智能柜运行监控系统的制作方法

智能柜运行监控系统
1.本实用新型要求申请号为“202020644188.4”的中国实用新型专利申请的优先权，其全部内容结合于本实用新型的技术方案之中。
技术领域
2.本实用新型实施例涉及智能柜，尤其涉及一种智能柜运行监控系统。


背景技术：

3.目前，快递、外卖等电子商务业务呈高速增长态势。为了提高运营效率，运营公司通常会在写字楼、居民小区等处设置智能柜来暂存投递件。操作时，用户/投递员根据智能柜面板提示打开柜体存件，然后由运营商管理后台将存件信息发送给投递员/用户，使得用户/投递员可凭存件信息(如取件码等)来开启柜体而收件，这就较好地适用了随时自助寄存件的需求。
4.普通智能柜通过通信网络上传数据至管理后台，通过判断这些数据的有无和/或正误，可以确认智能柜运行状态是否正常，若某个智能柜运行异常，管理后台会通知设备商派员进行现场维护。这种智能柜监控主板虽然可以判断智能柜是否运行正常，但并不能保证总是确认具体故障并进行修复，因此一定程度上会影响智能柜稳定运营。
5.例如，在智能柜存在断电、网络故障等问题时，其将无法上传数据，由此使得管理后台及设备商均无法确定故障的具体类型和原因。由于不能及时准确地判断智能柜的具体故障类型和原因，因而无法制定有效的维修方案。另外，智能柜发生故障时，均先由管理后台获知，之后再经运营商转发至设备商，这会不可避免地存在维护延时。此外，还存在其它影响智能柜维护效率的问题。由此可见，现有智能柜运行监控方式可能造成设备维护响应不及时，最终导致用户体验不佳。
6.有鉴于现有技术存在不能上传智能柜运行故障等不足之处，有必要对其进行改进，以便提高智能柜设备的维护效率。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种智能柜运行监控系统，旨在及时排查故障来提高智能柜设备维护响应的有效性。
8.为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：
9.一种智能柜运行监控系统，所述智能柜设置有监控器，所述监控器包括监测模块、主控模块、修复模块及通信模块：所述监测模块用于获取智能柜内监控目标侦测数据；所述主控模块用于根据侦测数据评价监控目标工作是否正常，在监控目标工作不正常时发送监控目标修复指令并评价监控目标是否修复成功及在不成功时发送数据上传指令；所述修复模块根据监控目标修复指令执行对监控目标进行修复；所述通信模块用于根据数据上传指令上传故障数据至云服务器。
10.较优地，所述监测模块具有电流采样单元，所述电流采样单元用于采集监控目标
电流来作为侦测数据。
11.较优地，所述主控模块包括修复查询模块，所述修复查询模块用于获取修复后监控目标查询数据并据此评价监控目标修复是否成功。
12.较优地，所述主控模块包括修复保护模块，所述修复保护模块用于在监控目标修复不成功时发送监控目标保护指令。
13.较优地，所述修复模块包括软修复模块和硬修复模块。
14.较优地，所述硬修复模块具有电源重置机构，所述电源重置机构用于控制监控目标重启。
15.较优地，所述通信模块具有232模块、485模块和nb
‑
iot模块，所述232模块用于与主机通信，所述485模块用于与功能模块通信，所述nb
‑
iot模块用于与云服务器通信。
16.较优地，所述监控器具有gps模块，所述gps模块用于获取智能柜地址信息。
17.较优地，所述监控器具有电池供电模块及电源转换模块，用于在正常供电时由智能柜内电源设备供电以及在异常供电时通过电源转换模块转换为由电池供电模块供电。
18.较优地，所述监控器被配置为在监控目标修复之后向主机返回修复数据。
19.与现有技术相比，本实用新型实施例在现有智能柜设备基础上增加了监控器，由此可以主动地监测主机、功能模块、电源设备、网络设备等监控目标的运行状态，并在需要时上传故障数据至云服务器，这样便于直接通知设备商进行维护。特别地，由于监控器同时采用电池等备用电源供电，在主机因断电、网络掉线而不能上传数据故障至运营商管理后台时，该智能柜运行监控系统仍旧能够上报故障，由此保证了设备维护的及时有效。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例一智能柜运行监控系统的架构图；
21.图2为本实用新型实施例二中监控器的电路框图；
22.图3为本实用新型实施例三中监控器主控模块的电路框图；
23.图4为本实用新型实施例四中监控器电路框图；
24.图5为本实用新型实施例五中监控器的电路框图。
具体实施方式
25.以下进一步结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.需说明的是，本实用新型实施例涉及到的部分模块具有一定的数据处理能力(如查询、比较、判断、传输等)，这些模块采取常规工作方式即可完成相应功能，即本实用新型并未针对有关模块的数据处理方法进行改进。
27.参见图1，为本实用新型实施例一智能柜运行监控系统的架构图。该智能柜运行监控系统(以下简称系统)用于对智能柜100运行状态进行监控，在发生故障不能修复时上报故障，以便由设备商进行现场维护，进一步具体说明如下。
28.如图1所示，智能柜100的柜体内配置智能柜主机(以下简称主机)101、功能模块
(如锁控板、摄像头等)102、电源设备103、网络设备104等电控设备，它们作为监控目标需要相应监控其运行状态。一般地，主机101会直接连接功能模块102、电源设备103及网络设备104并交互数据，由此有时可以简单地通过主机101来对功能模块102、电源设备103及网络设备104进行监控。图1中，智能柜100通过通信链路与运营商管理后台500连接，这样可以远程操控智能柜100并进行维护。当运营商管理后台500监控到智能柜100发生故障时，会相应通知设备商进行维护。
29.在此基础上，系统增加了专用监控器200，可以方便地安装于智能柜100的柜体内。该监控器200通过通信链路与云服务器300连接，可以主动地监测主机101、功能模块102、电源设备103、网络设备104等监控目标的运行状态，并在需要时上传监控目标的故障信息至云服务器300。由于设备商维护平台400也通过通信链路与云服务器300连接，因而可以方便地获取故障数据进行维修。
30.系统工作时，监控器200相应获取智能柜内监控目标侦测数据，并根据侦测数据来评价监控目标工作是否正常，不正常时则发送监控目标修复指令来使监控目标进行修复，之后评价监控目标是否修复成功，不成功则上传故障数据至云服务器300。设备商维护平台400获知故障数据后，可以制定相应处理方案，例如进行在线远程修复，或者停止通知维修人员赶赴现场进行维护。同时，运营商管理后台500也可以共享故障信息，并可以进行必要修复。
31.上述智能柜运行监控系统中，监控器200是关键部件，以下进一步对其组成结构、工作原理及工作过程进行说明。
32.为描述方便，以下实施例中以功能模块102作为监控目标进行描述。可以理解的是，如果以主机101、电源设备103、网络设备104等为监控目标仍可采用下述实施例的方案。
33.参见图2，为本实用新型实施例二中监控器电路框图。该实施例示出一种基础型监控器，其具有监测模块200a、主控模块200b、修复模块200c及通信模块200d，其中监测模块200a、修复模块200c及通信模块200d分别与主控模块200b相连，其中监测模块200a的主要功能是用于获取智能柜内监控目标侦测数据；主控模块200b的主要功能是根据侦测数据评价监控目标工作是否正常，在不正常时发送监控目标修复指令，并评价监控目标是否修复成功，在不成功时返回不成功信息，以便主控模块200b发送数据上传指令；修复模块200c是根据主控模块200b发出的监控目标修复指令，对监控目标执行修复。通信模块200d的主要功能是用于根据数据上传指令上传故障数据至云服务器。以下进一步对监控器的主要功能及工作过程进行描述，具体如下所述。
34.监测模块200a、主控模块200b、修复模块200c及通信模块200d先进行初始化，在获取智能柜100的地址信息及系统自检，之后各个模块相互配合，按照设定策略可对智能柜100进行监控，并在故障发生时上传数据至云服务器300。具体地，监测模块200a获取智能柜内监控目标侦测数据，其中监控目标不同，其侦测数据类型往往不同。对于本实施例而言，监控目标包括智能柜内主机101、功能模块102、电源设备103及网络设备104等，它们对应的侦测数据有所差别。例如，对主机101、网络设备104而言，可以向它们发送数据查询指令，之后以主机101、网络设备104相应的回复数据作为侦测数据。对于功能模块102、电源设备103，监测模块200a可简单地采集它们的电流，以相应获取的工作电流作为侦测数据。获取的这些侦测数据可以用于评价监控目标是否正常。如果监测模块200a获取的侦测数据与预
设格式或数值相符，则主控模块200b判断为监控目标正常工作；否则，无法有效获取侦测数据，或者获取的侦测数据与设定格式或数值不相符时，其判断对应的监控目标发生故障。例如，监测模块200a每隔一定时间(如3s)向主机101发送一次心跳指令，主机101接收到心跳指令后给予监测模块200a回复信号，由此主控模块200b可通过该回复信息来判断主机101是否工作正常。主控模块200b根据侦测数据，评价监控目标工作是否正常。针对监测模块200a获取的侦测数据进行评价，用以判断监控目标是否工作正常。当监测模块200a获得的侦测数据与相应监控目标预设格式或数值等相符时，判断该监控目标工作正常，否则判断其不正常。显然，针对未获得侦测数据的情形，则主控模块200b将认定为监控目标工作不正常。例如，监控目标为主机101时，监测模块200a会每隔一定时间向主机101发送一次心跳指令，由此根据主机101是否回复正确来判断主机101的工作状态。如监测模块200a收到主机101的回复，则主控模块200b判断主机101正常工作状态。否则，由监测模块200a发送心跳指令后一段时间内未收到主机101回复消息，则继续进行查询，超过一定时间后则可以判断主机101发生故障，主控模块200b发送监控目标修复指令，并评价监控目标是否修复成功。在监控目标运行异常时，主控模块200b发可以向送监控目标修复指令，以便先对监控目标进行简单修复，如修复好则无需上报故障，反之则需上报故障。一般而言，主机101的许多故障可以通过重启解决，此时可以简单发送重启修复指令即可实现重启。
35.本实施例中，所述修复模块200c包括软修复模块和硬修复模块,其中硬修复模块具有电源重置机构，所述电源重置机构用于控制监控目标重启。例如，主机101死机时就可以通过重启加以解决，具体可以是由软修复模块进行软启动，通过发送重启指令即可；也可以是通过硬修复模块进行硬启动，通过简单改变控制信号的高低电平即可实现，例如通过控制继电器通断来进行重启。类似地，网络设备104的掉线故障往往也可以通过重启解决，不再赘述。在发送上述监控目标修复指令之后，修复模块200c进一步监测是否修复成功，具体可以通过发送监控目标修复指令之后的反馈结果来进行判断的。如收到监控目标回复信息，则可判断修复成功。在修复成功时，无需上报故障，保持继续监控即可。在修复不成功时，则应该上报故障至云服务器300，以便设备商进行后续处理。通信模块200d上传故障数据至云服务器。故障数据包括但不限于故障类型、修复结果。例如，监控目标包括智能柜内主机101、功能模块102、电源设备103及网络设备104等时，故障信息包括主机断电信息、电源设备断电信息、网络设备断电信息、功能模块断电信息及主机掉线信息、网络设备断网信息，修复结果包括主机重启结果、功能模块重启结果、电源设备重启结果及网络设备重启结果等。当然，也还可以附加其它故障信息，如环境数据等，不再赘述。
36.这样，在监控到智能柜某一监控目标发生故障且不能修复时，监控器200将根记录故障信息，同时将其及修复结果等故障数据上传至云服务器300。上报故障之后，设备商维护平台400可通过云服务器300获知故障信息及修复结果，并相应地制定相应处理方案。一般而言，设备商维护平台400可能会尝试在线修复，如不成功则会派员现场修复。
37.上述实施例中，监控器200通过上述方式可以主动监控智能柜100相关设备或模块的运行状态，在故障发生后及时上报，使得设备商第一时间获知故障类型、原因，并确定解决方案，由此提高设备维修响应速度。并且，在监控目标修复之后需要判断其修复是否成功，并根据修复结果确定执行后续过程，具体如下所述。
38.参见图3，为本实用新型实施例三中监控器主控模块电路框图。该实施例示出改进
型监控器200，其在实施例一的基础上，优化了对于监控目标修复后的处理方式，具体是增加了主控模块200b在修复指令模块的基础上增加了修复查询模块及修复保护模块，其中是修复指令模块在发生故障时发出指令进行修复，修复查询模块查询是查询修复是否成功，修复保护模块是在修复不成功时发送保护指令。以下对查询及保护过程进行描述，其它未示出部分请参考图2描述内容，具体如下所述。
39.修复查询模块获取修复后监控目标查询数据。修复后监控目标的查询数据，用于评价监控目标修复是否正常。此处，查询数据可以是对于修复查询模块发送指令的回复信息，也可以是修复查询模块主动获取的数据，例如是采集的监控目标工作电流。如果查询数据如与预设的格式或数值相符，则可判断监控目标修复成功，否则判断修复不成功。一般而言，智能柜100的主机101都直接连接功能模块102、电源设备103及网络设备104，后者与前者之间会交互数据，因而监控器200有时可以简单地通过主机101来对功能模块102、电源设备103及网络设备104进行监控。具体实施时，功能模块102、电源设备103及网络设备104的反馈数据往往包含在主机101的回复信息之中，因而通过监测主机数据即可间接监控功能模块102、电源设备103及网络设备104等其它模块的状态。此外，修复查询模块进一步根据查询数据，评价监控目标修复是否成功。其具体是通过将修复后监控目标查询数据与预设数据进行比较，如比较结果表明这些查询数据与设定格式或数值相符，则确认修复成功，然后继续进行查询；否则，则确认修复不成功，并由此进一步相应采取处理措施。
40.修复保护模块用于在修复不成功时发送保护指令。即在监控目标在修复不成功时，发送监控目标保护指令，以防监控目标造成更大故障。可以理解的是，对于部分监控设备而言，监控目标保护指令可以是断电指令，这样既可实现断电保护，也有助于实现节能。在故障不能修复时，则可以在采取保护措施后上传故障数据至云服务器300，以便通知设备商及时进行处理，故障数据与进一步的方案可参照前文实施例一描述的内容，在此不再展开说明。
41.参见图4，为本实用新型实施例四中监控器电路框图。该实施例描述与前述实施例的主要区别在于还向主机101返回修复数据，本实施例重点对它们的区别部分进行描述，图4中相同的模块请参照前文描述内容。进一步根据图4说明如下。
42.如图4所示，监控器200先进行初始化、获取地址信息及系统自检等，其中的地址信息可通过gps模块获得，这样可以在上报故障数据时指明智能柜100所在位置，之后便于指引维修人员达到现场。然后通过主机回复信息，获取智能柜内相应监控目标的侦测数据，并根据评价监控目标是否工作正常。此处，监测模块200a可以每隔一定时间向主机101发送一次心跳指令，由此能够根据主机101的回复信息情况，主控模块200b来判断主机101及其它监控目标是否工作正常。修复模块200c可以进行基本修复，即：在监控目标工作不正常时发送目标修复指令，并通过主机回复信息，获取修复后监控目标反馈数据，之后评价监控目标修复是否成功。这样，通过发送目标修复指令使得主机101及其它监控目标进行自我修复，修复的方式主要包括重启，通过重启可以解决死机故障。修复成功时，向主机返回修复数据；不成功时，则可采取断电保护等措施，同时上报故障。特别的，在修复不成功时，发送监控目标保护指令，主要是断电指令以便关闭被有关故障功能模块的电源；同时上报故障至云服务器，以便使得设备商获知有关故障类型、原因及修复结果等数据信息，由此制定合适的维护方案。此外，无论是否修复，还均可以向主机返回修复数据，这样也便于运营商了解
故障情况，在必要时进行远程修复。
43.这样，本实施例可以通过重点监控主机101来较为全面地监控智能柜100的各个监控目标。由于监控器200通过gps模块获得了地址信息，因而可以方便地指引设备商维护人员进行现场维护。
44.可以理解的是，上述实施例中应能够保证监控器200持续地工作，为此证监控器200具有电池供电模式，这样，在智能柜供电故障而不能工作时，监控器200仍能及时上报故障，以便通知设备商及时进行维护。
45.以上对于监控器200的工作原理及工作过程进行了详细描述，下面提供一种具体的监控器产品来实现上述监控方案。
46.该产品可以对电源网络等运行状态进行监控，并且在发生问题时进行简单地自我修复，在修复不了的情况下，及时通知厂家维护。其中，监控器上集成了电池进行充电，具有掉电运行功能，可以在断电后通过电池来继续为系统供电，并且可将掉电信息通过nb
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iot模块发送给云服务器，使云服务器获得柜体的断电信息来判断现场的具体情况。此外，该产品还可以通过监控器对智能柜内的其他功能模块(如安卓机、锁控板、摄像头等)进行监控，在某一个模块发生死机的情况时，通过控制相应的继电器，来对其进行重启操作而修复故障。这种硬启动相比软启动而言，成功率更高。
47.参见图5，为本实用新型实施例五中监控器的电路框图。该实施例在现有智能柜100基础上增加了监控器200来对电源、网络等状态进行监控，当发故障时，通过监控器100主板上的nb
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iot模块发送故障信息给云服务器，以便通知设备商进行维护。
48.其中，该监控器200的硬件可按照图5配置，主控模块功能模块可按照前述图2
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图4配置。现将该监控器200的电路组成及功能结构具体说明如下。
49.主机101可为安卓主机，其与网络设备102连接。监控器200具体形式可为安装在智能柜100柜内的监控主板，其配置有主控芯片201、232模块202、gps模块203、电源转换模块204、电池供电模块205、nb
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iot模块208、485模块209、电流采样模块211、继电器210、振动/烟雾传感器206、温湿度传感器207等部件，以下对各模块功能及连接结构进行说明。
50.主控芯片201是监控器200的核心部件，它与232模块202、gps模块203、nb
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iot模块208、485模块209之间均通过串口传输数据，具体是：该主控芯片201通过232模块202与智能柜100的主机101连接，以实现主控芯片201与主机101之间的通信；通过nb
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iot模块208与云服务器300连接，以实现主控芯片201与云服务器300的通信，由此可以上报故障数据于云服务器300；通过485模块与锁控板、摄像头等智能柜100的有关功能模块102连接，以实现向各功能模块102传输指令或数据。这样，主控芯片201按前文所述的控制策略写入程序之后，可以完成相应监控过程。特别地，由于主控芯片201接有gps模块203，因而可以通过gps模块203获取智能机100所在地址，这样便于用户查询智能柜，也便于形成移动智能柜来进行运营及维护。
51.如图5所示，主控芯片201与功能模块102之间接有电流采样模块211，用于获取相应功能模块102的工作电流，其可以作为智能柜内监控目标侦测数据，以便通过功能模块102的工作电流来监控其工作状态。此外，主控芯片201与功能模块102之间接有继电器210，可以是将继电器210的触点接于监控目标的电源回路，继电器的线圈通过开关元件(如三极管)接于监控器的指令输出端，这样可以形成电源重置机构。当主控芯片201发送重启信号
时，可以改变三极管基极输入电平高低，由此使得三极管导通或截止，继而导致继电器210的线圈得电或失电，最终控制继电器210的触点状态，这样就可以控制继电器210的通断，有效地实现了功能模块102的重启。这种硬启动相对于软启动而言，成功率明显提高。
52.可以理解的是，也可以在电源设备103、网络设备104和主控芯片201之间设置电流采样模块211来采集其工作电流，此时应同时通过相应设置继电器来控制其重启，不再赘述。
53.此外，为了实时监控智能柜100的运行环境，避免外界环境变化而影响智能柜的正常运行，还可以配置一定的传感器组，主要是配置振动/烟雾传感器206及温湿度传感器207等。传感器的实时检测数据发送到主控芯片201，之后可由主控芯片201上传这些智能柜100的运行环境数据至云服务器300，并在智能柜出现异常环境时发送相应控制指令来采取处置措施。
54.特别地，监控器200还设置后备电源，具体可以采用电池供电。具体地，监控器200配置有电源转换模块204和电池供电模块205，电源转换模块204与电源设备103及电池供电模块205相连接，其中电池供电模块205配置可充电电池212；此外，电源转换模块204还与主控芯片201连接。正常情况下，电源转换模块204切换到主供电系统的电源设备103对主控芯片201及其它模块供电，同时对电池供电模块205的电池212充电。否则，断电时则将智能柜供电转换为由电池供电模块205供电，这样就能够一直保证监控器200正常工作。由此，在主机101因断电、网络掉线而不能上传数据故障时，通过监控器200仍能上报故障。
55.可以理解的是，对于还可以设置电源管理模块，在空闲时间关闭某些模块来实现节电，不再赘述。
56.该实施例中，监控器200针对智能柜100存在网络故障断电等而无法上传数据到云服务器300的问题，增加了电池供电模块205和nb
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iot模块208。在断电时，其中的电池充电模块205可以保证监控器200通过电池的供电而继续运行。此时，监控器200的nb
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iot模块208继续将本机状态、断电信息等通过移动网络发送至云服务器300。当智能柜100存在故障时，nb
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iot模块208将上传故障数据。例如，某一功能模块如某一路锁打不开时，监控器200通过nb
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iot模块将故障信息发送至云服务器300，可以使设备商和运营商同时获得某路格口锁损坏信息，由此可以更快地查找、分析和解决问题，并且可以根据问题分析而进行远程修复，这大大降低了运维成本，提高了运维效率。
57.以上实施例中主要改进点为有关模块的拓扑结构。需注意的是，模块中会写入一定程序，但程序并不是创新点所在，因而按常规流程编写即可。
58.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。