CN108986442B - 一种无线电监测运行管理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线电监测运行管理装置，本发明涉及无线电监测领域，无线电监测运行管理装置包括无线电监测运行管理监控器和无线电监测设备测验单元；其中无线电监测运行管理监控器用于实现无线电监测设备工作状态、网络状态和电流参数监控和测量；无线电监测设备测验单元用于自动测验无线电监测设备，无线电监测运行管理监控器通过RS485、IIC等方式与无线电监测设备测验单元进行双向通信。解决无线电监测系统的自动化测验、监测设备状态和电源参数的监控、监测设备工作时间的跟踪和记录。本发明能够随时掌握监测网运行状态和监测设备性能指标，保障监测网正常运行，提升监测工作管理水平，让监测网发挥出更大的作用和效益。

Description

一种无线电监测运行管理装置

技术领域

本发明涉及无线电监测领域，具体地，涉及一种无线电监测的管理装置。

背景技术

随着无线电技术和应用不断发展，无线电网络日益增多，台站数量大规模增长，无线电用频设备数量呈指数级增长态势，电磁频谱空间日益复杂。同时，国家出台了无线电监测系统测验的相关规范，要求逐步开展新建和在用无线电监测系统的测验工作，不断加大日常维护力度，确保系统在生命周期内稳定可靠运行，提升无线电监测数据和监测报告的准确性，为无线电管理工作提供有效可靠的数据支撑，为行政、刑事处罚工作提供有力证据。

早期我国无线电监测技术相对比较薄弱，监测设备对国外的依赖程度较高，国家在无线电监测设施建设上大力倡导无线电监测技术的开发与应用，加之通信行业高速发展，新技术的不断出现，疲于技术跟踪和监测任务，监测工作的管理一直处于“重技术，轻管理”的粗放式管理，依靠信息化程度的管理比较低。

具体表现为：对包括固定站、移动站、便携设备等各类监测设备设施的管理相对松散，往往出现“家底不清，状态不明”模糊状态，对监测设施的管控工作相对原始落后，还停留在仅仅通过远程控制单元对电源实现开关机的功能，对于是否设备在有电流通过、监测数据是否规范可靠完全不知，更不用说利用现有的移动互联网技术做到实时掌控；对网络状态和设备的维护记录更是无据可查。

无线电监测网经过历年的持续建设，形成了规模庞大、结构复杂的监测网体系。其中包含新旧监测设施，包含各种不同设备控制标准，甚至是私有控制操作协议，包含有线监测设施，也包含无线监测设施。特别是无线电监测设施的投入使用之后，由于系统老化和指标漂移等客观因素，以及人为使用不当造成设备损坏等主观因素的存在，监测结果的准确性难以保证。如何对监测网实施有效监管，随时掌握监测网运行状态，优化监测网配置，保障监测网正常运行，提升监测工作管理水平，让监测网发挥出更大的作用和效益是监测网建设面临的重大问题。为此无线电监测网智能化运行维护管理系统的建设是现有监测网建设不可缺少的一部分，其重要性随着监测网的进一步发展日益凸显，不但是保障和优化监测网运行的需求，也是提高监测管理水平的需要。

因此，采用基于轻量级传感装置在供电、网络等资源有限等复杂情况下实现对监测网络节点(包括固定监测和移动监测)的监测测向设备、信号压制设备的工作状态和使用情况，网络连通状态和工作情况、机房环境状态等参数进行实时监控和记录，通过监测管理的指挥控制平台或者手持移动终端为值班人员或者运行维护人员提供设备设施实时状态和运行维护指令是保证监测网络设施正常高效运行的紧迫任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线电监测运行管理装置，主要实现监测设备的自动化测验、监测设备状态和电源参数的监控、监测设备工作时间和内容的跟踪记录、网络监控和故障节点的智能化诊断和报警。

本发明的无线电监测运行管理装置，包括无线电监测运行管理监控器和无线电监测设备测验单元；

其中,无线电监测运行管理监控器用于实现无线电监测设备工作状态、网络状态和电流参数的监控和测量；无线电监测设备测验单元用于自动测验无线电监测设备，无线电监测运行管理监控器与无线电监测设备测验单元进行双向通信；

所述无线电监测设备测验单元接收到无线电监测运行管理监控器发射测验信号的指令后，按照指定频率和功率要求发射单频信号，无线电监测设备接收到无线电监测设备测验单元所发射信号后，进行对应信号的频率、功率和接收灵敏度等参数的测量，与无线电监测运行管理监控器预设的信号发射指令参数进行测验来断定监测设备或者系统的完好性和规范性。

根据本发明的实施例，无线电监测运行管理监控器，主要包括1-1主控单元、1-2通信模块、1-3电流参数采集模块、1-4电源模块、1-5DC转换模块、1-6电池模块、1-7设备供电模块、1-8摄像头、1-9温湿度传感器、1-10LCD显示屏、1-11电源指示灯和1-12设备指示灯。

1-1主控单元：实现对无线电监测运行管理相关电流、温湿度、视频、监测数据等状态数据和业务数据的采集、处理和分析显示和故障报警，通过RS485分别实现对无线电监测设备测验单元发送信号发射指令和读取1-3电流采集模块采集到的各路无线电监测设备电流参数。主控单元还具有通过LAN口接入监测网络和互联网的功能，当LAN口接入到监测网络时可实现对接入该监测网的监测设备进行网络状况的测验；当LAN口接入到互联网时，可实现将运行管理装置获得的数据回传至指定网络位置，主控单元还支撑通过wifi方式接入监测运行管理网络的方式，同一时间仅支持一种接入互联网的方式。

1-2通信模块：作为无线电监测运行管理监控器与监测运行管理网络传输的一种方式，在互联网受限、或者LAN口有线连接方式无效的情况下，自动切换至运营商LTE数据通信方式。

1-3电流参数采集模块：对无线电监测设备供电模块实施监控，采用RS485与主控单元进行通信采集相应监测设备的实时电流、电压和视在功率。

1-4电源模块：将220V市电转化为9-18V直流电，一方面为电池模块进行充电和为1-3电流采集模块供电，一方面通过1-5DC转换模块将电压变为DC5V为主控单元供电。

1-5DC转换模块：将电压变为DC5V为主控单元供电。

1-6电池模块：在没有市电或者电源模块无法正常工作时，该模块直接为电流参数采集模块供电，并通过1-5DC转换模块放电给主控单元进行5V输入供电。电池模块中含有电池保护电路，保障电池的各项安全指标。

1-7设备供电模块：由220V电流输入电源接线口和220V电流输出插线孔组成，电源接线口连接外部电源，通过插线孔为监测设备供电，其中电流输入和电流输出可以是一路输入通过并联的方式实现多路输出，也可以是若干组一路输入对应一路输出。

1-8摄像头：摄像头与主控单元进行连接，对运行管理设备所在环境进行视频采集。

1-9温湿度传感器：采集运行管理设备所在环境温度和湿度。

1-10LCD显示屏：把经过主控单元收集和处理之后的电流、电压、功率、温度、湿度和视频和故障与报警信息进行实时显示。

1-11电源指示灯：电源指示灯分别与每路输入电源直接相连，设备供电模块中每路输入供电正常时，对应指示灯常亮。

1-12设备指示灯：由指示灯和电感组成，通过电感感应设备供电模块的每路输出电流，当有电流通过时，指示灯亮起，表征相应监测设备正常工作。

本发明的有益效果：

1.该装置可实现无人值守的情况下对监测设备电流、电压、功率、温度、湿度、视频等相关运行状况信息的自动采集，对无线电监测的运行状况进行记录和跟踪。

2.该装置能实现监测网络在网运行情况下的及时监测设备开场测验，显著降低监测设备维护的周期和维护的成本。

3.该装置可实现在市电断电情况下监测设备相关信息的持续采集。

4.可实现在网络条件或网络环境有限情况下将监测设备运行管理相关信息的不间断实时回传。

附图说明

图1示出了组成本发明无线电监测运行管理装置的无线电监测运行管理监控器和无线电监测设备测验单元；

图2是本发明提供的无线电监测运行管理装置系统原理图；

图3是本发明无线电监测运行管理监控器与无线电监测设备测验单元工作原理图；

图4是本发明无线电监测运行管理监控器供电流程图；

图5是本发明无线电监测运行管理监控器指示灯工作原理图；

图6是本发明无线电监测运行管理监控器内部供电电路图。

1-无线电监测运行管理监控器，2-无线电监测设备测验单元，3-无线电监测设备。

具体实施方式

本发明提供的一种无线电监测运行管理装置，包括实现无线电监测设备工作状态、网络状态和电流参数监控和测量的无线电监测运行管理监控器和具有无线电监测设备自动测验功能的无线电监测设备测验单元，无线电监测运行管理监控器通过RS485与无线电监测设备测验单元进行双向通信。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如下图1所示的无线电监测运行管理装置，包括无线电监测运行管理监控器1和无线电监测设备测验单元；其中无线电监测运行管理监控器用于实现无线电监测设备工作状态、网络状态和电流参数监控和测量；无线电监测设备测验单元用于自动测验无线电监测设备，无线电监测运行管理监控器通过RS485、IIC等方式与无线电监测设备测验单元进行双向通信。所述无线电监测设备测验单元接收到无线电监测运行管理监控器发射测验信号的指令后按照指定频率和功率要求发射单频信号，无线电监测设备接收到无线电监测设备测验单元所发射信号后，进行对应信号的频率、功率和接收灵敏度等参数的测量，与无线电监测运行管理监控器预设的信号发射指令参数进行测验来断定监测设备或者系统的完好性和规范性。

图2是图1的方案的一个具体实施方式，所述无线电监测运行管理监控器包括：1-1主控单元、1-2通信模块、1-3电流参数采集模块、1-4电源模块、1-5DC转换模块、1-6电池模块、1-7设备供电模块、1-8摄像头、1-9温湿度传感器、1-10LCD显示屏、1-11电源指示灯和1-12设备指示灯。

所述1-1主控单元与1-2通信模块、1-3电流采集模块、1-5DC转换模块、1-6电池模块、1-8摄像头、1-9温湿度传感器、1-10LCD显示屏连接。其中1-1主控单元：实现对无线电监测运行管理相关电流、温湿度、视频、监测数据等状态数据和业务数据的采集、处理和分析显示和故障报警，通过RS485或IIC分别实现对无线电监测设备测验单元发送信号发射指令和读取1-3电流采集模块采集到的各路无线电监测设备电流参数。主控单元还具有通过LAN口接入监测网络和互联网的功能，当LAN口接入到监测网络时可实现对接入该监测网的监测设备进行网络状况的测验；当LAN口接入到互联网时，可实现将运行管理装置获得的数据回传至指定网络位置，主控单元还支撑通过wifi方式接入监测运行管理网络的方式，同一时间仅支持一种接入互联网的方式。

1-2通信模块：作为无线电监测运行管理监控器与监测运行管理网络传输的一种方式，在互联网受限、或者LAN口有线连接方式无效的情况下，自动切换至运营商LTE数据通信方式。

1-3电流参数采集模块：对无线电监测设备供电模块实施监控，采用RS485或IIC等与主控单元进行通信采集相应监测设备的实时电流、电压和视在功率。1-3电流采集模块内有具有多个电感，相应的，在运行管理装置中可采集1台或者多台监测设备，在本例中连接了3个电感，相对应的采集3台监测设备供电信息，故1-3电流采集模块相对应连接在1-7设备供电模块中3路输出电流电线上，若有电流采集模块电流不为0，则表征设备处于工作状态，以此可以记录设备的工作时间。

1-4电源模块一端与外部220V市电连接，一端同时与1-5DC转换模块、1-3电流参数采集模块连接，1-4电源模将220V市电转化为9-18V直流电，一方面为电池模块进行充电和为1-3电流采集模块供电，一方面通过1-5DC转换模块将电压变为DC5V为主控单元供电。

1-5DC转换模块连接1-1主控单元、1-6电池模块。1-5DC转换模块将电压变为DC5V为主控单元供电。

1-6电池模块内置保护电路与1-5DC转换模块连接。1-6电池模块：在没有市电或者电源模块无法正常工作时，该模块直接为电流参数采集模块供电，并通过1-5DC转换模块放电给主控单元进行5V输入供电。电池模块中含有电池保护电路，保障电池的各项安全指标。

1-7设备供电模块连接220V市电输入、1-11电源指示灯、1-12设备指示灯、和输出220V市电到监测设备，图2示出了1-7设备供电模块提供3台监测设备接入的情形，在实际使用过程中运行管理装置也可连接一台监测设备，比如在车载移动监测过程中，也可连接多台监测设备，视具体应用场景而定。1-7设备供电模块：由220V电流输入电源接线口和220V电流输出插线孔组成，电源接线口连接外部电源，通过插线孔为监测设备供电，其中电流输入和电流输出可以是一路输入通过并联的方式实现多路输出，也可以是若干组一路输入对应一路输出。

1-8摄像头：摄像头与主控板进行连接，对运行管理设备所在环境进行视频采集。

1-9温湿度传感器：采集运行管理设备所在环境温度和湿度。

1-10LCD显示屏：把经过主控单元收集和处理之后的电流、电压、功率、温度、湿度和视频和故障与报警信息进行实时显示。

1-11设备指示灯和1-12电源指示灯则是直接与1-7设备供电模块连接。1-11电源指示灯：电源指示灯分别与每路输入电源直接相连，设备供电模块中每路输入供电正常时，对应指示灯常亮。1-12设备指示灯：由指示灯和电感组成，通过电感感应设备供电模块的每路输出电流，当有电流通过时，指示灯亮起，表征相应监测设备正常工作。

图3是无线电监测运行管理监控器与无线电监测设备测验单元通信示意图。无线电管理监控器通过RS485通信方式发送发射测验信号指令给无线电监测设备测验单元，无线电监测设备测验单元获得指令，持续发射测验信号，测验信号为单音信号，持续时间为30s，避免过长会干扰周围无线设备信号；无线电监测运行管理监控器通过监测网络获得无线电监测设备的监测、测量数据，在运行管理监控器中与相关发送指令进行对比，从而判断监测设备是否异常，若是异常发出告警提示。

图4是无线电监测运行管理监控器供电流程图。在本发明中，若是外部输入电源出现故障，也能实现持续若干小时实现对监测设备的实时监控。其流程如下：

当运无线电监测运行管理监控器连接220V市电，电流经电源模块将220V交流电转换为9-18V直流电一方面为设备中的电池模块进行充电，这样保证电池模块中的电源充足以备不时之需，同时还为电流参数采集模块进行供电。另一方面将9-18V直流电经DC转换模块5V直流电，为主控单元以及连接主控单元的其他模块供电；若是外部220V交流电出现故障未能即时给运行管理装置监控器供电，电池模块除了直接供电给电源参数采集模块外，还放电到DC转换器，将电池模块中的电压转换为5V直流电为主控单元供电。

图5是无线电监测运行管理监控器指示灯工作原理图，通过指示灯能运维人员够直观发现监测设备是否具有电源异常问题，以便对故障点进行排除。运行管理装置监控器具有电源指示灯和设备指示灯，在连接监测设备之后，若是电源指示灯不亮，则表示电源供电处出现故障；若是设备指示灯不亮，则表示监测设备内部出现故障，以便维修管理人员能够快速地排除故障。而本模块实现流程如下：

监测设备与无线电监测运行管理监控器的设备供电模块与其连接，电源指示灯与监测设备并联在设备供电模块中的电源接口，与220V市电输入电流直接相连，所以若是220V市电输入正常，指示灯持续发光，若是220V市电输入不正常，指示灯则不亮；若是220V市电输入正常，电流电压就会流经电感器，电感器与设备指示灯直接连接，若是有电流通过，则产生电流使得设备指示灯亮起，若是没有电流通过，则设备指示灯不亮。

图6是本发明的一个供电电路具体实施图，如图所示，输入A、B、C、D四路220V交流电电源，220V_LED_1、220V_LED_2、220V_LED_3、220V_LED_4四个电源指示灯直接与四路220V交流电对应连接，四路输入电源电线对应穿过SA、SB、SC、SD四个电感器；3V_LED_1、3V_LED_2、3V_LED_3、3V_LED_4四个工作指示灯对应连接另外四个穿过线路的电感器，最后输出A、B、C、D四路220V交流电电源。以上是本发明的一个实施例，在具体实施中，可以有一路输出对应一个220V_LED电源指示灯，一个穿过线路的电感器和一个与另外一个穿过线路的电感器连接的V_LED工作指示灯以及一路输出220V交流电电源，也可是多路输出对应多个220V_LED电源指示灯，多个穿过线路的电感器和多个与另外多个穿过线路的电感器连接的V_LED工作指示灯以及多路输出220V交流电电源。在本图的下方，当开关闭合时，输入交流电220V到电源模块，将220V交流电转换为12.6V直流电，通过电源模块输出12.6V直流电，一路输出到电池模块进行存储；一路输出到DC-DC模块(即DC转换模块)，通过DC-DC模块的转换输出到主控单元；另外一路输出到电流采集模块为其供电。

Claims (8)

1.一种无线电监测运行管理装置，其特征在于，包括无线电监测运行管理监控器和无线电监测设备测验单元；

其中,无线电监测运行管理监控器用于实现无线电监测设备工作状态、网络状态和电流参数的监控和测量；无线电监测设备测验单元用于自动测验无线电监测设备，无线电监测运行管理监控器通过RS485或IIC与无线电监测设备测验单元进行双向通信；

所述无线电监测设备测验单元接收到无线电监测运行管理监控器发射测验信号的指令后，按照指定频率和功率要求发射单频信号，持续时间为30秒，无线电监测设备接收到无线电监测设备测验单元所发射信号后，进行对应信号的频率、功率和接收灵敏度等参数的测量，与无线电监测运行管理监控器预设的信号发射指令参数进行测验来断定监测设备或者系统的完好性和规范性。

2.根据权利要求1所述无线电监测运行管理装置，其特征在于，

所述无线电监测运行管理监控器，包括主控单元、通信模块、电流参数采集模块、电源模块、转换模块、电池模块、设备供电模块、摄像头、温湿度传感器、LCD显示屏、电源指示灯和设备指示灯；所述主控单元与通信模块、电流采集模块、DC转换模块、电池模块、摄像头、温湿度传感器、LCD显示屏连接；

其中，主控单元实现对无线电监测运行管理相关电流、温湿度、视频、监测数据等状态数据和业务数据的采集、处理和分析显示和故障报警，实现对无线电监测设备测验单元发送信号发射指令和读取电流采集模块采集到的各路无线电监测设备电流参数。

3.根据权利要求2所述无线电监测运行管理装置，其特征在于，

主控单元具有通过LAN口接入监测网络和互联网的功能，当LAN口接入到监测网络时可实现对接入该监测网络的监测设备进行网络状况的测验；当LAN口接入到互联网时，可实现将运行管理装置获得的数据回传至指定网络位置。

4.根据权利要求3所述无线电监测运行管理装置，其特征在于，

所述电流参数采集模块与主控单元进行通信，采集相应无线电监测设备的实时电流、电压和功率，对无线电监测设备供电模块实施监控。

5.根据权利要求3所述无线电监测运行管理装置，其特征在于，所述电源模块将交流电转化为直流电，为电池模块进行充电和为电流采集模块供电，通过电压转换模块将电压变为DC5V为主控单元供电。

6.根据权利要求3所述无线电监测运行管理装置，其特征在于，所述电池模块：在没有市电或者电源模块无法正常工作时，该电池模块直接为电流参数采集模块供电，并通过DC转换模块放电给主控单元进行5V输入供电。

7.根据权利要求3所述无线电监测运行管理装置，其特征在于，所述设备供电模块：由电流输入电源接线口和电流输出插线孔组成，电源接线口连接外部电源，通过插线孔为监测设备供电，其中电流输入和电流输出可以是一路输入通过并联的方式实现多路输出，也可以是若干组一路输入对应一路输出。

8.根据权利要求3所述无线电监测运行管理装置，其特征在于，所述电源指示灯分别与每路输入电源直接相连，设备供电模块中每路输入供电正常时，对应指示灯常亮；所述设备指示灯与电感相连，通过电感感应设备供电模块的每路输出电流，当有电流通过时，指示灯亮起，表征相应监测设备正常工作。

Images