CN201467458U

CN201467458U - 移动通信网络多参量测试仪

Info

Publication number: CN201467458U
Application number: CN2009201084738U
Authority: CN
Inventors: 刘赐冲; 吴奕凯
Original assignee: Changxun Communications Services Co Ltd
Current assignee: Changxun Communications Services Co Ltd
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-06-08

Abstract

本实用新型公开了一种移动通信网络多参量测试仪，该测试仪包括：电源模块、掉电保护数据存储器ROM和实时时钟RTC、多传感集成模块、人机接口模块及嵌入式微处理器模块，所述掉电保护数据存储器ROM和实时时钟RTC、多传感集成模块及人机接口模块分别与嵌入式微处理器模块相互连接；所述嵌入式微处理器模块还连接一多路输出控制模块。该集成测试仪利用以太网网络进行各种测量数据的传送，可实现多通道测量并实现各测量点间数据的相互交换、为远程终端提供数据访问与处理、接收授权终端的远程控制，使用非常方便，使用范围较广。

Description

移动通信网络多参量测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，特别涉及一种新型的移动通信网络多参量测试仪。

背景技术

随着移动通信业务的迅速发展，移动通信网络日益庞大和复杂，对支撑整个移动通信系统正常运行的电源要求越来越高，由于动力设备种类繁多、地点分散、维护人员不足及维护水平不一，动力设备维护是移动通信系统内部比较重点关注的环节之一。目前对被测动力设备的各种参数的测量已不仅仅是局限在某一测试点上的数据采集处理，在很多场合上要求能够实现多点测量并实现各测量点间数据的相互交换、远程数据采集和集中处理。

自从上世纪70年代以来，基于不同总线的各种智能测控仪表先后涌现，出现集散测控模式和现场总线测控模式。然而，国际上各知名企业基于自身利益考虑，所推出自有知识产权的各种现场总线协议标准存在兼容性差的问题，不同厂家产品互连、信息的无缝集成也就受到严重影响。以TCP/IP协议、以太网作为支撑技术的Internet网络技术自上世纪90年代以来迅猛发展，具有标准统一、传输速率高、价格低、接入方便等特点，为现代测控技术的网络化发展带来了机遇，基于TCP/IP的工业以太网测量装置(简称IP模式测量装置)已成为测控领域的研究热点。

由于现场应用在环境适应性、实时性、可靠性和安全性等方面有严格的要求，以太网是以办公自动化为目标设计的，并不完全符合应用环境的要求，主要存在如下缺陷：通信的不确定性、实时性不够、安全性需要提高以及现场设备互操作性差。经过多年的努力，以太网传输速率的提高、以太网交换技术的发展以及优先级技术的应用等，使得工业以太网的研究已取得了很大的发展，并使以太网应用于测试现场测控设备间的通信成为可能。但是以太网这一实时网络由于媒介访问控制协议--CSMA/CD存在不可预见的延迟特性，因此以太网实时性问题一直是其大面积推广应用的瓶颈之一。随着传感技术、通信技术和计算机技术的发展，特别是基于IPv6的新一代网络技术的逐渐成熟，其网络总体性能较IPv4网络得到了较大提高。IPv6具有以下的优势：地址空间扩大到128位，同时具备了更简单的地址自动配置；报头格式更简单，并增加了标志流能力，报头中的业务级别和流标记通过路由器的配置可以实现优先级控制和QoS保障，从而提高了网络运行的实时性；认证和加密能力提高，IPSec在网络层提供了认证数据加密等功能，提供了有效的端到端的安全保证，从而使网络的安全性能有很大的提升。因此，本发明提出一种新型的移动通信网络多参量测试仪。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本实用新型提供了一种移动通信网络多参量测试仪。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型所涉及的一种移动通信网络多参量测试仪，包括：

该测试仪包括：电源模块、掉电保护数据存储器ROM和实时时钟RTC、多传感集成模块、人机接口模块及嵌入式微处理器模块，所述掉电保护数据存储器ROM和实时时钟RTC、多传感集成模块及人机接口模块分别与嵌入式微处理器模块相互连接；所述嵌入式微处理器模块还连接一多路输出控制模块。

所述多参量测试仪还包括：I/O扩展接口模块、USB接口模块、JTAG接口模块及TFT显示屏和触摸屏和IPv6通信模块，且I/O扩展接口模块、USB接口模块、JTAG接口模块、TFT显示屏与触摸屏及IPv6通信模块分别与所述嵌入式微处理器模块相互连接。

所述嵌入式微处理器模块包括嵌入式DSP微处理器、嵌入式ARM微处理器、数据存储器RAM及FLASH，其中，数据存储器RAM与FLASH通过嵌入式ARM核心模块分别与嵌入式DSP微处理器模块相互连接；

所述多传感集成模块包括多路模拟量输入模块和多路频率量输入模块；

所述人机接口模块包括按键设置与液晶显示。

所述IPv6通信模块包括总线驱动、复杂可编程逻辑器件CPLD、以太网控制器和集成隔离变压器接口。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

1、本移动通信网络多参量测试仪综合地应用计算机技术、网络通信技术、传感器技术和数字信号处理技术等多学科知识，高度集成了多种参量的测量。

2、本移动通信网络多参量测试仪基于IPv6协议，利用以太网(Ethernet)的工业控制网络进行测量数据的传送，具有数据传输率高、可靠性好、易维护、可远程传输、互操作性好等优点，可以轻松实现多点测量并实现各测量点间数据的相互交换和远程数据采集，集中处理。

3、本移动通信网络多参量测试仪以嵌入式系统模块为核心，构建基于32位DSP和ARM9的准WEB服务器平台，实现复杂的数据处理和基于IPv6的数据发布和网络服务功能，具有极大的灵活性和可扩充性。

附图说明

图1是移动通信网络多参量测试仪的结构示意图；

图2是移动通信网络多参量测试仪中IPv6通信模块的结构示意图；

图3是移动通信网络多参量测试仪中IPv6通信流程图；

图4是移动通信网络多参量测试仪嵌入式微处理器中程序主流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述：

如图1所示，展示了本实用新型的结构，本移动通信网络多参量测试仪包括嵌入式微处理器模块5、掉电保护数据存储器ROM与实时时钟RTC(Real-timeClock)模块1、多传感集成模块2、人机接口模块3、多路控制输出模块4、I/O扩展接口模块6、USB接口模块7、JTAG(Joint Test Action Group)接口模块8、TFT(Thin Film Transistor)LCD与触摸屏模块9、IPv6通讯模块10和电源模块11。

嵌入式微处理器模块5包括32位嵌入式DSP微处理器51、嵌入式ARM9.0微处理器52、数据存储器RAM53、FLASH54；32位嵌入式DSP微处理器51为32位嵌入式DSP TMS320F2812微处理器负责对多传感集成模块2进行数据采集及处理；嵌入式ARM微处理器为S3C2440A处理器，且该处理器与其相关存储器实现准WEB服务器的功能；S3C2440A处理器将接收到的来自DSP处理器的测量数据发布到WEB服务器上去，可供远程测控端访问，同时它又随时检测总线上传输；S3C4510B处理器同时进行数据存储和对远端发送过来的策略进行解析和调度，并可进行结果显示等任务；掉电保护数据存储器ROM与RTC(Real-timeClock)模块1可保存需要保护的数据或参数，RTC外系统提供时间信息；多传感集成模块2完成多路传感信号的信号调理；人机接口模块3作为预留接口，可设置相关参数及查看测量结果等；多路控制输出模块4及I/O扩展接口模块6可对外部I/O量进行监控；借助USB接口模块7可对重要数据进行备份；JTAG接口模块8为对ARM9.0微处理器进行编程和调试的接口；TFT(ThinFilmTransistor)LCD与触摸屏模块9可为使用者提供可视化的操作界面，极大方便了对该装置的操作；IPv6通讯模块10为服务器提供网络通讯功能和硬件设备；电源模块11为装置各个部分提供所需电源。

多传感集成模块2由多路模拟量输入模块21和多路频率量输入模块22组成，两模块分别与嵌入式DSP微处理器51信号连接，其中多路模拟量输入模块21主要将传感器输出电压或电流模拟量变成数字量；多路频率量输入模块22主要将多路电阻值型传感信号转变为频率信号，并对其进行测量。

人机接口模块3由按键设置模块31和液晶显示器32组成，TMS320F2812嵌入式微处理51将各传感信号值通过插值计算后，将计算结果输送液晶显示器32显示，液晶显示器32选用OCM1286128-2图形点阵液晶显示模块；键盘与TMS320F2812嵌入式微处理51直接电气连接，可在线设置装置各通道传感类型和开关状态。多路控制输出模块4接收TMS320F2812嵌入式微处理器51输出数字信号，通过继电器组实施对外部受控设备的控制任务。

IPv6通信模块10由总线驱动芯片74LVTH162245、复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)、以太网控制器CS8900A-CQ3、集成网络隔离变压器的以太网接口HR901175A组成。

如图2所示，IPv6通信模块10包括依次信号连接的总线驱动电路102、ispmMATCH4064V复杂可编程逻辑器件103、CS8900A-CQ3以太网控制器104和集成网络变压器的RJ45接口子模块105，复杂可编程逻辑器件CPLD103、以太网控制器CS8900A-CQ3与ARM9.0微处理器52信号连接，以太网控制器的控制信号线通过CPLD与嵌入式ARM9.0微处理器信号连接。其中，以太网控制器104为处理器内部硬件实现的CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)数据链路层通信协议，网络隔离变压器子模块105是一种联系以太网芯片与终端接口RJ45之间的通用磁性组件，起信号传输、阻抗匹配、波形修复、杂波抑制以及高电压隔离等作用，RJ45接口子模块105网络综合布线中通用的非屏蔽双绞线UTP接口。处理器发出的网络层数据包经以太网控制器104后变为一个网络帧结构，经集成隔离变压器的RJ45网络接口105发出。

IPv6(网络层)和应用程序通过TCP/UDP(传输层)进行数据传输，如图3所示，嵌入式系统内嵌IPv6协议栈和TCP/UDP等其他通信协议栈，其步骤包括：

步骤310用户应用程序对要传输的数据进行打包。

步骤311选择用TCP或UDP作为传输层协议：如果用UDP协议作为传输层协议，则执行步骤512，如果用TCP做传输层协议，则执行步骤513。

步骤312实现IPv6地址和端口的绑定。

步骤313绑定IPv6地址和端口。

步骤314向目的地址发送数据报请求。

步骤315收到数据请求后建立连接。

步骤316进行网络层的封装。

步骤317数据链路层实现传输，从而实现通信功能。

图4显示的是移动通信网络多参量测试仪主机电路模块中嵌入式系统程序主流程图。主程序模块是测试仪的核心，对各输入通道接入的传感参量进行信号采集，然后进行数据处理，上下限判断，动态自检，结果显示，最后进行数据传输等。其具体步骤包括：

步骤401进行系统初始化。

步骤402进行开机自检。

步骤403判断是否有故障，如果没有故障执行步骤405，如果发现故障则进行故障处理执行步骤404；

故障主要指装置的电源、外部存储器、键盘、LCD显示屏、通信接口等各硬件组成部分是否正常运行。

步骤404进行故障处理，并结束。

步骤405检查各种参数的合法性；

根据用户的要求参数检查各通道传感参数设置和通道号设置。

步骤406对参数的合法性进行判断，如参数不合法，则进行步骤407；如果参数合法则通过步骤408。

步骤407参数恢复到默认值并结束程序。

步骤408创建主任务，它用来管理所有任务；

包括数据采集及处理任务408a、按键中断任务408b、LED显示任务408c、IPv6通信任务408d和编辑策略任务408e。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.移动通信网络多参量测试仪，其特征在于，该测试仪包括：电源模块、掉电保护数据存储器ROM和实时时钟RTC、多传感集成模块、人机接口模块及嵌入式微处理器模块，所述掉电保护数据存储器ROM和实时时钟RTC、多传感集成模块及人机接口模块分别与嵌入式微处理器模块相互连接；所述嵌入式微处理器模块还连接一多路输出控制模块。

2.根据权利要求1所述的移动通信网络多参量测试仪，其特征在于，所述多参量测试仪还包括：I/O扩展接口模块、USB接口模块、JTAG接口模块及TFT显示屏和触摸屏和IPv6通信模块，且I/O扩展接口模块、USB接口模块、JTAG接口模块、TFT显示屏与触摸屏及IPv6通信模块分别与所述嵌入式微处理器模块相互连接。

3.根据权利要求1所述的移动通信网络多参量测试仪，其特征在于，

所述人机接口模块包括按键设置与液晶显示。

4.根据权利要求2所述的移动通信网络多参量测试仪，其特征在于，所述IPv6通信模块包括总线驱动、复杂可编程逻辑器件CPLD、以太网控制器和集成隔离变压器接口。