CN103063255B - 一种通信塔监测方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信塔监测系统，该系统包括：传感器，其采集通信塔的信息；监测单元，判断传感器采集的通信塔的信息中是否包括达到相应告警门限的信息，若判断结果是，则将达到相应告警门限的信息作为告警信息发送至与监测中心；监测中心判断与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端是否在线，若判断结果为在线，则将告警信息实时发送至维护终端；维护终端，将告警信息以及与告警信息对应的解决方案呈现给维护人员。本发明通过判断采集的通信塔信息中是否包括达到告警门限的信息，以及对告警信息的级别进行确定，在向维护人员报告告警信息时，根据告警级别来报告，使得维护人员明确按照优先级别来进行处理，在处理异常情况时更加及时和准确。

Description

一种通信塔监测方法及其系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通信塔监测方法及其系统。

背景技术

随着移动通信技术的快速发展，作为通信基站的通信塔也遍布各地。铁路通信塔的安全性是铁路通信的重要保障。

目前对已建成的通信塔的安全性检侧和健康评价还没有制定相应的规范和制度,也没有可靠的检测手段及健康评估方法，多采用人工巡检维护保养。由于大部分通信塔是设立在偏远地区，因此人工巡检往往存在不能及时检测、排查事故隐患的情况。

因此，亟需一种方案以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够可靠检测通信塔的通信塔检测方法及其系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种通信塔监测系统，该系统包括：安装在通信塔上的传感器、与传感器对应连接的监测单元、与监测单元连接的监测中心，以及与通信塔关联的管理通信塔的维护终端，其中，

传感器，其采集通信塔的信息；

监测单元，其判断所述传感器采集的通信塔的信息中是否包括达到相应告警门限的信息，其中，若判断结果是，则将所述达到相应告警门限的信息作为告警信息发送至所述监测中心；

监测中心，其判断与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端是否在线，若判断结果为在线，则将所述告警信息实时发送至所述维护终端；

维护终端，其将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给维护人员。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述监测单元在判断所述传感器采集的通信塔的信息中未包括达到相应告警门限的信息，且所述信息有效，则将所述信息作为实时信息发送至所述监测中心；

所述监测中心判断与对应实时信息的通信塔相关联的维护终端是否在线，若判断结果为在线，则将所述实时信息实时发送至所述维护终端；

所述维护终端显示所述实时信息。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述维护终端进一步用于，

在接收到所述告警信息时，确定所述告警信息的告警级别，并根据不同的告警级别利用不同的方式将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给所述维护人员。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述维护终端进一步用于，

在接收到多个告警信息时，确定各个所述告警信息的告警级别，并按照告警级别的优先顺序分别将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给所述维护人员。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述维护终端进一步用于，

通过将所述告警信息与所述维护终端已存储的告警信息历史记录进行比较或根据不同级别的告警门限来确定各个所述告警信息的告警级别。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述监测中心进一步用于，

在判断为与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端不在线时，所述监测中心存储所述告警信息并侦听所述维护终端的在线状态，一旦侦听到所述维护终端在线，则将所述告警信息发送至与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述监测单元通过铁路专网与所述监测中心连接。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述传感器包括：倾角传感器、振动传感器、气象传感器和/或沉降传感器。

根据本发明又一方面的通信塔监测系统，所述维护终端通过HTTP协议与所述监测中心的Web服务器进行通信，以及所述维护终端采用WCF双工协议与所述监测中心的应用服务器进行通信。

根据本发明的另一方面，还提供了一种通信塔监测方法，包括：

传感器采集通信塔的信息；

监测单元判断所述传感器采集的通信塔的信息中是否包括达到相应告警门限的信息，其中，若判断结果是，则将所述达到相应告警门限的信息作为告警信息发送至与所述监测单元连接的监测中心；若所述传感器采集的通信塔的信息中未包括达到相应告警门限的信息，且所述信息有效，则将所述信息作为实时信息发送至所述监测中心；

监测中心判断与对应告警信息或实时信息的通信塔相关联的维护终端是否在线，若判断结果为在线，则将所述告警信息或实时信息实时发送至所述维护终端；若与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端不在线时，所述监测中心存储所述告警信息并侦听所述维护终端的在线状态，一旦侦听到所述维护终端在线，则将所述告警信息发送至与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端；

维护终端将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给维护人员或显示所述实时信息。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

本发明通过判断采集的通信塔信息中是否包括达到告警门限的信息，以及对告警信息的级别进行确定，在向维护人员报告告警信息时，根据告警级别来报告，使得维护人员明确按照优先级别来进行处理，在处理异常情况时更加及时和准确。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的通信塔监测方法的流程示意图；

图2是根据本发明第二实施例的通信塔监测系统的结构示意图；

图3是根据本发明第二实施例的通信塔监测系统维护终端的功能结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

第一实施例

图1是根据本发明第一实施例的通信塔监测方法的流程示意图，下面参考图1，详细说明本实施例的各个步骤。

步骤S110，传感器采集通信塔的信息。

具体地，通过利用安装在通信塔上的传感器在设定时间内或实时采集关于该通信塔的信息。其中，设定时间一般为1秒，通信塔的信息包括通信塔的倾斜角度、风速风向信息、沉降信息等。

步骤S120，监测单元判断传感器采集的通信塔的信息中是否包括达到相应告警门限的信息。

具体地，若判断结果是，则将达到相应告警门限的信息作为告警信息发送至与监测单元连接的监测中心中；若传感器采集的通信塔的信息中未包括达到相应告警门限的信息，且信息有效，则将所述信息作为实时信息发送至所述监测中心。可以通过铁路2M专网将这两种信息传送至监测中心。

举例而言，如果将倾斜角度的告警门限设置为1度，那么如果采集到的倾斜角度大于等于1度时，即将这条信息作为告警信息发送给监测中心；如果采集到的倾斜角度小于1度，则将这条信息作为实时信息发送至监测中心。

步骤S130，监测中心判断与对应告警信息或实时信息的通信塔相关联的维护终端是否在线。

具体地，若判断结果为在线，则将告警信息或实时信息实时发送至维护终端；若与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端不在线时，则监测中心存储告警信息并侦听维护终端的在线状态，一旦侦听到维护终端在线，则将告警信息发送至与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端。

优选地，监测中心可以利用短信、邮件或语音方式将告警信息以及与告警信息对应的解决方案报告给管理与告警信息对应的通信塔的维护人员。

通过上述操作，可以及时通知维护人员，对出现异常的通信塔进行维护，避免发生故障。

步骤S140，维护终端在接收到监测中心的数据后，将告警信息以及与告警信息对应的解决方案呈现给维护人员或显示实时信息。

具体地，如果信息为实时信息，则将该信息在监测窗口中动态显示；如果信息为告警信息，则将告警信息以及与告警信息对应的解决方案呈现给维护人员。

优选地，维护终端在接收到告警信息时，确定告警信息的告警级别，并根据不同的告警级别利用不同的方式将告警信息以及与告警信息对应的解决方案呈现给维护人员。可以通过以下方法来确定各个告警信息的告警级别。

（1）通过将告警信息与维护终端已存储的告警信息历史记录进行比较。

例如，根据维护终端存储的告警信息历史记录，判断该告警信息是新告警还是已有告警，如果是新告警，则将该条告警信息确定为紧急告警级别，在维护终端中进行声光告警并在界面中生动清晰的显示告警信息以报告给维护人员；如果是已有告警且级别相比前一次告警信息高，则将该条告警信息确定为重要告警级别；若是已有告警且级别相比前一次告警信息低或相同，则将该条告警信息确定为一般告警级别。

（2）根据各种信息的不同级别的告警门限，来确定各个告警信息的告警级别。

告警门限可以在监测单元中设置，也可以在维护终端中设置。在本实施例中，一般设置为三个告警级别，一般告警、重要告警和紧急告警。

例如，在风力小于2级的情况下，自立式铁塔垂直倾斜度在大于全塔高度的1/1000时，单管塔垂直倾斜度在大于全塔高度的1/750时，将系统发出的告警信息确定为一般告警级别。当有风荷载影响时应能进行相应修正，并予以告警。在以风载荷为主的荷载标准组合作用下，当铁塔监测点的水平位移达到铁塔标准水平位移极限值的80%时，将系统发出的告警信息确定为重要告警级别；当监测点的水平位移达到极限值时，将系统发出的告警信息确定为紧急告警级别。

如上所述，对于紧急告警级别或重要告警级别的告警信息，需要维护人员的特别注意，所以要以明显的声光报警方式来报告维护人员进行处理；而对于一般告警级别，只需在告警列表中提醒，并更新告警时间即可。

需要说明的是，在维护终端接收到多个告警信息时，首先，确定各个告警信息的告警级别，并按照告警级别的优先顺序分别将告警信息以及与告警信息对应的解决方案报告给维护人员。

通过对告警信息分析判断，来确定告警信息的告警级别，使得在维护人员处理异常情况时，能够更加清晰地明确各种异常的优先级别，优先地处理最紧急的情况。

第二实施例

图2是根据本发明第二实施例的通信塔监测系统的结构示意图，下面参考图2，详细说明本发明实施例的系统的各个部分和各个部分的功能。

如图2所示，通信塔监测系统包括：传感器层、采集主机、监测中心和维护终端。其中，传感器层中包括分别安装在各个通信塔上的各个传感器；采集主机包括分别与各个传感器对应连接的各个监测单元；监测中心与各个监测单元连接，以及分别与各个通信塔关联的管理通信塔的各个维护终端。

需要说明的是，该系统也可以仅对一个通信塔进行监测，此时，与该通信塔对应的传感器、监测单元和维护终端的个数也分别为一个。

该系统整体实现对通信铁塔全面的监测，每个部分之间都有单独的传输方式，从图2中可知，四个层次之间包括A、B、C、D四种接口，A接口为传感器和监测单元之间的通信接口，是用百米屏蔽线直接连接的。B接口是采用由微软发展的一组数据通信的应用程序开发接口（WindowsCommunicationFoundation，简称WCF）的铁路专网传输、C和D分别是采用http协议和WCF双工协议的网络传输，也是基于铁路现有的专网。

由于系统中增加了线路管理，可以对某条线路上的通信塔进行监测，符合当前铁路人员的使用习惯，便于操作。

传感器层，其使用传感器实现在设定时间内或者实时采集通信塔状态、环境状态等信息。其主要由传感器和传感器附属盒组成，其中传感器包括倾角传感器、振动传感器、气象传感器和/或沉降传感器，其中，倾角传感器用来检测通信塔的倾斜度，振动传感器用来检测通信塔的振动频率，气象传感器用来检测风速风向、温湿度等气象信息，沉降传感器用来检测通信塔的塔基沉降，各个传感器统一由12v直流供电，传感器附属盒主要实现电源转换、数据转换的功能。

由于监测单元是通过通用接口接入的传感器设备，如果传感器厂家或型号改变，只需进行相应的协议转换就能接入本系统，兼容性较好。

采集主机由多个监测单元构成，各个监测单元分别与传感器层的各个传感器连接，主要实现实时接收传感器层中各个传感器采集到的数据，实现对数据的识别、分析、存储及简单的人机交互，并将必要的分析处理结果等信息数据传输至远程监测中心。

具体地，监测单元判断传感器采集的通信塔的信息中是否包括达到相应告警门限的信息，其中，若判断结果是，则将达到相应告警门限的信息作为告警信息发送至与监测单元连接的监测中心；若判断传感器采集的通信塔的信息中未包括达到相应告警门限的信息，且所述信息有效，则将信息作为实时信息发送至所述监测中心。

需要说明的是，采集主机为一台具有环境适应性的工控机，用于收集、处理和存储来自传感器的数据。监测单元设计为windows应用程序。负责从传感器接收数据、对数据进行分析处理并存储在它自身的数据库中。当接收到的数据达到报警条件（即告警门限）时，监测单元向监测中心传输报警信息。

其中，报警条件也可通过监测中心来设置，以针对不同地理条件下的铁塔进行适应性调整。除报警信息外，监测单元还可以在监测中心的要求下按指定的频率来向监测中心发送实时的监测数据，以方便监测人员及时观察塔的工作状态。

如图2所述，监测中心包括数据库服务器、应用服务器、Web服务器、接口服务器和通信服务器等，共同实现服务器的功能。应用服务器为维护终端软件提供服务，Web服务器在B/S架构上提供服务，接口服务器负责给第三方预留通信接口，通信服务器负责转发接收到的数据。这几个服务器可以用一台计算机实现，也可以部署在不同的计算机中并通过局域网连接实现。

监测中心配置了第三方接口服务器，预留了与上级管理部门管理信息系统的通信接口，用于传送全状态的告警信息；此外还可以接入短信平台、邮件平台、调度平台等，根据用户的需要扩展相应的功能。

监测中心实现对监测单元数据的获取，并将其存储至监测中心数据库服务器上。另一方面，监测中心还需将监测单元转来的数据进行分析整理，包括对运行数据的监视、告警的监视、历史数据的查询分析等。同时，为协调各项功能的运行，还需对诸如通信铁塔、组织结构、用户等进行管理。

关于告警的监视功能，具体地，监测中心在接收到上述两种信息后，要先判断出与对应告警信息或实时信息的通信塔相关联的维护终端是否在线。若判断结果为是，则将告警信息或实时信息发送至该维护终端，在判断为与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端不在线时，监测中心存储告警信息并侦听维护终端的在线状态，一旦侦听到维护终端在线，则将告警信息发送至与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端。

图3是根据本发明第二实施例的通信塔监测系统维护终端的功能结构示意图，维护终端包括B/S架构和C/S架构，满足不同用户的需求。

维护终端在接收到所述告警信息时，确定告警信息的告警级别，并根据不同的告警级别利用不同的方式将告警信息以及与告警信息对应的解决方案呈现给所述维护人员。

在维护终端接收到多个告警信息时，确定各个告警信息的告警级别，并按照告警级别的优先顺序分别将告警信息以及与告警信息对应的解决方案呈现给所述维护人员。

需要说明的是，通过将告警信息与维护终端已存储的告警信息历史记录进行比较或根据不同级别的告警门限来确定各个所述告警信息的告警级别。

C/S架构中的维护终端以图形、文本、声、光等方式，提供风速风向、温湿度、倾斜度、振动频率、塔基沉降实时状态等监测信息，以及告警信息和相应的工作预案，并具备信息查询和管理的功能。当某个基站的铁塔出现异常情况时，系统主界面通过对异常铁塔图标的警示渲染和语音播报向维护人员发出告警提示。B/S架构中的维护终端能够通过浏览器对组织结构、通信塔、用户进行管理，还可以对告警数据、实时数据、登陆日志、操作日志和异常日志进行查询。

B/S架构的维护终端通过HTTP协议与监测中心的Web服务器进行通信，C/S架构中的维护终端采用WCF双工协议与监测中心的应用服务器进行交互数据，并通过WCF中嵌入数据集的方法来访问数据库服务器。

本系统面向用户的人机交互系统同时采用B/S和C/S两种模式，既可以直接在浏览器上直接接入本系统，又可以通过安装客户端来实现更多人性化的服务，例如GIS地图、定位告警的通信塔、具体形象地监视每个传感器的数据。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种通信塔监测系统，其特征在于，包括：安装在通信塔上的传感器、与传感器对应连接的监测单元、与监测单元连接的监测中心，以及与通信塔关联的管理通信塔的维护终端，其中，

传感器，其采集通信塔的信息；

监测单元，其判断所述传感器采集的通信塔的信息中是否包括达到相应告警门限的信息，其中，若判断结果是，则将所述达到相应告警门限的信息作为告警信息发送至所述监测中心；

监测中心，其判断与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端是否在线，若判断结果为在线，则将所述告警信息实时发送至所述维护终端；在判断为与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端不在线时，所述监测中心存储所述告警信息并侦听所述维护终端的在线状态，一旦侦听到所述维护终端在线，则将所述告警信息发送至与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端；所述监测中心采用线路管理对某条线路上的通信塔进行监测；

维护终端，其将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给维护人员，其中，所述维护终端包括B/S架构和C/S架构，以满足不同用户的需求；其中，

所述监测中心包括数据库服务器、应用服务器、Web服务器、接口服务器和通信服务器；

所述维护终端进一步用于，在接收到所述告警信息时，确定所述告警信息的告警级别，并根据不同的告警级别利用不同的方式或者按照告警级别的优先顺序将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给所述维护人员；其中，所述维护终端进一步用于，通过将所述告警信息与所述维护终端已存储的告警信息历史记录进行比较来确定各个所述告警信息的告警级别。

2.根据权利要求1所述的通信塔监测系统，其特征在于，

所述监测单元在判断所述传感器采集的通信塔的信息中未包括达到相应告警门限的信息，且所述信息有效，则将所述信息作为实时信息发送至所述监测中心；

所述监测中心判断与对应实时信息的通信塔相关联的维护终端是否在线，若判断结果为在线，则将所述实时信息实时发送至所述维护终端；

所述维护终端显示所述实时信息。

3.根据权利要求1所述的通信塔监测系统，其特征在于，

所述监测单元通过铁路专网与所述监测中心连接。

4.根据权利要求3所述的通信塔监测系统，其特征在于，

所述传感器包括：倾角传感器、振动传感器、气象传感器和/或沉降传感器。

5.根据权利要求4所述的通信塔监测系统，其特征在于，

所述维护终端通过HTTP协议与所述监测中心的Web服务器进行通信，以及所述维护终端采用WCF双工协议与所述监测中心的应用服务器进行通信。

6.一种通信塔监测方法，其特征在于，包括：

传感器采集通信塔的信息；

监测单元判断所述传感器采集的通信塔的信息中是否包括达到相应告警门限的信息，其中，若判断结果是，则将所述达到相应告警门限的信息作为告警信息发送至与所述监测单元连接的监测中心；若所述传感器采集的通信塔的信息中未包括达到相应告警门限的信息，且所述信息有效，则将所述信息作为实时信息发送至所述监测中心；

监测中心判断与对应告警信息或实时信息的通信塔相关联的维护终端是否在线，若判断结果为在线，则将所述告警信息或实时信息实时发送至所述维护终端；若与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端不在线时，所述监测中心存储所述告警信息并侦听所述维护终端的在线状态，一旦侦听到所述维护终端在线，则将所述告警信息发送至与对应告警信息的通信塔相关联的维护终端；所述监测中心采用线路管理对某条线路上的通信塔进行监测；

维护终端将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给维护人员或显示所述实时信息，其中，所述维护终端包括B/S架构和C/S架构，以满足不同用户的需求；其中，

监测中心包括数据库服务器、应用服务器、Web服务器、接口服务器和通信服务器；

所述维护终端在接收到所述告警信息时，确定所述告警信息的告警级别，并根据不同的告警级别利用不同的方式或者按照告警级别的优先顺序将所述告警信息以及与所述告警信息对应的解决方案呈现给所述维护人员；其中，所述维护终端通过将所述告警信息与所述维护终端已存储的告警信息历史记录进行比较来确定各个所述告警信息的告警级别。