本发明涉及计算机应用技术领域，具体地说是一种实用性强、智能配电柜、智能配电柜控制平台及控制方法。
背景技术：
传统大型电力系统管理行业，需要管理众多的配电柜，由于配电柜特性，有着网点多、频繁维检、数据获取不准确、位置寻找困难、钥匙难以管理等特点。具体是指在现有技术的配电柜中，都需要使用繁琐、传统的钥匙进行管理，但是当配电柜较多时，钥匙就会因数量较多而产生混乱，管理困难；此外，配电柜现场的环境监测成本较高，尤其温度、湿度、烟感和电压远程无法监测；在维检人员检修配电柜时，还经常遇到配电柜数量较多，位置无法及时确定的问题，导致管理多机柜时，维检人员有时会无法快速检查；数据获取不准确，导致出现因配电柜问题较多需要多个维检队伍配合维修，维检队伍无法及时配合维检的情况。
基于此，本发明提出一种利用最新的NB-IoT网络，基于CoAP协议，并充分结合配电柜管理的需要，保障安全的智能配电柜、智能配电柜控制平台及控制方法。
技术实现要素：
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、智能配电柜、智能配电柜控制平台及控制方法。
一种智能配电柜，包括柜体、柜门，在柜体与柜门之间安装有锁体，锁体内部中空并配置有微控制单元MCU及与该微控制单元MCU相连接的IO键盘、电机/继电器控制器、通信模块、GIS定位模块、传感器模块、显示屏及电池管理模块，其中IO键盘提供0-9数字按键、#、*，且该IO键盘及电机/继电器控制器均通过GPIO接口连接至微控制单元MCU；所述通信模块通过UART接口连接至微控制单元MCU，该微控制单元MCU通过传感器模块获取柜体内的传感数据并通过通信模块传输至云端；所述显示屏通过SPI接口连接至微控制单元MCU；电池管理模块控制连接有电池并通过VCC接口连接至微控制单元MCU。
所述传感器模块包括电压传感器、烟感传感器、水浸传感器和温湿度传感器，该传感器模块获取的柜内的温湿度及其烟感、水浸报警信息、配电柜中的设备电压信息发送至微控制单元MCU中，再通过通信模块上传。
所述通信模块包括NB-IoT通信模块、GSM通信模块、BLE通信模块。
一种智能配电柜控制平台，其结构包括：
若干上述智能配电柜；
智能终端，连接下述云控制系统提供的API接口，并安装智能配电柜的控制系统，用户通过该智能终端查看智能配电柜的信息，发出对智能配电柜进行控制的指令；
云控制系统，配置有若干云服务器，并通过NB-IoT网络、GSM网络和GPRS网络管理控制上述智能配电柜、智能终端，根据智能终端的指令，配合智能配电柜完成信息注册、绑定、监控、开锁管理和警报功能。
所述云控制系统中，配置有以下模块：
云端通讯模块，该模块负责与全部智能配电柜、智能终端相连通并进行双向信息传递；
信息注册模块，用于接收并通过来自智能终端的账号注册请求，为智能终端分配权限，在注册完成后将账号绑定其权限范围内的全部智能配电柜，且可增加子账号，进行管理权限及信息通知的分布管理；
管理模块，用于对智能配电柜进行管理，查看并向智能终端推送其权限范围内的智能配电柜的信息，含智能配电柜的历史开锁记录、落锁记录、锁死记录、异常开锁记录、GIS位置、温湿度记录、报警记录、电流记录、参数修改记录、密钥设置记录信息，同时根据用户请求，自动生成开锁密钥并通过云端通讯模块发送至智能终端的控制系统中；
参数设置模块，用于根据智能终端的控制指令，设置智能配电柜的全部参数，该参数包括开锁限次、开锁限地点、温湿度阈值、烟感阈值、水浸阈值、电流阈值，设置该配电柜的异常提醒人、使用人、开锁人并用于在参数出现异常时进行消息提醒；
监控模块，用于实时监控智能配电柜信息，包括智能配电柜的落锁与开锁状况，温湿度、烟感、水浸和电流情况，并在超出开锁限次、开锁限地点、温湿度阈值、烟感阈值、水浸阈值、电流阈值，通过消息提醒模块发出报警信息；
消息提醒模块，根据监控模块发送的监控报警信息，通过包括短信、微信、电话、邮件的方式发送给相关人员进行信息提醒；
存储模块，用于存储来自云端通信模块发送来的智能配电柜信息、智能终端的用户信息；来自信息注册模块的注册信息；来自管理模块的管理信息；来自参数设置模块的参数设置信息；来自监控模块的监控信息及来自消息提醒模块的消息提醒信息。
所述云端通信模块与智能配电柜、智能终端之间的信息传递为加密传递，该传递的信息包括将智能终端的控制指令发送至云控制系统，将智能配电柜的落锁和开锁信息上传并解析到云控制系统，将正常或异常时的包括柜内温湿度、烟感、水浸和电流的监控信息上传至云控制系统中。
一种智能配电柜的控制方法，基于上述智能配电柜控制平台，其控制过程为：
一、用户注册：用户首先通过智能终端发出注册请求，云控制系统完成注册过程，再将用户分配的智能配电柜信息与其注册的账户进行绑定；
二、智能配电柜落锁：由用户在现场操作完成时，关门上锁视为落锁，落锁信息实时发送至云控制系统，配电柜开始进入常规监控模式；
三、智能配电柜实时管理：云控制中心在接收到落锁信息后，自动生成数字解锁密钥并发送给对应开锁人员，确保异常发生时，能够快速响应；
四、智能配电柜开锁：当维检人员到达配电柜时，进行开锁。
所述步骤一中，用户注册时，云控制系统获取其AppID和密钥信息，并在用户每次登录时验证；然后用户在取得配电柜后，将其绑定到注册的账户中，云控制系统分配对应智能配电柜的终身管理权给该账户，当用户取得绑定的智能配电柜后，可通过智能终端发出该智能配电柜基础参数设置的指令，所述基础参数包括开锁限次、开锁限地点、温湿度阈值、烟感阈值、水浸阈值、电流阈值。
在对智能配电柜进行开锁前，还可包括寻找智能配电柜的步骤，即当发生异常维修情况而必须到配电柜现场时，维检人员根据智能终端获取来自云控制系统的GIS位置信息，根据该GIS位置信息，手机定位进行详细位置跟踪后，快速到达配电柜现场。
所述步骤四中进行开锁时，维检人员通过输入解锁密钥或用传统钥匙或用智能终端来完成智能配电柜的开锁过程，同时将开锁的记录实时上传至云控制系统，该记录包括开锁成功信息、开锁次数、开锁区域、开锁错误信息，当开锁超过开锁次数、在非指定区域、或错误超过N次时，云控制系统发出智能配电柜锁死的指令，并发出报警信息。
本发明的一种智能配电柜、智能配电柜控制平台及控制方法，具有以下优点：
本发明基于NB-IoT(窄带物联网)，利用现有CoAP协议，提供一种功耗低、寿命长、低成本的电子加密智能配电柜及其控制平台和方法，通过本发明，能够避免找钥匙、找配电柜位置困难等情况，还能进行温湿度、烟感、水浸等状态的实时监测、配电柜内电流的实时监测、并可进行远程强制断电等功能操作，同时本发明中的配电柜配置的锁数据可通过异步传输机制，将GIS定位、锁状态信息传回云平台；用户则可通过智能终端查看锁状态，防止异常开锁，安全性更好，实用性强，适用范围广泛，易于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1为本发明智能配电柜的锁体部分示意图。
附图2为本发明智能配电柜的内部结构示意图。
附图3为本发明智能配电柜控制平台示意图。
附图4为本发明云控制系统结构示意图。
附图5为本发明智能配电柜的控制方法流程图。
附图中的标记分别表示：
1、锁体，2、显示屏，3、状态指示灯，4、陶瓷天线，5、IO键盘。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1、图2所示，提供一种智能配电柜，在该附图中，数字1～5分别表示1、锁体，2、显示屏，3、状态指示灯，4、陶瓷天线，5、IO键盘，该智能配电柜的整体结构包括柜体、柜门，在柜体与柜门之间安装有锁体，锁体内部中空并配置有微控制单元MCU及与该微控制单元MCU相连接的IO键盘、电机/继电器控制器、通信模块、GIS定位模块、传感器模块、显示屏及电池管理模块，其中IO键盘提供0-9数字按键、#、*，且该IO键盘及电机/继电器控制器均通过GPIO接口连接至微控制单元MCU；所述通信模块通过UART接口连接至微控制单元MCU，该微控制单元MCU通过传感器模块获取柜体内的传感数据并通过通信模块传输至云端；所述显示屏通过SPI接口连接至微控制单元MCU；电池管理模块控制连接有电池并通过VCC接口连接至微控制单元MCU。
所述传感器模块包括电压传感器、烟感传感器、水浸传感器和温湿度传感器，该传感器模块获取的柜内的温湿度及其烟感、水浸报警信息、配电柜中的设备电压信息发送至微控制单元MCU中，再通过通信模块上传。
所述通信模块包括NB-IoT通信模块、GSM通信模块、BLE通信模块。
NB-IoT(窄带物联网)成为万物互联网的一个重要分支，它是新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。
在实际制作中，还可在智能配电柜的锁体上安装状态指示灯和陶瓷天线，由于该技术较为常见，在此不再赘述。
如附图3、图4所示，一种智能配电柜控制平台，其结构包括：
若干上述智能配电柜；
智能终端，连接下述云控制系统提供的API接口，并安装智能配电柜的控制系统，用户通过该智能终端查看智能配电柜的信息，发出对智能配电柜进行控制的指令；
云控制系统，配置有若干云服务器，并通过NB-IoT网络、GSM网络和GPRS网络管理控制上述智能配电柜、智能终端，根据智能终端的指令，配合智能配电柜完成信息注册、绑定、监控、开锁管理和警报功能。
所述云控制系统中，配置有以下模块：
云端通讯模块，该模块负责与全部智能配电柜、智能终端相连通并进行双向信息传递；
信息注册模块，用于接收并通过来自智能终端的账号注册请求，为智能终端分配权限，在注册完成后将账号绑定其权限范围内的全部智能配电柜，且可增加子账号，进行管理权限及信息通知的分布管理；
管理模块，用于对智能配电柜进行管理，查看并向智能终端推送其权限范围内的智能配电柜的信息，含智能配电柜的历史开锁记录、落锁记录、锁死记录、异常开锁记录、GIS位置、温湿度记录、报警记录、电流记录、参数修改记录、密钥设置记录信息，同时根据用户请求，自动生成开锁密钥并通过云端通讯模块发送至智能终端的控制系统中；
参数设置模块，用于根据智能终端的控制指令，设置智能配电柜的全部参数，该参数包括开锁限次、开锁限地点、温湿度阈值、烟感阈值、水浸阈值、电流阈值，设置该配电柜的异常提醒人、使用人、开锁人并用于在参数出现异常时进行消息提醒；
监控模块，用于实时监控智能配电柜信息，包括智能配电柜的落锁与开锁状况，温湿度、烟感、水浸和电流情况，并在超出开锁限次、开锁限地点、温湿度阈值、烟感阈值、水浸阈值、电流阈值，通过消息提醒模块发出报警信息；
消息提醒模块，根据监控模块发送的监控报警信息，通过包括短信、微信、电话、邮件的方式发送给相关人员进行信息提醒；
存储模块，用于存储来自云端通信模块发送来的智能配电柜信息、智能终端的用户信息；来自信息注册模块的注册信息；来自管理模块的管理信息；来自参数设置模块的参数设置信息；来自监控模块的监控信息及来自消息提醒模块的消息提醒信息。
所述云端通信模块与智能配电柜、智能终端之间的信息传递为加密传递，该传递的信息包括将智能终端的控制指令发送至云控制系统，将智能配电柜的落锁和开锁信息上传并解析到云控制系统，将正常或异常时的包括柜内温湿度、烟感、水浸和电流的监控信息上传至云控制系统中。
如附图5所示，一种智能配电柜的控制方法，基于上述智能配电柜控制平台，其控制过程为：
一、用户注册：用户首先通过智能终端发出注册请求，云控制系统完成注册过程，再将用户分配的智能配电柜信息与其注册的账户进行绑定；
二、智能配电柜落锁：由用户在现场操作完成时，关门上锁视为落锁，落锁信息实时发送至云控制系统，配电柜开始进入常规监控模式；
三、智能配电柜实时管理：云控制中心在接收到落锁信息后，自动生成数字解锁密钥并发送给对应开锁人员，确保异常发生时，能够快速响应；
四、智能配电柜开锁：当维检人员到达配电柜时，进行开锁。
所述步骤一中，用户注册时，云控制系统获取其AppID和密钥信息，并在用户每次登录时验证；然后用户在取得配电柜后，将其绑定到注册的账户中，云控制系统分配对应智能配电柜的终身管理权给该账户，当用户取得绑定的智能配电柜后，可通过智能终端发出该智能配电柜基础参数设置的指令，所述基础参数包括开锁限次、开锁限地点、温湿度阈值、烟感阈值、水浸阈值、电流阈值。
在对智能配电柜进行开锁前，还可包括寻找智能配电柜的步骤，即当发生异常维修情况而必须到配电柜现场时，维检人员根据智能终端获取来自云控制系统的GIS位置信息，根据该GIS位置信息，手机定位进行详细位置跟踪后，快速到达配电柜现场。
所述步骤四中进行开锁时，维检人员通过输入解锁密钥或用传统钥匙或用智能终端来完成智能配电柜的开锁过程，同时将开锁的记录实时上传至云控制系统，该记录包括开锁成功信息、开锁次数、开锁区域、开锁错误信息，当开锁超过开锁次数、在非指定区域、或错误超过N次时，云控制系统发出智能配电柜锁死的指令，并发出报警信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的专利保护范围之内。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。