CN209486499U - 一种基站资产监测前端系统及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基站资产监测前端系统及设备，属于通信技术领域，系统包括数据采集单元、通信单元和控制单元，数据采集单元包括电力监测模块、防盗监测模块和位置监测模块。电力监测模块输出端与控制单元连接，防盗监测模块输出端与控制单元连接，位置监测模块输出端与控制单元连接，通信单元与控制单元双向连接，控制单元用于接收数据采集单元发送的数据信息并将该信息进行初步处理，经通信单元发送至外部设备。本实用新型能够对基站资产实时状态进行监测，信号传输距离远，布线简单，成本低。

Description

一种基站资产监测前端系统及设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种基站资产监测前端系统及设备。

背景技术

基站是移动通信的基础设施，基站设备正常运行是保证通信的前提，因此，基站监测前端系统的设计就显得很有必要。目前是由铁塔公司主营铁塔的建设、维护和运营，兼营基站机房、电源、空调等配套设施和室内分布系统的建设、维护和运营以及基站设备的代维，因此，为移动运营商提供的基站监测前端系统需要在不该变基站原有线路的基础上进行。

现有的基站监测前端系统都是采用的无线监测系统，此种方式可以不受有线电路带来的布线等方面的限制，但是目前市面上传统的无线基站监测前端系统普遍信号抗干扰能力较弱、信号覆盖能力差、传输速率较慢、带宽有限、传输距离也有限制、成本高，大多只支持WIFI/3G/2G等无线网络技术。现有的基站监测前端系统都是使用的技术成熟的模块，如GPRS模块，WiFi模块等，但他们的使用成本较高，因此，降低产品模块成本成为目前有待解决的技术问题。现在市面上的基站监测前端系统大多功能全面却价格高昂，包含了很多不适用于三大通信运营商场景应用的功能及模块，不能做到按需选择靶向功能，没有定位功能等问题。进一步地，市面上的基站监测前端系统大多不具备休眠模式，设备长时间工作，容易造成设备故障或降低设备使用寿命；进一步地，现在的基站监测前端系统大多没有自带的电池，容易引起因停电带来的设备宕机，无法正常工作。更进一步地，现市面上基站监测前端系统大多设备笨重体形较大，占用大量的机柜空间，不利于在狭小机柜空间里的安装布设。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中基站监测前端系统成本高，实用性低，抗干扰能力较弱等问题，提供一种基站资产监测前端系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基站资产监测前端系统，系统包括数据采集单元、通信单元和控制单元，所述数据采集单元包括电力监测模块、防盗监测模块和位置监测模块；

具体地，电力监测模块设于基站供电电路的交流电源线上，所述电力监测模块输出端与控制单元连接；所述防盗监测模块设于基站设施设备上，所述防盗监测模块输出端与控制单元连接；所述位置监测模块设于基站设备上，所述位置监测模块输出端与控制单元连接；

具体地，通信单元设于基站机房外部，所述通信单元与所述控制单元双向连接；

具体地，控制单元设于基站机房内部，用于接收数据采集单元发送的数据信息并将该信息进行初步处理，经通信单元发送至外部设备。

具体地，控制单元采用的是单片机处理器STM32L052K8U6，用于接收并处理数据采集单元发送的数据。

具体地，单片机处理器STM32L052K8U6集成有GPS+GLONASS双模芯片。

具体地，通信单元具体为NB-IoT无线通信模块，用于向外部设备传递数据采集单元采集的信息，NB-IoT无线通信模块包括NB-IoT增益天线，天线设于基站机房外部。

具体地，电力监测模块包括至少一个霍尔传感器，用于采集基站设备的动力信息。

具体地，防盗监测模块采用的是门磁传感器，所述门磁传感器包括发射模块和磁块，用于检测基站及设备是否被非法入侵。

具体地，位置监测模块具体为GPS模块Max-7，用于采集基站设备的位置信息。

具体地，系统还包括电源单元，用于向系统提供稳定的工作电压。

具体地，系统还包括若干指示灯，用于指示系统各模块是否正常工作。

进一步地，本实用性还包括一种设备，设备包括通信模块，用于接收上述基站资产监测前端系统发送的信息。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

(1)本实用新型一种基站资产监测前端系统包括数据采集单元、通信单元和控制单元，用于定时采集基站资产的数据信息，且采集的数据信息具有针对性，实用性高，且本系统的布线不会改变基站原有的线路布局，实用方便。

(2)本系统采用NB-IoT无线通信模块作为通信单元，抗干扰能力强，信号传输距离远，传输速率高。

(3)本系统的数据采集单元都是使用的价格比较便宜的传感器，大大降低了系统成本。

(4)本系统的电源单元还包括电池，可以在停电的情况下继续工作，不容易引起因停电带来的设备宕机。

(5)本系统的数据采集单元、控制单元、通信单元和电源单元集成度高，外形小巧，不会大量占用基站的有限空间，利于在狭小基站机柜空间里的安装布设。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图中：

图1为本实用新型实施例1的系统框图；

图2为本实用新型实施例1的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，在实施例1中，一种基站资产监测前端系统，系统包括数据采集单元、通信单元和控制单元。具体地，数据采集单元包括三个监测模块，用于检测基站设备的不同状态数据，数据采集单元采集的不同状态数据输出至控制单元，控制单元将该状态数据进行处理经通信单元发送至外部设备。

进一步地，控制单元采用的是单片机处理器STM32L052K8U6，用于接收并处理数据采集单元发送的数据，其工作电压为3.0V。单片机处理器STM32L052K8U6集成有GPS+GLONASS双模芯片，配合位置监测模块可以实现基站设备的定位。

进一步地，控制单元还包括看门狗定时器，用于保证控制单元及数据采集单元的正常工作。

进一步地，通信单元采用的是NB-IoT无线通信模块BC95，该无线通信模块的信号抗干扰能力强，信号传输距离远且传输速率高。NB-IoT无线通信模块输出端与控制单元连接，工作电压为4.2V。NB-IoT无线通信模块包括NB-IoT增益天线，该增益天线设于基站机房外部开阔的位置上。

进一步地，数据采集单元包括电力监测模块、防盗监测模块和位置监测模块。

更进一步地，电力监测模块输出端与控制单元连接，用于监测基站前端系统的关键设备的供电状态、统计基站停电时长并发送至控制单元。电力监测模块包括至少一个霍尔传感器，在本实施例中，采用的是RHS10系列电流传感器，其工作电压为5V，该霍尔传感器体积小巧，采用的是卡扣设计，便于安装在需要被监测的基站设备的供电线路的电源线(火线)上。霍尔传感器采集的是被监测设备的电源电路的电流信息，并将该电流数据转化为电压数据传输至控制单元。更进一步地，被监测设备的电源电路包括直流电路和备用电池电路，当直流电路没有电压输入时会自动切换到备用电池电路进行供电，霍尔传感器是卡扣在直流电源电路的上，若霍尔传感器检测到被监测设备的电源线路上有电流，则说明被监测设备是经市电供电，即没有停电，反之则是经过自带电池供电。

进一步地，防盗监测模块输出端与控制单元连接，用于监测基站设备是否被非法打开并将被监测设备的状态信息传输至控制单元。具体地，防盗监测模块包括至少一个门磁传感器，门磁传感器的体积较小，不会被轻易察觉。门磁传感器包括发射模块和磁块，所述发射器设于基站机房门和/或窗上，磁块设于基站机房门框和/或窗框上。作为一选项，门磁传感器的发射模块也可设于基站设备的柜门和/或箱门上，磁块设于基站设备的柜体和/或箱体上。更进一步地，门磁传感器监测到基站设备被非法打开、发生地质灾害或人为破坏资产发生掉落、倾斜时，会及时向控制单元上报告警信息。

进一步地，位置监测模块输出端与控制单元连接，用于监测基站前端系统的关键设备的位置信息并发送至控制单元。电力监测模块包括至少一个GPS模块Max-7，其工作电压为3.3V，GPS模块Max-7还包括GPS天线，天线设于基站机房外部开阔的位置上，保证周围较大的遮挡物(如树木，铁塔，楼房等)，对天线的遮挡不超过45度，天线竖直向上的视角应大于90度，在条件许可时尽量大于120度。进一步地，GPS模块Max-7采用GPS、北斗双模定位，当GPS服务被关闭时，系统可以依靠北斗服务定位继续正常工作，快速准备的定位基站设备，并将基站设备的位置信息传输至控制单元。

进一步地，霍尔传感器、门磁传感器和GPS模块价格低廉大大降低了系统的成本。

作为一选项，本基站资产监测前端系统能够实现对信号智能的监测。具体地，当基站向周围区域发送广播信道的信号时，控制单元选择最佳的广播信道的信号进行附着，附着后开始采集对应基站小区的信号质量参数，信号的质量参数包含SINR、RSRP、CELLID参数，控制单元对采集的信号质量参数进行分析以判断信号的质量状态。

更进一步地，系统还包括电源单元，用于向系统提供稳定的工作电压。具体地，电源单元为12V直流电压，该直流电压由市电经变压、整流、滤波、稳压后输出或者由备用电源12V电池(包括但不限于铅蓄电池)提供，通过单轴双切开关SW1切换两部分电源，保证本基站资产监测前端系统能够正常稳定的运行，且不容易引起因停电带来的设备宕机。进一步地，电源单元包括降压模块、升压模块和稳压模块。降压模块采用的是高频降压开关调节器MP2565，用于输出4.2V直流电压；稳压模块采用的是ME4054充电芯片，用于稳定输出3.0V直流电压。

进一步地，如图2所示，基站资产监测前端系统的具体工作原理如下：

12V直流电源经降压模块输出4.2V直流电压，4.2V直流电压经稳压模块输出3.0V直流电压为单片机处理器STM32L052K8U6提供工作电压。单片机处理器STM32L052K8U6的GPS_PWR数据引脚(引脚28)与CMOS LDO电压调节器ME6211的EN引脚(使能端)连接，CMOSLDO电压调节器ME6211输出3.3V直流电压使GPS模块上电工作。单片机处理器STM32L052K8U6的SYS_3V_PWR数据引脚(引脚13)与CMOS LDO电压调节器ME6211的EN引脚(使能端)连接，CMOS LDO电压调节器ME6211输出5V直流电压使霍尔传感器上电工作。NB-IoT无线通信模块的VCC引脚与降压模块的OUT+引脚连接，NB-IoT无线通信模块的GND引脚与降压模块的OUT-引脚连接，保证NB-IoT无线通信模块能够上电工作。门磁传感器的VCC引脚与升压模块的OUT+引脚连接，门磁传感器的GND引脚与升压模块的OUT-引脚连接，保证门磁传感器能够上电工作。GPS模块、霍尔传感器和门磁传感器开始检测基站设备状态信息，其中，GPS模块的TXD数据引脚与单片机的GPS_RXD引脚(引脚27)连接，用于向单片机传递基站设备的位置信息用于将GPS模块检测到的基站设备的位置信息发送至单片机处理器；霍尔传感器的FZ_ADC数据发送引脚与单片机的FZ数据引脚(引脚27)连接，用于向单片机发送基站设备的电力信息；门磁传感器的MC_IN2引脚(门磁开关一端，门磁开关另一端接地)与单片机处理器STM32L052K8U6的MC_IN数据引脚(引脚6)与连接，用于向单片机发送基站设备及设施是否被非法入侵的信息。其中，门磁传感器检测到的基站设备的状态信息包括但不限于基站设备被非法打开、发生地质灾害、人为破坏基站设备发生掉落和/或倾斜。单片机处理器STM32L052K8U6的MAIN_TXD数据发送引脚(引脚20)与NB-IoT无线通信模块的RXD数据接收引脚连接，单片机处理器STM32L052K8U6的MAIN_RXD数据接收引脚(引脚19)与NB-IoT无线通信模块的TXD数据发送引脚连接，用于传输数据采集单元采集的数据信息。具体地，单片机处理器STM32L052K8U6接收到GPS模块、霍尔传感器与门磁传感器发送的监测数据进行处理经MAIN_TXD引脚(引脚20)传输至NB-IoT无线通信模块，由NB-IoT无线通信模块的TXD引脚将处理后的监测数据传输至设备终端。

更进一步地，单片机处理器STM32L052K8U6以一定周期经GPS_PWR数据引脚(引脚28)、SYS_3V_PWR数据引脚(引脚13)向GPS模块、霍尔传感器发送信息，使GPS模块、霍尔传感开始工作采集数据信息，使得整个系统更加的节能。

作为一选项，系统还包括若干指示灯，具体地LED指示灯，用于指示系统各模块是否正常工作。具体地，LED灯阳极与高电平连接，阴极经一上拉电阻(5.1K)与各模块数据引脚连接。

在以上实施例的基础上，本实用新型还包括一种设备，设备包括通信模块，设备用于实时接收基站资产监测前端系统发送的信息，便于基站维修维护人员、管理人员及时采取应对措施。进一步地，基站维修维护人员、管理人员可使用该设备经通信单元向控制单元发送信息，包括但不限于确认已接收到数据采集单元采集到的数据的信息。

以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述系统包括数据采集单元、通信单元和控制单元，所述数据采集单元包括电力监测模块、防盗监测模块和位置监测模块；

所述电力监测模块设于基站设备供电电路的交流电源线上，所述电力监测模块输出端与控制单元连接；所述防盗监测模块设于基站设施设备上，所述防盗监测模块输出端与控制单元连接；所述位置监测模块设于基站设备上，所述位置监测模块输出端与控制单元连接；

所述通信单元设于基站机房外部，所述通信单元与所述控制单元双向连接；

所述控制单元设于基站机房内部，用于接收数据采集单元发送的数据信息并将该信息进行初步处理，经通信单元发送至外部设备。

2.根据权利要求1所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述控制单元采用的是单片机处理器STM32L052K8U6，用于接收并处理数据采集单元发送的数据。

3.根据权利要求2所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述单片机处理器STM32L052K8U6集成有GPS+GLONASS双模芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述通信单元具体为NB-IoT无线通信模块，所述NB-IoT无线通信模块包括NB-IoT增益天线，所述天线设于基站机房外部。

5.根据权利要求1所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述电力监测模块包括至少一个霍尔传感器，用于采集基站设备的动力信息。

6.根据权利要求1所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述防盗监测模块采用的是门磁传感器，所述门磁传感器包括发射模块和磁块，用于检测基站及设备是否被非法入侵。

7.根据权利要求1所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述位置监测模块具体为GPS模块Max-7，用于采集基站设备的位置信息。

8.根据权利要求1所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述系统还包括电源单元，用于向系统提供稳定的工作电压。

9.根据权利要求1所述的一种基站资产监测前端系统，其特征在于：所述系统还包括若干指示灯，用于指示系统各模块是否正常工作。

10.一种设备，所述设备包括通信模块，其特征在于：所述设备用于接收权利要求1-9所述的一种基站资产监测前端系统发送的信息。