基于物联网技术的智能电子设备监测系统设计与实现

张佳楠 140428199303206058

摘要：为适配智能化产业升级下电子设备精细化管控需求，本文依托物联网传感识别、无线传输、云平台处理核心技术，设计实现一款通用性强、稳定性高的智能电子设备监测系统。系统采用分层架构，整合多类型感知元器件与智能通信协议，实现电子设备运行状态、环境参数、运行能耗等信息的实时采集与动态管控。本文阐述系统核心架构，分析应用价值，梳理优化方向，提出适配技术趋势的优化策略，完善运行保障体系。该系统具兼容性、拓展性，可适配多行业监测场景，为智能监测领域技术研发与工程应用提供参考。

关键词：物联网；智能电子设备；监测系统

引言：数字化技术不断更替，使电子设备趋向于智能化、集成化，各种类型的智能电子设备被广泛地应用到工业生产、民用建筑、智能安防等各个领域。设备规模化以后，传统的手工巡检、定期检查的管控方式已经不能满足对高频次、高精度的监测要求了。由于物联网技术具备全域感知、远程传送、智能剖析的技术特点，成为设备智能化监测的关键依托。为提高设备的管控智能化水平，改善设备运维管理流程，本文创建了标准的智能电子设备监测系统，确定系统的设计思路和运行途径，改进系统运行架构，促使电子设备管控体系朝着数字化、规范化迈进。

一、智能电子设备监测系统应用价值

本监测系统依靠物联网技术创建起智能化的管控架构，拥有较高的应用价值。运维上可以对设备的运行状况展开动态检测，取代人工的重复巡检工作，缩减运维操作流程，削减人力管控费用。从控制层面上来整合设备运行数据，得到一个可视化的管控界面，可以远程操控、追溯状态，提高设备的管控精度。从系统发展上看，使用模块化结构，能适应不同类型的电子设备，并且可以兼容多种环境的应用，符合智能产业发展的大势，为之后智能监测技术更新升级给予技术方面的借鉴。

二、智能电子设备监测系统架构设计

2.1感知层硬件布设设计

感知层是系统数据采集的基础层次，主要任务是对智能电子设备运行过程中各种基本参数进行准确的感知。本系统根据电子设备运行特点使用了温度传感器、电压传感器、震动传感器等多样化的感知元器件来采集设备运行温度、电力参数、机械震动等信息。元器件布置以贴合设备、均匀分布、防护加固为原则，根据不同的应用场景选择适合的布设位置和安装方式，防止外界环境干扰采集精度。元器件采取低功耗的设计方案，符合长时间不间断运行的工作模式需求，保证感知层一直能够稳定地执行数据采集任务，从而给后续的数据传输分析工作赋予可靠的基础数据来源。

2.2 网络层传输协议优化

网络层起着数据中转传输的作用，连接感知层和平台层，保证数据传输的完整性、及时性。系统融合NB-IoT，LoRa等轻量级无线通信技术创建起多通道传输架构，满足不一样的距离，环境下的数据传输要求。对室内近距离监测场合采取低延迟无线传输协议，缩减数据传输间隔，对户外远距离监测情况利用穿透力好、覆盖面宽的通信手段来克服地形环境影响。

2.3 平台层数据模块搭建

平台层是系统数据处理、逻辑分析的集中地方，依靠云计算技术搭建起一个集数据处理、数据筛选、智能判断、后台控制为一体的集成化数据处理平台。平台接收到网络层传来的原始数据之后，会自动对数据进行分类整理，并把异常的、重复的数据剔除出去，然后规范存储数据的格式。根据电子设备运行的标准来设置参数阈值，系统会自动与实时监测到的数据进行比较分析，从而得到对于该设备的运行情况的判断。

2.4应用层管控功能实现

应用层为管理人员及使用者提供各种各样的管控功能，从多个角度满足使用者的操作需求。系统内置有远程查看、参数控制、异常提醒和数据追溯等基本功能，管理人员用电脑或移动终端登录到管控平台后，就可以随时随地地查看到设备运行的各项参数情况，在合规的范围内对设备运行参数实行远程微调操作。系统设有智能提醒功能，即当设备运行参数接近阈值的时候，利用平台弹窗或者信息推送的方式发出提示信息。

三、智能电子设备监测系统适配提升现状

3.1硬件兼容性能待优化

目前监测系统的元器件适配度还存在提高的空间，不同的品牌、不同的型号的智能电子设备硬件接口不同，部分专用电子设备和通用感知元器件之间适配的衔接不畅。此外部分高精度监测元器件不耐受高湿、粉尘等恶劣工作环境，因此其适应能力还存在一定的不足之处。需要根据行业通用的硬件标准来优化元器件接口结构，扩大元器件的适配设备种类，加强元器件环境适应能力，提高系统的通用适配水平。

3.2 智能调控体系待完善

现阶段系统智能研判功能主要是参数监测和异常提醒，智能化协同调控体系还没有建立起来。多台电子设备联动工作时，对于设备之间运行关系的分析存在不足，不能依靠单一设备的运行情况来调控其他设备运行参数。同时系统智能算法迭代速度慢，对于特殊工况下出现的非常规运行状况，其判断是否精确还不能满足要求，需要改进算法模型，创建起多设备协同控制体系，完善智能化调节架构。

四、智能电子设备监测系统优化完善策略

4.1升级硬件拓宽适配性

为使元器件更加兼容，在硬件方面也应该作出相应的调整。一方面用标准化通用接口设计来改善感知元器件的连接结构，使设备之间的接口更加统一，方便市场上各种智能电子设备的接入和兼容。另一方面改进元器件的防护结构，选用防尘、防潮、抗干扰材质的封装方式对元器件进行包裹，改善内部电路布置的方式提高元器件在恶劣工作环境下的工作稳定性能。

4.2迭代算法构建管控体

为使智能化协同调控体系更加完善，需要依靠软件算法对系统进行升级。第一，优化智能研判算法，将大量的设备运行逻辑数据加以整合，对算法运算模型进行更新，从而加强系统对于特殊情况的识别研判效果。其次搭建多设备联动管控逻辑，整理出关联设备运行耦合关系，并制定出联动调控规则，使单台设备出现异常的时候，与其有关联的其它设备能够及时做出相应的调整。最后添加自主学习的功能，系统持续搜集设备运转数据，自行改良运算逻辑，渐渐加强智能化的管控水准，塑造起高效的协同管控模式。

4.3构建长效运维保障制

为了保证系统的长久运转，需要创建全方位的运维保障体系。建立完善的硬件巡检制度，定时巡检各个感知元件、传输线路和后台设备，对出现异常的立刻更换并维修好，保证设施的安全运行。创建软件定时更新体系，改善系统后台漏洞，升级管控部分，符合新型电子设备监测要求。成立专业运维队伍，按照行业技术规范，制订标准化的运维流程，开展人员的技术培训工作，提高运维管控的专业性，保证系统的长久稳定运行。

五、结论

本文基于物联网技术搭建四层架构智能电子设备监测系统，结合传感采集、无线传输、智能分析技术，实现电子设备运行状态全方位监测与智能化管控。该系统有通用性、拓展性、稳定性优势，能简化运维流程、提升管控效率，契合智能产业发展需求。文中明确硬件适配、智能调控两大提升要点，针对性提出硬件升级、算法迭代、运维保障三项优化策略以完善系统运行体系。后续可聚焦高精度监测、多设备联动方向研究，融合人工智能、边缘计算技术优化系统性能，拓宽系统应用边界，为智能电子设备监测行业发展提供技术支撑。

六、参考文献

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