[發明專利]基于無線感知網絡的核電站設備監控系統

有效

• 申請號: 201410214086.8
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104065701B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 張衡;陳東義;張澤宇
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W24/00;H04W72/12
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司11237
• 代理人: 張仲波

1.基于無線感知網絡的核電站設備監控系統，其特征在于：由無線監測節點、無線中繼節點、網關和網絡訪問點、后臺監控軟件組成；

所述無線監測節點：網格化設備監測表面，獲取核電站待監測重要設備的初選監測點的10階振型固有頻率和總位移模態數據，采用智能優化算法進行優化點選取，收集核電站設備終端的監控信息；

所述無線中繼節點：網格化中繼節點部署的空間范圍，在無線監測節點基礎上，初步形成虛擬冗余多路由路徑，然后以環境、易放置約束條件為基礎，形成優化的冗余路由路徑，補充完成剩余的中繼點部署位置確定，用來接收無線監測節點的監控信息數據；

所述網關和網絡訪問點：網絡訪問點采用了與中繼節點同樣的網絡協議，能夠在確定的時間周期內收集到無線中繼節點一輪監控信息數據，并將其交給網關，網關將監控信息數據傳送給后臺監控軟件進行處理；

所述后臺監控軟件：對監控信息數據進行處理，將處理結果發送到客戶端和各種監控終端；所述后臺監控軟件包括數據處理模塊、預警判斷模塊、數據呈現模塊、權限管理模塊和安全備份模塊；

所述數據處理模塊負責對接收到的監控數據進行針對性的處理，為上層應用提供直接可用的數據內容，該模塊由2個子模塊組成：數據解析子模塊與數據存儲子模塊，數據解析子模塊將接收到的二進制數據幀按照其格式進行解析，經過該模塊處理后的直接可用的數據幀，內容包括：監測節點的編號、監測數據的類型、具體的監測數值及數據采集時間；數據存儲子模塊作為連接存儲數據庫的連接件，根據解析后的監控數據的內容調用對應的存儲過程；

所述預警判斷模塊的作用在于保障警報提示的實時性，經過數據處理模塊解析后的數據在進行呈現之前將首先到達預警判斷模塊，對是否觸發預警提示進行判斷，其完整功能由閾值匹配子模塊和警報觸發子模塊提供，閾值匹配子模塊將解析后的數據與對應的預警閾值進行比對，如果監控數據超過某一等級的閾值，那么該子模塊將把數據內容與閾值信息進行包裝提供給警報觸發子模塊，警報觸發子模塊的任務是將達到警報提示條件的數據封裝成一個觸發事件，由數據呈現模塊最終完成警報提示信息的顯示；

所述數據呈現模塊通過對顯示頁面的管理與控制為用戶請求提供響應，其子模塊的組成與功能如下：

實時查詢子模塊：呈現界面與后臺數據支撐平臺之間的中間件，由于數據處理模塊提供給上層的僅是當前接收到的最新數據，因此通過該子模塊能夠為數據呈現過程中的多樣化需求提供數據支持，增強了數據呈現的靈活性；

數據轉換子模塊：該子模塊與數據處理模塊相結合，共同為待呈現的數據完成結構的調整，其中封裝了適用于折線圖、柱狀體、虛擬儀表、樹狀多種呈現結構的數據組織形式；

更新觸發子模塊：負責為用戶端相數據端主動發起的交互提供功能支持，即“用戶--＞數據”數據流的入口，通過該子模塊，用戶能夠實現監控節點閾值變更、設備名稱變更功能；

圖形呈現子模塊：該子模塊負責各種多媒體性的數據呈現工作，同時與警報提示子模塊一同完成面向多感官的警報信息的提示，其內部存在多種便于調用的呈現組件；

警報提示子模塊：監聽預警判斷模塊的預警觸發事件，并負責對事件中封裝的具體內容進行解析，將數據翻譯為功能參數，經過該模塊快速組織后的警報提示信息將以指令的形式配和圖形呈現子模塊中封裝的呈現組件，完成預警提示工作；

所述權限管理模塊由身份驗證子模塊和權限控制子模塊組成；身份驗證子模塊作為當前用戶與數據庫中用戶信息的連接，在用戶登入監控軟件時，由該模塊為其提供權限信息，為權限控制提供數據基礎；權限控制子模塊將全程監聽當前登錄用戶執行的各種操作，并將該操作所需權限與用戶自身權限做匹配，僅當用戶權限不小于操作所需權限時，軟件才給予該操作請求以響應；

所述安全備份模塊為監控數據提供系統級的安全防護策略，該模塊下存在2個子模塊：增量備份子模塊與備份管理子模塊；增量備份子模塊定期自動地為新加入的采集數據進行備份，并與已有的數據備份進行整合，進行統一管理；備份管理子模塊將對不斷產生的大量備份文件進行組織與管理，包括依照存儲時間、數據分類的分類方式調整存儲結構，同時為管理員對備份數據的操作提供支持。

2.按照權利要求1所述基于無線感知網絡的核電站設備監控系統，其特征在于：所述優化點求取滿足如下條件：a)不丟失重要模態信息；b)測點避免放置在影響核電敏感設備的初選點位置；c)保證監測節點間連通且可使用定向天線；d)測點位于安全、易維護、易放置位置。