一种电缆故障实时在线监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种电缆故障实时在线监测系统，包括服务器、网络节点和电缆检测设备；服务器通过卫星授时装置获取时间信息，并每间隔第一设定时间向各网络节点发送授时请求信息；网络节点接收到授时请求信息的第二设定时间后，向服务器发送授时响应信息；服务器接收到授时响应信息后，计算出服务器与网络节点之间的通讯延时，并将从卫星授时装置获取到的时间信息和通讯延时打包后发送给网络节点；网络节点根据接收到的时间信息和通讯延时对本地时间进行校正，将本地时间在第三设定时间内与服务器时间同步，且本地时间在第三设定时间内线性变化。本发明专利技术提供的技术方案能够解决电缆故障监测系统对故障判断准确性低的问题。测系统对故障判断准确性低的问题。测系统对故障判断准确性低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆故障实时在线监测系统


[0001]本专利技术属于电缆故障监测
，具体涉及一种电缆故障实时在线监测系统。

技术介绍

[0002]随着网络技术和人工智能技术的逐渐发展，物联网已经应用到各行各业。在电缆的故障检测系统中网关是其非常重要的数据传输设备。
[0003]网关又称网间连接器、协议转换器，是一种复杂的互连设备，用于在网络层上实现两个不同高层协议的网络互连，既可以用于广域网的互连也可以用于局域网的互连，当中不同的通讯协议、数据格式或语言甚至体系结构完全不同的两种系统之间的翻译器。
[0004]传统的网关只能实现数据的透传功能，即将服务器的数据发送给客户端或者将客户端的数据发送给服务器。但是随着科技的发展，在网络数据越来越多，只具有数据透传功能的网关已经不能满足需求，因此具有边缘计算能力的网关应运而生。
[0005]具有边缘计算的网关与传统的网关相比，不仅能够对本地数据进行处理，即首先采集本地数据，对其进行逻辑处理后再将数据发送给服务器，如此便能够减少与服务器之间的数据传输量，降低服务器的工作强度，提高数据处理的速度，适用于物联网等网络。
[0006]在电缆的故障检测系统中，检测装置、网络节点和服务器之间的时间应该保持同步，否则将会影响对故障判断的准确性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种电缆故障实时在线监测系统，以解决现有技术中电缆故障监测系统由于时间同步性较差而导致对故障判断准确性低的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种电缆故障实时在线监测系统，包括服务器，服务器连接有多个网络节点，每个网络节点连接有多个电缆检测设备，电缆检测设备用于设置在电缆处，检测电缆的状态信息；所述服务器采用如下方法对各网络节点授时：
[0010]服务器通过卫星授时装置获取时间信息，并每间隔第一设定时间向各网络节点发送授时请求信息；
[0011]网络节点接收到授时请求信息的第二设定时间后，向服务器发送授时响应信息；
[0012]服务器接收到授时响应信息后，计算出服务器与网络节点之间的通讯延时，并将从卫星授时装置获取到的时间信息和通讯延时打包后发送给网络节点；
[0013]网络节点根据接收到的时间信息和通讯延时对本地时间进行校正，将本地时间在第三设定时间内与服务器时间同步，且本地时间在第三设定时间内线性变化。
[0014]进一步的，所述网络节点包括网关，网关包括壳体，在壳体上设置有上行网络接口、下行网络接口，在壳体内设置有控制板，控制板上设置有网关控制器以及与其连接的上行网络模块和下行网络模块，上行网络接口与上行网络模块的位置相应，下行网络接口与下行网络模块的位置相应；上行网络接口用于连接物联网中的设备，上行网络接口用于连
接服务器；所述网关控制器上设置有安全码库和数据队列，数据队列的数量与下行网络接口的数量相应，所述安全码库中存储有多个安全码；所述网关控制器从安全码中随机获取安全码，将其发送给系统中的电缆检测设备，物联网中的设备向网关控制器发送信息时加入该安全码；所述网关控制器接受到设备的信息后判断其中的安全码是否正确，如果不正确则判断该数据为无效数据，如果正确则读取该信息并将其存放在相应的数据队列中；当有数据队列存满时，读取该数据队列中的信息，并向再次从安全码库中随机选取安全码，将其发送给该数据队列对应的设备；当有队列在设定时间内没有存储满，则判断为该网络接口通讯连接存在异常。
[0015]所述控制板上还设置有数据存储装置，所述网关控制器与该数据存储装置连接；所述数据存储装置用于存储物联网中设备的数据。
[0016]进一步的，所述壳体上还设置有显示屏，所述网关控制器与显示屏连接，用于显示物联网中设备的信息。
[0017]进一步的，所述壳体上设置有指示灯，所述网关控制器与指示灯连接，用于显示控制器的工作状态。
[0018]进一步的，所述下行网络模块包括RS485模块、USB模块和LAN模块。
[0019]进一步的，所述壳体上设置有出风口，并在壳体内设置有散热风扇和温度传感器；所述控制器连接网关温度传感器和散热风扇，所述温度传感器用于检测控制板的温度，所述网关控制器用于根据网关温度传感器检测到的信号控制散热风扇。
[0020]进一步的，所述主控板上还设置有WIFI模块，所述网关控制器与WIFI模块连接，WIFI模块用于无线通讯连接物联网的设备。
[0021]进一步的，所述网关控制器接收到物联网中设备所发送的信息后，得到其的时间戳和接收到的时间，判断两者之间的差值是否大于设定值，如果大于则判断与其连接存在异常。
[0022]进一步的，所述设定值获取的方法为：所述网关控制器连续获接收多次物联网中检测所发送的数据，计算各次接收的数据中的时间戳与所接收时间差值的平均值，将其作为所述设定值。
[0023]本专利技术所提供的技术方案，服务器对各网络节点进行授时，从而保证服务器与各网络节点之间时间的同步。当网络节点获取到服务器发送过来的授时的时间信息和通讯延时之后，在第三设定时间内将本地时间与服务器的时间同步，且在第三设定时间内本地时间线性变化，因此网络节点向服务器发送的信息上的时间戳不会出现重复的现象。因此本专利技术所提供的技术方案能够解决现有技术中电缆故障监测系统由于时间同步性较差而导致对故障判断准确性低的问题。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例中电缆故障实时在线监测系统的结构示意图；
[0025]图2是本专利技术实施例中网关的外壳的结构图；
[0026]图3是本专利技术实施例中主控板的结构示意图；
[0027]图4是本专利技术实施例中服务器与各网络节点之间授时方式的流程图。
具体实施方式
[0028]本专利技术的目的是提供一种电缆故障实时在线监测系统，以解决现有技术中电缆监测系统安全性较差的问题。
[0029]本实施例所提供的基于物联网的隧道监测系统，其结构如图1所示，包括服务器、网络节点和电缆检测设备，服务器与各网络节点通讯连接，每个网络节点与多个电缆检测设备通讯连接，且每个电缆检测设备只与其中一个网络节点通讯连接。电缆检测设备设置在待测的机电设备出，包括检测控制器，检测控制器连接有电缆温度传感器和电缆湿度传感器，检测控制器通过电缆温度传感器和电缆湿度传感器检测电缆的温度信息和湿度和信息。
[0030]网络节点的结构包括网关，网关的结构如图2所示，包括方形壳体1，壳体1上设置有选择按键11、显示屏2、指示灯3、电源接口4、下行网络接口5和上行网络接口6。下行网络接口5 包括RS485接口、USB接口和下行LAN接口，用于通讯连接物联网中的设备；上行网络接口6包括上行LAN接口，用于通讯连接服务器。
[0031]在壳体1内设置有主控板，主控板上设置有网关控制器。主控板的电源端连接电源接口4，电源接口4用于连接电源，电源为主控板供电。
[0032]主控板的结构如图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆故障实时在线监测系统，其特征在于，包括服务器，服务器连接有多个网络节点，每个网络节点连接有多个电缆检测设备，电缆检测设备用于设置在电缆处，检测电缆的状态信息；所述服务器采用如下方法对各网络节点授时：服务器通过卫星授时装置获取时间信息，并每间隔第一设定时间向各网络节点发送授时请求信息；网络节点接收到授时请求信息的第二设定时间后，向服务器发送授时响应信息；服务器接收到授时响应信息后，计算出服务器与网络节点之间的通讯延时，并将从卫星授时装置获取到的时间信息和通讯延时打包后发送给网络节点；网络节点根据接收到的时间信息和通讯延时对本地时间进行校正，将本地时间在第三设定时间内与服务器时间同步，且本地时间在第三设定时间内线性变化。2.根据权利要求1所述的电缆故障实时在线监测系统，其特征在于，所述网络节点包括网关，网关包括壳体，在壳体上设置有上行网络接口、下行网络接口，在壳体内设置有控制板，控制板上设置有网关控制器以及与其连接的上行网络模块和下行网络模块，上行网络接口与上行网络模块的位置相应，下行网络接口与下行网络模块的位置相应；上行网络接口用于连接物联网中的设备，上行网络接口用于连接服务器；所述网关控制器上设置有安全码库和数据队列，数据队列的数量与下行网络接口的数量相应，所述安全码库中存储有多个安全码；所述网关控制器从安全码中随机获取安全码，将其发送给系统中的电缆检测设备，物联网中的设备向网关控制器发送信息时加入该安全码；所述网关控制器接受到设备的信息后判断其中的安全码是否正确，如果不正确则判断该数据为无效数据，如果正确则读取该信息并将其存放在相应的数据队列中；当有数据队列存满时，读取该数据队列中的信息，并向再次从安全码库中随机选取安全码，将其发送给该数据队列对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟锋，朱金明，连宏伟，袁欣欣，靳冰冰，
申请(专利权)人：河南东方世纪交通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：