CN109473783B - 一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置 - Google Patents

一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，上支撑架和下支撑架上下设置并且固定在抱杆上，方位转轴的上端转动设置在上支撑架上，方位转轴的下端转动设置在下支撑架上，上安装支架和下安装支架上下设置并且分别固定在方位转轴的上端和下端，涡轮套设在方位转轴上并且与方位转轴固定连接，蜗杆转动设置在蜗杆支座上并且与涡轮啮合，蜗杆支座固定在下支撑架上，蜗杆一端与驱动电机连接由驱动电机驱动旋转，手柄固定在蜗杆另一端，角度传感器设置在涡轮下侧并固定在下支撑架上，驱动电机与智能控制器连接由智能控制器控制。本发明可以将天线进行远程调整控制，无需人工进行操作，大大节约了人力，并且操作简单，方便。

Description

一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置
技术领域
本发明涉及一种方位角远程调整装置，特别是一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置。
背景技术
当前天线均采用机械卡箍式固定方式将天线安装并紧固在抱杆上，通过关节伸缩来调整天线垂直方向的倾角，水平方位调整还需依靠人工将卡箍全部松开、调整到合适方位后再重新紧固，但在操作过程中，尤其是高空、单人操作的情况下，还要考虑人员的安全问题，调整天线方位是非常困难的，无法安全、快速的进行方位角调整。随着移动通信技术的发展，对移动网络的布局、天线的覆盖范围提出了更高的要求，就需要不断调整天线波束指向来优化天线覆盖效果和天线覆盖区域，通常采用电调天线实现垂直波束调整，而水平方向只能由人工上塔、松开卡箍进行调整。为了获得良好覆盖效果，天线通常安装在高楼顶、铁塔上，天线安装或调整工作属于高空、高危作业、需要专业资质人员才能进行施工和作业，移动网络建设及维护成本是非常高的。
同时平时的路测装置在测量到相应区域信号较差的时候，需要根据覆盖信号效果路测结果，反馈给网络优化部门，然后安排工作人员去手动调节天线角度，来调整覆盖其余的信号强弱分布，这种方式费时费力，并且很难调整到位，往往这边调整好后，另一位置则信号变差，难以形成有效的信号分布。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，实现信号强度分布自动优化和调整。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，其特征在于：包含上安装支架、下安装支架、方位转轴、上支撑架、下支撑架、涡轮、蜗杆、驱动电机、角度传感器、手柄和智能控制器，上支撑架和下支撑架上下设置并且固定在抱杆上，方位转轴沿竖直方向设置并且方位转轴的上端转动设置在上支撑架上，方位转轴的下端转动设置在下支撑架上，上安装支架和下安装支架上下设置并且分别固定在方位转轴的上端和下端，涡轮套设在方位转轴上并且与方位转轴固定连接，蜗杆转动设置在蜗杆支座上并且与涡轮啮合，蜗杆支座固定在下支撑架上，蜗杆一端与驱动电机连接由驱动电机驱动旋转，手柄固定在蜗杆另一端，角度传感器设置在涡轮下侧并固定在下支撑架上，驱动电机与智能控制器连接由智能控制器控制。
进一步地，所述上安装支架和下安装支架分别通过卡箍锁紧固定在方位转轴上，并且上安装支架和下安装支架上分别开有与天线连接板匹配的螺孔，天线通过螺栓锁紧固定在上安装支架和下安装支架上，上支撑架和下支撑架分别通过卡箍锁紧固定在抱杆上。
进一步地，所述方位转轴上端和下端分别通过轴承转动设置在上支撑架和下支撑架上。
一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，其特征在于：包含上支撑架、下支撑架、上支撑转轴、下支撑转轴、涡轮、蜗杆、驱动电机、角度传感器、手柄和智能控制器，上支撑架和下支撑架分别固定在铁塔或高楼顶部，上支撑转轴沿竖直方向设置并且上支撑转轴下端固定设置在天线上端，上支撑转轴上端转动设置在上支撑架上，下支撑转轴沿竖直方向设置并且下支撑转轴上端固定设置在天线下端，下支撑转轴下端转动设置在下支撑架上，涡轮套设在下支撑转轴上并且下支撑转轴固定连接，蜗杆转动设置在蜗杆支座上并且与涡轮啮合，蜗杆支座固定在下支撑架上，蜗杆一端与驱动电机连接由驱动电机驱动旋转，手柄固定在蜗杆另一端，角度传感器设置在涡轮下侧并固定在下支撑架上，驱动电机与智能控制器连接由智能控制器控制。
进一步地，所述上支撑转轴上端通过轴承转动设置在上支撑架上，下支撑转轴下端通过轴承转动设置在下支撑架上。
进一步地，所述智能控制器与机房控制端无线连接，路测装置与机房控制端无线连接，路测装置在道路上移动并实时检测当前位置天线覆盖的信号强度并将检测的信号强度反馈至机房控制端，机房控制端综合区域内的整体的信号强度进行分析总体的天线覆盖的信号强弱分布情况，并得出最佳修正方案并将对应的调整角度发送至智能控制器，智能控制器通过接收到的调整角度与角度传感器目前角度对比得到差值，并控制驱动电机转动相应差值完成天线角度自动调节。
进一步地，所述智能控制器包含单片机、存储模块、电机控制模块和无线模块，单片机用于完成角度差值计算并控制各模块动作，存储模块与单片机连接用于存储接收到的调整角度信息和角度传感器采集的当前天线角度信息，电机控制模块与单片机连接用于接收单片机处理后的转动角度值从而控制驱动电机转动对应角度，无线模块与单片机连接用于与机房控制端建立无线连接。
进一步地，所述无线模块采用GSM无线通信技术。
进一步地，所述机房控制端主要为服务器，接收路测装置传送过来的信号强弱信息，服务器内预设对应区域地图信息，并且对地图信息进行预处理，按照预定的间隔将地图进行栅格化，每个栅格点对应一个GPS地理位置并存储相应的信号强度信息，路测装置传送数据包含GPS位置信息和当前点位的信号强度信息，服务器接收到该信息并更新地图上相应GPS点位的信号强度信息，当区域内信号强度采集完毕后，服务器对更新好的地图信息进行信号强度分布统计分析，将设置有天线的点位设置于天线覆盖同步的扇形覆盖区域并通过仿真软件进行仿真优化，从而得到最佳的每个天线的朝向角度，并发送至智能控制器。
进一步地，所述路测装置采用传统移动式信号强度路测装置，在路测装置中加装GPS定位模块，同步将GPS地理位置信息和信号强度信息传送给机房控制端。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、 本发明涉及独特的天线安装结构，通过涡轮蜗杆配合电机进行自动的角度调整，可以将天线进行远程调整控制，无需人工进行操作，大大节约了人力，并且操作简单，方便；
2、 本发明通过机房控制端的服务器对路测装置接收到的信号强度信息赋予其GPS位置定位信息，并整合至地图内通过服务器进行分析，并通过软件仿真和优化，得到最佳的天线分布结果，其处理比人工分析更快并且更加准确；
3、本发明仿真结果能够实施传送至相应的天线的智能控制端控制天线转动相应角度进行位置调整，从而得到最佳的覆盖方案。
附图说明
图1是本发明的一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置的实施例1的示意图。
图2是本发明的一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置的实施例1的拆解图。
图3是本发明的一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置的实施例2的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
如图1和2所示，本发明的一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，包含上安装支架1、下安装支架2、方位转轴3、上支撑架4、下支撑架5、涡轮6、蜗杆7、驱动电机8、角度传感器9、手柄10和智能控制器11，上支撑架4和下支撑架5上下设置并且固定在抱杆12上，方位转轴3沿竖直方向设置并且方位转轴3的上端转动设置在上支撑架4上，方位转轴3的下端转动设置在下支撑架5上，上安装支架1和下安装支架2上下设置并且分别固定在方位转轴3的上端和下端，涡轮6套设在方位转轴3上并且与方位转轴3固定连接，蜗杆7转动设置在蜗杆支座13上并且与涡轮6啮合，蜗杆支座13固定在下支撑架5上，蜗杆7一端与驱动电机8连接由驱动电机8驱动旋转，手柄10固定在蜗杆7另一端，角度传感器9设置在涡轮6下侧并固定在下支撑架5上，驱动电机8与智能控制器11连接由智能控制器11控制。
上安装支架1和下安装支架2分别通过卡箍14锁紧固定在方位转轴3上，并且上安装支架1和下安装支架2上分别开有与天线连接板15匹配的螺孔，天线16通过螺栓锁紧固定在上安装支架1和下安装支架2上，上支撑架4和下支撑架5分别通过卡箍14锁紧固定在抱杆12上。
方位转轴3上端和下端分别通过轴承17转动设置在上支撑架4和下支撑架5上。
智能控制器11与机房控制端20无线连接，路测装置21与机房控制端20无线连接，路测装置在道路上移动并实时检测当前位置天线覆盖的信号强度并将检测的信号强度反馈至机房控制端，机房控制端综合区域内的整体的信号强度进行分析总体的天线覆盖的信号强弱分布情况，并得出最佳修正方案并将对应的调整角度发送至智能控制器，智能控制器通过接收到的调整角度与角度传感器目前角度对比得到差值，并控制驱动电机转动相应差值完成天线角度自动调节。
智能控制器包含单片机、存储模块、电机控制模块和无线模块，单片机用于完成角度差值计算并控制各模块动作，存储模块与单片机连接用于存储接收到的调整角度信息和角度传感器采集的当前天线角度信息，电机控制模块与单片机连接用于接收单片机处理后的转动角度值从而控制驱动电机转动对应角度，无线模块与单片机连接用于与机房控制端建立无线连接。无线模块采用GSM无线通信技术。
机房控制端主要为服务器，接收路测装置传送过来的信号强弱信息，服务器内预设对应区域地图信息，并且对地图信息进行预处理，按照预定的间隔将地图进行栅格化，每个栅格点对应一个GPS地理位置并存储相应的信号强度信息，路测装置传送数据包含GPS位置信息和当前点位的信号强度信息，服务器接收到该信息并更新地图上相应GPS点位的信号强度信息，当区域内信号强度采集完毕后，服务器对更新好的地图信息进行信号强度分布统计分析，将设置有天线的点位设置于天线覆盖同步的扇形覆盖区域并通过仿真软件进行仿真优化，从而得到最佳的每个天线的朝向角度，并发送至智能控制器。
路测装置采用传统移动式信号强度路测装置，在路测装置中加装GPS定位模块，同步将GPS地理位置信息和信号强度信息传送给机房控制端。
实施例2：
一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，包含上支撑架4、下支撑架5、上支撑转轴18、下支撑转轴19、涡轮6、蜗杆7、驱动电机8、角度传感器9、手柄10和智能控制器11，上支撑架4和下支撑架5分别固定在铁塔或高楼顶部，上支撑转轴18沿竖直方向设置并且上支撑转轴18下端固定设置在天线上端，上支撑转轴18上端转动设置在上支撑架4上，下支撑转轴19沿竖直方向设置并且下支撑转轴19上端固定设置在天线下端，下支撑转轴19下端转动设置在下支撑架5上，涡轮6套设在下支撑转轴19上并且与下支撑转轴19固定连接，蜗杆7转动设置在蜗杆支座上并且与涡轮6啮合，蜗杆支座固定在下支撑架5上，蜗杆7一端与驱动电机8连接由驱动电机8驱动旋转，手柄10固定在蜗杆7另一端，角度传感器9设置在涡轮6下侧并固定在下支撑架5上，驱动电机8与智能控制器11连接由智能控制器11控制。
上支撑转轴18上端通过轴承转动设置在上支撑架4上，下支撑转轴19下端通过轴承转动设置在下支撑架5上。
智能控制器与机房控制端无线连接，路测装置与机房控制端无线连接，路测装置在道路上移动并实时检测当前位置天线覆盖的信号强度并将检测的信号强度反馈至机房控制端，机房控制端综合区域内的整体的信号强度进行分析总体的天线覆盖的信号强弱分布情况，并得出最佳修正方案并将对应的调整角度发送至智能控制器，智能控制器通过接收到的调整角度与角度传感器目前角度对比得到差值，并控制驱动电机转动相应差值完成天线角度自动调节。
智能控制器包含单片机、存储模块、电机控制模块和无线模块，单片机用于完成角度差值计算并控制各模块动作，存储模块与单片机连接用于存储接收到的调整角度信息和角度传感器采集的当前天线角度信息，电机控制模块与单片机连接用于接收单片机处理后的转动角度值从而控制驱动电机转动对应角度，无线模块与单片机连接用于与机房控制端建立无线连接。无线模块采用GSM无线通信技术。
机房控制端主要为服务器，接收路测装置传送过来的信号强弱信息，服务器内预设对应区域地图信息，并且对地图信息进行预处理，按照预定的间隔将地图进行栅格化，每个栅格点对应一个GPS地理位置并存储相应的信号强度信息，路测装置传送数据包含GPS位置信息和当前点位的信号强度信息，服务器接收到该信息并更新地图上相应GPS点位的信号强度信息，当区域内信号强度采集完毕后，服务器对更新好的地图信息进行信号强度分布统计分析，将设置有天线的点位设置于天线覆盖同步的扇形覆盖区域并通过仿真软件进行仿真优化，从而得到最佳的每个天线的朝向角度，并发送至智能控制器。
路测装置采用传统移动式信号强度路测装置，在路测装置中加装GPS定位模块，同步将GPS地理位置信息和信号强度信息传送给机房控制端。
有时候根据需要，也可以不设置机房控制端，直接路测装置与智能控制器连接，计算处理由智能控制器的单片机完成，这样就需要计算能力较强的单片机，会增加成本。
本发明涉及独特的天线安装结构，通过涡轮蜗杆配合电机进行自动的角度调整，可以将天线进行远程调整控制，无需人工进行操作，大大节约了人力，并且操作简单，方便；本发明通过机房控制端的服务器对路测装置接收到的信号强度信息赋予其GPS位置定位信息，并整合至地图内通过服务器进行分析，并通过软件仿真和优化，得到最佳的天线分布结果，其处理比人工分析更快并且更加准确；本发明仿真结果能够实施传送至相应的天线的智能控制端控制天线转动相应角度进行位置调整，从而得到最佳的覆盖方案。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，其特征在于：包含上安装支架、下安装支架、方位转轴、上支撑架、下支撑架、涡轮、蜗杆、驱动电机、角度传感器、手柄和智能控制器，上支撑架和下支撑架上下设置并且固定在抱杆上，方位转轴沿竖直方向设置并且方位转轴的上端转动设置在上支撑架上，方位转轴的下端转动设置在下支撑架上，上安装支架和下安装支架上下设置并且分别固定在方位转轴的上端和下端，涡轮套设在方位转轴上并且与方位转轴固定连接，蜗杆转动设置在蜗杆支座上并且与涡轮啮合，蜗杆支座固定在下支撑架上，蜗杆一端与驱动电机连接由驱动电机驱动旋转，手柄固定在蜗杆另一端，角度传感器设置在涡轮下侧并固定在下支撑架上，驱动电机与智能控制器连接由智能控制器控制；
所述智能控制器与机房控制端无线连接，路测装置与机房控制端无线连接，路测装置在道路上移动并实时检测当前位置天线覆盖的信号强度并将检测的信号强度反馈至机房控制端，机房控制端综合区域内的整体的信号强度进行分析总体的天线覆盖的信号强弱分布情况，并得出最佳修正方案并将对应的调整角度发送至智能控制器，智能控制器通过接收到的调整角度与角度传感器目前角度对比得到差值，并控制驱动电机转动相应差值完成天线角度自动调节；
所述智能控制器包含单片机、存储模块、电机控制模块和无线模块，单片机用于完成角度差值计算并控制各模块动作，存储模块与单片机连接用于存储接收到的调整角度信息和角度传感器采集的当前天线角度信息，电机控制模块与单片机连接用于接收单片机处理后的转动角度值从而控制驱动电机转动对应角度，无线模块与单片机连接用于与机房控制端建立无线连接；所述无线模块采用GSM无线通信技术；
所述机房控制端主要为服务器，接收路测装置传送过来的信号强弱信息，服务器内预设对应区域地图信息，并且对地图信息进行预处理，按照预定的间隔将地图进行栅格化，每个栅格点对应一个GPS地理位置并存储相应的信号强度信息，路测装置传送数据包含GPS位置信息和当前点位的信号强度信息，服务器接收到该信息并更新地图上相应GPS点位的信号强度信息，当区域内信号强度采集完毕后，服务器对更新好的地图信息进行信号强度分布统计分析，将设置有天线的点位设置于天线覆盖同步的扇形覆盖区域并通过仿真软件进行仿真优化，从而得到最佳的每个天线的朝向角度，并发送至智能控制器；所述路测装置采用传统移动式信号强度路测装置，在路测装置中加装GPS定位模块，同步将GPS地理位置信息和信号强度信息传送给机房控制端。
2.按照权利要求1所述的一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，其特征在于：所述上安装支架和下安装支架分别通过卡箍锁紧固定在方位转轴上，并且上安装支架和下安装支架上分别开有与天线连接板匹配的螺孔，天线通过螺栓锁紧固定在上安装支架和下安装支架上，上支撑架和下支撑架分别通过卡箍锁紧固定在抱杆上。
3.按照权利要求1所述的一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，其特征在于：所述方位转轴上端和下端分别通过轴承转动设置在上支撑架和下支撑架上。
4.一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，其特征在于：包含上支撑架、下支撑架、上支撑转轴、下支撑转轴、涡轮、蜗杆、驱动电机、角度传感器、手柄和智能控制器，上支撑架和下支撑架分别固定在铁塔或高楼顶部，上支撑转轴沿竖直方向设置并且上支撑转轴下端固定设置在天线上端，上支撑转轴上端转动设置在上支撑架上，下支撑转轴沿竖直方向设置并且下支撑转轴上端固定设置在天线下端，下支撑转轴下端转动设置在下支撑架上，涡轮套设在下支撑转轴上并且下支撑转轴固定连接，蜗杆转动设置在蜗杆支座上并且与涡轮啮合，蜗杆支座固定在下支撑架上，蜗杆一端与驱动电机连接由驱动电机驱动旋转，手柄固定在蜗杆另一端，角度传感器设置在涡轮下侧并固定在下支撑架上，驱动电机与智能控制器连接由智能控制器控制；
所述智能控制器与机房控制端无线连接，路测装置与机房控制端无线连接，路测装置在道路上移动并实时检测当前位置天线覆盖的信号强度并将检测的信号强度反馈至机房控制端，机房控制端综合区域内的整体的信号强度进行分析总体的天线覆盖的信号强弱分布情况，并得出最佳修正方案并将对应的调整角度发送至智能控制器，智能控制器通过接收到的调整角度与角度传感器目前角度对比得到差值，并控制驱动电机转动相应差值完成天线角度自动调节；
所述智能控制器包含单片机、存储模块、电机控制模块和无线模块，单片机用于完成角度差值计算并控制各模块动作，存储模块与单片机连接用于存储接收到的调整角度信息和角度传感器采集的当前天线角度信息，电机控制模块与单片机连接用于接收单片机处理后的转动角度值从而控制驱动电机转动对应角度，无线模块与单片机连接用于与机房控制端建立无线连接；所述无线模块采用GSM无线通信技术；
所述机房控制端主要为服务器，接收路测装置传送过来的信号强弱信息，服务器内预设对应区域地图信息，并且对地图信息进行预处理，按照预定的间隔将地图进行栅格化，每个栅格点对应一个GPS地理位置并存储相应的信号强度信息，路测装置传送数据包含GPS位置信息和当前点位的信号强度信息，服务器接收到该信息并更新地图上相应GPS点位的信号强度信息，当区域内信号强度采集完毕后，服务器对更新好的地图信息进行信号强度分布统计分析，将设置有天线的点位设置于天线覆盖同步的扇形覆盖区域并通过仿真软件进行仿真优化，从而得到最佳的每个天线的朝向角度，并发送至智能控制器；所述路测装置采用传统移动式信号强度路测装置，在路测装置中加装GPS定位模块，同步将GPS地理位置信息和信号强度信息传送给机房控制端。
5.按照权利要求4所述的一种智能型基站天线水平方位角远程调整装置，其特征在于：所述上支撑转轴上端通过轴承转动设置在上支撑架上，下支撑转轴下端通过轴承转动设置在下支撑架上。
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