专利名称：一种远程实时监测基站天线方位角装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动通信网络设备的远程监测设备，特别是涉及一种可以远程有效实时监测基站天线方位角是否发生异常以及对异常及时告警的装置。
背景技术：
天线方位角的调整对移动通信的网络质量非常重要。一方面，准确的方位角能保证基站的实际覆盖与所预期的相同，保证整个网络的运行质量；另一方面，依据话务量或网络存在的具体情况对方位角进行适当的调整，可以更好地优化现有的移动通信网络。而长期以来，运营商主要注重设备参数等方面，对基站天馈线的优化注重较少，造成网络优化中基础与高层优化脱节，网络的性能并没有得到明显改善。因此，今后网优的重点应转移到基础层既天馈系统优化，并已成当务之急。据了解，当前天馈设备的主要问题依然是天线的方位角和下倾角发生异常，导致与网络的实际需求不相符。方位角和下倾角发生异常的原因是多方面的，比如设计院设计结果与施工队施工结果不一致；台风或沙尘暴将天线吹偏；天线连接部件质量问题，发生松动；其他导致天线姿态发生变化的情况如忘记恢复原姿态、老化等。目前测量方位角和下倾角的手段和工具是采用人工现场通过指北针测量，这种落后的测量方式存在以下几个方面的局限性一是，准确测量方位角和下倾角需要登高作业，危险性极大；二是，手持指北针测量，人手抖动和目测，精确度低；三是，网优排障需要在短时间内完成，尽量减少故障对网络质量的影响；而方位角和下倾角的偏移异常需要到现场测量，实时性极差，且成本高；四是，多数天线安装在业主的楼上，到现场测量方位角和下倾角，受到业主的制约。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种远程实时监测基站天线方位角装置，通过无线网络或有线网络远程测量基站天线方位角实际值、远程监测基站天线方位角相对值，并自动分析和发现基站天线方位角是否发生变化；当基站天线方位角变化超过预先设定的门限值时，该装置通过短信息及时将该变化信息告警到维护人员手机，以及通过多种传输途径远程传输到上位机；从而消除了现有的基站天线方位角测量所存在的高空作业危险性、测量精度低、实时性差、受业主制约等限制的缺点和不足。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种远程实时监测基站天线方位角装置，包括一上位机单元和一下位机单元，上位机单元与下位机单元之间通过有线或无线链路相连接；[0015]该下位机单元包括一安装在基站天线处的磁阻传感器，该磁阻传感器用来识别基站天线所在位置姿态的地磁场强度，将识别到的地磁场强度分解成X、Y、Z的三坐标轴分量，并将三坐标轴分量分别存放在磁阻传感器的寄存器中；一安装在基站天线处的加速度传感器，该加速度传感器为一重力加速度传感器模块，用来识别基站天线所在位置姿态的重力加速度，将识别到的重力加速度分解成X、Y、Z的三坐标轴分量，并将三坐标轴分量分别存放在加速度传感器的寄存器中；一监测单元，用来采集信息，对采集的信息进行分析、 判断和处理，并输出对应的信号；一第一远程通信模块，用来实现信号的收发；一电源模块，用来提供电源；在下位机单元中，磁阻传感器通过1 总线接口与监测单元的1 总线接口连接， 加速度传感器通过1 总线接口与监测单元的1 总线接口连接，监测单元通过RS232串行接口连接到第一远程通信模块的RS232串行接口，第一远程通信模块的无线接口连接到短信天线，电源模块分别与磁阻传感器、加速度传感器、监测单元和第一远程通信模块相连接，电源模块向磁阻传感器、加速度传感器、监测单元和第一远程通信模块供电；该上位机单元包括一第二远程通信模块，用来实现信号的收发；一应用服务器， 用来对输入的信号进行分析、判断和处理，并输出对应的控制信号；在上位机单元中，第二远程通信模块的无线接口与短信天线连接，第二远程通信模块的RS232串行接口连接到应用服务器的RS232串行接口。所述的监测单元包括一用来采集加速度传感器的重力加速度和磁阻传感器的地磁场强度的数据采集模块、一用来提供校准参数的数据校准模块、一用来对信号进行分析判断的数据分析计算模块和一用来产生控制信号的控制执行模块；数据采集模块的输入分别与加速度传感器、磁阻传感器相连接，数据采集模块的输出与数据校准模块、数据分析计算模块的输入相连接；数据校准模块的输出与数据分析计算模块相连接；控制执行模块分别与数据采集模块、数据校准模块、数据分析计算模块相连接；控制执行模块与第一远程通信模块相连接。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，下位机单元与上位机单元之间可以通过短信、GPRS等方式连接，下位机单元自动实时监测基站天线姿态是否发生变化，如果识别到变化超过预先设置的门限值时，及时将变化信息告警到维护人员和上位机单元；同时，下位机单元可以远程接收来自上位机单元的查询或设置指令，查询天线姿态参数或设置下位机单元内的各个模块参数。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，下位机单元中，监测单元的数据采集模块采集磁阻传感器识别到的地磁场强度在三个坐标轴的分量和加速度传感器识别到的重力加速度在三个坐标轴的分量，将采集的信息输给数据分析计算模块，由数据分析计算模块进行分析计算、校准处理，最后由控制执行模块形成告警指令或应答指令， 并通过第一远程通信模块将指令送出。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，上位机单元中，第二远程通信模块接收来自下位机单元的第一远程通信模块上传回来的告警指令和应答指令，通过 RS232串行接口，将指令发送给应用服务器处理展现。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，可实现对基站天线方位角远程实时监测和告警，在应用过程中，该装置首先需要进行必要的校准，形成校准参数。在工作过程中，该装置的下位机单元实时监测基站天线姿态的地磁场强度在三个坐标轴的分量和重力加速度在三个坐标轴的分量，分析采集数据的有效性，结合校准参数，计算出天线的方位角的实际值，一方面，实际值与预先设定的告警门限值进行比较，判断天线方位角是否发生异常，当发现方位角异常时，该装置能够及时将告警信息通知维护人员，同时远程上报到上位机单元；另一方面，该装置将计算出来的实际值存贮起来，当上位机单元有查询指令来时，可以完成上位机单元的查询请求，从而实现远程查询基站天线方位角。该装置的上位机单元和下位机单元之间的通信链路可选用短信、GPRS等灵活多样的远程传输方式。本实用新型的有益效果是，由于采用了一安装在基站天线处的磁阻传感器、一安装在基站天线处的加速度传感器、一监测单元和一第一远程通信模块来构成下位机单元， 一第二远程通信模块和一应用服务器来构成上位机单元，且上位机单元与下位机单元之间通过有线或无线链路相连接，一方面，本实用新型可以实现基站天线方位角远程测量，方便网优人员了解基站天线实时状态，提高其工作效率；另一方面，本实用新型可以实现基站天线方位角发生变化的实时远程告警，达到对无线网络基础设备的实时监测，提高排障的实效，从而提升网络质量的目的。故本实用新型具有很强的实用性。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置不局限于实施例。
图1是本实用新型的结构原理框图；图2是本实用新型的监测单元的结构原理框图；图中，2、下位机单元；20、磁阻传感器；201、磁阻传感器I2C总线接口 ；21、加速度传感器；211、加速度传感器I2C总线接口 ；22、监测单元；2201、监测单元I2C总线接口 ； 2202、监测单元RS232串行接口 ；221、数据采集模块；222、数据校准模块；223数据分析计算模块；224控制执行模块；23、电源模块；24、第一远程通信模块；241、远程通信模块 RS232串行接口 ；242、远程监测模块无线接口 ；3、上位机单元；30、远程通信模块；301、远程通信模块无线接口 ；302、远程监测模块RS232串行接口 ；31、应用服务器；311、应用服务器 RS232串行接口。
具体实施方式
实施例，参见附图所示，本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，包括一上位机单元3和一下位机单元2，上位机单元3与下位机单元2之间通过有线或无线链路相连接；该下位机单元2包括一安装在基站天线处的磁阻传感器20，该磁阻传感器20用来识别基站天线所在位置姿态的地磁场强度，将识别到的地磁场强度分解成X、Y、Z的三坐标轴分量，并将三坐标轴分量分别存放在磁阻传感器的寄存器中；一安装在基站天线处的加速度传感器21，该加速度传感器21为一重力加速度传感器模块，用来识别基站天线所在位置姿态的重力加速度，将识别到的重力加速度分解成X、Y、Z的三坐标轴分量，并将三坐标轴分量分别存放在加速度传感器的寄存器中；一监测单元22，用来采集信息，对采集的信息进行分析、判断和处理，并输出对应的信号；一第一远程通信模块24，用来实现信号的收发；一电源模块23，用来提供电源；在下位机单元2中，磁阻传感器20通过1 总线接口 201与监测单元的1 总线接口 211连接，加速度传感器21通过1 总线接口 211与监测单元22的1 总线接口 2201 连接，监测单元22通过RS232串行接口 2202连接到第一远程通信模块M的RS232串行接口对1，第一远程通信模块M的无线接口 242连接到短信天线，电源模块23分别与磁阻传感器20、加速度传感器21、监测单元22和第一远程通信模块M相连接，电源模块23向磁阻传感器20、加速度传感器21、监测单元22和第一远程通信模块M供电；该上位机单元3包括一第二远程通信模块30，用来实现信号的收发；一应用服务器31，用来对输入的信号进行分析、判断和处理，并输出对应的控制信号；在上位机单元3中，第二远程通信模块30的无线接口 301与短信天线连接，第二远程通信模块30的RS232串行接口 302连接到应用服务器31的RS232串行接口 311。所述的监测单元22包括一用来采集磁阻传感器20的地磁场强度的和加速度传感器的重力加速度的数据采集模块221、一用来提供校准参数的数据校准模块222、一用来对信号进行分析判断的数据分析计算模块223和一用来产生控制信号的控制执行模块224 ； 数据采集模块221的输入分别与磁阻传感器20、加速度传感器21相连接，数据采集模块 221的输出与数据校准模块222、数据分析计算模块223的输入相连接；数据校准模块222 的输出与数据分析计算模块223相连接；控制执行模块2M分别与数据采集模块221、数据校准模块222、数据分析计算模块223相连接；控制执行模块2M与第一远程通信模块M相连接。数据采集模块221分别与磁阻传感器20、加速度传感器21相连接，采集磁阻传感器20识别到的地磁场强度在三个坐标轴的分量和加速度传感器21识别到的重力加速度在三个坐标轴的分量，并输出给数据校准模块222和数据分析计算模块223 ；数据校准模块 222执行来自上位机单元3通过第二远程通信模块30和第一远程通信模块M下达的校准指令，生成校准参数，并输出给数据分析计算模块223 ；数据分析计算模块223的输入与数据采集模块221及数据校准模块222相连接，接受数据采集模块221输给的数据信息和接受数据校准模块222输给的校准参数，并将收到的数据信息和校准参数进行分析计算，得出结果，并向控制执行模块2M输出数据；控制执行模块224的输入与数据分析计算模块 223相连接，接受数据分析计算模块223输给的结果数据，控制执行模块2M输出分别与下位机单元2内的各个模块连接，向对应的模块输出控制信号和响应上位机单元3的控制信号。第一远程通信模块M把控制执行模块224的指令通过无线天线，以短信、GPRS等方式转发到上位机单元3的第二远程通信模块30。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，下位机单元2与上位机单元3之间可以通过短信、GPRS等方式连接，下位机单元2自动实时监测基站天线姿态是否发生变化，如果识别到变化超过预先设置的门限值即阈值时，及时将变化信息告警到维护人员和上位机单元3 ；同时，下位机单元2可以远程接收来自上位机单元3的查询或设置指令，查询天线姿态参数或设置下位机单元2内的各个模块参数。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，下位机单元2中，监测单元22的数据采集模块221采集磁阻传感器20识别到的地磁场强度在三个坐标轴的分量和加速度传感器21识别到的重力加速度在三个坐标轴的分量，将采集的信息输给数据分析计算模块223，由数据分析计算模块223进行分析计算、校准处理，最后由控制执行模块224 形成告警指令或应答指令，并通过第一远程通信模块24将指令送出。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，上位机单元3中，第二远程通信模块30接收来自下位机单元2的第一远程通信模块24上传回来的告警指令和应答指令，通过RS232串行接口，将指令发送给应用服务器31处理展现。上位机单元3的第二远程通信模块30接收来自下位机单元2的第一远程通信模块24上传回来的告警指令和应答指令，第二远程通信模块30通过RS232串行接口，将指令发送给应用服务器31。应用服务器31根据上下位机通信协议，一方面，解析第二远程通信模块30上传回来的指令，并将解析出来的数据在应用服务器31展现出来，同时将这些数据保存到数据库中；另一方面，根据用户操作类型，应用服务器31将界面上的参数，根据通信协议进行封装，并将封装后的指令下发到第二远程通信模块30，由第二远程通信模块30通过无线天线，以短信、GPRS等方式发送给下位机单元2。本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，可实现对基站天线方位角远程实时监测和告警，在应用过程中，该装置首先需要进行必要的校准，形成校准参数。在工作过程中，该装置的下位机单元2实时监测基站天线姿态的地磁场强度在三个坐标轴的分量和重力加速度在三个坐标轴的分量，分析采集数据的有效性，结合校准参数，计算出天线的方位角的实际值，一方面，实际值与预先设定的告警门限值进行比较，判断天线方位角是否发生异常，当发现方位角异常时，该装置能够及时将告警信息通知维护人员，同时远程上报到上位机单元3 ；另一方面，该装置将计算出来的实际值存贮起来，当上位机单元3有查询指令来时，可以完成上位机单元3的查询请求，从而实现远程查询基站天线方位角。该装置的上位机单元3和下位机单元2之间的通信链路可选用短信、GPRS等灵活多样的远程传输方式。综上所述，本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，不仅可实现对基站天线方位角的状态和参数的远程查询，即方便又经济得了解基站天线方位角的真实值，还可实现实时远程监测基站天线方位角是否发生异常，当发现异常时，能够第一时间通知维护人员，大大缩短基站天线故障发现的时间，提高网络设备的可知性，具有很强的实用性。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种远程实时监测基站天线方位角装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种远程实时监测基站天线方位角装置，包括一上位机单元和一下位机单元，上位机单元与下位机单元之间通过有线或无线链路相连接；其特征在于该下位机单元包括一安装在基站天线处的磁阻传感器，该磁阻传感器用来识别基站天线所在位置姿态的地磁场强度，将识别到的地磁场强度分解成X、Y、Z的三坐标轴分量， 并将三坐标轴分量分别存放在磁阻传感器的寄存器中；一安装在基站天线处的加速度传感器，该加速度传感器为一重力加速度传感器模块，用来识别基站天线所在位置姿态的重力加速度，将识别到的重力加速度分解成X、Y、Z的三坐标轴分量，并将三坐标轴分量分别存放在加速度传感器的寄存器中；一监测单元，用来采集信息，对采集的信息进行分析、判断和处理，并输出对应的信号；一第一远程通信模块，用来实现信号的收发；一电源模块，用来提供电源；在下位机单元中，磁阻传感器通过1 总线接口与监测单元的1 总线接口连接，加速度传感器通过1 总线接口与监测单元的1 总线接口连接，监测单元通过RS232串行接口连接到第一远程通信模块的RS232串行接口，第一远程通信模块的无线接口连接到短信天线，电源模块分别与磁阻传感器、加速度传感器、监测单元和第一远程通信模块相连接，电源模块向磁阻传感器、加速度传感器、监测单元和第一远程通信模块供电；该上位机单元包括一第二远程通信模块，用来实现信号的收发；一应用服务器，用来对输入的信号进行分析、判断和处理，并输出对应的控制信号；在上位机单元中，第二远程通信模块的无线接口与短信天线连接，第二远程通信模块的RS232串行接口连接到应用服务器的RS232串行接口。
2.根据权利要求1所述的远程实时监测基站天线方位角装置，其特征在于所述的监测单元包括一用来采集加速度传感器的重力加速度和磁阻传感器的地磁场强度的数据采集模块、一用来提供校准参数的数据校准模块、一用来对信号进行分析判断的数据分析计算模块和一用来产生控制信号的控制执行模块；数据采集模块的输入分别与加速度传感器、磁阻传感器相连接，数据采集模块的输出与数据校准模块、数据分析计算模块的输入相连接；数据校准模块的输出与数据分析计算模块相连接；控制执行模块分别与数据采集模块、数据校准模块、数据分析计算模块相连接；控制执行模块与第一远程通信模块相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种远程实时监测基站天线方位角装置，包括上位机单元和下位机单元，上位机单元与下位机单元之间通过有线或无线链路相连接；下位机单元包括一安装在基站天线处的磁阻传感器、一安装在基站天线处的加速度传感器、一监测单元和一第一远程通信模块；上位机单元包括一第二远程通信模块和一应用服务器。下位机单元自动实时监测基站天线姿态，并及时将变化信息告警到维护人员和上位机单元。一方面，可以实现基站天线方位角远程测量，方便网优人员了解基站天线实时状态，提高其工作效率；另一方面，可以实现基站天线方位角发生变化的实时远程告警，达到对无线网络基础设备的实时监测，提高排障的实效，从而提升网络质量的目的。
文档编号H04B17/00GK202066499SQ20112014490
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者林利爽, 陈海明 申请人:厦门特力通信息技术有限公司