CN111342557B - 一种基站发电取信装置、备电系统、取信方法及备电方法 - Google Patents

一种基站发电取信装置、备电系统、取信方法及备电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基站发电取信装置、备电系统、取信方法及备电方法。基站发电取信装置包括安装于直流油机机身上和/或电池包外壳上的直流发电取信终端、检测交流油机是否发电的交流频率检测器；直流发电取信终端包括检测直流油机和/或电池包是否输出电力的第一传感器，以及第一无线发送单元；第一传感器与第一无线发送单元连接，第一无线发送单元与交流频率检测器无线连接，交流频率检测器与FSU直接连接或通过智能开关模块间接连接。直流发电取信终端的这种结构可以设置私有协议保护，更安全，既提高了直流发电取信精准度，又实现了直流和交流发电的取信信息汇总；实现了网络各系统间的统筹、整合，节约了用户的投资成本。

Description

一种基站发电取信装置、备电系统、取信方法及备电方法
技术领域
本发明涉及移动通信基站发电状态的监控技术领域，特别是涉及一种基站发电取信装置、备电系统、取信方法及备电方法。
背景技术
在外市电停电后，基站通过交流油机、直流油机或已充满电的大容量电池包等，来延长基站现有电池组的后备时间，起到“发电”的作用。随着5G建设的推进，大部分现有存量基站都将逐步面临5G共址的需求，从而可能面临着从单台油机发电取信需求转变为需对两台或者两台以上油机，以及大容量电池包等分别发电取信的问题。
目前，铁塔总部拟定的《QZTT2207-2019基站市电电压传感器技术要求》，由感应式断电传感器与FSU(FieldSuerviioUit，铁塔基站智能动环监控单元，FSU)内置的发电取信软件判断逻辑两部分共同配合实现基站油机发电取信，由于感应式断电传感器存在市电来电与停电状态的误判，FSU内置软件逻辑也存在BUG，无论是对交流油机、直流油机还是大容量电池包发电，均存在油机发电取信不准确的情况，更不能实现一个基站两台油机分别发电的精准取信，无法以此为依据向运营商收取发电费用，也无法以此为依据向代维单位结算费用。
FSU是由若干监控模块和其它辅助设备组成的，直接面向基站内设备、传感器等进行数据采集、处理的监控子系统，包含采样、数据处理、数据中继等功能。传统的铁塔基站FSU动环监控都是一站一系统的方式，如果要对某区域的基站做统一管理，还需要一个集中管理平台(运维监控平台)。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基站发电取信装置、备电系统、取信方法及备电方法。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种基站发电取信装置，包括安装于直流油机机身上和/或电池包外壳上的直流发电取信终端、检测交流油机是否发电的交流频率检测器；所述直流发电取信终端包括检测直流油机和/或电池包是否输出电力的第一传感器，以及第一无线发送单元，所述第一传感器的信号输出端与第一无线发送单元的信号输入端连接，所述第一无线发送单元与交流频率检测器无线连接；或者所述直流发电取信终端包括检测直流油机和/或电池包是否输出电力的第一传感器，第一传感器与交流频率检测器有线连接；所述交流频率检测器与FSU直接连接或通过智能开关模块间接连接。
上述技术方案的有益效果为：直流发电取信终端位于直流油机机身上和/或电池包外壳上，在直流油机和/或电池包的输出端对是否有电力输出进行检测，提高了直流油机和/或电池包的发电取信精度，通过第一无线发送单元无线上传采集信息，减少了线缆成本，便于多点布置构建无线取信网络；能够对交流油机发电状态进行有效准确取信，使发电取信装置取信范围更全面，能够对5G共址基站的多台油机分别实现精准取信；交流发电和直流发电的取信的采集信息不直接发给FSU，在交流频率检测器汇总后再直接或通过智能开关模块间接发给FSU。具体的，当没有分时控制时，汇总后的信息直接传输给FSU，有分时控制时，通过智能开关模块转送至FSU，直流发电取信终端的这种结构可以设置私有协议保护，更安全，既提高了直流发电取信精准度，又实现了直流和交流发电的取信信息汇总；汇总后的基站油机发电取信信息，既可以输出给FSU实现基站油机发电的准确取信，又可以输出给智能开关实现基站按负载或用户的差异化发电，实现了网络各系统间的统筹、整合，节约了用户的投资成本。
在本发明的一种优选实施方式中，所述第一传感器为检测直流油机和/或电池包的输出端的电压信号，电流信号，电场信号，或磁场信号的传感器。
上述技术方案的有益效果为：直流油机和/或电池包输出端的电压信号、电流信号、电场信号或磁场信号能够准确表征直流油机和/或电池包输出电力情况，且便于采集，容易实施。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种基站智能备电系统，包括备电设备、本发明所述的基站发电取信装置、一个以上的智能开关模块、以及FSU；对基站所有负载进行分组，分得的负载组与智能开关模块一一对应；所述FSU分别与各智能开关模块连接，所述FSU与运维监控平台连接通信；FSU与基站发电取信装置直接连接或通过智能开关模块间接连接，获取市电停电后备电设备发电状态，根据后台服务器或智能开关模块预设的基站油机发电时对各分路的控制逻辑使智能开关模块开启或关断所述智能开关模块对应的负载组的全部或部分负载。
上述技术方案的有益效果为：该备电系统在市电停电后能够对基站进行差异化备电，能够远程控制备电；对备电设备的发电时长、发电次数以及各运营商负载的用电电量进行精准取信，便于向运营商收取油机等发电费用，同时给代维单位精准结算发电费用。能够兼容地对5G共址或非5G共址基站进行备电管理，能够实现差异化备电与发电。
在本发明的一种优选实施方式中，备电设备包括一个或多个交流油机，当交流油机为多个时，2G～4G负载和5G负载由不同的交流油机供电；和/或还包括位于市电输入端与整流器交流输入端之间的市电/油机倒换箱；和/或还包括控制备电设备启动或关闭的控制开关，所述FSU控制所述控制开关的导通或断开。
上述技术方案的有益效果为：该备电系统对2G～4G负载和5G负载的备电进行了综合管理和统筹，避免了重复投资，节约了建设成本；市电/油机倒换箱便于市电和油机的切换；FSU通过各控制开关对各备电设备进行有效的发电管理，便于实现远程管控。
在本发明的一种优选实施方式中，所述智能开关模块包括多个电控开关、处理单元和第一无线通信单元；所述第一无线通信单元与基站发电取信装置的交流频率检测器无线连接，第一无线通信单元的输出端与处理单元的第一输入端连接，处理单元与FSU有线连接通信，处理单元的输出端与电控开关的控制端连接；电控开关对负载组的负载进行一对一或者一对多控制，电控开关串接于对应负载的供电回路中。
上述技术方案的有益效果为：智能开关模块控制负载上电或下电的同时，还被用作为备电系统中发电信息中继单元，简化了备电系统通信网络结构。
在本发明的一种优选实施方式中，所述智能开关模块还包括测量电控开关所在分路用电电量的电量测量单元，所述电量测量单元的输出端与处理单元的第二输入端连接。
上述技术方案的有益效果为：实现精确用电电量计量，便于统计各运营商在市电停电时用电电量。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种用于本发明所述基站智能备电系统的发电取信方法，包括：直流油机和/或电池包发电取信步骤：直流油机和/或电池包发电取信步骤：通过第一传感器检测直流油机和/或电池包是否输出电力，并通过第一无线发送单元将信息发送给交流频率检测器；和/或交流油机发电取信步骤：对整流器交流输入端的电信号进行三相四线采样，判断市电停电后整流器交流输入端是否存在交变信号，若不存在交变信号，认为所有交流油机没有发电，若只有一相存在交变信号且符合油机电源性质，认为至少只有一台交流油机发电，若有一相以上存在交变信号，通过方法一和/或方法二对采样信号进行处理获得交流油机的发电情况；方法一：获取所有存在交变信号的火线与零线之间的频率差，若所有频率差相同，则认为只有一台交流油机发电，若所有频率差不完全相同，并且满足油机电源性质，则认为有大于一台交流油机发电；方法二：获取所有存在交变信号相的相相之间的相位差，若所有相位差均为120度或近似为120度，则认为只有一台交流油机发电，若不是所有相位差均为120度或近似为120度，则认为有大于一台交流油机发电。
上述技术方案的有益效果为：该取信方法能够对不同的发电设备进行精确取信，更能对交流油机的发电台数进行准确检测进而对交流油机发电进行精确取信，使得该取信方法能够用于5G共址基站的发电取信。能够实现对单台或两台交流油机、交流油机与直流油机组合、交流油机与大容量电池包组合的准确取信。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种基站智能备电方法，包括：步骤A，基站负载包括5G负载和非5G负载，所述非5G负载包括4G负载、3G负载和2G负载三者中的全部或部分；将所有负载按照运营商或通信制式分组；将备电设备分为两部分，一部分为市电停电后为5G负载供电的第一备电设备，另一部分为市电停电后为非5G负载供电的第二备电设备；步骤B，当市电供电时，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电；步骤C，在市电停电后：当停电时间小于时间T1时，所有负载回路均由基站备用电池组供电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电；当停电时间达到时间T1时，智能开关模块利用本发明所述发电取信方法获取第一备电设备的发电状态，若第一备电设备发电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，记录第一备电设备的发电时长，统计第一备电设备的发电次数和每个运营商5G负载的用电电量，若第一备电设备没有发电，FSU发送第一断开命令至所有5G负载对应的智能开关模块断开所有5G负载受控分路；当停电时间达到时间T2时，智能开关模块执行步骤一和/或步骤二；步骤一：断开所有未购买发电服务的运营商的非5G负载的受控分路；T1小于T2；步骤二：利用本发明所述发电取信方法获取第二备电设备的发电状态，若第二备电设备发电，记录第二备电设备的发电时长，统计第二备电设备的发电次数和每个运营商非5G负载的用电电量；步骤D，当市电停电后来电时，控制第一备电设备和/或第二备电设备停止发电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电。
上述技术方案的有益效果为：该备电方法能够实现5G负载与非5G负载，以及不同运营商负载的差异化备电与发电功能，能够实现对单台或两台交流油机、交流油机与直流油机组合、交流油机与大容量电池包组合的准确取信。在本发明的一种优选实施方式中，还包括步骤E，FSU根据运维监控平台的节能控制命令控制5G负载在业务闲时段关机；
和/或还包括步骤F，将第一备电设备的发电时长、第一备电设备的发电次数、第二备电设备的发电时长、第二备电设备的发电次数、以及每个运营商5G负载的用电电量和非5G负载的用电电量发送至运维监控平台。
上述技术方案的有益效果为：步骤E能够节省电能，降低成本。步骤F使得运维监控平台对各发电设备的发电时长、发电次数和运营商负载的用电电量进行统筹管理，结算费用。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中基站发电取信装置的硬件框图；
图2是本发明一具体实施方式中直流发电取信终端的安装示意图；
图3是本发明一具体实施方式中交流频率检测器近端连接示意图；
图4是本发明一具体实施方式中交流频率检测器远端连接示意图；
图5是本发明的备电方法在第一种应用场景中的备电示意图；
图6是本发明的备电方法在第二种应用场景中的备电示意图；
图7是本发明的备电方法在第三种应用场景中的备电示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明公开了一种基站发电取信装置，在一种优选实施方式中，如图1和图2所示，该基站发电取信装置包括安装于直流油机机身上和/或电池包外壳上的直流发电取信终端、检测交流油机是否发电的交流频率检测器。
在本发明一种优选实施方式中，直流发电取信终端包括检测直流油机和/或电池包是否输出电力的第一传感器，以及第一无线发送单元，第一传感器的信号输出端与第一无线发送单元的信号输入端连接，第一无线发送单元与交流频率检测器无线连接。
在本发明另一种优选实施方式中，直流发电取信终端包括检测直流油机和/或电池包是否输出电力的第一传感器，第一传感器与交流频率检测器有线连接。
交流频率检测器与FSU直接连接或通过智能开关模块间接连接。
在本实施方式中，基站可设置直流电机、大容量充满电的电池包和交流油机三者中的全部或部分；同时设置有直流电机和电池包时，在需要启动备电时，可以两者先后或同时一起发电，也可其中一个发电。优选的，按照直流油机与大容量电池包的数量，一对一安装直流发电取信终端取信。
在本实施方式中，第一无线发送单元通过交流频率检测器与FSU连接，或者通过交流频率检测器和智能开关模块与FSU连接，使得第一无线发送单元发出的信息在交流频率检测器处进行汇总。
在本实施方式中，优选的，第一传感器为检测直流油机和/或电池包的输出端的电压信号，电流信号，电场信号，或磁场信号的传感器。第一传感器优选但不限于为深圳三电测控公司的型号为SZ1K-50的霍尔式电流传感器、MIK-DZV单相直流电压传感器、现有的霍尔传感器等。在使用电流传感器时，可将与直流油机和/或电池包的输出端连接的导线穿过电流传感器的测试孔进行测量以便实施。
在本实施方式中，由于直流油机和大容量电池包发电接入时一定在机房内，因此，第一无线发送单元优选但不限于选择现有的WIFI或蓝牙或2.4G或433M发射器模块等近端无线通信模块。
在本实施方式中，第一无线发送单元的信号输入端优选但不限于为I2C等数据接口、使能管脚或者待机唤醒管脚等。优选的，当第一无线发送单元的信号输入端为待机唤醒管脚时，在直流油机和/或电池包有电力输出时，第一传感器输出高电平信号，该高电平信号唤醒第一无线发送单元工作，在直流油机和/或电池包没有电力输出时，第一传感器输出低电平信号，该低电平信号不能唤醒第一无线发送单元，第一无线发送单元处于待机状态，这样能够节省电量。
在本实施方式中，优选的，交流频率检测器包括检测交流油机输出端电流的电流传感器，该电流传感器优选但不限于为美控的MIK-SJI型交流电流传感器。优选的，交流频率检测器还包括一个无线通信单元，通过该无线通信单元与FSU或者智能开关模块通信连接。该无线通信单元优选但不限于为现有的WIFI或蓝牙或2.4G或433M通信模块。
在本实施方式中，优选的，交流频率检测器的结构和原理可参考现有技术中公开号为CN105914885A的中国专利中披露的交流油机取信线路结构。
在一种优选实施方式中，交流频率检测器包括对市电输入端电信号进行采样的第一采样单元、对整流器交流输入端电信号进行采样的第二采样单元、以及交流油机发电判断单元；
交流油机发电判断单元根据第一采样单元的输出信号判断市电是否停电，若第一采样单元的输出信号为零，认为市电停电，基于第二采样单元的输出信号获取交流油机的发电情况，若第一采样单元的输出信号不为零，认为市电供电，交流油机不发电。第一采样单元和/或第二采样单元为三相四线采样。
交流油机发电判断单元在判断市电停电后，判断市电停电后整流器交流输入端是否存在交变信号，若不存在交变信号，认为所有交流油机没有发电，若只有一相存在交变信号且符合油机电源性质，认为只有一台交流油机发电，若有一相以上存在交变信号，通过方法一和/或方法二基于第二采样单元的输出信号获取交流油机的发电情况。
方法一：获取所有存在交变信号的火线与零线之间的频率差，若所有频率差相同，则认为只有一台交流油机发电，若所有频率差不完全相同，并且满足油机电源性质，则认为有大于一台交流油机发电；
方法二：获取所有存在交变信号相的相相之间的相位差，若所有相位差均为120度或近似为120度，则认为只有一台交流油机发电，若不是所有相位差均为120度或近似为120度，则认为有大于一台交流油机发电。
在本实施方式中，当出现以下情况时，也认为所有频率差相同：计算所有频率差中最大值与最小值的差值，求出该差值占比所有频率差平均值的百分比，具体比例阈值可根据实际情况确定。例如，若该百分比在0到5％范围内，认为所有频率差相同。
在本实施方式中，相位差近似120度可定义为：若所有相位差均为120度的-5％到+5％，认为所有相位差近似，反之，认为所有相位差不近似。
在本实施方式中，满足油机电源性质可定义为：设置频率漂移阈值，获取第二采样单元输出信号的频率漂移，若该频率漂移大于频率漂移阈值，则认为第二采样单元输出信号满足油机电源性质，若该频率漂移小于等于频率漂移阈值，则认为第二采样单元输出信号不满足油机电源性质。频率漂移阈值优选但不限于大于等于市电频率漂移值。
在本实施方式中，如图3和图4所示，交流频率检测器中端口1表示市电采样端口，端口2表示整流器交流输入端采样端口。
在本实施方式中，在交流频率检测器与FSU距离较近的应用场景中，近端连接示意图如图3所示，交流频率检测器与FSU直接有线连接。在交流频率检测器与FSU距离较远的应用场景中，远端连接示意图如图4所示，交流频率检测器与FSU直接无线连接，在交流频率检测器端设置无线发射器，在FSU端设置与上述无线发射器通信匹配的无线接收器，无线发射器和无线接收器优选但不限于现有的WIFI或蓝牙或2.4G或433M通信模块。
本发明还公开了一种基站智能备电系统，在一种优选实施方式中，该备电系统包括备电设备、上述基站发电取信装置、一个以上的智能开关模块、以及FSU；对基站所有负载进行分组，分得的负载组与智能开关模块一一对应；
FSU分别与各智能开关模块连接，FSU与运维监控平台连接通信；
FSU与基站发电取信装置的交流频率检测器直接连接或通过智能开关模块间接连接，获取市电停电后备电设备发电状态，根据后台服务器或智能开关模块预设的基站油机发电时对各分路的控制逻辑使智能开关模块开启或关断智能开关模块对应的负载组的全部或部分负载。
在本实施方式中，运维监控平台通常在远端；备电设备可为一个或多个，备电设备的种类优选但不限于为直流油机、电容量满电量的电池包或交流油机等。
在本实施方式中，智能开关模块与FSU距离较近，两者可有线连接。
在本实施方式中，当交流频率检测器与FSU距离较近时，两者可以有线连接；当交流频率检测器与FSU距离较远时，两者可直接或间接无线连接，直接无线连接如图4所示，间接无线连接方式可为交流频率检测器通过智能开关模块与FSU无线连接。
在一种优选实施方式中，备电设备包括一个或多个交流油机，当交流油机为多个时，2G～4G负载和5G负载由不同的交流油机供电。在一种优选实施方式中，还包括位于市电输入端与整流器交流输入端之间的市电/油机倒换箱。
在本实施方式中，市电/油机倒换箱优选但不限于选择浙江振民电器有限公司的市电油机倒换箱，优选的，市电/油机倒换箱与FSU连接通信，这样便于运维监控平台远程启动交流油机发电。
在一种优选实施方式中，还包括控制备电设备启动或关闭的控制开关，FSU控制该控制开关的导通或断开。
在本实施方式中，控制开关优选但不限于为继电器，继电器的常开触点串接在交流油机或直流油机的供电回路中，或者串接在电池包正极与外部负载的连接通路中，优选的，为继电器设置一个无线通信单元，该无线通信单元与FSU直接或间接无线连接，便于FSU控制。
在一种优选实施方式中，智能开关模块包括多个电控开关、处理单元和第一无线通信单元；
第一无线通信单元与基站发电取信装置的交流频率检测器无线连接，第一无线通信单元的输出端与处理单元的第一输入端连接，处理单元与FSU有线连接通信，处理单元的输出端与电控开关的控制端连接；
电控开关对负载组的负载进行一对一或者一对多控制，电控开关串接于对应负载的供电回路中。
在本实施方式中，通过第一无线通信单元使得智能开关模块可用于接收交流频率检测器输出汇总的发电取信信息，智能开关模块作为发电取信信息的中继单元，FSU通过智能开关模块获得发电取信信息。FSU根据后台服务器预设的基站油机发电时对各分路的控制逻辑发出的负载差异化上电或下电命令通过处理单元分发至对应的电控开关；或者智能开关模块的处理单元根据预设的基站油机发电时对各分路的控制逻辑使负载差异化上电或下电。
在一种优选实施方式中，智能开关模块还包括测量电控开关所在分路用电电量的电量测量单元，电量测量单元的输出端与处理单元的第二输入端连接。
在本实施方式中，电量测量单元与处理单元可通过片间串口连接。电量测量单元优选但不限于为杭州美控自动化公司的MIK-DJI直流电能传感器。
本发明还公开了一种用于上述基站智能备电系统的发电取信方法，在一种优选实施方式中，该方法包括：
直流油机和/或电池包发电取信步骤：通过第一传感器检测直流油机和/或电池包是否输出电力，并通过第一无线发送单元将信息发送给交流频率检测器。
交流油机发电取信步骤：对整流器交流输入端的电信号进行三相四线采样，判断市电停电后整流器交流输入端是否存在交变信号，若不存在交变信号，认为所有交流油机没有发电，若只有一相存在交变信号且符合油机电源性质，认为至少只有一台交流油机发电，若有一相以上存在交变信号，通过方法一和/或方法二对采样信号进行处理获得交流油机的发电情况；
方法一：获取所有存在交变信号的火线与零线之间的频率差，若所有频率差相同，则认为只有一台交流油机发电，若所有频率差不完全相同，并且满足油机电源性质，则认为有大于一台交流油机发电；
方法二：获取所有存在交变信号中的相相之间的相位差，若所有相位差均为120度或近似为120度，则认为只有一台交流油机发电，若不是所有相位差均为120度或近似为120度，则认为有大于一台交流油机发电。
在本实施方式中，直流油机和/或电池包发电取信步骤中，优选的，判断是否有接收到第一无线发送单元输出的信号，若有接收到，认为直流油机和/或电池包输出电力，反之，认为没有输出电力。
在本实施方式中，直流油机和/或电池包发电取信步骤中，优选的，判断第一无线发送单元输出的第一传感器采集到的信号值大小，预设信号阈值，若第一传感器采集到的信号值大于信号阈值，认为直流油机和/或电池包输出电力，反之，认为没有输出电力。
在本实施方式中，在不使用直流油机和/或电池包备电的情况下，当前5G共址基站一般最多使用两台交流油机，一台给5G负载备电，另一台给非5G负载备电；当前没有5G共址的基站一般最多使用一台交流油机给非5G负载备电。因此，在交流油机发电取信步骤中，通过方法一和方法二均能准确得到两台交流油机的发电状态，进而准确取信。
本发明还公开了一种基站智能备电方法，该方法包括：
步骤A，基站负载包括5G负载和非5G负载，非5G负载包括4G负载、3G负载和2G负载三者中的全部或部分；将所有负载按照运营商或通信制式分组；
将备电设备分为两部分，一部分为市电停电后为5G负载供电的第一备电设备，另一部分为市电停电后为非5G负载供电的第二备电设备；
步骤B，当市电供电时，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电；
步骤C，在市电停电后：
当停电时间小于时间T1时，所有负载回路均由基站备用电池组供电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电；
当停电时间达到时间T1时，智能开关模块利用上述发电取信方法获取第一备电设备的发电状态，若第一备电设备发电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，记录第一备电设备的发电时长，统计第一备电设备的发电次数和每个运营商5G负载的用电电量，若第一备电设备没有发电，FSU发送第一断开命令至所有5G负载对应的智能开关模块断开所有5G负载受控分路；
当停电时间达到时间T2时，智能开关模块执行步骤一和/或步骤二；步骤一：断开所有未购买发电服务的运营商的非5G负载的受控分路；T1小于T2；步骤二：利用上述发电取信方法获取第二备电设备的发电状态，若第二备电设备发电，记录第二备电设备的发电时长，统计第二备电设备的发电次数和每个运营商非5G负载的用电电量；
步骤D，当市电停电后来电时，控制第一备电设备和/或第二备电设备停止发电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电。
在本实施方式中，T1优选但不限于为1小时，T2优选但不限于为3小时。
在本实施方式中，当第一备电设备和第二备电设备均为交流油机时，在步骤A中判断第一备电设备发电后，在步骤C中，当利用上述发电取信方法的交流油机发电取信步骤获得有两台交流油机发电的结果时，则认为第二备电设备发电，若获得只有一台交流油机发电的结果，则认为第二备电设备没有发电。
在一种优选实施方式中，还包括步骤E，FSU根据运维监控平台的节能控制命令控制5G负载在业务闲时段关机。
在本实施方式中，业务闲时段优选但不限于为深夜。如运营商需要在深夜等业务闲时段将5G负载关机节能，可在5G负载对应的智能开关配置此功能，实现深夜定时关机，早上定时开机，开/关机时间可远程设置。
在一种优选实施方式中，还包括步骤F，将第一备电设备的发电时长、第一备电设备的发电次数、第二备电设备的发电时长、第二备电设备的发电次数、以及每个运营商5G负载的用电电量和非5G负载的用电电量发送至运维监控平台。
在本实施方式中，FSU将电量相关信息及时上报运维监控平台，实现精准分组计量功能。
在本发明备电方法的第一种应用场景中，5G负载使用直流油机发电、2G～4G负载使用交流油机发电，即第一备电设备为直流油机，第二备电设备为交流油机，备电系统结构示意图如图5所示，将负载按照通信制式分组，5G负载一组，2G～4G负载一组，分别分配一个智能开关模块。
在本应用场景中，外市电有电时，所有负载回路正常供电，两个智能开关均闭合；外市电停电后，在小于1小时区间范围内，所有负载回路均由基站备用电池组供电，两个智能开关均闭合；外市电停电时间大于等于1小时后，5G智能开关接收直流发电取信终端发出信号并按照上述直流油机和/或电池包发电取信步骤获得直流油机发电状态，若直流油机发电，则5G智能开关继续闭合给5G负载设备供电，如直流油机未发电，则5G智能开关断开，给5G负载设备断电；
在本应用场景中，外市电停电3小时后，对购买了发电服务的运营商，不管整流器交流输入前端交流油机是否启动，智能开关2均不断开2G/3G/4G负载；
在本应用场景中，外市电停电3小时后，对未购买发电服务的运营商，智能开关2对相关2G/3G/4G回路立即断电，直至外市电来电：整个停电期间，任何时候外市电来电后，两个智能开关均闭合，所有负载保持供电状态；智能开关模块统计两台油机发电的发电次数与发电时长，再通过智能开关的RS485接口送给FSU。
在本发明备电方法的第二种应用场景中，5G负载使用1#交流油机发电，2G/3G/4G使用2#交流油机发电，即第一备电设备和第二备电设备均为交流油机，备电系统结构示意图如图6所示。将负载按照通信制式分组，5G负载一组，2G～4G负载一组，分别分配一个智能开关模块。
在本应用场景中，外市电有电时，所有负载回路正常供电，两个智能开关均闭合；外市电停电后，在小于1小时区间范围内，所有负载回路均由基站备用电池组供电，两个智能开关均闭合；外市电停电时间大于等于1小时后，启动1#交流油机发电，5G智能开关接收交流频率检测器输出信号，并按照上述交流油机发电取信步骤执行，若执行结果为只有一台交流油机发电，则认为1#交流油机的发电，控制5G智能开关继续闭合给5G负载设备供电，若执行结果为整流器交流输入端没有交变信号，则认为1#交流油机没有发电，则5G智能开关断开，给5G负载断电。
在本应用场景中，外市电停电3小时后，对于购买了发电服务的运营商非5G负载设备，不管整流器交流输入前端交流油机是否启动，智能开关2均不断开非5G负载；外市电停电3小时后，对于未购买发电服务的运营商，智能开关2立即对相应的2G/3G/4G分路断电，直至外市电来电；整个停电期间，任何时候外市电来电后，市电/油机倒换箱将切换到外市电供电状态，两个智能开关均闭合，所有负载保持供电状态。
在本应用场景中，智能开关模块统计两台交流油机发电的发电次数与发电时长取信，均可通过交流频率检测器/433M接收器反馈给智能开关，再通过智能开关的RS485接口送给FSU。
在本应用场景中，如运营商需要在深夜等闲时将5G设备关机节能，可在5G智能开关配置此功能，实现深夜定时关机，早上定时开机，开/关机时间可远程设置。
在本发明备电方法的第三种应用场景中，5G负载使用第一台交流油机发电，2G/3G/4G使用第二台交流油机发电，即第一备电设备和第二备电设备均为交流油机，备电系统结构示意图如图7所示。将负载按照运营商分组，移动负载一组，联通负载一组，电信负载一组，并分别分配一个智能开关模块。
在本应用场景中，外市电有电时，所有负载回路正常供电，所有智能开关的所有受控回路均闭合；外市电停电后，在小于1小时区间范围内，所有负载回路均由基站备用电池组供电，所有智能开关的所有受控回路均闭合；外市电停电时间大于等于1小时后，所有智能开关接收交流频率检测器输出信号，并按照上述交流油机发电取信步骤执行，若执行结果为只有一台交流油机发电，则认为第一台交流油机的发电，控制5G智能开关继续闭合给5G负载设备供电，若执行结果为整流器交流输入端没有交变信号，则认为第一台交流油机没有发电，则5G智能开关断开，给5G负载断电。
在本应用场景中，外市电停电3小时后，对于购买了发电服务的运营商基站，不管整流器交流输入前端交流油机是否启动，均不断开2G/3G/4G负载；外市电停电3小时后，对于未购买发电服务的运营商，智能开关须立即断开2G/3G/4G负载，直至外市电来电；整个停电期间，任何时候外市电来电后，市电/油机倒换箱将切换到外市电供电状态，智能开关的所有受控分路均将闭合，所有负载保持供电状态；两台油机发电的发电次数与发电时长取信，通过交流频率检测器/433M接收器与智能开关相连，再通过智能开关的RS485接口连接至FSU。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基站智能备电系统，其特征在于，包括备电设备、基站发电取信装置、一个以上的智能开关模块、以及FSU；对基站所有负载进行分组，分得的负载组与智能开关模块一一对应；
所述FSU分别与各智能开关模块连接，所述FSU与运维监控平台连接通信；
FSU与基站发电取信装置的交流频率检测器直接连接或通过智能开关模块间接连接，获取市电停电后备电设备发电状态，根据后台服务器或智能开关模块预设的基站油机发电时对各分路的控制逻辑使智能开关模块开启或关断所述智能开关模块对应的负载组的全部或部分负载；
所述基站发电取信装置包括安装于直流油机机身上和/或电池包外壳上的直流发电取信终端，检测交流油机是否发电的交流频率检测器；
所述直流发电取信终端包括检测直流油机和/或电池包是否输出电力的第一传感器，以及第一无线发送单元，所述第一传感器的信号输出端与第一无线发送单元的信号输入端连接，所述第一无线发送单元与交流频率检测器无线连接；或者所述直流发电取信终端包括检测直流油机和/或电池包是否输出电力的第一传感器，所述第一传感器与交流频率检测器有线连接；
所述交流频率检测器与FSU直接连接或通过智能开关模块间接连接。
2.如权利要求1所述的基站智能备电系统，其特征在于，备电设备包括一个或多个交流油机，当交流油机为多个时，不同负载设备由不同的交流油机供电；
和/或还包括位于市电输入端与整流器交流输入端之间的市电/油机倒换箱；
和/或还包括控制备电设备启动或关闭的控制开关，所述FSU控制所述控制开关的导通或断开。
3.如权利要求1所述的基站智能备电系统，其特征在于，所述智能开关模块包括多个电控开关、处理单元和第一无线通信单元；
所述第一无线通信单元与基站发电取信装置的交流频率检测器无线连接，第一无线通信单元的输出端与处理单元的第一输入端连接，处理单元与FSU有线连接通信，处理单元的输出端与电控开关的控制端连接；
电控开关对负载组的负载进行一对一或者一对多控制，电控开关串接于对应负载的供电回路中。
4.如权利要求3所述的基站智能备电系统，其特征在于，所述智能开关模块还包括测量电控开关所在分路用电电量的电量测量单元，所述电量测量单元的输出端与处理单元的第二输入端连接。
5.如权利要求1所述的基站智能备电系统，其特征在于，所述第一传感器为检测直流油机和/或电池包的输出端的电压信号，电流信号，电场信号，或磁场信号的传感器。
6.一种用于权利要求1-5之一所述基站智能备电系统的发电状态取信方法，其特征在于，包括：
直流油机和/或电池包发电状态取信步骤：通过第一传感器检测直流油机和/或电池包是否输出电力，并通过第一无线发送单元将信息发送给交流频率检测器；
和/或交流油机发电状态取信步骤：对整流器交流输入端的电信号进行三相四线采样；
判断市电停电后整流器交流输入端是否存在交变信号，若不存在交变信号，认为所有交流油机没有发电，若只有一相存在交变信号且符合油机电源性质，认为只有一台交流油机发电，若有一相以上存在交变信号，通过方法一和/或方法二对采样信号进行处理获得交流油机的发电情况；
方法一：获取所有存在交变信号的火线与零线之间的频率差，若所有频率差相同，则认为只有一台交流油机发电，若所有频率差不完全相同，并且满足油机电源性质，则认为有大于一台交流油机发电；
方法二：获取所有存在交变信号相的相相之间的相位差，若所有相位差均为120度或近似为120度，则认为只有一台交流油机发电，若不是所有相位差均为120度或近似为120度，则认为有大于一台交流油机发电。
7.一种基站智能备电方法，其特征在于，包括：
步骤A，基站负载包括5G负载和非5G负载，所述非5G负载包括4G负载、3G负载和2G负载三者中的全部或部分；将所有负载按照运营商或通信制式分组；
将备电设备分为两部分，一部分为市电停电后为5G负载供电的第一备电设备，另一部分为市电停电后为非5G负载供电的第二备电设备；
步骤B，当市电供电时，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电；
步骤C，在市电停电后：
当停电时间小于时间T1时，所有负载回路均由基站备用电池组供电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电；
当停电时间达到时间T1时，智能开关模块利用权利要求6所述发电状态取信方法获取第一备电设备的发电状态，若第一备电设备发电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，记录第一备电设备的发电时长，统计第一备电设备的发电次数和每个运营商5G负载的用电电量，若第一备电设备没有发电，智能开关模块断开所有5G负载受控分路；
当停电时间达到时间T2时，智能开关模块执行步骤一和/或步骤二；步骤一：断开所有未购买发电服务的运营商的非5G负载，T1小于T2；步骤二：利用权利要求6所述发电状态取信方法获取第二备电设备的发电状态，若第二备电设备发电，记录第二备电设备的发电时长，统计第二备电设备的发电次数和每个运营商非5G负载的用电电量；
步骤D，当市电停电后来电时，控制第一备电设备和/或第二备电设备停止发电，所有智能开关模块的所有受控回路均闭合，所有负载均被供电。
8.如权利要求7所述的基站智能备电方法，其特征在于，还包括步骤E，智能开关自身预设逻辑，或FSU根据运维监控平台的节能控制命令控制5G负载在业务闲时段关机。
9.如权利要求7所述的基站智能备电方法，其特征在于，还包括步骤F，将第一备电设备的发电时长、第一备电设备的发电次数、第二备电设备的发电时长、第二备电设备的发电次数、以及每个运营商5G负载的用电电量和非5G负载的用电电量发送至运维监控平台。
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