基站綜合監控器的製作方法

2023-07-05 08:10:11

專利名稱：基站綜合監控器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基站綜合監控器，特指一種在一個IU的機箱中高度集成了 採集、傳輸、模塊式開關電源、蓄電池組監控、門禁、通風節能、報警聯動控制諸多項功能於 一體的基站綜合監控器，屬於基站智能監控技術領域。
背景技術：
隨著我國人們生活水平的不斷提高，電信業的高速發展，無線移動業務的不斷推 廣，移動基站的數量也在不斷增加，基站的工作環境是保障無線移動業務正常運營的關鍵 之一，但目前基站監控水平還基本停留在通過移動交換機提供的少量幹節點傳送一些監控 開關量的方式上，跟不上高速發展的業務需求，迫切需要建立一整套穩定可靠、功能完善的 移動基站動力環境集中監控系統。移動基站的特點是數目多，設備類型相對統一、簡單，地理上分散。目前多數基站 的管理者希望通過實施監控，增加對各基站電源設備、基站環境的巡視，做到對設備故障反 應迅速、判斷準確，從而進行有目的性的維護，提高工作效率，增強電源設備可靠性，增加基 站安全保衛手段，從而有效的保障整個移動通信網的安全穩定運行。因此這就需要一套完 善的監控系統對位於不同地域的基站進行集中監控，以便更好的保障設備的安全運行。現有動力環境監控設備廠家繁多，各自採用的技術良莠不齊，產品的性能也是千 差萬別。產品設計大體分為動力環境設備、2M傳輸設備、現場傳感器組成。其中動力環境監 控設備提供傳感器接口，對外提供智能設備接口，實現現場採集點的數位化，通過接入傳輸 協議轉換設備，實現採集數據的串口 /El信號轉換，串口復用技術通常採用時分復用技術， 如果要滿足8路串口數據的復用功能，至少需要佔用4個時隙才能完成，大大的浪費了運營 商有限的傳輸資源。目前機房動力環境監控較常見的設備由現場環境採集器、El傳輸設備、各種現場 傳感器組成。通常，採集設備採用掛牆式安裝，傳輸設備採用標準機櫃安裝，傳感器採用就 採樣點附件安裝的方式。設備的安裝使用環境均為無人職守機房，並且，我國能源較為緊張，通常在用電緊 張的情況下採用採取錯峰用電；另外一方面，近年來犯罪分子猖厥，用於基站供電的電力 線纜經常出現偷盜現象，頻繁導致機房斷電；為此，機房本身內部配備有後備電池，可以應 付短時間斷電的情況，派人趕去現場發電需要時間，如何保障機房不至於斷電，保障通訊質 量，迫切需要加快機房電源監控的步伐。要保證機房的可靠運轉，要求安裝的監控設備具有 較高的穩定性和可靠性。如果採用分離式設計，必然會導致監控設備的穩定可靠性降低，要 多佔用機房的安裝空間，需要在牆上打孔，破壞機房牆體的整體性和美觀性。綜上所述，現有的動力環境監控系統存在如下缺點1)採用這種方式設計會導致過多的佔用機房的安裝空間，導致設備間連線多。2)大量的設備間連線導致設備採用通道較容易受到電磁幹擾，導致設備測點的採 樣穩定性差。3)為保障採樣精度和可靠性，必須大量的使用屏蔽線纜和加大線徑，導致機房施工成本增加。4)設備的集成度低、需要增加結構件。5)設備採用的傳輸方式單一，不能滿足目前日益發展的通訊監控數據的要求。6)監控設備多不具備遠程程序升級設計，不能滿足改變靈活多變的監控要求(如 電源調整、換型號等等)。7)通訊協議不能實現本地解析功能(分析開關電源、智能空調、智能油機等多種 智能設備的協議，轉換為統一標準的通訊協議)。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種在一個IU的機箱中高度集成了採集、傳輸、模 塊式開關電源、蓄電池組監控、門禁、通風節能、報警聯動控制諸多項功能於一體的基站綜 合監控器。為了克服上述不足，本實用新型提供了改善上述不足之最新基站綜合監控器。本 實用新型解決其技術問題所採用的方案是一種基站綜合監控器，包含機箱、環境監控模 塊、傳輸模塊、電源、外部數據接口、網管模塊、用戶操作界面、系統測試功能、參數設置及查 詢功能；所述環境監控模塊包含，溫度傳感器、煙霧傳感器、溼度傳感器、水浸傳感器、門磁 傳感器、三相交流電壓傳感器、直流電壓傳感器、空調電流傳感器、空調控制器；所述傳輸模 塊包含TCP模式組網、2M環網、2M抽時隙、2M星型組網；所述TCP模式組網利用其統計復用 的特性，可最大程度上利用有限的傳輸帶寬；所述2M環網，可以有效利用現有的傳輸資源； 由於採用專有通道模式，傳輸更可靠；所述外部數據接口包含，異步串行通信接口、El接 口、Console 口、TCP/IP 口 ；所述網管模塊支持集中網管的在線監測、配置、管理功能；所述 操作界面包含，參數查詢模塊、模擬輸入通道、數字輸入通道、查詢光耦輸出模塊、查詢繼電 器輸出；所述基站綜合監控器可以實現動力環境數據採集、控制、門禁、傳輸、節能控制等 多項功能合一的設備；所述基站綜合監控器是在一個IU的機箱內高度集成傳輸採集控制功能；所述基站綜合監控器在設備上具備液晶操作界面，方便用戶配置參數和查詢參 數；所述基站綜合監控器可實現可在現場顯示各項參數數據，配置各項告警參數；所述基站綜合監控器採用獨特的模塊化設計，使得傳輸、採集、接口、電源各項功 能組成獨特的模塊；所述基站綜合監控器內置防雷模塊、有效的解決基站監控的防雷問題；所述基站綜合監控器的接線端子設計、現場維護不須更換線路板，可實現設備整 體替換；所述基站綜合監控器設備支持2M、GPRS、SMS、CDMA1X、CDMA2000、MODEM、TCP/IP、電力載波等多項傳輸功能；所述基站綜合監控器內置實時時鐘、可實時記錄現場報警的發生和消除時間；所述基站綜合監控器設備能夠實現獨立應用和聯網應用；所述基站綜合監控器靈活可變的外部數據接口，標配的情況下對外提供2個TCP/ IP接口、多達64路的I/O接口、2路El接口 ；[0030]所述基站綜合監控器有多種電源支持.(DC24V DC-48V 220V IlOV等，其他非標準的電源接口需要定製)；所述基站綜合監控器的系統通道數據採集採用獨特的濾波技術，杜絕現場測點採 集數據的誤告警；所述基站綜合監控器可實現通風節能控制，可實現基站機房節能控制功能；所述基站綜合監控器支持乾結點方式輸出、可實現任意輸入輸出聯動可配置的功 能；所述基站綜合監控器內部連線採用標準的歐式接口、極大的保證了產品運行的可 靠性；所述基站綜合監控器告警聯動採用史密特濾波技術、杜絕通道在採樣臨界的出現
頻繁告警；所述基站綜合監控器輸入採樣採用獨特的軌到軌運放電路，保證通道採樣不會出 現死點；所述基站綜合監控器支持智能設備協議本地解析和遠程解析的功能；所述基站綜合監控器採用在線IAP技術，在具備聯網通路的情況下可實現設備的 遠程程序升級；所述基站綜合監控器採用10位A/D轉換電路，保證採樣通道的精度；所述基站綜合監控器的智能接口採用獨立的電源供電，杜絕設備互聯時出現設備 來自電源的幹擾。本實用新型提供一種基站綜合監控器，對基站的各種環境設備實現了全方位的統 一集中監控管理，傳輸通道採用統計復用技術，在9600bps的波特率下，可通過一個時隙完 成8路串口數據的傳輸功能，也可以採用多個時隙復用8路通道數據的功能，配置靈活，杜 絕因為數據量大而產生誤碼。而且各埠的通訊參數可以獨立調整。提供美觀友好的監 控畫面，發現異常即可通過網絡，現場聲光報警，手機簡訊和語音電話系統實現自動報警， 確保系統可靠運行。減輕了基站維護人員負擔，提高了系統的可靠性，實現了基站的科學管 理。有關本實用新型的詳細內容及技術，茲就配合
如下。以下結合附圖對本實用新型進一步說明附圖1是本實用新型的基站綜合監控器內部結構圖；附圖2是本實用新型的基站綜合監控器機箱圖；附圖3是本實用新型的基站綜合監控器機箱的前面板圖；附圖4是本實用新型的基站綜合監控器機箱的後面板圖；附圖5是本實用新型的基站綜合監控器機箱的前、後面板絲印圖；附圖6是本實用新型的基站綜合監控器的整機框圖。
具體實施方式
如附圖1、2、3、4、5、6所示的基站綜合監控器，包含機箱、所述機箱內包含有接口 板、電源開關、核心板、傳輸板、鍵盤IXD顯示板、LED指示燈板；設置在核心板的環境監控模塊、設置在傳輸板上的傳輸模塊、電源、設置在傳輸板上的外部數據接口、網管模塊、操作界面、系統測試模塊、保存參數模塊；所述環境監控模塊包含，溫度傳感器、煙霧傳感器、溼 度傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、三相交流電壓傳感器、直流電壓傳感器、空調電流傳感 器、空調控制器；所述傳輸模塊包含TCP組網、2M環網所述TCP組網利用其統計復用的特 性，可最大程度上利用有限的傳輸帶寬；所述2M環網，可以有效利用現有的傳輸資源；由 於採用專有通道模式，傳輸更可靠；所述外部數據接口包含，異步串行通信接口、El接口、 Console 口 ；所述網管模塊支持集中網管的在線監測、配置、管理功能；所述操作界面包含， 參數查詢模塊、模擬輸入通道、數字輸入通道、查詢光耦輸出模塊、查詢繼電器輸出；所述環 境監控模塊、傳輸模塊、電源、外部數據接口、網管模塊、操作界面、系統測試模塊、保存參數 模塊設置在機箱內；所述基站綜合監控器採用一體化設計，在一個IU的機箱中高度集成了 採集、傳輸、模塊式開關電源、蓄電池組監控、門禁、通風節能、報警聯動控制諸多項功能於 一體；本實施例中所述基站綜合監控器採集控制板選用工業級uPSD系列單片機為核心控 制CPU，它是採用8032架構的增強型單片機，帶有CPLD宏單元，這使得存儲器空間可以靈 活映射，便於實現遠程升級等功能；片上超大容量的RAM和Flash使得複雜的應用開發易於 實現；SED820傳輸板採用高性能的專用通信晶片，可實現2M、LAN、RS232和RS485的靈活 轉換，適應2M環，TCP環和抽時隙等多種組網方式；前面板有無碼、失步、對告等十幾個傳輸 相關的指示燈，以及用於操縱採集控制板的漢字顯示液晶屏和鍵盤，人機界面友好；背板有 32路模擬/數字兼容的輸入通道，32路繼電器/乾結點輸出通道(實際直接8路路)，11 路RS232/RS485接口，2對2M環接口，2路LAN接口，可以滿足未來幾年內的動環監控要求； 電源系國內著名廠家定製，保證了電源的電性能指標，提高了使用的可靠性；模擬量採集功 能可以採集32路模擬信號，從而實現監測溫度、溼度、電壓、電流等環境量；數字量採集功 能可採集32路數位訊號，從而實現門磁、煙霧、水浸、玻璃破碎等傳感器的採集；數字量輸 出功能具備32路繼電器/光藕輸出(實際接8路)，從而實現門鎖、空調、傳感器復位等遠 程控制功能；智能設備接口功能採集控制板和傳輸板都具備智能接口，可實現多樣靈活 的組網方式；兩者加起來有11路RS232/RS485通信接口，可連接智能電源、智能油機、智能 空調等設備；門禁接口功能可接入RS232/RS485讀頭，支持多種通信協議，結合SED820內 部大容量存儲器，可組成完整的門禁考勤系統；GPRS/GSM組網可通過GPRS/GSM模塊跟中 心聯網，適用於傳輸資源緊張的地區；由於是無線方式，可以節省布線；外接圖像監控可 接入視頻伺服器，實現基站實時圖像監控，使用戶可以精確判斷基站的情況；TCP組網利 用其分時復用的特性，可最大程度上利用有限的傳輸帶寬，屬於未來應用的趨勢；2M環網 目前最常用的組網方式，可以有效利用現有的傳輸資源；由於採用專有通道模式，傳輸更可 靠；擁有32路模擬/數字兼容輸入通道，32路數字輸出通道，兩個智能RS232/RS485 口，8 個透明傳輸RS232/RS485 口，雙環路2M 口和兩路LAN 口等眾多資源，加上功能強勁的處理 器，可以滿足多種應用場合實時監控、組網的要求，尤其適用於移動基站集中監控系統。面板說明(見附圖5)，1)無碼指示指示2M信號，常亮表示2M無信號，正常時熄 滅；2)串口狀態指示指示8路串口的工作狀態，有數據通訊時，狀態指示燈處於閃爍 狀態；3)運行指示指示傳輸模塊的運行狀態，正常時常亮；[0055]4)液晶顯示界面顯示環境監控模塊的工作狀態；6)操作面板共6個按鍵。見附圖5，1)串口 0-動力環境監控的數據上行接口，採用集中監控模式時，須採用 一條直連線同傳輸模塊的串口 1相連；2)串口 1——動力環境檢測模塊下掛智能設備的接入口 ；3)本地配置口 一一傳輸模塊本地配置接口 ；4) LAN 口---------採用集中監控時為其他接入設備提供的網絡接口。基站綜合監控器除了具備傳統的環境、動力、門禁監控和節能模塊之外，還集成了 強大的通信模塊，不僅支持傳統的BTS告警傳輸方式，強大的傳輸模塊更是為集中監控量 身定做，現就該產品的優點闡述如下1、產品具備32路模擬數字兼容的輸入通道，具備很強的抗幹擾和保護能力。16路 乾結點輸出，8路繼電器隔離輸出。2、該產品具備六路RS232，兩路RS232/RS485可選，串行口可以通過2M將數據傳輸 到監控中心，9600bps波特率下通過一個時隙完成8路串口數據的復用，可以組環和組鏈使用。3、可內置GPRS模塊，可以通過簡訊息將數據傳輸到中心。4、穩定可靠的遠程升級能力，監控中心可通過2M或GPRS升級系統。5、強大的輸入、輸出埠的防雷能力。6、產品體積為標準IU機箱，方便上架安裝。系統功能1. SED-820有強大的數字濾波功能，保證模擬量的採集不會因瞬時的幹擾而產生 誤告警，對採集到的交流電等信號的處理採用了史密特特性，對工作電壓變化比較大的環 境起到很好的告警過濾作用。2.每個通道可獨立設置成緊急告警、重要告警、一般告警，可設定告警是否持續上 送，設置三種不同緊急程度告警持續上送的時間間隔。3.實時時鐘，所有狀態的數據採集均有發生時間和結束時間的記錄，給數據處理 提供時間依據，可以對監控環境在不同時段的狀態進行分析。4.具備良好的掉電保護設計所有對SED-820的設置數據和告警數據不會因掉電 而丟失，機器在來電時自動進入監控狀態。5. SED-820具備機器自檢測功能，SED-820有故障時，能及時送出告警信號。6.集中監控SED-820有0-2~32 (4294967295，即4G)範圍內的地址編碼，有內置 多種數據傳輸接口 RS232、RS485、SMS/GPRS、2M等，可以為用戶提供多種方式的集中監控
解決方案。7. SED-820對所有設置的數據有密碼保護，保證機器的數據非授權人員不能設置、 更改，確保設置數據的安全。對其的設置可以使用機器自帶的面板鍵盤，也可以通過電腦， 操作方便。8. SED-820的告警記錄可查詢，有強大的告警聯動功能，極大地方便用戶對告警進 行特別處理。9.電子鑰匙採用philips公司的mifare_s70卡，全球唯一"^號，[0078]不能複製、不可破譯，解決了基站鑰匙管理問題(複製、錯發、錯拿、專人管理、鑰 匙孔人為堵塞等)。10.刷卡器可埋牆安裝，外人無法識別刷卡器位置，避免被惡意破壞。11. SED-820支持兩個刷卡器，可以驅動雙鎖。系統採用安防檢測認可的靜音鎖，有 1-10秒自鎖功能。12.每個門禁可以存儲1000個白名單/黑名單。刷卡響應時間小於0. 5秒。13. IC卡具備三種權限和多種時限超級用戶、區域用戶和組域用戶。組域用戶可 以任意指定960個基站的開門權限。每種用戶均可設置多個時限。14.系統管理軟體具備設備參數設置、發行新卡、卡掛失、統計報表等功能。15.解決基站代維公司考勤管理，監視、評估代維公司維護能力、效率。16. SED-820當使用智慧卡開門時，可記錄開門的卡號、開門時間等數據，並可自動 屏蔽門禁及盜情的告警。17.系統記錄基站門禁情況，中心可時刻了解有人基站、無人基站的門禁狀態，科
學調度。18.保留機械鑰匙開鎖功能，在卡忘掉情況下使用。19.白名單工作模式，即使產品開發者也無法發卡進站，安全有充分保障。20. SED-820具備可靠的遠程升級功能，方便用戶進行產品的升級。21.系統具有強大的通信能力，具有六路RS232，兩路RS485，兩路RS232/RS485可 選，GPRS模塊，以及基於時隙的2M傳輸功能，且支持一個時隙復用8路串口數據。環境監控模塊性能與參數，使用環境條件1)環境溫度-10°C ^+70°C2)環境溼度≤95% RH3)正常工作海拔高度< 5000米4)工作電壓+24VDC、-48VDC、220VAC 可選5)具備系統狀態顯示面板6)採集通道32路模擬數字兼容輸入通道7)繼電器輸出通道8路8)告警輸出幹接點通道16路9) RS232、RS485、GPRS、MODEM 通信功能傳輸模塊，室內；1)環境溫度-10°C +50°C ；2)相對溼度10 95 %，無冷凝；3)環境無振動、無塵埃、腐蝕性氣體、可燃性氣體、油霧、4)水蒸氣、滴水或鹽分 等；5)大氣壓力70 IO6Kpa ；6)存儲溫度-40°C +70°C ；7)冷卻方式自然冷卻。輸入電源可以使用220V或者48V兩種1)電源輸入直流_4階(電壓範圍-4(T-57V)[0110]2)電源輸入交流220V(電壓範圍165V 265V)外部數據接口 異步串行通信接口異步串行通信接口共8個。都是多協議異步串行通信接口。多協議異步串行通信 接口參數1)電氣特性RS-232//RS-485，光電隔離；2)接口 類型DTE;3)碼型NRZ ；4)信號配置TXD、RXD、RTS、GND ；5)通信速率1200bps 115200bps，非標速率最大誤差25bps ；6)數據格式數據位數5、6、7、8；停止位數1、1·5、2 ；校驗奇校驗、偶校驗、無校驗。El 接口El接口共2個。主要參數如下1)電氣特性符合 ITU-T G. · 703 ；2)線路碼型HDB3 ；3)速率2· 048M bit/S ；4)基本幀格式符合ITU-T G. 704 ；5)接 口阻抗75Ω;6)時鐘抖動和飄移符合ITU-T I. 431和ITU-T G. 703 ；7)信號丟失檢測閾值符合ITU-T G. 775 ；8)發送時鐘內時鐘；9)內時鐘標稱精度士25ppm(20°C )；10)插座75 Ω 每個El接口一對BNC插座；Console 口Console 口共1個，上電啟動採用預設參數，基本參數如下1)電氣特性RS-232 ；2)碼型NRZ ；3)信號配置TXD、RXD、GND ；4)插座RJ45。上電啟動的預設參數1)通信速率9600bps ；2)數據格式·數據位數8 ； 停止位數1;·校驗無校驗。[0148]網管模塊模塊支持集中網管的在線監測、配置、管理功能，包括V工作狀態指示窗口，實時監測2M傳輸鏈路和每個232數據埠的工作狀態；V設備入線自動啟用功能；V設備離線報告；V同環內的節點設備，不同環內的節點設備，其El線路調整後，系統自動進行參 數調整運行；V支持在線時隙調整、配置，上傳性能報表數據及配置信息；V支持在網管中心集中對各設備進行配置管理、狀態監控；V支持節點設備的每個232數據接口故障、斷線、脫落告警功能；操作界面SED-820可以通過本地或中心網管以發指令的方式進行操作，也可以通過操作液 晶面板，使用按鍵進行參數的設置和讀取。以下詳細介紹SED-820的操作內容。參數查詢在SED-820網管軟體中選擇參數查詢，可以查詢到以下內容1 模擬輸入通道2:數字輸入通道3:光耦輸出通道4:繼電器輸出通道模擬輸入通道查詢32路模擬輸入通道的採樣值。數字輸入通道查詢32路數字輸入通道的採樣值。查詢光耦輸出查詢光耦輸出會返回16路光耦的輸出狀態，狀態信息為「開」或者「合」。查詢繼電器輸出查詢繼電器輸出會返回8路繼電器的輸出狀態，狀態信息同光耦。系統測試機器參數設置共有四項功能繼電器閉合、繼電器斷開、光耦閉合和光耦斷開。A 繼電器閉合設置8路繼電器閉合，用於集中監控中輸出測試。B:繼電器斷開設置8路繼電器斷開，用於集中監控中輸出測試。C:光耦閉合設置16路光耦閉合，用於集中監控中輸出測試。D 光耦斷開設置16路光耦斷開，用於集中監控中輸出測試。。初始化參數用於初始化系統設置的參數並使得系統復位。保存參數用於保存系統設置的各項參數。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容並加以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍， 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍內
權利要求一種基站綜合監控器，包含機箱，其特徵在於還包含環境監控模塊、傳輸模塊、電源、外部數據接口、網管模塊、操作界面、系統測試模塊、保存參數模塊；所述環境監控模塊包含，溫度傳感器、煙霧傳感器、溼度傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、三相交流電壓傳感器、直流電壓傳感器、空調電流傳感器、空調控制器；所述傳輸模塊包含TCP組網、2M環網；所述外部數據接口包含，異步串行通信接口、E1接口、Console口；所述網管模塊支持集中網管的在線監測、配置、管理功能；所述操作界面包含，參數查詢模塊、模擬輸入通道、數字輸入通道、查詢光耦輸出模塊、查詢繼電器輸出。
2.根據權利要求1所述的所述基站綜合監控器，其特徵在於所述基站綜合監控器內 置防雷模塊。
3.根據權利要求1所述的所述基站綜合監控器，其特徵在於所述基站綜合監控器有 多種電源支持；所述基站綜合監控器的智能接口採用獨立的電源供電。
4.根據權利要求1所述的所述基站綜合監控器，其特徵在於所述基站綜合監控器採 用10位A/D轉換電路。
專利摘要本實用新型公開了一種基站綜合監控器，包含機箱、環境監控模塊、傳輸模塊、電源、外部數據接口、網管模塊、操作界面、系統測試模塊、保存參數模塊；所述環境監控模塊包含，溫度傳感器、煙霧傳感器、溼度傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、三相交流電壓傳感器、直流電壓傳感器、空調電流傳感器、空調控制器；所述傳輸模塊包含TCP組網、2M環網；所述外部數據接口包含，異步串行通信接口、E1接口、Console口；所述網管模塊支持集中網管的在線監測、配置、管理功能；所述操作界面包含，參數查詢模塊、模擬輸入通道、數字輸入通道、查詢光耦輸出模塊、查詢繼電器輸出。該基站綜合監控器可減輕了基站維護人員負擔，提高了系統的可靠性，實現了基站的科學管理。
文檔編號G05B19/048GK201569901SQ20092012984
公開日2010年9月1日 申請日期2009年2月5日 優先權日2009年2月5日
發明者嚴瑞, 餘洪波, 席偉, 李紅豔, 莫漢偉, 鍾彬 申請人:深圳市南方電子系統工程有限公司