CN103869777A

CN103869777A - 智能监控系统

Info

Publication number: CN103869777A
Application number: CN201410089670.5A
Authority: CN
Inventors: 吴爱华; 王荣超; 张家琦
Original assignee: Zhejiang Ruineng Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Ruineng Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明提供一种智能监控系统，用于监控移动基站的多源制冷系统的环境状态，所述智能监控系统的结构包括用于监测移动基站的环境状态的监控主模块、电能信息采集模块、GPRS通信模块、多模态空调控制模块，该智能监控系统将基站环境信息传输到企业服务器软件进行分析管理，并给出相关的报警信息；同时又可以通过软件远程修改基站网络监控系统现场参数，真正达到基站的无人值守。

Description

智能监控系统

技术领域

本发明涉及一种智能监控系统，尤其是一种用于监控移动基站的环境状态的智能监控系统。

背景技术

现有技术中移动基站内是需要人工值守的。通过人工的方式收集信息，并针对收集信息进行处理。由于移动基站的数量是巨大的，因此需要大量的人员去对移动基站进行管理。这必然导致大量人员的浪费。

因此，有必要设计一种智能监控系统以便管理移动基站。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种便利管理移动基站的智能监控系统。本发明提供一种智能监控系统，用于监控移动基站的多源制冷系统的环境状态，所述智能监控系统的结构包括用于监测环境状态的监控主模块、电能信息采集模块、GPRS通信模块、多模态空调控制模块。

优选的，所述电能信息采集模块通过RS485总线与电表连接。

优选的，所述电能信息采集模块的电路构成为：处理器（54）的第一通信端口UART0连接到通信跳线器（55），通信跳线器（55）连接RS232总线驱动器（57），RS232总线驱动器（57）分别连接到电能信息采集总线端口（58）并与RS232总线（61）连接，通信跳线器（55）连接RS485总线驱动器（56），RS485总线驱动器（56）经保护电路分别连接到电能信息采集总线端口（58）并与RS485总线（62），处理器（54）的第二通信端口与RS485总线驱动器（51）连接作为RS485总线（62）流控制信号。

与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：该智能监控系统将基站环境信息传输到企业服务器软件进行分析管理，并给出相关的报警信息；同时又可以通过软件远程修改基站网络监控系统现场参数，真正达到基站的无人值守。

附图说明

图1是移动基站监控网络系统结构。

图2是移动基站网络监控主模块结构框图A₁。

图3是移动基站网络监控主模块结构框图A₂。

图4是移动基站网络监控主模块结构框图A₃。

图5是网络监管主模块的输入电路。

图6是网络监控主模块的输出电路。

图7是网络监管主模块的电源电路图。

图8是网络监控主模块的SPI总线图。

图9是网络监控主模块的RS485总线及保护电路图。

图10是网络监控电能信息采集模块结构图。

图11是网络监控多模态空调控制模块结构图。

图中：1、IDE30-2.0连接器；2、输入指示灯；3、处理器；4、反向器；5、输出指示灯；6、FLASH存储器；7、通信转换芯片；8、RS485总线驱动器；9、功能扩展通信端子；10、JTAG调试接口；11、电源管理芯片；25、A₁-A₂连接器；12、开关输入端子；13、光电隔离器；14、比较滤波器；15、IDC30-2.0连接器；16、继电器输出端子；17、继电器；18、驱动三极管；19、RS485总线驱动器；20、DB9-F接口；21、通信选择跳线器；22、RS485总线驱动器；23、通信端子；24、RS232总线驱动器；26、A₂-A₃连接器；27、DC+12V输入电源；28、A₂-A₃连接器；29、RS485总线（与空调控制器通信接口）；30、RS232与GPRS通信输入/输出端子；31、RS485与运行商通信总线；32、RS232与运行商通信总线；33、A₂-A₃连接器；34、2A保险丝；35、+5V电源变换器；36、+3.3V电源变换器；50、电源与RS485通信端口；51、RS485总线驱动器；52、1A保险丝；53、3.3V电源转换器；54、处理器；55、通信跳线器；56、RS485总线驱动器；57、RS232总线驱动器；58、电能信息采集总线端口；59、电源管理芯片；60、JTAG调试端口；61、RS232总线；62、RS485总线；63、RS485总线；65、RS485通信端口；66、RS485总线驱器；67、空调控制处理器。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明包括：包括用于监控移动基站的环境状态的监控主模块A、电能信息采集模块B，GPRS通信模块C，多模态空调控制模块D，其中：

如图1所示，结构上移动基站环境状态的智能监控系统包括多模态空调控制模块D、电能信息采集模块B、监控主模块A和GPRS通信模块C。该智能监控系统的信息传输网络由二层网络组成，即用于采集现场信息的RS485环境信息采集网络及GPRS以太网远程信息测控网络。企业服务器软件E与GPRS通信模块建立以太网通信链路，实现监控网络的链路管理与信息管理。

如图2至图4揭示了监控主模块A。监控主模块A的结构为三层背包方式。下面一层为电源层A₃。中间层为输入/输出层A₂。上面一层为处理层A₁。电源层A₃和输入/输出层A₂之间由A₂-A₃连接器28连接。输入/输出层A₂和处理层A₁之间由A₁-A₂连接器25连接。监控主模块A主要功能包括移动基站环境状态信息采集、基站环境信息的远程传输、提供运行商信息传输接口、智能监控系统功能扩展、开关输入输出以及相关的电源、滤波等辅助电路组成。

各功能实现如下：

基站环境状态信息采集以RS485总线29将多模态空调控制模块D的状态、环境信息(包括各测量点温度信息)及空调运行状态应用自定义的通信协议传经输入/输出层A₂的通信端口即DB9-F接口20，传输到MAX3485型RS485总线驱动器19，再经A₁-A₂连接器传输到LPC2138型处理器3的第一通信端口UART0。监控主模块A的处理器LPC2138的第一通信端口UART0经A₁-A₂连接器25与RS485总线驱动器19连接，通过RS485总线29与自定义通信协议实现基站环境信息对象的数据采集。

基站环境信息的远程传输是由处理器3的第二通信端口UART1经A₁-A₂连接器25、通信选择跳线器21最终与MAX3232型RS232总线驱动器24的第一路连接。将TTL的通信信号转化为RS232电平的通信信号，并与RS232总线32连接。通信选择跳线器21的另一个端口与MAX3485型RS485总线驱动器22的TTL端连接，经通信端口23最终与RS485总线31连接。并由此与GPRS通信模块C连接，实现采集信息的远程传输。从而构成基站信息与企业服务器软件E之间的以太网通信连接，并将基站环境信息传输到企业服务器软件E进行分析管理，并给出相关的报警信息；同时，又可以通过软件远程修改基站网络监控系统现场参数，真正达到基站环境的无人值守。

提供运行商信息传输接口是由处理器3的SPI接口与SC16IS762型通信转换芯片7连接。处理器3的P0.7作为片选信号与通信转换芯片7的CS片选连接，完成SPI的寻址。通信转换芯片7的第一通信端口A口经A₁-A₂连接器25与MAX3232型RS232总线驱动器24的第二端口连接，其RS232电平端口经通信端口23与RS232总线30连接30，为运行商获取基站信息的提供通道。

智能监控系统功能扩展是由通信转换芯片7来实现。通信转换芯片7的第二通信端口B口与MAX3485型RS485总线驱动器8的TTL电平端口连接，并由通信转换芯片7的RSTB输出线实现RS485通信的流控制。MAX3485型RS485总线驱动器8的RS485电平端口经功能扩展通信端子9为功能扩展提供一个RS485总线接口。

基站环境状态监控信息的掉电存储是通过处理器3的SPI接口与AT45D081D型FLASH存储器6连接。处理器3的P1.25提供给FLASH存储器6的片选信号。处理器3根据设定规则将监控数据存储到FLASH存储器6中，达到掉电保护的目的。

如图5所示，开关输入信号由开关输入端口12经电阻R₁₁与TLP521-2型光电隔离器13（引脚1）连接。电阻R₆与光电隔离器13并联连接，以达到保护光电隔离器的目的。光电隔离器13的输出端（引脚8）经电阻R₃₆与+5V电源连接。同时，光电隔离器13与LM339型比较滤波器14（引脚7）连接。比较滤波器14（引脚6）提供一个比较参考电压。比较滤波器14（引脚1）一方面与上拉电阻R₅₁连接，另一方经A₁-A₂连接器25与LED指示灯及处理器3的P0.30连接，实现开关信号输入。

如图6所示揭示继电器17开关输出电路。处理器3的P0.23一方面与输出指示灯5的二极管（DS₁₃）的K引脚连接，另一方面与74HC04型反相器4（引脚1）连接。反相器4（引脚2）经A₁-A₂连接器25与电阻R₁₇连接，以驱动三极管T₁₁，并由T₁₁来驱动继电器17，实现继电器17的控制输出。

如图7所示，智能监控系统主模块A的输入电源为+12V，实际所需要的电源有+12V(继电器用)，+5V及+3.3V等。由电源端口27引入DC12V输入与二极管（D₈的引脚A）连接，经A₂-A₃连接器26与T₂保险丝连接，T₂保险丝的另一输出与电容C₁及LM2575-5V型开关电源变换器35（引脚1）连接。T₂保险丝的另一输出同时与电容C₅及LM2575-3.3V型开关电源变换器36（引脚1）连接。LM2575-5V型开关电源变换器35（引脚2和引脚4）与电感H₁、快速回复关D₁和电容C₂构成开关振荡输出电路，经C₃、L₁、C₄构成的滤波电路输出系统所需要的稳定的DC5V电源，并经A₂-A₃连接器26（引脚3）为系统提供5V电源。LM2575-3.3V型开关电源变换器36（引脚2和引脚4）与电感H₂、快速回复关D₂和电容C₆构成开关振荡输出电路，经C₇、L₂、C₈构成的滤波电路输出系统所需要的稳定的DC3.3V电源，并经A₂-A₃连接器26（引脚5）为系统提供3.3V电源。

如图8所示，揭示了处理器3实现SPI寻址的电路图。处理器3的引脚P0.4设定为SPI的CLK信号，P0.5为主进从出数据信号，P0.6为主出从进数据信号，分别与SC16IS762型通信转换芯片7（引脚11、引脚12、引脚13）连接，同时与FLASH存储器6（引脚1、引脚2、引脚8）连接构成SPI总线网络。处理器3的P0.7和P1.25分别为SC16IS762型通信转换芯片7和FLASH存储器6提供片选信号，实现SPI的寻址。

如图9所示，揭示了对RS485总线保护的电路。来自处理器3的通信信号RXD和TXD分别连接到MAX3485型RS485总线驱动器19（引脚1和引脚4）。处理器3的P0.31连接到MAX3485型RS485总线驱动器19（引脚2和引脚3）作为RS485总线的流控制信号。MAX3485型RS485总线驱动器19（引脚6，RS485-A信号）与电阻R₂、R₃、R₄及电容C₃连接，R₄的另一端与TVS管D₂、D₄连接。MAX3485型RS485总线驱动器19（引脚7，RS485-B信号）与R₁、R₂、R₅和C₄连接，R₅的另一段与TVS管D₃、D4连接，达到RS485总线的保护作用。

如图10所示，电能信息采集模块B是实现电能表信息采集及采集信息的组包发送给监控主模块A。处理器54的第一通信端口UART0（RXD、TXD）分别连接到通信跳线器55（引脚4和引脚3）。通信跳线器55（引脚1）连接MAX3232型RS232总线驱动器57（引脚10）。通信跳线器55（引脚2）连接MAX3232型RS232总线驱动器57（引脚9）。RS232总线驱动器57（引脚7，RRXD；引脚8，RTXD）分别连接到电能信息采集总线端口58（引脚4和引脚5）并与RS232总线61连接。通信跳线器55（引脚5）连接MAX3485型RS485总线驱动器56（引脚4）。通信跳线器55（引脚6）连接MAX3485型RS485总线驱动器56（引脚1）。RS485总线驱动器56（引脚6A和引脚7B）经保护电路分别连接到电能信息采集总线端口58（引脚1和引脚2）并与RS485总线62连接。处理器54的第二通信端口P0.8(TXD1)和P0.9(RXD1)与MAX3485型RS485总线驱动器51（引脚4和引脚1）连接。处理器54的引脚P0.16连接到RS485总线驱动器51（引脚2和引脚3）作为RS485总线流控制信号。

如图11所示，多模态空调控制处理器67的通信端口与MAX3485型RS485总线驱动66（引脚1和引脚4）连接。MAX3485型RS485总线驱动66（引脚6和引脚7）经滤波及保护电路连接RS485通信端口65（引脚1和引脚2），并连接到RS485总线29，与监控主模块A及电能信息采集模块B构成基站环境信息采集底层网络。

基站电能信息采集模块B：基站电能信息采集通过RS485总线62（J3端口）与电表连接，构成电表信息通信链路，应用DL/T645-1997标准通信协议，实现电能表信息到电能信息采集模块B的数据交换。处理器54的第二通信端口与RS485驱动器56连接，并通过电源与通信端口50与监控主模块A构成信息采集RS485总线29，通过对模块地址编码实现网络寻址及信息传输。

GPRS通信模块C与企业服务器软件E：监控主模块A通过RS232总线32与D820型GPRS通信模块建立以太网通信连路，应用TCP协议将移动基站的信息发送企业服务器；企业服务器软件E将各个远程的GPRS通信连接存储在数据库中，用分时查询的方法将远程信息收集到服务器数据库，并给出信息的图形化显示及报警输出。

多模态空调控制器D：多模态空调控制器D包括基站环境温度的采集包括室外温度、回风温度、各风机口温度、移动基站室内环境温度等6个温度点，以及空调三种工作模式工作，即大空调运行模式（C1模式）、小空调运行模式(C2模式)及水冷机运行模式（C3），根据环境温度的不同空调运行模式可以由上述三种模式组合，形成多模式基站环境控制，以达到基站环境控制的节能效果。RS485总线输出与监控主模块A的DB9-F端20连接，构成RS485总线，通过自定义协议可以实现基站环境信息与监控主模块的信息传输。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种监控系统，用于监控移动基站的多源制冷系统的环境状态，其特征在于：所述监控系统的结构组成包括用于监测移动基站的环境状态的监控主模块、电能信息采集模块、GPRS通信模块、多模态空调控制模块。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述电能信息采集模块通过RS485总线与电表连接。

3.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述电能信息采集模块的电路构成为：处理器（54）的第一通信端口UART0连接到通信跳线器（55），通信跳线器（55）连接RS232总线驱动器（57），RS232总线驱动器（57）分别连接到电能信息采集总线端口（58）并与RS232总线（61）连接，通信跳线器（55）连接RS485总线驱动器（56），RS485总线驱动器（56）经保护电路分别连接到电能信息采集总线端口（58）并与RS485总线（62），处理器（54）的第二通信端口与RS485总线驱动器（51）连接作为RS485总线（62）流控制信号。