一種遠程實時監測基站天線方位角裝置的製作方法
2023-05-08 14:29:26 4
專利名稱：一種遠程實時監測基站天線方位角裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種移動通信網絡設備的遠程監測設備，特別是涉及一種可以遠程有效實時監測基站天線方位角是否發生異常以及對異常及時告警的裝置。
背景技術：
天線方位角的調整對移動通信的網絡質量非常重要。一方面，準確的方位角能保證基站的實際覆蓋與所預期的相同，保證整個網絡的運行質量；另一方面，依據話務量或網絡存在的具體情況對方位角進行適當的調整，可以更好地優化現有的移動通信網絡。而長期以來，運營商主要注重設備參數等方面，對基站天饋線的優化注重較少，造成網絡優化中基礎與高層優化脫節，網絡的性能並沒有得到明顯改善。因此，今後網優的重點應轉移到基礎層既天饋系統優化，並已成當務之急。據了解，當前天饋設備的主要問題依然是天線的方位角和下傾角發生異常，導致與網絡的實際需求不相符。方位角和下傾角發生異常的原因是多方面的，比如設計院設計結果與施工隊施工結果不一致；颱風或沙塵暴將天線吹偏；天線連接部件質量問題，發生鬆動；其他導致天線姿態發生變化的情況如忘記恢復原姿態、老化等。目前測量方位角和下傾角的手段和工具是採用人工現場通過指北針測量，這種落後的測量方式存在以下幾個方面的局限性一是，準確測量方位角和下傾角需要登高作業，危險性極大；二是，手持指北針測量，人手抖動和目測，精確度低；三是，網優排障需要在短時間內完成，儘量減少故障對網絡質量的影響；而方位角和下傾角的偏移異常需要到現場測量，實時性極差，且成本高；四是，多數天線安裝在業主的樓上，到現場測量方位角和下傾角，受到業主的制約。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術之不足，提供一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，通過無線網絡或有線網絡遠程測量基站天線方位角實際值、遠程監測基站天線方位角相對值，並自動分析和發現基站天線方位角是否發生變化；當基站天線方位角變化超過預先設定的門限值時，該裝置通過簡訊息及時將該變化信息告警到維護人員手機，以及通過多種傳輸途徑遠程傳輸到上位機；從而消除了現有的基站天線方位角測量所存在的高空作業危險性、測量精度低、實時性差、受業主制約等限制的缺點和不足。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，包括一上位機單元和一下位機單元，上位機單元與下位機單元之間通過有線或無線鏈路相連接；[0015]該下位機單元包括一安裝在基站天線處的磁阻傳感器，該磁阻傳感器用來識別基站天線所在位置姿態的地磁場強度，將識別到的地磁場強度分解成X、Y、Z的三坐標軸分量，並將三坐標軸分量分別存放在磁阻傳感器的寄存器中；一安裝在基站天線處的加速度傳感器，該加速度傳感器為一重力加速度傳感器模塊，用來識別基站天線所在位置姿態的重力加速度，將識別到的重力加速度分解成X、Y、Z的三坐標軸分量，並將三坐標軸分量分別存放在加速度傳感器的寄存器中；一監測單元，用來採集信息，對採集的信息進行分析、 判斷和處理，並輸出對應的信號；一第一遠程通信模塊，用來實現信號的收發；一電源模塊，用來提供電源；在下位機單元中，磁阻傳感器通過1 總線接口與監測單元的1 總線接口連接， 加速度傳感器通過1 總線接口與監測單元的1 總線接口連接，監測單元通過RS232串行接口連接到第一遠程通信模塊的RS232串行接口，第一遠程通信模塊的無線接口連接到簡訊天線，電源模塊分別與磁阻傳感器、加速度傳感器、監測單元和第一遠程通信模塊相連接，電源模塊向磁阻傳感器、加速度傳感器、監測單元和第一遠程通信模塊供電；該上位機單元包括一第二遠程通信模塊，用來實現信號的收發；一應用伺服器， 用來對輸入的信號進行分析、判斷和處理，並輸出對應的控制信號；在上位機單元中，第二遠程通信模塊的無線接口與簡訊天線連接，第二遠程通信模塊的RS232串行接口連接到應用伺服器的RS232串行接口。所述的監測單元包括一用來採集加速度傳感器的重力加速度和磁阻傳感器的地磁場強度的數據採集模塊、一用來提供校準參數的數據校準模塊、一用來對信號進行分析判斷的數據分析計算模塊和一用來產生控制信號的控制執行模塊；數據採集模塊的輸入分別與加速度傳感器、磁阻傳感器相連接，數據採集模塊的輸出與數據校準模塊、數據分析計算模塊的輸入相連接；數據校準模塊的輸出與數據分析計算模塊相連接；控制執行模塊分別與數據採集模塊、數據校準模塊、數據分析計算模塊相連接；控制執行模塊與第一遠程通信模塊相連接。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，下位機單元與上位機單元之間可以通過簡訊、GPRS等方式連接，下位機單元自動實時監測基站天線姿態是否發生變化，如果識別到變化超過預先設置的門限值時，及時將變化信息告警到維護人員和上位機單元；同時，下位機單元可以遠程接收來自上位機單元的查詢或設置指令，查詢天線姿態參數或設置下位機單元內的各個模塊參數。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，下位機單元中，監測單元的數據採集模塊採集磁阻傳感器識別到的地磁場強度在三個坐標軸的分量和加速度傳感器識別到的重力加速度在三個坐標軸的分量，將採集的信息輸給數據分析計算模塊，由數據分析計算模塊進行分析計算、校準處理，最後由控制執行模塊形成告警指令或應答指令， 並通過第一遠程通信模塊將指令送出。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，上位機單元中，第二遠程通信模塊接收來自下位機單元的第一遠程通信模塊上傳回來的告警指令和應答指令，通過 RS232串行接口，將指令發送給應用伺服器處理展現。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，可實現對基站天線方位角遠程實時監測和告警，在應用過程中，該裝置首先需要進行必要的校準，形成校準參數。在工作過程中，該裝置的下位機單元實時監測基站天線姿態的地磁場強度在三個坐標軸的分量和重力加速度在三個坐標軸的分量，分析採集數據的有效性，結合校準參數，計算出天線的方位角的實際值，一方面，實際值與預先設定的告警門限值進行比較，判斷天線方位角是否發生異常，當發現方位角異常時，該裝置能夠及時將告警信息通知維護人員，同時遠程上報到上位機單元；另一方面，該裝置將計算出來的實際值存貯起來，當上位機單元有查詢指令來時，可以完成上位機單元的查詢請求，從而實現遠程查詢基站天線方位角。該裝置的上位機單元和下位機單元之間的通信鏈路可選用簡訊、GPRS等靈活多樣的遠程傳輸方式。本實用新型的有益效果是，由於採用了一安裝在基站天線處的磁阻傳感器、一安裝在基站天線處的加速度傳感器、一監測單元和一第一遠程通信模塊來構成下位機單元， 一第二遠程通信模塊和一應用伺服器來構成上位機單元，且上位機單元與下位機單元之間通過有線或無線鏈路相連接，一方面，本實用新型可以實現基站天線方位角遠程測量，方便網優人員了解基站天線實時狀態，提高其工作效率；另一方面，本實用新型可以實現基站天線方位角發生變化的實時遠程告警，達到對無線網絡基礎設備的實時監測，提高排障的實效，從而提升網絡質量的目的。故本實用新型具有很強的實用性。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置不局限於實施例。
圖1是本實用新型的結構原理框圖；圖2是本實用新型的監測單元的結構原理框圖；圖中，2、下位機單元；20、磁阻傳感器；201、磁阻傳感器I2C總線接口 ；21、加速度傳感器；211、加速度傳感器I2C總線接口 ；22、監測單元；2201、監測單元I2C總線接口 ； 2202、監測單元RS232串行接口 ；221、數據採集模塊；222、數據校準模塊；223數據分析計算模塊；224控制執行模塊；23、電源模塊；24、第一遠程通信模塊；241、遠程通信模塊 RS232串行接口 ；242、遠程監測模塊無線接口 ；3、上位機單元；30、遠程通信模塊；301、遠程通信模塊無線接口 ；302、遠程監測模塊RS232串行接口 ；31、應用伺服器；311、應用伺服器 RS232串行接口。
具體實施方式
實施例，參見附圖所示，本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，包括一上位機單元3和一下位機單元2，上位機單元3與下位機單元2之間通過有線或無線鏈路相連接；該下位機單元2包括一安裝在基站天線處的磁阻傳感器20，該磁阻傳感器20用來識別基站天線所在位置姿態的地磁場強度，將識別到的地磁場強度分解成X、Y、Z的三坐標軸分量，並將三坐標軸分量分別存放在磁阻傳感器的寄存器中；一安裝在基站天線處的加速度傳感器21，該加速度傳感器21為一重力加速度傳感器模塊，用來識別基站天線所在位置姿態的重力加速度，將識別到的重力加速度分解成X、Y、Z的三坐標軸分量，並將三坐標軸分量分別存放在加速度傳感器的寄存器中；一監測單元22，用來採集信息，對採集的信息進行分析、判斷和處理，並輸出對應的信號；一第一遠程通信模塊24，用來實現信號的收發；一電源模塊23，用來提供電源；在下位機單元2中，磁阻傳感器20通過1 總線接口 201與監測單元的1 總線接口 211連接，加速度傳感器21通過1 總線接口 211與監測單元22的1 總線接口 2201 連接，監測單元22通過RS232串行接口 2202連接到第一遠程通信模塊M的RS232串行接口對1，第一遠程通信模塊M的無線接口 242連接到簡訊天線，電源模塊23分別與磁阻傳感器20、加速度傳感器21、監測單元22和第一遠程通信模塊M相連接，電源模塊23向磁阻傳感器20、加速度傳感器21、監測單元22和第一遠程通信模塊M供電；該上位機單元3包括一第二遠程通信模塊30，用來實現信號的收發；一應用伺服器31，用來對輸入的信號進行分析、判斷和處理，並輸出對應的控制信號；在上位機單元3中，第二遠程通信模塊30的無線接口 301與簡訊天線連接，第二遠程通信模塊30的RS232串行接口 302連接到應用伺服器31的RS232串行接口 311。所述的監測單元22包括一用來採集磁阻傳感器20的地磁場強度的和加速度傳感器的重力加速度的數據採集模塊221、一用來提供校準參數的數據校準模塊222、一用來對信號進行分析判斷的數據分析計算模塊223和一用來產生控制信號的控制執行模塊224 ； 數據採集模塊221的輸入分別與磁阻傳感器20、加速度傳感器21相連接，數據採集模塊 221的輸出與數據校準模塊222、數據分析計算模塊223的輸入相連接；數據校準模塊222 的輸出與數據分析計算模塊223相連接；控制執行模塊2M分別與數據採集模塊221、數據校準模塊222、數據分析計算模塊223相連接；控制執行模塊2M與第一遠程通信模塊M相連接。數據採集模塊221分別與磁阻傳感器20、加速度傳感器21相連接，採集磁阻傳感器20識別到的地磁場強度在三個坐標軸的分量和加速度傳感器21識別到的重力加速度在三個坐標軸的分量，並輸出給數據校準模塊222和數據分析計算模塊223 ；數據校準模塊 222執行來自上位機單元3通過第二遠程通信模塊30和第一遠程通信模塊M下達的校準指令，生成校準參數，並輸出給數據分析計算模塊223 ；數據分析計算模塊223的輸入與數據採集模塊221及數據校準模塊222相連接，接受數據採集模塊221輸給的數據信息和接受數據校準模塊222輸給的校準參數，並將收到的數據信息和校準參數進行分析計算，得出結果，並向控制執行模塊2M輸出數據；控制執行模塊224的輸入與數據分析計算模塊 223相連接，接受數據分析計算模塊223輸給的結果數據，控制執行模塊2M輸出分別與下位機單元2內的各個模塊連接，向對應的模塊輸出控制信號和響應上位機單元3的控制信號。第一遠程通信模塊M把控制執行模塊224的指令通過無線天線，以簡訊、GPRS等方式轉發到上位機單元3的第二遠程通信模塊30。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，下位機單元2與上位機單元3之間可以通過簡訊、GPRS等方式連接，下位機單元2自動實時監測基站天線姿態是否發生變化，如果識別到變化超過預先設置的門限值即閾值時，及時將變化信息告警到維護人員和上位機單元3 ；同時，下位機單元2可以遠程接收來自上位機單元3的查詢或設置指令，查詢天線姿態參數或設置下位機單元2內的各個模塊參數。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，下位機單元2中，監測單元22的數據採集模塊221採集磁阻傳感器20識別到的地磁場強度在三個坐標軸的分量和加速度傳感器21識別到的重力加速度在三個坐標軸的分量，將採集的信息輸給數據分析計算模塊223，由數據分析計算模塊223進行分析計算、校準處理，最後由控制執行模塊224 形成告警指令或應答指令，並通過第一遠程通信模塊24將指令送出。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，上位機單元3中，第二遠程通信模塊30接收來自下位機單元2的第一遠程通信模塊24上傳回來的告警指令和應答指令，通過RS232串行接口，將指令發送給應用伺服器31處理展現。上位機單元3的第二遠程通信模塊30接收來自下位機單元2的第一遠程通信模塊24上傳回來的告警指令和應答指令，第二遠程通信模塊30通過RS232串行接口，將指令發送給應用伺服器31。應用伺服器31根據上下位機通信協議，一方面，解析第二遠程通信模塊30上傳回來的指令，並將解析出來的數據在應用伺服器31展現出來，同時將這些數據保存到資料庫中；另一方面，根據用戶操作類型，應用伺服器31將界面上的參數，根據通信協議進行封裝，並將封裝後的指令下發到第二遠程通信模塊30，由第二遠程通信模塊30通過無線天線，以簡訊、GPRS等方式發送給下位機單元2。本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，可實現對基站天線方位角遠程實時監測和告警，在應用過程中，該裝置首先需要進行必要的校準，形成校準參數。在工作過程中，該裝置的下位機單元2實時監測基站天線姿態的地磁場強度在三個坐標軸的分量和重力加速度在三個坐標軸的分量，分析採集數據的有效性，結合校準參數，計算出天線的方位角的實際值，一方面，實際值與預先設定的告警門限值進行比較，判斷天線方位角是否發生異常，當發現方位角異常時，該裝置能夠及時將告警信息通知維護人員，同時遠程上報到上位機單元3 ；另一方面，該裝置將計算出來的實際值存貯起來，當上位機單元3有查詢指令來時，可以完成上位機單元3的查詢請求，從而實現遠程查詢基站天線方位角。該裝置的上位機單元3和下位機單元2之間的通信鏈路可選用簡訊、GPRS等靈活多樣的遠程傳輸方式。綜上所述，本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，不僅可實現對基站天線方位角的狀態和參數的遠程查詢，即方便又經濟得了解基站天線方位角的真實值，還可實現實時遠程監測基站天線方位角是否發生異常，當發現異常時，能夠第一時間通知維護人員，大大縮短基站天線故障發現的時間，提高網絡設備的可知性，具有很強的實用性。上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，但本實用新型並不局限於實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，包括一上位機單元和一下位機單元，上位機單元與下位機單元之間通過有線或無線鏈路相連接；其特徵在於該下位機單元包括一安裝在基站天線處的磁阻傳感器，該磁阻傳感器用來識別基站天線所在位置姿態的地磁場強度，將識別到的地磁場強度分解成X、Y、Z的三坐標軸分量， 並將三坐標軸分量分別存放在磁阻傳感器的寄存器中；一安裝在基站天線處的加速度傳感器，該加速度傳感器為一重力加速度傳感器模塊，用來識別基站天線所在位置姿態的重力加速度，將識別到的重力加速度分解成X、Y、Z的三坐標軸分量，並將三坐標軸分量分別存放在加速度傳感器的寄存器中；一監測單元，用來採集信息，對採集的信息進行分析、判斷和處理，並輸出對應的信號；一第一遠程通信模塊，用來實現信號的收發；一電源模塊，用來提供電源；在下位機單元中，磁阻傳感器通過1 總線接口與監測單元的1 總線接口連接，加速度傳感器通過1 總線接口與監測單元的1 總線接口連接，監測單元通過RS232串行接口連接到第一遠程通信模塊的RS232串行接口，第一遠程通信模塊的無線接口連接到簡訊天線，電源模塊分別與磁阻傳感器、加速度傳感器、監測單元和第一遠程通信模塊相連接，電源模塊向磁阻傳感器、加速度傳感器、監測單元和第一遠程通信模塊供電；該上位機單元包括一第二遠程通信模塊，用來實現信號的收發；一應用伺服器，用來對輸入的信號進行分析、判斷和處理，並輸出對應的控制信號；在上位機單元中，第二遠程通信模塊的無線接口與簡訊天線連接，第二遠程通信模塊的RS232串行接口連接到應用伺服器的RS232串行接口。
2.根據權利要求1所述的遠程實時監測基站天線方位角裝置，其特徵在於所述的監測單元包括一用來採集加速度傳感器的重力加速度和磁阻傳感器的地磁場強度的數據採集模塊、一用來提供校準參數的數據校準模塊、一用來對信號進行分析判斷的數據分析計算模塊和一用來產生控制信號的控制執行模塊；數據採集模塊的輸入分別與加速度傳感器、磁阻傳感器相連接，數據採集模塊的輸出與數據校準模塊、數據分析計算模塊的輸入相連接；數據校準模塊的輸出與數據分析計算模塊相連接；控制執行模塊分別與數據採集模塊、數據校準模塊、數據分析計算模塊相連接；控制執行模塊與第一遠程通信模塊相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種遠程實時監測基站天線方位角裝置，包括上位機單元和下位機單元，上位機單元與下位機單元之間通過有線或無線鏈路相連接；下位機單元包括一安裝在基站天線處的磁阻傳感器、一安裝在基站天線處的加速度傳感器、一監測單元和一第一遠程通信模塊；上位機單元包括一第二遠程通信模塊和一應用伺服器。下位機單元自動實時監測基站天線姿態，並及時將變化信息告警到維護人員和上位機單元。一方面，可以實現基站天線方位角遠程測量，方便網優人員了解基站天線實時狀態，提高其工作效率；另一方面，可以實現基站天線方位角發生變化的實時遠程告警，達到對無線網絡基礎設備的實時監測，提高排障的實效，從而提升網絡質量的目的。
文檔編號H04B17/00GK202066499SQ20112014490
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月9日 優先權日2011年5月9日
發明者林利爽, 陳海明 申請人:廈門特力通信息技術有限公司