CN101853554A - 无人基站机房防火预警监控方法和系统 - Google Patents

无人基站机房防火预警监控方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无人基站机房防火预警监控方法和系统,通过两套电源异常变化监测电路对取样电阻和电压比较器的门限值比较,得出电源是否异常变化,然后判断是否告警;本发明通过设立的二级火灾隐患检测,第一对交流电源市电380V或220V的电能负荷增加及打火、跳火的检测;第二对由开关电源柜输出供主设备的直流48V或24V电源负荷增加(不明原因增加)以及直流电源短路、打火的检测,能提前发现基站机房火灾的前兆,可及时自动切断交流电源和及时派技术人员上站检查,消除火灾隐患。

Description

无人基站机房防火预警监控方法和系统
技术领域
本发明涉及通信基站设备技术领域,尤其涉及到无人基站机房防火预警监控方法和系统。
背景技术
目前以中国移动、中国电信、中国联通为主的三大通信运营商的无线通信系统,均是由分布在城市、乡村的通信基站设备等组网来完成个人手机通话功能。这些通信基站大多数建立在野外无人看守状态,有的属于移动式的板房结构。
目前,基站设备均自带外部告警接口,基站设备能根据接口电压变化情况,将告警信息发送到监控中心的操作维护系统,可实现远程监控。
在实现本系统的过程中,发明人发现每年各地基站都发生过基站机房起火燃烧,使基站设备烧毁,通信中断,造成重大的经济损失和恶劣的社会影响。发明人对部分基站起火的原因进行了技术分析,得出起火原因是由于设备供电电压系统短路,接触不良等引起的跳火、打火现象,引发的火种造成机板机柜起火燃烧机房。虽然目前机房设备设有烟雾告警设备,但必须在起火有烟雾时才能启动,不能有效预防火灾现象发生。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种无人基站机房防火预警监控方法和系统,能对基站设备供电系统负荷不明原因的增加、对接触不良引起的打火等现象,分别通过与电源串联的电阻进行取样,当电流增加时,取样电阻压降变化作为取样值,实现告警监控,从而提前发现基站机房火灾的前兆,可及时自动切断交流电源和及时派技术人员上站检查,消除火灾隐患。
本发明解决以上技术问题的技术方案是:
无人基站机房防火预警监控方法,其特征在于:在正常负荷情况下,对于无人基站供电电源的电压进行取值,与预先设置的门限电压值进行比较,当电压的取值与门限电压值进行比较后,有异常的电流增加或者负荷增加,则输出告警信号。
所述方法中的取值是指在电源线上串联取样电阻,对取样电阻的压降电压进行取值。
所述方法中的比较是通过在电压比较器上设置电压门限值,然后将取样电阻的压降电压和电压门限值进行比较。
所述方法可以通过无人基站机房防火预警监控系统实现,该系统包括与电源串联的取样电阻和通过跨接在取样电阻上的电源异常变化监测电路,电源异常变化监测电路包括依次连接的电压比较器、隔离耦合单元、逻辑运算单元、输出告警模块、远程监控告警接口。
所述电压比较器包括依次连接的标准电压源、比较器、滞后电路、输出驱动单元。
所述电源异常变化监测电路包括交流电源异常变化检测电路和直流电源异常变化检测电路:
所述交流电源异常变化检测电路包括与三相交流电连接的空气开关、通过空气开关与三相电源对应串联的取样电阻,还包括与取样电阻依次对应的电压比较器、隔离耦合单元、逻辑运算单元,最后三个分别的逻辑运算单元再汇总连接至总逻辑运算单元,总逻辑运算单元再连接至输出告警模块;
所述交流电源异常变化检测电路的输出告警模块通过依次连接的放大器、隔离器和告警驱动模块组成;
所述交流电源异常变化检测电路的远程监控告警接口,远程监控告警接口与空气开关之间通过延时导通器形成回路。
所述直流电源异常变化检测电路与配备有蓄电池组的开关电源柜和基站主设备之间串联的取样电阻连接。
本系统的工作原理如下:
在一个正常负荷情况下,电流从取样电阻上压降电压为一个标准值,在电压比较器中预先设置门限电压值,当取样电压值超过门限电压值时,电压比较器导通,输出一个驱动信号至逻辑运算单元,通过输出告警模块,产生一个电流增大的异常告警信号至远程监控告警接口。
交流电源异常变化检测电路是在三相交流电的A、B、C三相电源线上分别串联取样电阻,分别从串联的电阻取样,分别接入电压比较器进行比较。
直流电源异常变化检测电路是对基站主设备供电的直流电源进行取样监示,也是在直流供电线上串联一个取样电阻,将取样电阻上的压降异常变化接入电压比较器判断后,启动不明原因的电流增加、负荷增加的告警输出。
当设备或连接部分发生接触打火、跳火时,产生连续的高脉冲电流,经过取样电阻取得相应的连续高脉冲电压,此高脉冲电压接入电压比较器,使电压比较器导通,产生导通脉冲,此脉冲进入滞后电路,当连续产生多次脉冲导通的判断后,启动打火告警输出至远程监控告警接口。
本发明的有益效果如下:
通过设立的二级火灾隐患检测,第一对交流电源市电380V或220V的电能负荷增加及打火、跳火的检测;第二对由开关电源柜输出供主设备的直流48V或24V电源负荷增加(不明原因增加)以及直流电源短路、打火的检测,能提前发现基站机房火灾的前兆,可及时自动切断交流电源和及时派技术人员上站检查,消除火灾隐患。
附图说明
图1为本发明的交流电源检测的原理图
图2为本发明的直流电源检测的原理图
具体实施方式
如图1-2所示,无人基站机房防火预警监控方法和系统,在正常负荷情况下,对于无人基站供电电源的电压进行取值,与预先设置的门限电压值进行比较,当电压的取值与门限电压值进行比较后,有异常的电流增加或者负荷增加,则输出告警信号。
所述方法中的取值是指在电源线上串联取样电阻,对取样电阻的压降电压进行取值。
所述方法中的比较是通过在电压比较器上设置电压门限值,然后将取样电阻的压降电压和电压门限值进行比较。
所述方法可以通过无人基站机房防火预警监控系统实现,该系统包括与电源串联的取样电阻和通过跨接在取样电阻上的电源异常变化监测电路,电源异常变化监测电路包括依次连接的电压比较器、隔离耦合单元、逻辑运算单元、输出告警模块、远程监控告警接口。
所述电压比较器包括依次连接的标准电压源、比较器、滞后电路、输出驱动单元。
所述电源异常变化监测电路包括交流电源异常变化检测电路和直流电源异常变化检测电路:
所述交流电源异常变化检测电路包括与三相交流电连接的空气开关、通过空气开关与三相电源对应串联的取样电阻,还包括与取样电阻依次对应的电压比较器、隔离耦合单元、逻辑运算单元,最后三个分别的逻辑运算单元再汇总连接至总逻辑运算单元,总逻辑运算单元再连接至输出告警模块;
所述交流电源异常变化检测电路的输出告警模块通过依次连接的放大器、隔离器和告警驱动模块组成;
所述交流电源异常变化检测电路的远程监控告警接口,远程监控告警接口与空气开关之间通过延时导通器形成回路。
所述直流电源异常变化检测电路与配备有蓄电池组的开关电源柜和基站主设备之间串联的取样电阻连接。
本系统的工作原理如下:
在正常负荷情况下,电流从取样电阻上压降电压为一个标准值,在电压比较器中设置一个大于标准值2倍的电压值(可根据具体情况设置),作为电压比较器的门限电压值,当取样电压值超过2倍门限电压值时,电压比较器导通,输出一个驱动信号至逻辑运算单元,通过输出告警模块,产生一个电流增大的异常告警信号至远程监控告警接口。
交流电源异常变化检测电路是在三相交流电的A、B、C三相电源线上分别串联取样电阻,分别从串联的电阻取样,分别接入电压比较器进行比较。
直流电源异常变化检测电路是对基站主设备供电的48V(或24V)直流电源进行取样监示,也是在48V(或24V)直流供电线上串联一个取样电阻,将取样电阻上的压降异常变化接入电压比较器判断后,启动不明原因的电流增加、负荷增加的告警输出。
当设备或连接部分发生接触打火、跳火时,产生连续的高脉冲电流,经过取样电阻取得相应的连续高脉冲电压,此高脉冲电压接入电压比较器,使电压比较器导通,产生导通脉冲,此脉冲进入滞后电路,当连续产生5次以上(可根据具体情况设置)脉冲导通的判断后,启动打火告警输出至远程监控接口。
当告警时间越过20分钟(可调整)后,延时导通器输出一个延时告警信号至市电空气快关,驱动空气开关自动切断三相电源,从而及时切断可能有三相电源引起的火灾隐患,此时设备供电全部由低电压的蓄电池承担。

Claims (10)

1.无人基站机房防火预警监控方法,其特征在于:在正常负荷情况下,对于无人基站供电电源的电压进行取值,与预先设置的门限电压值进行比较,当电压的取值与门限电压值进行比较后,有异常的电流增加或者负荷增加,则输出告警信号。
2.根据权利要求1所述的无人基站机房防火预警监控方法,其特征在于:所述方法中的取值是指在电源线上串联取样电阻,对取样电阻的压降电压进行取值。
3.根据权利要求1所述的无人基站机房防火预警监控方法,其特征在于:所述方法中的比较是通过在电压比较器上设置电压门限值,然后将取样电阻的压降电压和电压门限值进行比较。
4.根据权利要求1所述方法是通过无人基站机房防火预警监控系统实现,其特征在于:该系统包括与电源串联的取样电阻和通过跨接在取样电阻上的电源异常变化监测电路,电源异常变化监测电路包括依次连接的电压比较器、隔离耦合单元、逻辑运算单元、输出告警模块、远程监控告警接口。
5.根据权利要求3或4所述的无人基站机房防火预警监控方法和系统,其特征在于:所述电压比较器包括依次连接的标准电压源、比较器、滞后电路、输出驱动单元。
6.根据权利要求4所述的无人基站机房防火预警监控系统,其特征在于:所述电源异常变化监测电路包括交流电源异常变化检测电路和直流电源异常变化检测电路:
所述交流电源异常变化检测电路包括与三相交流电连接的空气开关、通过空气开关与三相电源对应串联的取样电阻,还包括与取样电阻依次对应的电压比较器、隔离耦合单元、逻辑运算单元,最后三个分别的逻辑运算单元再汇总连接至总逻辑运算单元,总逻辑运算单元再连接至输出告警模块;
所述交流电源异常变化检测电路的输出告警模块通过依次连接的放大器、隔离器和告警驱动模块组成;
所述交流电源异常变化检测电路的远程监控告警接口,远程监控告警接口与空气开关之间通过延时导通器形成回路。
7.根据权利要求4所述的无人基站机房防火预警监控系统,其特征在于本系统的工作原理如下:在正常负荷情况下,从取样电阻上取压降电压值,在电压比较器中预先设置门限电压值,当取样电压值超过门限电压值时,电压比较器导通,输出一个驱动信号至逻辑运算单元,通过输出告警模块,产生一个电流增大的异常告警信号至远程监控告警接口。
8.根据权利要求4或7所述的无人基站机房防火预警监控系统,其特征在于:所述交流电源异常变化检测电路是在三相交流电的A、B、C三相电源线上分别串联取样电阻,分别从串联的电阻取样,分别接入电压比较器进行比较。
9.根据权利要求4或7所述的无人基站机房防火预警监控系统,其特征在于:所述直流电源异常变化检测电路是对基站主设备供电的直流电源进行取样监示,在直流供电线上串联一个取样电阻,将取样电阻上的压降异常变化接入电压比较器判断后,启动不明原因的电流增加、负荷增加的告警输出。
10.根据权利要求4或7所述的无人基站机房防火预警监控系统,其特征在于:当经过取样电阻取得连续高脉冲电压时,高脉冲电压接入电压比较器,使电压比较器导通,产生导通脉冲,然后脉冲进入滞后电路,当连续产生多次脉冲导通的判断后,启动打火告警输出至远程监控接口。
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