CN105444728A - 自动检测基站天线方位角的系统及方法 - Google Patents

自动检测基站天线方位角的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自动检测基站天线方位角的系统,包括第一功能模块,设置于基站天线的第一位置上,包括,第一处理器,于启动指令作用下产生一控制信号;相干光源,于控制信号的作用下产生相干光束;第二功能模块,设置于基站天线的第二位置上,包括,光电背板模块,包括一光电背板和排布于光电背板上的复数个光电效应传感器,光电背板与相干光源呈设定角度相对设置,其中一光电效应传感器于相干光束的照射下产生中断信号;第二处理器,于中断信号的作用下读取产生中断信号的光电效应传感器的地址数据,通过与参考地址数据进行对比,以获取基站天线的偏转角度。以上技术方案实现了基站天线偏转的实时精确测量及远程精确测量。

Description

自动检测基站天线方位角的系统及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体涉及一种检测基站天线方位角的系统及方法。
背景技术
手机基站天线在经历台风等恶劣天气后,角度会发生改变,从而导致基站服务范围内,信号资源分布不均匀,影响用户体验。传统技术主要依靠人工登高进行肉眼判断或遥控航模设备航拍发现天线偏转,由于手机基站天线高度较高,频繁的人工登高测量不太现实,而肉眼判断或遥控航模设备对于天线小角度发生偏转时根本没有办法进行识别。
发明内容
针对以上技术问题,提供一种自动检测基站天线方位角的系统及方法,以解决现有技术无法对天线小角度偏转进行识别的缺陷;
具体技术方案如下:
自动检测基站天线方位角的系统,其中,包括,
一第一功能模块,设置于基站天线的第一位置上,包括,
一第一处理器,于一启动指令作用下产生一控制信号;
一相干光源,与所述第一处理器连接,于所述控制信号的作用下产生相干光束;
一第二功能模块,设置于基站天线的第二位置上,包括,
一光电背板模块,包括一光电背板和排布于所述光电背板上的复数个光电效应传感器,所述光电背板与所述相干光源呈设定角度相对设置,其中一所述光电效应传感器于所述相干光束的照射下产生一中断信号;
一第二处理器,与所述光电背板模块连接,于所述中断信号的作用下读取产生所述中断信号的所述光电效应传感器的地址数据,通过与一参考地址数据进行对比,以获取基站天线的偏转角度。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,所述第一功能模块还包括一测试传感器,所述测试传感器设置于所述基站天线上于所述基站天线偏转时产生所述启动指令。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,还包括一远程通信模块,与所述第二处理器连接,通过远程通信的方式发送所述基站天线的偏转角度至运营商系统;或,通过远程通信的方式接收运营商系统的测试命令以发送所述启动指令启动测试过程。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,所述第二处理器连接一存储单元,所述存储单元中保存每一个光电效应传感器的地址数据及所述参考地址数据,所述参考地址数据为所述基站天线未偏转时所述相干光束照射的所述光电效应传感器的地址数据。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,所述第一功能模块包括第一通信单元,所述第一通信单元与所述第一处理器连接;所述第二功能模块包括第二通信单元,所述第二通信单元与所述第二处理器连接;所述第一功能模块通过所述第一通信单元与所述第二功能模块的所述第二通信单元进行信息交换。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,所述第一通信单元和所述第二通信单元分别采用WIFI模块。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,所述远程通信模块采用3G通信模块或4G通信模块。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,所述第一功能模块包括第一电源模块,与所述第一处理器连接,用于提供所述第一功能模块的工作电源;
和/或,
所述第二功能模块包括一第二电源模块,与所述第二处理器连接,用于提供所述第二功能模块的工作电源。
还提供,自动检测基站天线方位角的方法,用于上述的自动检测基站天线方位角的系统,包括以下步骤:
步骤1,于一启动指令作用下所述第一处理器产生一控制信号;
步骤2,所述相干光源产生相干光束,并照射所述光电背板模块的其中一个光电效应传感器,被照射的所述光电背板模块发生光学效应并产生一中断信号;
步骤3,于所述中断信号的作用下所述第二处理器被唤醒,并读取产生所述中断信号的所述光电效应传感器的地址数据;
步骤4,通过对所述地址数据与一参考地址数据进行对比,以获取基站天线的偏转角度。
上述的自动检测基站天线方位角的方法,其特征在于,还包括步骤5,所述偏转角度通过一远程通信的方式发送给运营商管理系统。
有益效果:以上技术方案实现了基站天线偏转的实时精确测量及远程精确测量。
附图说明
图1为本发明的自动检测基站天线方位角的系统结构图;
图2为本发明的光电背板模块示意图;
图3是本发明的自动检测基站天线方位角的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
在解决对基站天线方位角进行测量的问题过程中,可以用指南针,陀螺仪等传感器,利用传感器测出的数据,进而算出竖直方向的仰角,和水平方向的偏转角。然而,研究发现各传感器在仰角方面的精度是符合要求的,但是在水平方位角方面,由于指南针受地域、周围是否有铁制物,以及地磁本身缓慢变化等因素的影响。指南针传感器的精度较差,通常有正负5度的偏差,特别是当周围有铁制物时,根本不能满足天线对水平方位角精度的要求。
本发明提供一种自动检测基站天线方位角的系统,包括,
一第一功能模块1,设置于基站天线的第一位置上,包括,
一第一处理器13,于一启动指令作用下产生一控制信号;
一相干光源15,与第一处理器13连接,于控制信号的作用下产生相干光束;
一第二功能模块2,设置于基站天线的第二位置上,包括,
一光电背板模块22,包括一光电背板和排布于光电背板上的复数个光电效应传感器,光电背板与相干光源15呈设定角度相对设置,其中一光电效应传感器于相干光束的照射下产生一中断信号;
一第二处理器23,与光电背板模块22连接,于中断信号的作用下读取产生中断信号的光电效应传感器的地址数据,通过与一参考地址数据进行对比,以获取基站天线的偏转角度。
本发明针对现有技术的手机基站天线偏转后不能精确测量偏转角度的缺陷提出一种改良的系统,主要采用新型光学定位系统,利用光的直线性和光电效应,以获取基站天线的偏置状态,精确算出方位角。光源的相干性越好,定位的精度就会越高。
上述的光电背板模块有无数个光电效应传感器矩阵排列组成,排列越密,测量精度越高。图2示意性进行说明N行N列的矩阵结构,假设P0位置(即第3行第3列)作为基站天线未偏转时相干光束照射的光电效应传感器,当基站天线发生偏转时,相关光束偏转照射至P1位置的光电效应传感器(即第2行第N列),则依据P1位置相对于P1位置的偏移距离可算出基站天线的偏置角度。
于一种优选的实施例中,上述的第一功能模块还包括一测试传感器12,测试传感器12设置于基站天线上于基站天线偏转时产生启动指令。测试传感器12可以采用角速度传感器。角速度传感器固定设置于基站天线的第一位置,于基站天线发生晃动时产生测试信号,该测试信号发送给第一处理器13,第一处理器13获取测试信号并产生控制信号。
于另一种优选的实施例中,本发明的第一处理器13也可以接收外部启动指令进而开启相干光源15,以执行测试。
具体地,可以包括一远程通信模块25,与第二处理器23连接,通过远程通信的方式发送基站天线偏转角度至运营商系统;或,通过远程通信的方式接收运营商系统的测试命令以发送启动指令启动测试过程。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,远程通信模块采用3G通信模块或4G通信模块,用于与运营商系统进行通信。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,第二处理器23还连接一存储单元,存储单元中保存每一个光电效应传感器的地址数据及参考地址数据,参考地址数据为基站天线未偏转时相干光束照射的光电效应传感器的地址数据。
于一种优选的实施例中,第一功能模块1包括第一通信单元14,第一通信单元14与第一处理器13连接;第二功能模块2包括第二通信单元24,第二通信单元24与第二处理器23连接;第一功能模块1通过第一通信单元14与第二功能模块2的第二通信单元24进行信息交换。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,第一通信单元14和第二通信单元24可分别采用WIFI模块,以实现第一功能模块1和第二功能模块2之间的近程通信。
上述的自动检测基站天线方位角的系统,第一功能模块1包括第一电源模块11,与第一处理器13连接,用于提供第一功能模块1的工作电源;
以及,
第二功能模块2包括一第二电源模块21,与第二处理器23连接,用于提供第二功能模块2的工作电源。
还提供,一种自动检测基站天线方位角的方法,用于上述的自动检测基站天线方位角的系统,包括以下步骤:
步骤1,于一启动指令作用下所述第一处理器产生一控制信号;
步骤2,相干光源15于控制信号作用下产生相干光束,并照射光电背板模块22的其中一个光电效应传感器,被照射的光电背板模块22发生光学效应并产生一中断信号;
步骤3,于中断信号的作用下第二处理器23读取产生中断信号的光电效应传感器的地址数据;
步骤4,通过对地址数据与一参考地址数据进行对比,以获取基站天线的偏转角度。
上述的自动检测基站天线方位角的方法,还包括步骤5,偏转角度通过一远程通信的方式发送给运营商管理系统。
一种具体实施例,步骤1中一测试传感器12感知基站天线抖动,于基站天线发生偏转时产生测试信号,测试信号发送给第一处理器后产生控制信号;
另一种具体实施例,通过远程通信模块提供远程通信的方式接收运营商系统的测试命令以发送启动指令启动测试过程,及通过远程通信的方式发送基站天线偏转角度至运营商系统;以进行远程控制测量与收集数据。以便运营商及时了解准确数据,第一时间安排修理,确保本基站服务范围内用户受影响的时间最短。
本发明的工作过程如下,系统处于待机模式,当遇到极端天气时,安装在天线上测试传感器12感知到扰动后,发送测试信号给第一处理器13,该第一处理器13可以采用单片机,单片机向相干电源15发出光源工作的命令,相干光源发出的光束会落在光电背板模块上。当相干光束照射到其中一个光电效应传感器时,会发生光电效应,这时会有大量的电子从原子中释放出来,形成一定的电流。监测到电流后,第二处理器会产生中断,自待机模式被唤醒,读取产生中断信号的光电效应传感器的地址数据;通过与一存储单元或数据库中的参考地址数据进行对比得出天线是否发生偏转,偏转的角度是多少。然后通过远程通信系统,上报运营商。
上述的相干光源在发出光束后可在设定时间后如30秒后自动关闭。
本发明的另一种工作过程如下:运营商定期收集数据时,通过4G远程通信模块发命令给第二功能模块,第二功能模块通过蓝牙或路由与第一功能模块联系,并把主动测量的命令送达。这时,就会重复上述的测量过程。本发明的偏置角度可以通过远程通信模块发送短消息至用户,
本发明一种融合了机械,光学,电子,通信,传感器,计算机技术等众多先进技术的远程测量系统。与现有最好技术相比,不仅实现了天线方位角的精确测量,还实现了实时测量及远程测量。
以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,包括,
一第一功能模块,设置于基站天线的第一位置上,包括,
一第一处理器,于一启动指令作用下产生一控制信号;
一相干光源,与所述第一处理器连接,于所述控制信号的作用下产生相干光束;
一第二功能模块,设置于基站天线的第二位置上,包括,
一光电背板模块,包括一光电背板和排布于所述光电背板上的复数个光电效应传感器,所述光电背板与所述相干光源呈设定角度相对设置,其中一所述光电效应传感器于所述相干光束的照射下产生一中断信号;
一第二处理器,与所述光电背板模块连接,于所述中断信号的作用下读取产生所述中断信号的所述光电效应传感器的地址数据,通过与一参考地址数据进行对比,以获取基站天线的偏转角度。
2.根据权利要求1所述的自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,所述第一功能模块还包括一测试传感器,所述测试传感器设置于所述基站天线上于所述基站天线偏转时产生所述启动指令。
3.根据权利要求1所述的自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,还包括一远程通信模块,与所述第二处理器连接,通过远程通信的方式发送所述基站天线的偏转角度至运营商系统;或,通过远程通信的方式接收运营商系统的测试命令以发送所述启动指令启动测试过程。
4.根据权利要求1所述的自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,所述第二处理器连接一存储单元,所述存储单元中保存每一个光电效应传感器的地址数据及所述参考地址数据,所述参考地址数据为所述基站天线未偏转时所述相干光束照射的所述光电效应传感器的地址数据。
5.根据权利要求1所述的自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,所述第一功能模块包括第一通信单元,所述第一通信单元与所述第一处理器连接;所述第二功能模块包括第二通信单元,所述第二通信单元与所述第二处理器连接;所述第一功能模块通过所述第一通信单元与所述第二功能模块的所述第二通信单元进行信息交换。
6.根据权利要求5所述的自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,所述第一通信单元和所述第二通信单元分别采用WIFI模块。
7.根据权利要求3所述的自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,所述远程通信模块采用3G通信模块或4G通信模块。
8.根据权利要求1所述的自动检测基站天线方位角的系统,其特征在于,所述第一功能模块包括第一电源模块,与所述第一处理器连接,用于提供所述第一功能模块的工作电源;
和/或,
所述第二功能模块包括第二电源模块,与所述第二处理器连接,用于提供所述第二功能模块的工作电源。
9.自动检测基站天线方位角的方法,其特征在于,用于权利要求1所述的自动检测基站天线方位角的系统,包括以下步骤:
步骤1,于一启动指令作用下所述第一处理器产生一控制信号;
步骤2,所述相干光源产生相干光束,并照射所述光电背板模块的其中一个光电效应传感器,被照射的所述光电背板模块发生光学效应并产生一中断信号;
步骤3,于所述中断信号的作用下所述第二处理器被唤醒,并读取产生所述中断信号的所述光电效应传感器的地址数据;
步骤4,通过对所述地址数据与一参考地址数据进行对比,以获取基站天线的偏转角度。
10.根据权利要9所述的自动检测基站天线方位角的方法,其特征在于,还包括步骤5,所述偏转角度通过一远程通信的方式发送给运营商管理系统。
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