CN201054733Y

CN201054733Y - 一种基站动力及环境智能监控器

Info

Publication number: CN201054733Y
Application number: CNU2007201087525U
Authority: CN
Inventors: 谈黎虹
Original assignee: Zhejiang Technical Institute of Economics
Current assignee: Zhejiang Technical Institute of Economics
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2017-04-28

Abstract

本实用新型涉及一种基站动力及环境智能监控器，该控制器主要包括单片机、信号采集调理电路，环境信号光偶隔离单元、串行通信接口电路、信号量继电器处理单元、温度采样单元、液晶显示和按键接口、信号输出驱动单元、定时时钟、存储电路和看门狗电路；其中中断信号通过保护电路与单片机的外部中断口，单片机供电系统采用DC/DC专用电源IC模块来处理，单片机的供电引脚与电源充分相连，时钟的充电电池BATT1与定时时钟的供电引脚经过二极管相连。本实用新型有益的效果是：采用工业级别的各类传感器对动力、环境量进行监控，智能接口满足远程对基站动力、环境量进行实时监控；该智能监控器具有功能可靠、结构简单、价格低廉等优点，应用场合十分广泛。

Description

一种基站动力及环境智能监控器

技术领域

本实用新型涉及移动基站智能监控领域，主要是一种基站动力及环境智能监控器。

背景技术

随着移动通信网络规模的不断扩张，物理基站数量逐年增加。基站的动力、环境监控与管理已经成为移动公司基站日常维护管理的重要工作内容，在缺乏统一监控的情况下，各移动分公司的管理方式，在日常管理实践中，很难达到比较实时的对基站动力、环境状况进行了解，很大程度上还影响了基站在动力、环境方面故障的抢修时延。

基站动力、环境监控与管理的首要问题是在现有传输网络的基础上，在基站里安装一个具有智能接口，并能传输基站动力、环境智能控制器，在机房中心端派专人对基站动力、环境的状况进行实时的监控，通过这种方式能强化对基站动力、环境的监控、管理力度。

发明内容

本实用型的目的是针对上述现有技术上的弊端，而提供出一种基站动力及环境智能监控器，用在电磁场恶劣的环境的监控应用领域。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案。这种基站动力及环境智能监控器，该控制器主要包括单片机、信号采集调理电路，环境信号光偶隔离单元、串行通信接口电路、信号量继电器处理单元、温度采样单元、液晶显示和按键接口、信号输出驱动单元、定时时钟、存储电路和看门狗电路；其中单片机负责对外围接口信息的处理，对命令字进行执行操作；环境信号光偶隔离单元用于负责采集输入输出信号的电气隔离；串行通信接口用于门禁控制器与外界设备的通信，传递指令和数据；信号量继电器处理单元用于根据状况来驱动继电器；温度采样单元用于采样环境温度；液晶显示和按键接口用于LCD的显示连接和人机交互按键的输入；信号输出驱动单元用于执行单片机驱动继电器的开/关；电源电路通过开关电源DC/DC模块产生稳定的电源供系统工作；定时时钟用于掉电中断和保存中断数据；存储电路存储控制的系统配置信息，存储告警记录信息；中断信号通过保护电路与单片机的外部中断口，单片机供电系统采用DC/DC专用电源IC模块来处理，单片机的供电引脚与电源充分相连，时钟的充电电池BATT1与定时时钟的供电引脚经过2极管相连。

所述的信号采集调理电路由重启电路和外围晶振电路两部分组成，重启电路由看门狗电路来实现，具体由IC8看门狗芯片MAX813L、二极管D31N4148和电容C13、C14以及复位按键S1组成，最终与单片机的RES口相连；外围晶振电路由电容C23、C24以及晶振TXAL2组成，与单片机的外接晶体引脚X1、X2相连，用于单片机产生所需的时序。

所述的信号输出驱动单元由芯片IC1 ULN2803驱动控制，单片机通过引脚发出信号后通过74LS273调理后，经过2803的驱动，抗干扰滤波后驱动外接继电器。

本实用新型有益的效果是：以W77E54为核心的基站监控器的硬件电路及实现方法。该时钟芯片采用PCF8563芯片，既达到了高性能和低功耗。采用工业级别的各类传感器对动力、环境量进行监控，智能接口满足远程对基站动力、环境量进行实时监控；该智能监控器具有功能可靠、结构简单、价格低廉等优点，应用场合十分广泛。

附图说明

图1是本实用新型单片机部分的电路原理示意图；

图2是本实用新型环境信号光偶隔离单元部分的电路原理示意图；

图3是本实用新型串行通信接口部分的电路原理示意图；

图4是本实用新型自检告警单元部分的电路原理示意图；

图5是本实用新型信号量继电器处理单元部分的电路原理示意图；

图6是本实用新型温度采样单元部分的电路原理示意图；

图7是本实用新型液晶显示和按键接口部分的电路原理示意图；

图8是本实用新型信号输出驱动单元部分的电路原理示意图；

图9是本实用新型指示灯单元部分的电路原理示意图；

图10是本实用新型时钟电路部分的电路原理示意图；

图11是本实用新型存储电路部分的电路原理示意图；

图12是本实用新型看门狗电路部分的电路原理示意图；

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型所述的这种基站动力及环境智能监控器，该控制器主要包括单片机、信号采集调理电路，环境信号光偶隔离单元、串行通信接口电路、信号量继电器处理单元、温度采样单元、液晶显示和按键接口、信号输出驱动单元、定时时钟、存储电路和看门狗电路；其中单片机负责对外围接口信息的处理，对命令字进行执行操作；环境信号光偶隔离单元用于负责采集输入输出信号的电气隔离；串行通信接口用于门禁控制器与外界设备的通信，传递指令和数据：信号量继电器处理单元用于根据状况来驱动继电器；温度采样单元用于采样环境温度；液晶显示和按键接口用于LCD的显示连接和人机交互按键的输入；信号输出驱动单元用于执行单片机驱动继电器的开/关；电源电路通过开关电源DC/DC模块产生稳定的电源供系统工作；定时时钟用于掉电中断和保存中断数据；存储电路存储控制的系统配置信息，存储告警记录信息；中断信号通过保护电路与单片机的外部中断口，单片机供电系统采用DC/DC专用电源IC模块来处理，单片机的供电引脚与电源充分相连，时钟的充电电池BATT1与定时时钟的供电引脚经过2极管相连。

所述的信号采集调理电路由重启电路和外围晶振电路两部分组成，重启电路由看门狗电路来实现，具体由IC8看门狗芯片MAX813L、二极管D3 1N4148和电容C13、C14以及复位按键S1组成，最终与单片机的RES口相连；外围晶振电路由电容C23、C24以及晶振TXAL2组成，与单片机的外接晶体引脚X1、X2相连，用于单片机产生所需的时序。

本实用新型的电路原理图如图1-图13所示，图中主要功能模块的功能、组成及工作过程介绍如下：

单片机控制系统(图1)：，单片机是计数器的核心处理部件，采用W77E54单片机，它是8位CPU，丰富的I/O接口，多个中断源，其性能特点完全可以满足智能门禁控制器的功能要求，而且这种单片机的价格较便宜，性价比高，作为计数器的中央处理单元比较经济合理。该系统电路由单片机W77E54，外围晶振电路由电容C23、C24以及晶振XTAL1(11.0592M)组成，与单片机的外接晶体引脚X1、X2相连，为单片机产生所需的时序。

环境信号光偶隔离单元(图2)：该系统电路由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R10，三极管8050，光耦TLP521及几个电容组成。

串行通信接口(图3)：该系统电路由MAX232、MAX485CPA的IC通信电路组成。

自检告警单元(图4)：该系统电路由MAX813L、C18、R12、D4(1N4007)、继电器HARH-8-DC5V组成。

信号量继电器处理单元(图5)：该系统由继电器6个HARH-8-DC5V组成。

温度采样单元(图6)：该系统由DS18B20单总线温度传感器、74LS245、R8、R9组成。

液晶显示和按键接口(图7)：一旦液晶初始化后，单片机便可以把单片机要显示的数据发送到液晶屏上进行显示。单片机控制液晶屏的读写操作和背光控制，按键方便了人机交互处理。

信号输出驱动单元(图8)：由74LS245和ULN2803来驱动继电器输出构成。电容和电感起抗干扰作用。在单片机控制下来驱动外接继电器。

指示灯单元(图9)：该系统电路由LED组成，用来指示动力、环境量状况。

电源电路：该系统电路由DC/DC电源模块模块方案来组成。

时钟电路(图10)：该系统定时时钟采用PCF8563来实现，具有经济和高可靠性。

存储电路(图11)：存储单元由AT24C06来充当，所有的配置信息和门禁记录都存储在此芯片中。

看门狗电路(图12)：重启电路由电容C13、C14、二极管D31N4148以及按键S1组成，最终与单片机的RES口相连，作为单片机的外部重启口，由人工外部触发。

●“单片机控制系统”负责对外围接口信息的处理，对命令字进行执行操作，是门禁控制器的处理核心单元；

●“环境信号光偶隔离单元”负责采集输入输出信号的电气隔离；

●“串行通信接口”负责门禁控制器与外界设备的通信，传递指令和数据；

●“自检告警单元”用系统自检告警单元；

●“信号量继电器处理单元”根据状况来驱动继电器；

●“温度采样单元”用于采样环境温度；

●“液晶显示和按键接口”用于LCD的显示连接和人机交互按键的输入；

●“信号输出驱动单元”用于执行单片机驱动继电器的开/关；

●“指示灯单元”用于用来指示动力、环境量状况；

●“电源电路”通过开关电源DC/DC模块产生稳定的电源供系统工作；

●“时钟电路”为系统提供精确的本地时钟，为告警记录提供时钟信息；

●“存储电路”存储控制的系统配置信息，存储告警记录信息；

●“看门狗电路”防止本系统死机，时刻监控系统是否在正常工作，如果系统异常则会重新复位系统。

各个电路模块之间相互联系，相互配合，共同来处理门禁信息，实现智能化的动力、环境监控器处理。

本实用新型研制的DJ-05C型移动通信基站监控器是为无人值守通信基站配套的动力、环境监控设备，主要用于对移动通信基站内的温度、异常烟雾、地面积水、市电/油机电等环境状态采集处理后，将报警信息识别、锁定、变换为基站BTS所能识别的信号和RS232数据信息(干触点输出、RS232C数据输出)，进而把这些报警信息纳入到移动通信设备自身的网管系统，经过移动通信设备的操作维护链路，传输到OMC-R和后台基站监控平台，完成维护中心对这些报警信息的集中监控。

DJ-05C型基站监控器是以高性能单片微机为核心的，集合数据采集、报警、输出等一身的专业级监控器。该机型采用具有背光源的122x32图形点阵式液晶，并通过其给予用户直接、直观的中文信息提示，便于用户操作、使用、维护。

本实用新型所述的一种基站动力、环境智能监控器的功能，主要包括如下功能：

(1)烟火告警信号发出后，同时检测器上的告警指示灯亦点亮，必须采用人工复位来取消告警状态；

(2)系统复位具有磁滞回环特性，在系统复位后，复位前告警状态将保留10秒，DJ-05C将在10秒后进入巡查检测；

(3)三相交流电断电时，“停电”告警指示灯点亮，并输出“停电”告警信号至BTS；

(4)环境温度/出风口温度超过系统设定的超温阀值时，则“超温”告警指示灯点亮，并输出“超温”、“出风口”告警信号至BTS；若温度低于设定超温阀值1℃时，则消除告警；

(5)DG-W-03型地水检测器，利用水的导电性能，采用防电化学腐蚀措施制成；离水即消除告警；

(6)以上各告警除继电器干接点动作输出外，面板相应告警指示灯亦同时点亮；

(7)DJ-05C配置有“看门狗”监控电路，并从软硬件上采取多种抗干扰措施，以保证系统正常可靠的运作；

(8)DJ-05C具有数据断电保护及I²C器件，用于有关数据信息的留存，便于操作及查询。

本实用新型所述的监控器软件和硬件具有如下设计特点：

A)、报警检测：感烟探测器，地水检测器，交流三相停电、缺相检测，出风口温度检测；

B)、功能转换：实时数据查询、时钟显示、历史告警查询、参数修改设置、参数查询等；

C)、复位报警处理清除；

D)、RS232C/485串行通讯口；

E)、报警处理单元：

●地面积水：报警指示，干触点告警输出

●环境超温：报警指示，干触点告警输出

●火情异常：报警指示，干触点告警输出

●DJ-05C本机故障：干触点告警输出

●主机故障自诊断

●空调出风温度报警：报警指示干触点告警输出、报警指示、干触点告警输出

●三相交流电缺相、停电告警：报警指示干触点告警输出

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims

1.一种基站动力及环境智能监控器，其特征在于：该控制器主要包括单片机、信号采集调理电路，环境信号光偶隔离单元、串行通信接口电路、信号量继电器处理单元、温度采样单元、液晶显示和按键接口、信号输出驱动单元、定时时钟、存储电路和看门狗电路；其中单片机负责对外围接口信息的处理，对命令字进行执行操作；环境信号光偶隔离单元用于负责采集输入输出信号的电气隔离；串行通信接口用于门禁控制器与外界设备的通信，传递指令和数据；信号量继电器处理单元用于根据状况来驱动继电器；温度采样单元用于采样环境温度；液晶显示和按键接口用于LCD的显示连接和人机交互按键的输入；信号输出驱动单元用于执行单片机驱动继电器的开/关；电源电路通过开关电源DC/DC模块产生稳定的电源供系统工作；定时时钟用于掉电中断和保存中断数据；存储电路存储控制的系统配置信息，存储告警记录信息；中断信号通过保护电路与单片机的外部中断口，单片机供电系统采用DC/DC专用电源IC模块来处理，单片机的供电引脚与电源充分相连，时钟的充电电池BATT1与定时时钟的供电引脚经过2极管相连；信号采集调理电路由重启电路和外围晶振电路两部分组成，重启电路由看门狗电路来实现，具体由IC8看门狗芯片MAX813L、二极管D31N4148和电容C13、C14以及复位按键S1组成，最终与单片机的RES口相连；外围晶振电路由电容C23、C24以及晶振TXAL2组成，与单片机的外接晶体引脚X1、X2相连，用于单片机产生所需的时序。