CN110579649A - 天线工参采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线工参采集装置，包括马达、转动装置、卡接套、卡扣座、传感器底座、传感器组件、主板、底壳及上盖板，底壳和上盖板固定连接，马达固定于卡接套，卡接套的端部与转动装置固定连接，转动装置包括连接柱，连接柱穿过卡扣座并与传感器底座固定连接，传感器组件固定于传感器底座的端部，马达和传感器组件通过跳线连接至主板，传感器组件包括加速度传感器及磁场传感器，先通过马达运作使转动装置转动一定角度，与初始磁场强度分量的比对以去除周围环境的干扰，再进行实际测量。一方面通过底壳及上盖板的安装来实现功能，体积小，安装方便，另一方面解决了测量不准或手工录入容易出错的问题，提高实时性和有效性。

Description

天线工参采集装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种天线工参采集装置。

背景技术

运营商基站天线的工参数据不仅关系到信号的覆盖范围，还关系到信号覆盖质量等关键网络性能。运营商的业务变化由话音转向数据，数据业务也由下载上传为主变为实时交互为主，业务变化对网络提出了泛存在低时延高速率的要求，精准覆盖变为必须。台风、地震、材料老化等不可预测的因素会直接影响到基站天线的姿态，进而影响信号覆盖，造成通话质量差、话务吸收不足等问题，严重影响网络性能、增加客户投诉率，增加数据业务推广难度。

现有的天线的工参测量装置存在以下缺陷：

1、长期以来，运营商基站天线工参信息采集及录入管理存在测量不准、手工录入容易出错、实时性差及无法确定数据有效性等问题。

2、传统的天线工参感知模块需要双GPS天线，装置结构比较复杂，体积较大，造价高，给安装、使用及更换带来不便。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种天线工参采集装置，其能解决准确度差及体积大的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种天线工参采集装置，包括马达、转动装置、卡接套、卡扣座、传感器底座、传感器组件、主板、底壳及上盖板，所述底壳和所述上盖板固定连接，所述底壳和所述上盖板之间形成收纳空间，所述马达、所述卡扣座、所述传感器底座及所述主板固定于所述底壳和所述上盖板之间，所述马达、转动装置、卡接套、卡扣座、传感器底座、传感器组件、主板收容于所述收纳空间；所述马达固定于所述卡接套，所述卡接套的端部与所述转动装置固定连接，所述转动装置包括连接柱，所述连接柱穿过所述卡扣座并与所述传感器底座固定连接，所述传感器组件固定于所述传感器底座的端部，马达和传感器组件通过跳线连接至主板，所述传感器组件包括加速度传感器及磁场传感器，先通过所述马达运作使所述转动装置转动一定角度，与初始磁场强度分量的比对以去除周围环境的干扰，再进行实际测量。

进一步地，所述马达包括伸出端，所述伸出端呈圆柱状，所述伸出端设置有若干个螺纹孔，伸出端通过所述螺纹孔与所述卡接套固定连接。

进一步地，所述卡接套设有若干个安装孔，所述卡接套包括若干个无头螺丝，所述安装孔、所述无头螺丝与所述螺纹孔相对应，所述伸出端插入所述卡接套内，所述无头螺丝穿过所述安装孔并螺接于所述螺纹孔。

进一步地，所述伸出端的轴线与所述卡接套的轴线重合。

进一步地，所述卡扣座设有U型槽及连通孔，所述U型槽及所述连通孔位于所述卡扣座中部，所述U型槽与所述连通孔连通，所述连接柱穿过所述U型槽和所述连通孔。

进一步地，所述传感器底座设有间隔槽，通过所述间隔槽将所述传感器底座分割为两个间隔板，所述间隔板中部设有弧形凹槽，两个所述间隔板在所述弧形凹槽部位形成柱形孔，所述连接柱的端部插接于所述柱形孔，其中一所述间隔板设置有若干个按压孔，螺丝穿过所述按压孔与另一所述间隔板固定连接，使所述连接柱固定于两个所述间隔板之间。

进一步地，两个所述间隔板平行设置。

进一步地，所述转动装置、所述底壳及所述上盖板采用无磁性材料制成。

进一步地，所述转动装置、所述底壳及所述上盖板材质为铝合金或铜。

进一步地，所述马达为磁屏蔽的马达。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

所述底壳和所述上盖板之间形成收纳空间，所述马达、所述卡扣座、所述传感器底座及所述主板固定于所述底壳和所述上盖板之间，所述马达、转动装置、卡接套、卡扣座、传感器底座、传感器组件、主板收容于所述收纳空间；所述马达固定于所述卡接套，所述卡接套的端部与所述转动装置固定连接，所述转动装置包括连接柱，所述连接柱穿过所述卡扣座并与所述传感器底座固定连接，所述传感器组件固定于所述传感器底座的端部，马达和传感器组件通过跳线连接至主板，所述传感器组件包括加速度传感器及磁场传感器，先通过所述马达运作使所述转动装置转动一定角度，与初始磁场强度分量的比对以去除周围环境的干扰，再进行实际测量。一方面通过底壳及上盖板的安装来实现功能，体积小，安装方便，另一方面解决了测量不准或手工录入容易出错的问题，提高实时性和有效性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明天线工参采集装置中一较佳实施例的立体图；

图2为图1所示天线工参采集装置的局部立体图；

图3为图1所示天线工参采集装置中一卡扣座的立体图；

图4为图1所示天线工参采集装置中一传感器底座的立体图。

图中：10、马达；11、伸出端；111、螺纹孔；20、转动装置；21、连接柱；30、卡接套；31、安装孔；32、无头螺丝；40、卡扣座；41、U型槽；42、连通孔；50、传感器底座；51、间隔槽；52、间隔板；53、柱形孔；54、按压孔；60、传感器组件；70、主板；80、底壳；90、上盖板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-4，一种天线工参采集装置，包括马达10、转动装置20、卡接套30、卡扣座40、传感器底座50、传感器组件60、主板70、底壳80及上盖板90，所述底壳80和所述上盖板90固定连接，所述底壳80和所述上盖板90之间形成收纳空间，所述马达10、所述卡扣座40、所述传感器底座50及所述主板70固定于所述底壳80和所述上盖板90之间，所述马达10、转动装置20、卡接套30、卡扣座40、传感器底座50、传感器组件60、主板70收容于所述收纳空间；所述马达10固定于所述卡接套30，所述卡接套30的端部与所述转动装置20固定连接，所述转动装置20包括连接柱21，所述连接柱21穿过所述卡扣座40并与所述传感器底座50固定连接，所述传感器组件60固定于所述传感器底座50的端部，马达10和传感器组件60通过跳线连接至主板70，所述传感器组件60包括加速度传感器及磁场传感器，先通过所述马达10运作使所述转动装置20转动一定角度，与初始磁场强度分量的比对以去除周围环境的干扰，再进行实际测量。一方面通过底壳80及上盖板90的安装来实现功能，体积小，安装方便，另一方面解决了测量不准或手工录入容易出错的问题，提高实时性和有效性。具体的，在测量前先通过马达运作使转动装置转动至少一圈进行采样分析。

优选的，所述马达10包括伸出端11，所述伸出端11呈圆柱状，所述伸出端11设置有若干个螺纹孔111，伸出端11通过所述螺纹孔111与所述卡接套30固定连接。具体的，在本实施例中，所述卡接套30设有若干个安装孔31，所述卡接套30包括若干个无头螺丝32，所述安装孔31、所述无头螺丝32与所述螺纹孔111相对应，所述伸出端11插入所述卡接套30内，所述无头螺丝32穿过所述安装孔31并螺接于所述螺纹孔111。安装和拆卸简便，给维护带来便利。

优选的，所述伸出端11的轴线与所述卡接套30的轴线重合。进一步提高了测量的准确度。

优选的，所述卡扣座40设有U型槽41及连通孔42，所述U型槽41及所述连通孔42位于所述卡扣座40中部，所述U型槽41与所述连通孔42连通，所述连接柱21穿过所述U型槽41和所述连通孔42。所述U型槽41起到辅助安装的作用，所述连通孔42起到定位的作用，通过导向和辅助安装，提高安装便捷性，提高精准度。

优选的，所述传感器底座50设有间隔槽51，通过所述间隔槽51将所述传感器底座50分割为两个间隔板52，所述间隔板52中部设有弧形凹槽，两个所述间隔板52在所述弧形凹槽部位形成柱形孔53，所述连接柱21的端部插接于所述柱形孔53，其中一所述间隔板52设置有若干个按压孔54，螺丝穿过所述按压孔54与另一所述间隔板52固定连接，使所述连接柱21固定于两个所述间隔板52之间。两个所述间隔板52平行设置。通过所述传感器底座50将所述传感器组件60和所述连接柱21连接到一起，为测量提供基础，同时两个间隔板52按压固定的设置，可方便安装人员调节松紧度，从而为更加精准的测量做准备。

优选的，所述转动装置20、所述底壳80及所述上盖板90采用无磁性材料制成。具体的，所述转动装置20、所述底壳80及所述上盖板90材质为铝合金或铜。所述马达10为磁屏蔽的马达。减少对磁场传感器的干扰，提高测量准确度。

通过所述天线工参采集装置能够智能精确监测基站天线的方位角、下倾角、经纬度、海拔高度等工作参数，监测数据信息上传遵循AISG 2.0协议，可以保证数据的完整性和稳定性，实现在OMC自建网管对天线工参信息的远程智能化采集及管理。后台将天线工参远程采集的数据应用于日常优化中，对工参数据进行验证对比分析、集中参数管理、集中分析与优化，符合低功耗、广覆盖、大数据量的要求。集中优化体系，实现集中优化，提高工作效率，协助设备快速落地，降低维护和优化成本，提高客户满意度。

在实际安装时，所述天线工参采集装置直接固定在基站天线内部，连接AISG接口供电即可安装完成。使用时，后台网管通过本装置给内置型基站天线工参感知模块发送读天线下倾角和方位角命令时，通过上述方法校准并计算得到天线的下倾角和方位角，保存到掉电不易失的存储器内，再通过符合AISG协议的方式返回天线机械下倾角和方位角的数据，实现网管对所有天线数据的统一读取和管控。具体的，加速度传感器测得重力加速度g在电子罗盘三轴方向的分量，根据坐标关系可求得三轴与重力g的夹角，根据结构关系，可将三轴中某一轴的夹角转化为天线的机械下倾角。通过所测得的重力加速度g在三轴方向的分量，根据坐标关系求得天线方位角所在轴的俯仰角和横滚角，通过坐标变换，将磁场传感器测得的电子罗盘三轴方向的磁场强度分量折算到水平方向，利用折算后的三轴磁场强度分量计算天线的方位角。

在本申请中，加速度传感器及磁场传感器分别为三轴加速度传感器和三轴磁场传感器，三轴加速度传感器和三轴磁场传感器分别与主板70电连接；主板70用于接收监测指令，监测指令用于指示测量基站天线的机械下倾角和方位角；主板70还用于根据监测指令控制三轴加速度传感器和三轴磁场传感器测量基站天线的机械下倾角和方位角。为了避免这两个传感器在数据融合即机械下倾角和方位角打包发送给远程网管时产生误差，本实施例中，将三轴加速度传感器的三个轴(X轴、Y轴、Z轴)和三轴磁场传感器的三个轴(X轴、Y轴、Z轴)分别对应平行设置。具体地，三个轴中的倾角轴(一般为X轴，即三轴加速度传感器的X轴和三轴磁场传感器的X轴)设置为与本装置的轴线平行，并且本装置的轴线与其所安装于的基站天线的轴线平行，这样只要测出倾角轴的倾角，即得到基站天线的机械下倾角。具体地，三个轴中的方位轴(一般为Z轴，即三轴加速度传感器的Z轴和三轴磁场传感器的Z轴)设置为与本装置的正面垂直，并且本装置的正面与基站天线的辐射面平行且同向。从而，只要测出方位轴指向的方位角，即得到基站天线的方位角。具体应用中，远程网管可以通过远程网管设备对本装置下达监测指令，本装置中的处理器用于接收该指示测量基站天线的机械下倾角和方位角的监测指令，并根据该监测指令控制三轴加速度传感器和三轴磁场传感器测量基站天线的机械下倾角和方位角。

基站天线的机械下倾角和方位角的具体监测实现过程：通过三轴加速度传感器，测得重力加速度g在倾角轴(X轴)方向分量Ax和方位轴(Z轴)方向的分量Az，根据直角坐标关系，倾角轴与重力加速度g的夹角ψ，即为基站天线的机械下倾角，从而存在如下的关系式：Ax＝g×cosψ，Az＝g×sinψ。从而，Az/Ax＝tanψ，因此，ψ＝tan(Az/Ax)。译[0046]基站天线的方位角通过如下方式监测：方位角的测量主要是通过三轴磁场传感器感知地球磁场的存在计算出来的。当在纯地球磁场理想环境下，三轴磁场传感器绕固定轴旋转一周，三轴磁场传感器的另两轴测出的地球磁场强度数值集，在直角坐标系中应是一个以原点为圆心的圆。然而由于地球磁场很微弱，当三轴磁场传感器周围有具有磁性的物质或可影响局部磁场强度物质的磁场干扰，使三轴磁场传感器所在位置的磁场发生偏差，当三轴磁场传感器在这种磁场环境下绕固定轴线旋转一周，另两轴测出的磁场强度数值集，在直角坐标系中表现为一个偏离原点的椭圆，在这种环境下测出的方位角是不正确的。因此，在使用三轴磁场传感器前要对其进行校准。校准方法，本装置上电进入校准模式，缓慢绕本装置中轴线旋转一周，旋转时间约为1分钟。在后续实际使用过程中，通过三轴磁场传感器校准得出比例因子和偏移值，将现实环境中实测数据从椭圆修正为标准圆，将偏离的圆心拉回到原点。在对基站天线的方位角进行监测时，通过三轴加速度传感器，测得重力加速度g在三个轴方向上的分量，根据坐标关系，求得方位轴(Z轴)的俯仰角φ和横滚角θ。用三轴磁场传感器初始化校准时得到的比例因子和偏移值，将三轴磁场传感器测得的三轴方向上的磁场强度分量进行数据校正和误差补偿，修正后三轴的磁场强度分量记作MX、MY、MZ。由于方位轴可能不完全处于水平位置，直接使用修正后的磁场强度分量作方位角计算，会不准确，所以要对方位轴进行倾角补偿。具体地，利用上述求得的方位轴俯仰角和横滚角，代入以下公式：MZH＝MY cosφ+MZ sinθcosφ-MX cosθsinφ译[0050]MYH＝MZ cosθ++MX sinθ译[0051]将修正后的方位轴磁场强度分量折算到水平方向，记作MZH、MYH。利用折算后的水平面上两轴的磁场强度分量计算方位轴的方位角α，考虑到角度的四个象限，方位角可由以下公式求得：进一步地，本装置还包括：AISG协议栈，用于实现与远程网管设备间的交互。译[0054]本实施例中，本装置与远程网管设备间的通信交互是基于AISG(Antenna Interface StandardGroup)协议的。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种天线工参采集装置，包括马达、转动装置、卡接套、卡扣座、传感器底座、传感器组件、主板、底壳及上盖板，其特征在于：

所述底壳和所述上盖板固定连接，所述底壳和所述上盖板之间形成收纳空间，所述马达、所述卡扣座、所述传感器底座及所述主板固定于所述底壳和所述上盖板之间，所述马达、转动装置、卡接套、卡扣座、传感器底座、传感器组件、主板收容于所述收纳空间；

所述马达固定于所述卡接套，所述卡接套的端部与所述转动装置固定连接，所述转动装置包括连接柱，所述连接柱穿过所述卡扣座并与所述传感器底座固定连接，所述传感器组件固定于所述传感器底座的端部，马达和传感器组件通过跳线连接至主板，所述传感器组件包括加速度传感器及磁场传感器，先通过所述马达运作使所述转动装置转动一定角度，与初始磁场强度分量的比对以去除周围环境的干扰，再进行实际测量。

2.如权利要求1所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述马达包括伸出端，所述伸出端呈圆柱状，所述伸出端设置有若干个螺纹孔，伸出端通过所述螺纹孔与所述卡接套固定连接。

3.如权利要求2所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述卡接套设有若干个安装孔，所述卡接套包括若干个无头螺丝，所述安装孔、所述无头螺丝与所述螺纹孔相对应，所述伸出端插入所述卡接套内，所述无头螺丝穿过所述安装孔并螺接于所述螺纹孔。

4.如权利要求3所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述伸出端的轴线与所述卡接套的轴线重合。

5.如权利要求1所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述卡扣座设有U型槽及连通孔，所述U型槽及所述连通孔位于所述卡扣座中部，所述U型槽与所述连通孔连通，所述连接柱穿过所述U型槽和所述连通孔。

6.如权利要求1所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述传感器底座设有间隔槽，通过所述间隔槽将所述传感器底座分割为两个间隔板，所述间隔板中部设有弧形凹槽，两个所述间隔板在所述弧形凹槽部位形成柱形孔，所述连接柱的端部插接于所述柱形孔，其中一所述间隔板设置有若干个按压孔，螺丝穿过所述按压孔与另一所述间隔板固定连接，使所述连接柱固定于两个所述间隔板之间。

7.如权利要求6所述的天线工参采集装置，其特征在于：两个所述间隔板平行设置。

8.如权利要求1所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述转动装置、所述底壳及所述上盖板采用无磁性材料制成。

9.如权利要求1所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述转动装置、所述底壳及所述上盖板材质为铝合金或铜。

10.如权利要求1所述的天线工参采集装置，其特征在于：所述马达为磁屏蔽的马达。