一种基于微控制器的状态监测方法及系统

技术领域

本发明属于数据监控领域，尤其涉及一种基于微控制器的状态监测方法及系统。

背景技术

车载显控系统中设备集成度较高，空间紧密，所以设备出现故障后，无法第一时间准确定位是哪一部分出现了问题，造成维修时间成本大大升高，造成这个问题的主要原因是，缺少状态监测装置，将车载显控系统的各个设备的健康状态进行汇总，出现问题后仅需要读取状态监测装置内存储的设备日志信息，即可快速定位故障原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于微控制器的状态监测方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于微控制器的状态监测方法，包括：

步骤1，每个主控制模块每间隔第一预设时间获取相应的外接设备的第一状态信息；每间隔第二预设时间获取相应的指挥控制模块的第二状态信息；

步骤2，每个外部设备对所述与主控制模块对应的外接设备的状态信息以及所述与主控制模块对应的指挥控制模块的状态信息进行阈值设定生成第一阈值信息以及第二阈值信息；

步骤3，任一主控制模块根据第一阈值信息对该主控制模块对应的每个外接设备的所述第一状态信息进行异常判断；

以及根据第二阈值信息对该主控制模块对应的每个外接设备的第二状态信息进行异常判断，并将异常信息发送至与主控制模块对应的报警器。

本发明的有益效果是：本发明主要解决车载显控系统中，设备集成度高，出现故障不能快速准确排查问题，以往通过经验去判断故障点，难度很大，需要的维修时间比较长。本发明主要目的是利用一套状态监控方法，对显控系统的设备进行实时监控。在出现故障后，可通过读取状态监控装置中的存储模块，定位车载显控系统设备故障点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，每个主控制模块对应设置一个显示模块，所述步骤1之后还包括：任一显示模块对所述第一状态信息以及所述第二状态信息进行显示。

进一步，还包括：

步骤4，任一主控制模块基于该主控制模块对应的任一外接设备的多个时刻的第一状态信息或所述第二状态信息进行预测，并基于预测结果生成提示信息。

进一步，步骤5，交换设备实时接收所有预测结果、所有第一状态信息以及所有第二状态信息，并存储至存储模块。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种基于微控制器的状态监测系统，包括：

主控制模块用于：每个主控制模块每间隔第一预设时间获取相应的外接设备的第一状态信息；每间隔第二预设时间获取相应的指挥控制模块的第二状态信息；

外部设备用于：对所述与主控制模块对应的外接设备的状态信息以及所述与主控制模块对应的指挥控制模块的状态信息进行阈值设定生成第一阈值信息以及第二阈值信息；

报警器用于：接收异常信息，所述异常信息为任一主控制模块根据第一阈值信息对该主控制模块对应的每个外接设备的所述第一状态信息进行异常判断；

以及根据第二阈值信息对该主控制模块对应的每个外接设备的第二状态信息进行异常判断，并将异常信息发送至与主控制模块对应的报警器。

本发明的有益效果是：本发明主要解决车载显控系统中，设备集成度高，出现故障不能快速准确排查问题，以往通过经验去判断故障点，难度很大，需要的维修时间比较长。本发明主要目的是利用一套状态监控方法，对显控系统的设备进行实时监控。在出现故障后，可通过读取状态监控装置中的存储模块，定位车载显控系统设备故障点。

进一步，还包括：

还包括：

显示模块用于：任一显示模块对所述第一状态信息以及所述第二状态信息进行显示。

进一步，主控制模块还用于：

任一主控制模块基于该主控制模块对应的任一外接设备的多个时刻的第一状态信息或所述第二状态信息进行预测，并基于预测结果生成提示信息。

进一步，还包括：

交换设备用于：实时接收所有预测结果、所有第一状态信息以及所有第二状态信息，并存储至存储模块。

附图说明

图1为本发明一种基于微控制器的状态监测方法实施例提供的流程示意图；

图2为本发明一种基于微控制器的状态监测系统实施例提供的结构框架图；

图3为本发明一种基于微控制器的状态监测方法实施例提供的各模块信号流向图；

图4为本发明一种基于微控制器的状态监测方法实施例提供的状态监测装置组网框图。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种基于微控制器的状态监测方法，包括：

步骤1，每个主控制模块100每间隔第一预设时间获取相应的外接设备的第一状态信息；每间隔第二预设时间获取相应的指挥控制模块的第二状态信息；

步骤2，每个外部设备200对所述与主控制模块100对应的外接设备的状态信息以及所述与主控制模块100对应的指挥控制模块的状态信息进行阈值设定生成第一阈值信息以及第二阈值信息；

步骤3，任意主控制模块100根据所述第一阈值信息对所述第一状态信息进行异常判断，以及根据所述第二阈值信息对所述第二状态信息进行异常判断，并将异常信息发送至与主控制模块100对应的报警器300。

在一些可能的实施方式中，本发明主要解决车载显控系统中，设备集成度高，出现故障不能快速准确排查问题，以往通过经验去判断故障点，难度很大，需要的维修时间比较长。本发明主要目的是利用一套状态监测方法，对显控系统的设备进行实时监测。在出现故障后，可通过读取状态监测装置中的存储模块，定位车载显控系统设备故障点。

需要说明的是，如图3以及图4所示，外接设备包括：外部显示器、外部计算机以及外部加电控制模块等。其中外部显示器作用是为车载显控系统提供人机交互界面,外部加电控制模块的作用是为整个车载显控系统加电，状态监测装置是核心装置主要作用是通过RS232串口(1)监测外部显示器视频信号，温度等是否正常，(2)监测外部加电控制模块的各个电压是否正常；(3)监测外部计算机电压、温度是否正常。以及设备本身是否运行正常。第一状态信息可以为：设备温度信息、设备运行是否正常、关键电压电流信息等，外部指挥控制模块的作用是控制状态监测装置，检查状态监测装置的状态，可手动设置各个外部设备的监测信息的阈值，第二状态信息与第一状态信息相同，第一预设时间与第二预设时间均为人为设定时间，且二者大小随机，视情况而定。需注意，状态监测装置即为本方案中的核心处理模块，可以理解为主控制模块100、温度传感器等装置的集合或上位名称，关于集合了哪些模块或处理线路在下文进行详细描述。

车载显控系统中设备集成度较高，空间紧密，所以设备出现故障后，无法第一时间准确定位是哪一部分出现了问题，造成维修时间成本大大升高，造成这个问题的主要原因是，缺少状态监测装置，将车载显控系统的各个设备的健康状态进行汇总，出现问题后仅需要读取状态监测装置内存储的设备日志信息，即可快速定位故障原因。本发明主要针对此情况设计一款状态监测方法。

该监测方法主要通过状态监测装置实现，该状态监测装置中主要包括主控制模块100、存储模块、电源模块、显示模块、温度传感器等组成。整个状态监测装置的原理框图如图3所示。

首先简述各个模块的功能原理：

(1)主控制模块100：本发明采用兆易创新的微处理器GD32F450IKH6作为主控制模块100的核心芯片，GD32F450IKH6基于ARMCortex-M4处理器，最高主频200MHz，集成3MBFlash，256KBSRAM，集成了1个10/100M以太网MAC控制器，4个USART控制器，4个UART控制器，6个SPI接口，以及CAN，ADC,DAC等接口，最大可扩展140个GPIO口；

(2)存储模块：本发明采用的是兆易创新的128MbSPIFLASH。主要作用是存储各个模块回送的日志信息。可存储48小时连续工作各个模块的状态信息；

(3)电源模块：电源模块主要是将DC12V转成板载需要的5V、3.3V等电压，经过北方华创HCE4644MB后，将5V转换为3.3V，为微控制器和其他模块供电；

(4)显示模块：显示状态监测装置监测的各个模块的状态，出现故障时，通过查看此显示模块，判断故障点。

(5)温度传感器：主要作用是收集状态监测装置内部温度信息，如温度过高会自动启动风机对状态监测装置进行风冷散热。

如图3所示，车载显控系统上电后,外部12V给状态监测设备，状态监测设备通过板上二次电源转为直流5V、3.3V等。

车载显控系统上电后,各个模块进行初始化,初始化完成后,主控制模块100通过RS232串口每隔3分钟获取一次外部显示器、外部计算机、外部加电控制模块等外部设备的状态信息，状态信息包括设备温度、设备运行是否正常、关键电压电流信息等；主控制模块100通过CAN接口每隔3分钟获取一次指挥控制模块的状态信息，包含的内容与上述内容一致。主控制模块100内部对获取的状态信息通过显示模块显示外部设备(外部显示器、外部计算机和外部加电控制模块等)200的实时状态情况。同时主控制模块100内部对外部设备200状态信息阈值进行了提前设定，例如显示器温度超过70℃，主控制模块100会触发报警器300或风机，提示操作手。主控制模块100将超过阈值的设备日志存在存储模块中，方便分析错误信息。

同时主控制模块100根据上报的状态信息，可对外部显示器等设备的健康状态进行预测，例如：主控制模块100检测到显示器在1小时内温度持续上升，温度数据的获取时通过温度传感器，且无变缓趋势，即自动预测显示器在一定时间内有异常的风险，提醒操作手注意此情况。

同时状态监测装置具备组网能力，主控制模块100对外提供1路百兆网络，实时上报互联设备的状态信息和预测信息。多路组网如下图4所示。可以看出，图4中包含了多个监测装置以及一个交换设备和显示设备。

优选地，在上述任意实施例中，步骤1之后还包括：每个显示模块对所述第一状态信息以及所述第二状态信息进行显示。

优选地，在上述任意实施例中，还包括：

步骤4，每个主控制模块100对所述第一状态信息或所述第二状态信息进行预测，并基于预测结果生成提示信息。

优选地，在上述任意实施例中，步骤5，交换设备实时接收所有预测结果、所有第一状态信息以及所有第二状态信息，并存储至存储模块。

如图2所示，一种基于微控制器的状态监测系统，包括：

主控制模块100用于：间隔第一预设时间获取与主控制模块100对应的外接设备的第一状态信息；间隔第二预设时间获取与主控制模块100对应的指挥控制模块的第二状态信息；

外部设备200用于：对所述与主控制模块100对应的外接设备的状态信息以及所述与主控制模块100对应的指挥控制模块的状态信息进行阈值设定生成第一阈值信息以及第二阈值信息；

报警器300用于：接收异常信息，所述异常信息为每个主控制模块100根据所述第一阈值信息对所述第一状态信息进行异常判断，以及根据所述第二阈值信息对所述第二状态信息进行异常判断，并基于判断结果生成异常信息。

在一些可能的实施方式中，本发明主要解决车载显控系统中，设备集成度高，出现故障不能快速准确排查问题，以往通过经验去判断故障点，难度很大，需要的维修时间比较长。本发明主要目的是利用一套状态监控方法，对显控系统的设备进行实时监控。在出现故障后，可通过读取状态监控装置中的存储模块，定位车载显控系统设备故障点。

优选地，在上述任意实施例中，还包括：

显示模块用于：每个显示模块对所述第一状态信息以及所述第二状态信息进行显示。

优选地，在上述任意实施例中，主控制模块100还用于：

对所述第一状态信息或所述第二状态信息进行预测，并基于预测结果生成提示信息。

优选地，在上述任意实施例中，还包括：

交换设备用于：实时接收所有预测结果、所有第一状态信息以及所有第二状态信息，并存储至存储模块。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。