入账号与密码并点击登录后，移动终端将把此账号与密码发送给数据监控中心进行验证登录；

步骤3、数据监控中心将接收到移动终端发送的账号与密码与之前预设的账号与密码进行比对：若匹配成功，则登录成功，数据监控中心向移动终端返回该账号所对应的权限的操作界面；若匹配不成功，则登录失败；

步骤4、录入员在数据监控中心所处的无线局域网中登录，并在移动终端中选择设备基本参数，移动终端据此自动生成初级设备编号，并将该初级设备编号写入nfc标签，每个nfc标签写入一个设备初级设备编号；

步骤5、录入员在录入初级设备编号的同时，还需要在移动终端上配置每个初级设备编号所对应的自定义的巡检参数表，巡检参数表配置完成后，移动终端通过无线局域网将初级设备编号和对应的巡检参数表通过无线局域网上传到数据监控中心；

步骤6、数据监控中心收到移动终端上传的初级设备编号后，由管理员在数据监控中心添加的设备名称和类型，并与初级设备编号进行绑定，数据监控中心据此在初级编号的基础上生成完整设备编号；

步骤7、录入员在离线状态下，将写有初级设备编号的nfc标签贴到对应的设备上，每个设备上安装一个nfc标签；

步骤8、巡检员在数据监控中心所处的无线局域网中登录，数据监控中心直接将每个设备的巡检参数表及其最近一次的巡检参数数据下载到巡检员的移动终端的本地数据库中；

步骤9、巡检员在离线状态下，将移动终端靠近每个设备上的nfc标签，移动终端识别出该nfc标签的设备编号，并弹出该设备编号所对应的巡检参数表及其最近一次的巡检参数数据；

步骤10、巡检员根据设备的当前状态，在移动终端中修改巡检参数表中发生变化的巡检参数数据；完成修改后，移动终端将巡检参数表及其最新的巡检参数数据保存在移动终端的本地数据库中；

步骤11、当巡检员再次进入到数据监控中心所处的无线局域网中时，将移动终端的本地数据库中所保存的所有设备的巡检参数表及其最新的巡检参数数据通过无线局域网上传至数据监控中心中进行保存；

步骤12、管理员通过数据监控中心输入管理员账号与密码即可以查询整个设备巡检系统的相关信息。

上述步骤3中，移动终端具有操作界面存储功能，登录进入后，若直接退出或关闭移动终端，再次打开时则会跳转到上次关闭的界面。

上述步骤5中，当录入员位于数据监控中心所处的无线局域网中，还能够利用移动终端对巡检参数表进行编辑。

上述步骤8中，数据监控中心会记录巡检员登录的时间。

上述步骤12中，管理员所查询的系统相关信息包括nfc标签信息、机柜信息、工作人员信息、签到记录信息、参数管理信息和/或配置信息。

上述巡检参数表及其巡检参数数据上带有时间戳。

实现上述方法的一种基于离线终端的设备巡检系统，由nfc标签、移动终端和数据监控中心组成。

所述nfc标签中固定在设备上，每个nfc标签中存储有该设备的初级设备编号。所述移动终端为具有nfc功能；移动终端与nfc标签通过近场通信进行数据交换；并能够对nfc标签上的信息进行读取、写入和擦除操作；所述移动终端为具有本地数据库并能够连接无线局域网；移动终端和数据监控中心通过无线局域网进行数据交换；移动终端联网时，将每个设备的巡检参数表及其最近一次的巡检参数数据通过无线局域网下载到移动终端的本地数据库中；移动终端离线时，利用移动终端记录设备的巡检参数数据，同时保存于移动终端的本地数据库中；移动终端再次联网时，将移动终端的本地数据库中的巡检参数表及其最新的巡检参数数据通过无线局域网上传至数据监控中心。所述数据监控中心对从各个移动终端上传来的设备信息进行管理，管理员通过数据监控中心能够查询整个设备巡检系统的相关信息。

与现有技术相比，本发明基于nfc的离线移动终端巡检系统，融合计算机技术、nfc技术和无线局域网通信技术；通过移动终端感应nfc标签调取对应设备的参数信息，并在移动终端上以规范的形式录入到移动终端本地数据库中，从而降低了巡检人员的工作负担，解决了巡检工作中无网时数据无法上传保存、巡检人员到位率低等问题；移动终端和数据监控中心仅能够通过无线局域网即wifi进行数据共享与交换，而不能通过公共网络即gprs进行数据交换，以此最大限度地保证了数据传输的安全性和规范性；管理员可以通过数据监控中心全面了解所巡检设备的使用情况，及时发现并解决巡检设备中出现的问题。

附图说明

图1为一种基于离线终端的设备巡检系统的原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

一种基于离线终端的设备巡检系统，如图1所示，由nfc(近场通信)标签、移动终端和数据监控中心组成。nfc标签固定在待巡检的设备上。移动终端与nfc标签通过近场通信进行数据交换，移动终端和数据监控中心通过无线局域网进行数据交换。

(1)nfc标签

nfc标签中存储有设备的初级设备编号。利用nfc技术可以实现接触式数据传输，其具有连接快和能耗低的特点，相较于rfid技术使用起来安全性能进一步提高。

在nfc标签中录入的设备编号时，需要由录入员选择基本信息(如所属部门、所属机构、存放地点等)，后由移动终端自动生成编号，再由录入员补充输入一个四位编号，生成初级设备编号(初始id号)。接着，通过移动终端上传至数据监控中心，由管理员添加的设备名称、类型进行绑定，生成了一个完整设备编号(完整id号)。同时录入员还将每个写入设备编号对应的设备参数表添加、修改后也上传至数据监控中心。

(2)移动终端

移动终端可生成并写入设备编号、识别和巡检设备及管理巡检记录。

移动终端为具有nfc功能的电子设备，如手机或平板电脑等。通过移动终端来对nfc标签进行识别，并能够对nfc标签上的信息进行读取、写入和擦除操作。当移动终端读到nfc标签内存储的设备编号后，会显示这个设备编号所对应的基本信息及编号，同时要显示出由录入员对不同设备id配置好的参数信息，巡检员巡检写入具体数据和相应备注。等到巡检员再次登录时，所扫描到nfc标签的设备的设备编号对应的字段数据和备注要与上一次巡检信息的相同，这样若设备数据不经常变动，巡检员不用每个字段都输入数据，略做修改即可。

移动终端有本地数据库，用于对数据监控中心的数据存储同步。移动终端登录后同步所述数据监控中心数据信息，并保存在本地，巡检时通过移动终端感应nfc标签获取所需巡检设备状态信息并进行显示，对巡检数据进行记录和/或修改，并将生成的巡检结果信息保存在本地，在有局域网的情况下可以将数据进行上传至所述mysql数据库数据监控中心端；在无法连接局域网的情况下，先保存在本地数据库，待有网时，将移动终端中本地数据监控中心的数据同步上传至所述mysql数据库数据监控中心。

移动终端和数据监控中心仅能够通过无线局域网(wifi)进行数据共享与交换，而不能通过gprs等网络进行数据交换，以此最大限度地保证了数据传输的安全性和规范性。在离线时，巡检员通过移动终端采集待巡检设备的状态数据，同时保存于移动终端本地数据库中，待有网时选择上传，同时可删除错误信息。通过移动终端的各项数据录入、上传等功能实现移动终端与后台数据监控中心间的数据生成和传输，从而实现对设备信息的巡检观测流程从纸质化转变为电子化，能够快捷方便地汇总设备信息、反馈信息。

移动终端功能如下：1)权限登录：采用安全登录模式提高系统的安全系数。2)移动终端nfc功能检测：移动终端启动前首先检测移动终端的nfc功能是否正常。3)nfc设备数据读取、修改：对指定设备进行数据读操作、写操作。4)巡检记录上传及查看：巡检信息录入并生成巡检记录，本地查看和选择上传至数据库。数据存储：在移动设备没有网络情况下，移动终端将数据缓存在手机端，待检测到有wifi信号后移动终端会自动将数据上传到后台数据监控中心，或有网络情况下直接上传。5)设备信息查看：移动终端可方便选择查看设备历史巡检信息和当前巡检信息。

本移动终端具有如下特点：1)移动终端账户由后台数据监控中心管理员来注册，然后将账号密码分配给相应的工作人员来进行权限登陆以此来获取设备信息使得系统具有更高的安全系数。2)移动终端用户登录页面有存储功能，登录进入后，若直接退出或关闭移动终端，再次打开时则会跳转到上次关闭的界面。3)移动终端通过具有nfc检测功能的移动终端快速高效的记录、上传设备信息，同时可以根据不同的设备来设置字段参数，更加方便快捷的录入信息。4)移动终端具有签到功能，管理员可以随时随地通过移动终端就可以了解员工的到岗情况。5)移动终端具有记忆功能，可以记录设备上一次的巡检信息，在下一次巡检时只需在上一次的基础上进行修改即可上传数据，很大程度减小巡检人员的工作量。6)移动终端的数据存储功能，登陆后在离线状态下巡检的设备信息可以存储在本地数据库，待网络恢复后移动终端会自动将数据提交到后台数据监控中心，或有网络情况下直接上传。7)设备信息查看：移动终端可选择查看历史信息和当前信息。8)巡检人员巡检信息上传及查看：巡检人员巡检信息上传至数据库，并可选择查看。

(3)数据监控中心

数据监控中心对从各个移动终端上传来的设备信息进行管理。管理员通过数据监控中心可以添加用户、设备、标签、考勤信息，也可以查询nfc标签、机柜信息、工作人员、签到记录、参数管理、配置等信息。

上述系统所实现的一种基于离线终端的设备巡检方法，其具体步骤如下：

(1)移动终端账号的注册、登录验证。

管理员通过数据监控中心注册账号，根据工作人员所担任的角色把账号密码分配给相应的工作人员。工作人员通过移动终端进入到登录页面，输入账号密码，点击登录后，移动终端将把此账号密码发送给数据监控中心进行验证登录。在数据监控中心，需要工作人员预先设置好账号密码，然后将接收到移动终端发送的账号密码进行比对，若匹配成功，则返回一个数据监控中心设置好的操作人员id和密码以及权限符等数据；若匹配不成功，即数据监控中心没有设置此账号与密码，则返回一个“fail”字符串，移动终端接收到这个字符串则会提示账号密码不对。所以要成功登录进移动终端，必须在联网情况下，并且数据监控中心端需要设置好这个账号密码。

移动终端的操作界面有存储功能，登录进入后，若直接退出或关闭移动终端，再次打开时则会跳转到上次关闭的界面，所以用户一旦登录进入后，只要不自己主动退出账号，随时能进入自己的用户界面，无需担心离线或是不小心关闭后登录的问题。登录之后，移动终端会根据数据监控中心返回权限符判断使用人员的权限并跳转到相应页面。

(2)设备编号的生成录入。

在录入员权限下，录入员需要在每个设备上贴上nfc标签，并且由录入员负责向nfc标签内录入设备编号。这个设备编号由录入员在移动终端上选择设备基本参数，如须先选择该nfc标签所属的局、站、科室、存放地点等信息，选择好之后，点击“好的”即可。然后由移动终端自动生成编号，最后再自由补充后四位编号，这个就是要录入进nfc标签的最终设备编号。录入员可以写入nfc数据，也可以清除nfc数据，点击软件界面中的“重置”即可进行操作，选中重置功能后，将移动终端靠近nfc标签，将会弹出删除对话框，点击确定。

录入员在有网的状态下通过移动终端登录后，立即通过局域网从数据监控中心获取最新设备编号生成候选信息表并存于本地数据库，通过选择所属各级部门和存放地点来生成设备编号的前部分，剩下的后四位由录入员根据实际情况录入，这样就生成了一个初级的设备编号。因为不同的设备所属部门、存放地点不同，对应不同的编号所以每一个设备编号都是独一无二的。生成的初级设备编号通过移动终端上传至数据监控中心和由管理员添加的设备名称、类型进行绑定，生成了一个完整的设备编号。同时录入员还将每个设备编号对应的设备参数表添加、修改后也上传至数据监控中心。

(3)设备巡检参数的配置。

一个nfc设备编号对应一个设备，录入的设备编号只能代表其基本信息，由于每个设备的工作状态信息不同，还需要根据不同的设备配置不同的工作状态参数，如设备1需要有电压、频率、温度等信息，设备2需要性能、压强等信息，录入员需要录入设备编号的同时也要配置每个设备(或者说nfc设备编号)对应的自定义参数信息，即每个设备或设备编号还要对应一个自定义的字段表，此表内包含每个设备所需的自定义的所有字段名称。增加参数时，点击界面中的“添加”选项，然后输入参数信息；删除参数时，点击“删除”选项可删除对应的参数，将配置好的参数表同设备编号一起上传到数据监控中心。登录数据监控中心后即可查看各个设备对应的设备编号及基本参数。

(4)移动终端的信息录入。

在巡检员权限下通过移动终端读取nfc标签，巡检员将移动终端靠近一个nfc标签，将会弹出一个对话框，对话框显示了该nfc标签所对应设备的信息数据。同时显示最近一次设备巡检信息，如电压、频率、性能等。如点击“温度”参数时，将会弹出“温度”对话框，巡检员可以输入该nfc标签所对应的设备工作温度等，同时还可以对“温度”参数写入备注信息，方便了解该设备的备注信息。信息填写完毕之后，点击“好的”即可保存信息。但字段名是不能更改的，这是只能由录入员来设置的，由巡检员负责写入具体数据和相应备注，然后再上传到数据监控中心。

(5)移动终端的信息记忆。

当巡检员再次登录时，数据监控中心会同步该设备最近一次设备巡检的信息到移动终端的信息录入界面，这样若是设备数据不会经常变动的话，巡检员在巡检时扫描nfc后会可以在上次录入信息的基础上进行修改即可。如果设备信息参数没有改变就可以直接上传，这样就极大的方便了巡检员的录入工作，提高了工作效率。

(6)巡检信息数据同步。

巡检员有网的状态下通过移动终端登录，立即通过局域网获取最近一次每个id即其对应设备的巡检参数表并存于本地数据库，这样巡检员在识别到同一个id时，在录入界面里可以看到上一次的巡检信息，只需在原来的基础上对信息进行修改即可。

移动终端的本地数据库和后台数据库在有网登录时进行信息交互，账号信息、移动终端巡检的设备信息、nfc标签设备编号等所有变动都能同时存于本地数据库的，保证了无网情况下，巡检时能够识别到不同设备的参数列表。

(7)移动终端的签到。

巡检员点击签到功能，靠近签到标签后即可签到成功(必须是规定时间段内才能签到成功)。巡检员也可查自己的签到情况，点击签到列表，在弹出的对话框中选择查看日期，然后点击确定查看当选中日期的签到情况(注：在规定的时间段签到成功，才能查看到数据；如果不在规定的时间段内签到是查看不到数据的)。移动终端会把签到时间发给数据监控中心，数据监控中心会判断这个时间是否是系统设置好的时间范围内，若不是，则不会存储到数据库，管理员通过数据监控中心便可查看签到人员列表了解员工到岗情况。

(8)后台数据监控中心的设备信息管理。

管理员打开浏览器，输入网址即可打开数据监控中心主页，通过输入管理员账号密码可以看到nfc标签信息、机柜信息、工作人员信息、签到记录信息、参数管理信息、配置信息这几个选项通过打开以上选项可以看到相关信息。

在nfc标签选项下可以查看nfc设备编号、创建者、创建时间、信息占用的存储空间、备注等信息。在机柜信息选项下可以查看到设备名称、设备类型、所属部门、nfc标签号以及对该标签信息修改的记录。在工作人员的选项下可以查看工作人员注册的账号名称、密码、性别以及注册账户的一些其他信息。在签到记录的选项下，可以查看每个工作人员的姓名、工作开始时间以及工作结束的时间。在参数管理的选项下可以查看各个局、站、科室、安装地点的信息，通过选择具体的时间地点来查看上传的设备巡检信息。在配置选项下可以对账户的密码进行修改。

需要说明的是，尽管以上本发明所述的实施例是说明性的，但这并非是对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式，均视为在本发明的保护之内。