CN211401220U - 一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，包括外壳，所述外壳的内壁固定装配有电池、姿态传感器、GSM模块、场效应管、电容电阻、PCB板和单片微型计算机，所述场效应管与电池通过导线电性连接，所述电池上安装有恒压变压器，所述电池与单片微型计算机通过导线电性连接，所述单片微型计算机安装于PCB板上。设备在采集到姿态传感器的数据后，需进行预处理，进行姿态融合解算，并得到四元数，可直接输出四元数结果作为上报数据，若所选型芯片没有数据处理功能，需在单片机上进行滤波及融合运算后再上报，能够用于监测某类室外定点定向设备的偏移角度，并按要求将数据上报至监控平台，设备需满足长时间户外工作的要求。

Description

一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统

技术领域

本实用新型涉及预警系统技术领域，具体领域为一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统。

背景技术

基站天线姿态的工程参数包括方位角、俯仰角、横滚角等，由于基站长期处于户外工作，其天线姿态参数极易受到外界环境的影响，基站天线姿态的工程参数将直接影响基站的电磁覆盖范围，从而产生覆盖范围内的信号干扰或者无信号等状况，为了避免上述状况的发生，就需要定期的监测基站天线姿态的工程参数，现有的基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统在使用的过程中无法用于监测室外定点定向设备的偏移角度，无法监测设备能不能满足户外的工作要求，导致实用性能差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，包括外壳，所述外壳的内壁固定装配有电池、姿态传感器、GSM模块、场效应管、电容电阻、PCB板和单片微型计算机，所述场效应管与电池通过导线电性连接，所述电池上安装有恒压变压器，所述电池与单片微型计算机通过导线电性连接，所述单片微型计算机安装于PCB板上，所述单片微型计算机与姿态传感器通过导线电性连接，所述姿态传感器与GSM模块电性连接，所述GSM模块上固定装配有GSM天线和SMA天线插头，所述场效应管与电容电阻固定装配。

优选的，所述外壳的表面两侧均固定装配有按键，其中一个所述按键与电池电性连接，另一个所述按键与GSM模块电性连接。

优选的，所述外壳的外壁两侧均固定装配有钢片，所述钢片的表面开设有通孔。

优选的，所述PCB板的形状为正方形，且边长是5cm。

优选的，所述单片微型计算机自带定时器。

优选的，两个所述按键均为防水按键。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，通过单片微型计算机和电池的配合，为了实现低功耗及满足倾角检测触发上报功能，用低功耗单片微型计算机作为主控，通过外壳和按键的配合，物理按键触发，需配置实体按键，同时满足防护要求，通过GSM模块和GSM天线的配合，固定周期触发，上报周期需可配置，设备在采集到姿态传感器的数据后，需进行预处理，进行姿态融合解算，并得到四元数，可直接输出四元数结果作为上报数据，若所选型芯片没有数据处理功能，需在单片机上进行滤波及融合运算后再上报，能够用于监测某类室外定点定向设备的偏移角度，并按要求将数据上报至监控平台，设备需满足长时间户外工作的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的系统工作流程图。

图中：1-外壳、2-按键、3-姿态传感器、4-GSM模块、5-GSM天线、6-SMA天线插头、7-单片微型计算机、8-恒压变压器、9-电池、10-场效应管、11-电容电阻、12-PCB板、13-钢片、14-通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，包括外壳1，外壳1的内壁固定装配有电池9、姿态传感器3、GSM模块4、场效应管10、电容电阻11、PCB板12和单片微型计算机7，场效应管10与电池9通过导线电性连接，电池9上安装有恒压变压器8，电池9与单片微型计算机7通过导线电性连接，单片微型计算机7安装于PCB板12上，单片微型计算机7与姿态传感器3通过导线电性连接，姿态传感器3与GSM模块4电性连接，GSM模块4上固定装配有GSM天线5和SMA天线插头6，场效应管10与电容电阻11固定装配。

姿态传感器3的型号为MPU6050，姿态传感器3是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量系统。它包含三轴陀螺仪、三轴加速度计，三轴电子罗盘等运动传感器，通过内嵌的低功耗ARM处理器得到经过温度补偿的三维姿态与方位等数据。利用基于四元数的三维算法和特殊数据融合技术，实时输出以四元数、欧拉角表示的零漂移三维姿态方位数据，GSM模块4是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块，GSM天线5为增益小吸盘天线，SMA天线插头6是射频SMA外螺内孔板端天线座，有90°弯头半牙镀镍，单片微型计算机7，亦称单片机(MCU)，它是把中央处理器、随机存取存储器、只读存储器、输入/输出端口等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，电容电阻11的型号为LD1117S33TR，电池9选用18650/2600mAH的电池，场效应管10主要有两种类型：结型场效应管和金属-氧化物半导体场效应管，简称MOS-FET，由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管，在使用的过程中需要配合通信模块进行使用，物理按键触发，需配置实体按键，同时满足防护要求，固定周期触发，上报周期需可配置，倾角偏移超过阀值后触发，触发阀值需可配置，姿态传感器3平时处于低功耗模式，通信模块平时处于关机状态，只在有通信需要时工作，低功耗MCU+姿态传感器，采用类似心跳的工作模式，每10分钟检测一次，平常姿态传感器MP6050处于待机状态，若发生姿势的改变(设定阈值)，MCU被唤醒，读取数据后，打开通讯模块电源上报数据，整个搜网、上报时间大概在3s到5s(视网络情况)，上报结束后，恢复低功耗状态，上报算法为备里面保存记录和对比，延时触发源，不要马上上报，数值进行多次检测滤波，并对比之前的数据，这样的算法也能明显减少打开通讯模块电源的时间，按了复位按键后上报(延时两秒检测)，短时间内多次检测滤波，直接上报，并将复位按键按完之后的上报数值作为基准值，连续读取多次数据，如三次的数据，作对比滤波后，超过阈值，才上报，高塔工作时的正常晃动问题，设备要过滤掉震动晃动问题，震动后恢复原位的问题，定时器每五分钟唤醒一次MCU，再测两次，如果超出就上报，如果恢复了就不再唤醒，三次超过阈值后上报。

具体而言，外壳1的表面两侧均固定装配有按键2，其中一个按键2与电池9电性连接，另一个按键2与GSM模块4电性连接。

一个按键2是开关机(能够在外观区分开关机状态的)，按键1是自锁按键，分别是打开和关闭的自锁状态，另一个按键2是测试按键，用于上报数据，按键2是自复位按键，按一下后，自动复位。

具体而言，外壳1的外壁两侧均固定装配有钢片13，钢片13的表面开设有通孔14。

在外壳1的两侧设置钢片13，开设通孔14，方便使用螺钉等工具对外壳1进行安装。

具体而言，PCB板12的形状为正方形，且边长是5cm。

PCB板12设置为边长为5cm的正方形，体积较小，灵活性能强。

具体而言，单片微型计算机7自带定时器。

单片微型计算机7为内核Flash MCU，低功耗芯片，自带定时器触发唤醒，便于进行使用。

具体而言，两个按键2均为防水按键。

防水按键相对于普通按键更加适用于室外的环境，避免雨水进入到外壳1中。

工作原理：设备低功率进行待机时，可以通过按键检测触发上报，设备检测到按键后触发测量并且进行上报，通过蜂窝数据网络上报至监控平台，也可以定时检测上报，设备按固定周期测量并且进行上报，接着设备检测到按键后触发测量并且进行上报，通过蜂窝数据网络上报至监控平台，还可以通过倾角检测触发上报，传感器倾角便宜超过阀值后上报，设备检测到按键后触发测量并且进行上报，通过蜂窝数据网络上报至监控平台，上报完毕后设备进入低功耗待机状态。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设置备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)的内壁固定装配有电池(9)、姿态传感器(3)、GSM模块(4)、场效应管(10)、电容电阻(11)、PCB板(12)和单片微型计算机(7)，所述场效应管(10)与电池(9)通过导线电性连接，所述电池(9)上安装有恒压变压器(8)，所述电池(9)与单片微型计算机(7)通过导线电性连接，所述单片微型计算机(7)安装于PCB板(12)上，所述单片微型计算机(7)与姿态传感器(3)通过导线电性连接，所述姿态传感器(3)与GSM模块(4)电性连接，所述GSM模块(4)上固定装配有GSM天线(5)和SMA天线插头(6)，所述场效应管(10)与电容电阻(11)固定装配。

2.根据权利要求1所述的一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，其特征在于：所述外壳(1)的表面两侧均固定装配有按键(2)，其中一个所述按键(2)与电池(9)电性连接，另一个所述按键(2)与GSM模块(4)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，其特征在于：所述外壳(1)的外壁两侧均固定装配有钢片(13)，所述钢片(13)的表面开设有通孔(14)。

4.根据权利要求1所述的一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，其特征在于：所述PCB板(12)的形状为正方形，且边长是5cm。

5.根据权利要求1所述的一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，其特征在于：所述单片微型计算机(7)自带定时器。

6.根据权利要求2所述的一种基站天线姿态的远程自动监测分析预警系统，其特征在于：两个所述按键(2)均为防水按键。

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