本发明属于计算机网络远程指挥控制，尤其涉及一种联合网络和串口通信的远程实时指挥系统及实现方法。
背景技术
现有的网络远程指挥控制过程中已经能够轻易实现系统之间的指挥控制命令传递，但是对于末端节点，因现场环境、信息安全等原因无高速网络和无线网络连接，这种情况下对于命令的传达和相应动作的完成状态不能实时监控。指挥控制命令通常无法直接到达末端节点，通常采用电话二次传递指挥控制命令，从而导致信息传递的不及时。
技术实现要素：
发明目的：针对上述现有技术的不足，本发明提供一种联合网络和串口通信的远程实时指挥系统及实现方法，能够充分利用网络通信链路，并增加低速信道扩充通信覆盖范围，不同指挥控制命令采用不同的告警方式，实现指挥控制命令的实时传递以及实时接收和掌握。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种联合网络和串口通信的远程实时指挥系统及实现方法。其中，一种联合网络和串口通信的远程实时指挥系统，所述的系统由警报中心和警报节点组成，所述警报中心包括警报中心服务器，所述警报节点包括警报节点服务器、席位终端和警报终端，警报终端由信号控制网关、信号控制终端、警报设备和平板终端组成；所述警报中心与各警报节点通过高速网络互联，所述警报设备与信号控制终端直接连接，所述的信号控制终端通过rs485协议串口线与信号控制网关互联，指挥命令通过席位终端下达给相应的警报节点，警报节点将命令通知给信号控制网关，由信号控制网关通知各信号控制终端，根据命令内容利用警铃和警灯采用不同的组合方式传递告警信息。
进一步的，所述警报节点内将警报节点服务器、各席位终端、警报终端的信号控制网关，共同组建警报节点的局域网络环境；
进一步的，所述信号控制网关通过rs485协议串口线与各信号控制终端互联，由信号控制终端直接控制警报设备的启停；
进一步的，所述警报设备包括警铃和警灯，所述警灯或警铃数量为一个或一个以上，且警灯包括一种或一种以上颜色的报警指示灯；
进一步的，所述的信号控制网关、信号控制终端为搭载嵌入式操作系统的电子设备；
进一步的，所述的席位终端为计算机及控制设备，所述控制设备包括计算机的输入、输出设备和指挥控制命令收发系统。
一种联合网络和串口通信的远程实时指挥系统的实现方法，包括以下步骤：
(1)组建指挥系统网络和监控设备状态：首先设置联网报警节点局域网络，然后将各个警报节点与联网报警中心互联后组建指挥系统网络，所述警报节点局域网内各设备定时主动上报自身状态信息到警报节点服务器，然后警报节点服务器汇总给警报中心，所述警报中心将收集到的所有警报节点状态在各警报节点之间互相转发，确保系统网络内的设备能够互相知道其他节点及其设备的状态；
(2)指挥命令收发：操作人员可以在系统网络内的任一警报节点的任一席位终端上选择指挥控制命令，根据任务执行单位选择需要发送的警报节点，系统根据各节点的状态，将指挥控制命令分发给各警报节点，各警报节点内的设备收到指挥控制命令后，自动向指挥控制命令的发送端返回命令收到回执，确保指挥命令发送端能够掌握命令是否成功发送给各单位；
(3)指挥命令反馈及告警：各任务相关节点收到指挥控制命令后，根据命令内容进行告警提示，并可根据人工干预情况，向命令发送端的席位终端上发送人工确认回执，表示指挥控制命令已经被接收端人工确认。
进一步的，步骤1包括如下步骤：
(11)所述远程实时指挥系统中每个席位终端定时将本席位自身的状态信息上报给所属的警报节点服务器，上报的信息包括席位终端的开关机及联网状态信息，其定时间隔为n；
(12)各个信号控制网关定时将采集到的警报设备和终端设备的状态信息上报给所属的警报节点服务器，上报的信息包括警报设备的开关机、网络状态及信道质量状态，定时间隔设为n；
(13)各个警报节点服务器内存中保留一张存储所有警报节点及其所属席位终端和警报设备的状态表，收到本警报节点内各席位终端、警报设备的状态信息后，更新表内设备状态；
(14)各警报节点服务器定时将自身的状态以及收集到的本警报节点内所有席位终端和警报设备状态信息上报给警报中心服务器，上报的信息包括本警报节点服务器的开关机及联网状态、所属各席位终端的开关机及联网状态以及警报设备的开关机、联网及信道质量状态，定时间隔设为n；
(15)警报中心服务器内存中保留一张网内所有警报节点及其席位终端和警报设备的状态表，收到各警报节点报来的状态信息后，更新表内对应警报节点的状态信息；
(16)警报中心服务器定时将收集的所有状态信息分发给网内所有状态正常的警报节点服务器，分发的信息包括各警报节点服务器的开关机及联网状态、各席位终端的开关机及联网状态以及和警报设备的开关机、联网及信道质量状态，定时间隔设为n；
(17)各警报节点服务器收到非本警报节点的其他各个联网警报节点、席位终端、警报设备的状态信息后，更新表内对应设备状态，并转发给警报节点内所有席位终端，在各席位终端上查看系统内所有警报节点及其终端设备的状态信息。
更进一步的，所述的定时间隔n优选为10-120秒。
进一步的，步骤(2)包括如下步骤：
(21)将指挥控制命令代码化，用不同的唯一标识代表不同的指挥控制命令，每一指挥控制命令包含命令代码、命令说明、命令告警方式，所述命令告警方式包括警铃和警灯的不同组合方式及响应动作方式；
(22)操作人员在席位终端上选择指挥控制命令后，再选择指挥命令要发送单位对应的警报节点，确认后，将指挥控制命令经警报节点服务器分发给各警报节点；
(23)各警报节点收到指挥控制命令后，解析任务内容，分发到所在警报节点内各席位终端和警报设备，同时将已收到的指挥控制命令的回执信息按原接收路径反向发送给指挥控制命令发送端警报节点服务器，表示系统发送成功。
进一步的，步骤3包括如下步骤：
(31)席位终端收到指挥控制命令后进行告警提示，待人工点击确认按钮后，将已收到的指挥控制命令的回执信息按原接收路径反向发送给指挥控制命令发送端警报节点服务器，表示指挥命令已经被人工接收；
(32)各个信号控制网关收到指挥控制命令后，将命令转换成适应警报设备和终端设备接收的格式，通过rs485串口协议，分别发送给每一警报设备和终端设备；
(33)警报设备收到命令后，按照该指挥控制命令对应的告警方式进行告警提示，分别采用不同的响铃和灯光闪烁方式告警，并自动发送命令已收到的回执信息，警报设备中的警铃、警灯根据预先设置的时间间隔停止告警，告警自动停止时间设置为m,其m的值为10-60秒，平板终端设备收到命令后，通过语音和信息窗方式告警提示，并自动发送命令已收到的回执信息。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著的特征在于：本发明将多个系统连接，并通过低速链路延伸了传输距离和扩大了网络覆盖范围，克服了指挥控制命令在传递末端因为不具备高速网络或无线网络连接条件，信息需要二次传递，不能实时掌握的问题，实现指挥控制命令的实时传递；另一方面，本发明中一条指挥控制命令从下达后，各接收单位不同岗位人员在秒级时间间隔内即可掌握命令内容，并且命令发送端能够实时掌握命令送达情况和接收端人工确认情况，信息反馈及时，时效性好。
附图说明
图1为本发明的设备状态采集流程示意图；
图2为本发明的命令下发流程示意图；
图3为本发明的回执信息反馈流程示意图。
具体实施方式
为了详细的说明本发明公开的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明做进一步阐述。
本发明将系统通过网络进行互连，并采用串口信道进行补充，延伸到网络连通不方便的末端节点，采用警铃和警灯的不同组合方式来传递不同的指挥控制命令，通常rs485串口通信可将通讯距离再延伸1公里，通过约定的不同命令表达方式，接收人员第一时间了解指挥命令内容。
一种联合网络和串口通信的远程实时指挥系统，首先建立警报中心，该警报中心主要联网警报服务器，该联网警报服务器为在远程实时指挥系统搜集警报节点的指令信息并且完成各个警报节点之间的数据互传。
跟据实际部署的范围和环境，在各个根据点或者每个片区设置警报节点，警报节点设置一个警报节点服务器，该警报节点服务器均与警报中心服务器互通互联，在警报节点服务器下面连接席位终端、信号控制网关，在信号控制网关下面部署一个或者一个以上的信号控制终端。
本发明对各设备状态的搜集过程如图1所示，具体的一种联合网络和串口通信的远程实时指挥系统的实现方法包括如下步骤：
步骤1，网内的各设备定时主动上报自身状态，逐级汇总给警报中心(警报中心仅包含警报中心服务器，无需单独部署，可依托某一警报节点服务器进行部署)，警报中心将收集到的所有节点状态，在各警报节点(含席位终端和警报终端。其中席位终端即普通计算机；警报终端由信号控制网关、信号控制终端、警报设备和平板终端组成，信号控制终端控制警报设备的运转，警报设备包含警铃和警灯，警灯可由多色灯组成，可选用红、黄、绿三色灯，其中信号控制网关和信号控制终端之间通过rs485串口线连接。)间互相转发，确保网内的设备能够互相知道其他节点和所属设备的状态；
具体的，步骤1-1，警报节点1中，席位终端1-n各自分别按照指定的定时间隔(可设为30秒)将本席位自身的状态信息上报给所属的警报节点服务器1，上报的信息包括席位的开关机及联网状态信息；
步骤1-2，警报节点1中，警报终端内的信号控制网关按照指定的定时间隔(可设为30秒)将采集到的各警报设备和平板终端的状态信息上报给警报节点服务器1，上报的信息包括警报终端的开关机、是否联网及信道质量状态；
步骤1-3，警报节点1中，警报节点服务器内存中保留一张存储所有警报节点及其所属席位终端和警报终端的状态表，收到本节点内各席位终端、警报终端的状态信息后，逐个更新表内设备的状态；
步骤1-4，警报节点1中，警报节点服务器1按照指定的定时间隔(可设为30秒)将自身的状态以及本节点内所有席位终端和警报终端状态信息上报给警报中心服务器，上报的信息包括本节点服务器的开关机及联网状态、所属各席位终端的开关机及联网状态以及警报终端的开关机、联网及信道质量状态；
步骤1-5，警报中心服务器内存中保留一张网内所有警报节点及其席位终端和警报终端的状态表，收到警报节点1报来的状态信息后，更新表内警报节点1所属设备的状态信息；
步骤1-6，警报中心服务器按照指定的定时间隔(可设为30秒)将收集的所有状态信息分发给网内所有状态正常的警报节点1-k的服务器，分发的信息包括各警报节点服务器的开关机及联网状态、各席位终端的开关机及联网状态以及和警报终端的开关机、联网及信道质量状态；
步骤1-7，以警报节点k为例，警报节点服务器收到警报中心服务器发来的的状态信息后，过滤掉本节点的所属设备的状态信息，更新表内对应设备状态，并转发给节点内所有席位终端，因此在警报节点k的席位终端上即可查网内所有警报节点的状态信息。
如图2所示，本发明对指挥控制命令在各警报节点之间的分发过程，包括如下步骤：
步骤2-1，假设发送的指挥控制命令为“所有人员做好工作准备”，将其代码化为“0001”，命令说明为“所有人员做好工作准备”，命令告警方式为“警铃：响2秒，停1秒，持续30秒，警灯：红灯长亮、黄灯长亮、绿灯亮2秒灭1秒，持续30秒”，命令内容可以xml文件形式表示；
步骤2-2，操作人员在警报节点1的席位终端1选择代号为“0001”的指挥命令，再选择命令要发送单位对应的警报节点是警报节点k，指挥控制命令经警报节点1的警报服务器分发给各警报节点k的警报服务器；
步骤2-3，警报节点k的警报服务器收到指挥控制命令后，解析任务内容，分发到节点内各席位终端和警报终端，同时将已收到的指挥控制命令的回执信息按原接收路径反向发送给指挥控制命令发送端警报节点服务器，表示系统发送成功。
如图3所示，本发明在各警报节点收到命令后的命令提示过程，包括如下步骤：
步骤3-1，警报节点k内的席位终端收到指挥控制命令后，告警提示，待人工点击确认按钮后，将已收到的指挥控制命令的回执信息按原接收路径反向发送给指挥控制命令发送端警报节点服务器，表示命令已经被人工接收；
步骤3-2，信号控制网关收到指挥控制命令后，将命令转换成适应警报设备和平板终端可接收的格式，通过rs485串口协议，分别发送给每一警报设备和平板终端；
步骤3-3，警报设备(警铃、警灯)收到命令后，按照该指挥控制命令对应的告警方式进行告警，警铃：响2秒，停1秒，警灯：红灯长亮、黄灯长亮、绿灯亮2秒灭1秒，持续m(设置30秒)后停止告警；平板终端设备收到命令后，通过语音和信息窗方式告警提示，并自动发送命令已收到的回执信息。
经过测试，本发明通过两个及三个系统连接后，指挥控制命令的传输距离大得到了较大的提高，系统网络所覆盖的范围也得到扩大。并且指挥控制指令的下达和跟踪更及时，信道状况良好，具有极强的时效性。