通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通信設(shè)備運(yùn)維技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基站天線姿態(tài)測試儀，且在塔下即可實(shí)現(xiàn)測試。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷夸大，LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，基站天線的工程參數(shù)在選址規(guī)劃、工程建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的諸多環(huán)節(jié)頻繁變動，在日常的建設(shè)及優(yōu)化工作中，獲取天線工程參數(shù)效率低，采集不準(zhǔn)確。為了及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取工程參數(shù)，運(yùn)維、優(yōu)化部分的工作人員，需要耗費(fèi)大量的人力物力采集天線工參。同時(shí)在前期網(wǎng)絡(luò)對基站天線姿態(tài)的參數(shù)關(guān)注度較少，造成網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)優(yōu)化與后臺優(yōu)化嚴(yán)重脫節(jié)，優(yōu)化效果不明顯。從全國各省現(xiàn)網(wǎng)的情況來看部分天線安裝質(zhì)量差、話務(wù)吸收不足等問題嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
[0003]基站天線的經(jīng)瑋度、天線掛高、方位角、俯仰角等信息的測量是天線系統(tǒng)排查的重點(diǎn)內(nèi)容，目前測試這些參數(shù)主要以傳統(tǒng)方式通過機(jī)械羅盤、坡度儀、GPS等設(shè)備進(jìn)行測量，最重要的是，該傳統(tǒng)方式測量還需人員上塔進(jìn)行測試，不安全且效率低、數(shù)據(jù)無法及時(shí)上傳、測量環(huán)節(jié)多、測試精度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀，無需上塔就能夠測量準(zhǔn)確的測試工程參數(shù)，大大提高測試效率和測試安全性。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀，包括主控單元、顯示單元、存儲單元、磁傳感器、加速度傳感器、GPS芯片、北斗芯片、氣壓傳感器以及視頻輸入設(shè)備；所述顯示單元、存儲單元、磁傳感器、加速度傳感器、GPS芯片、北斗芯片、氣壓傳感器以及視頻輸入設(shè)備均連接所述主控單元；所述視頻輸入設(shè)備還包括長焦鏡頭。
[0006]進(jìn)一步的，所述長焦鏡頭上設(shè)置有基準(zhǔn)線、輔助線以及水平標(biāo)示，所述基準(zhǔn)線包括豎直基準(zhǔn)線和水平基準(zhǔn)線，且豎直基準(zhǔn)線、水平基準(zhǔn)線和輔助線交匯于一原點(diǎn)，水平標(biāo)示則位于豎直基準(zhǔn)線上。
[0007]進(jìn)一步的，所述主控單元為安卓開放系統(tǒng)的主控單元。
[0008]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還包括無信通信單元，該無信通信單元連接所述主控單元。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型的塔下測試儀具有長焦鏡，無需上塔就能夠測量準(zhǔn)確的測試工程參數(shù)，大大提高測試效率和測試安全性，且能及時(shí)上傳數(shù)據(jù)、操作簡單、測試精度高。
【附圖說明】
[0010]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0011]圖1為本實(shí)用新型測試儀的原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型測試儀中主控單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型測試儀中磁傳感器的電路原理示意圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型測試儀中加速度傳感器的電路原理示意圖。
[0015]圖5為本實(shí)用新型測試儀中GPS芯片的電路原理示意圖。
[0016]圖6為本實(shí)用新型測試儀的視頻輸入設(shè)備的工作原理示意圖。
[0017]圖7為本實(shí)用新型測試儀的測試流程示意圖。
[0018]圖8為本實(shí)用新型測試儀的測距、測高原理示意圖。
[0019]圖9為本實(shí)用新型測試儀的方位角的測試原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]請參閱圖1至圖9所示，本實(shí)用新型通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀100，包括主控單元1、顯示單元2 (可以是IXD顯示單元)、存儲單元3、磁傳感器4、加速度傳感器5、GPS芯片61、北斗芯片62以及視頻輸入設(shè)備9 ;所述顯示單元2、存儲單元3、磁傳感器4、加速度傳感器5、GPS芯片61、北斗芯片62以及視頻輸入設(shè)備9均連接所述主控單元1，連接所述磁傳感器4，所述視頻輸入設(shè)備9還包括長焦鏡頭。
[0021]如圖2所示，所述主控單元I為安卓開放系統(tǒng)的主控單元，可采用最新型號MTKMT67528核芯片，以集成了支持控制數(shù)據(jù)基頻、模擬基頻、電源管理、射頻接收模塊、FLASH、按鍵等基礎(chǔ)元件，也可以集成顯示單元2和存儲單元3，使本實(shí)用新型更容易實(shí)現(xiàn)。
[0022]如圖3所示，所述磁傳感器4包括相連接的信號放大器41、霍爾電勢發(fā)生器42和穩(wěn)壓器43。所述磁傳感器4主要應(yīng)用于測量基站天線指定方向的方位角度，物體方位角是物體從地理上的“北極”繞垂直于水平面的軸的轉(zhuǎn)角。磁傳感器4就是把磁場、電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、光等引起敏感元件磁性能的變化轉(zhuǎn)換成電信號輸出，從而來檢測相應(yīng)物體即基站天線的方位。
[0023]如圖4所示，為所述加速度傳感器5的一種電路實(shí)現(xiàn)方式。所述加速度傳感器5主要用于測量基站天線的俯仰角度，它能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速度傳感器通過測量x\Y\z三軸加速度，為保持測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定性加入濾波算法從而計(jì)算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。
[0024]所述GPS芯片61、北斗芯片62主要應(yīng)用于定位衛(wèi)星測量基站天線的經(jīng)瑋度，如圖4所示，為所述GPS芯片61的一種電路實(shí)現(xiàn)方式。GPS芯片61及北斗芯片62能夠測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時(shí)所處位置，從而通過在WGS-84得知具體經(jīng)瑋度坐標(biāo)。
[0025]如圖6所示，所述視頻輸入設(shè)備9應(yīng)用于被測物體的照片拍攝，攝像像素高達(dá)1600W，它是借由鏡頭采集圖像后，由攝像頭內(nèi)的感光組件電路及控制組件對圖像進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換成終端所能識別的數(shù)字信號，轉(zhuǎn)化成可視化圖像。
[0026]本實(shí)用新型還包括無信通信單元10，該無信通信單元10連接所述主控單元I。應(yīng)用于產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸?？梢允锹?lián)發(fā)科多模的無線通訊模塊以及wifi通訊模塊(支持GSM/TD-SCDMA/WCDMA/TDD-LTE/FDD-LTE制式)。能夠連接公網(wǎng)以及建立將測量的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的平臺上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、多方使用。
[0027]如圖7所示，本實(shí)用新型的工作流程如下:
[0028]1、開始測試，系統(tǒng)初始化，顯示單元2初始化顯示；
[0029]2、利用磁傳感器4、加速度傳感器5、GPS芯片61、北斗芯片62以及視頻輸入設(shè)備9之一進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、濾波，或者還進(jìn)行象限判斷、傾角計(jì)算，即可同時(shí)采集方位角、俯仰角、經(jīng)瑋度、掛高以及拍攝圖像；
[0030]3、顯示單元2進(jìn)行測試結(jié)果顯示，同時(shí)將測試結(jié)果存儲于所述存儲單元3 ;
[0031]4、還可以通過無信通信單元10傳送至相應(yīng)的平臺上，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、多方使用。
[0032]如圖8所示，本實(shí)用新型的測距、測高原理:
[0033]測距:使用視頻輸入設(shè)備9長焦鏡頭的攝像功能，取攝像中間位置作為基準(zhǔn)。將本實(shí)用新型測試儀100放置固定高度(已知高度)，測試儀100的長焦鏡頭指向被測物體，加速度傳感器5準(zhǔn)確計(jì)算出測試儀100的下傾角度，即可通過勾股定理計(jì)算出被測距離，測試精度在土 I米之內(nèi)。如圖7所示，測試儀100先對準(zhǔn)鐵塔T的底部，此時(shí)獲取相對水平方向的下傾角度A，三腳架高度氏即測試儀放置高度已知，則通過公式計(jì)算出測試儀與鐵塔T之間的水平距離L。
[0034]測高:基于上述測距已測的水平距離L，將長焦鏡頭指向被測物體頂端，同樣應(yīng)用加速度傳感器5得知俯仰角度通過勾股定理計(jì)算出被測物體的高度。如圖7所示，測試儀100上仰對準(zhǔn)測試位置，此時(shí)獲取相對水平方向的上傾角度B，L已由上述測距方式獲取，則通過勾股定理公式獲取H2,而鐵塔T的總高為Hi+H2。
[0035]如圖9所示，本實(shí)用新型的方位角、俯仰角測量原理:
[0036]應(yīng)用長焦鏡頭(長焦鏡頭主要用于放大及拉近遠(yuǎn)距離物體)對天線側(cè)面進(jìn)行拍照鎖定，長焦鏡頭內(nèi)設(shè)有基準(zhǔn)線、輔助線R以及水平標(biāo)示S，基準(zhǔn)線包括豎直基準(zhǔn)線Y和水平基準(zhǔn)線X，且基準(zhǔn)線和輔助線交匯于一原點(diǎn)O，水平標(biāo)示則位于豎直基準(zhǔn)線Y上。
[0037]基準(zhǔn)線用于瞄準(zhǔn)天線的方向及判斷測試儀是否豎直放置，以用用于采集天線俯仰角與方位角度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，配合輔助線計(jì)算出最終的俯仰角與方位角；輔助線R的作用為:
(I)當(dāng)輔助線R與鐵塔T上的天線200的邊緣平行時(shí)候，輔助線R與豎直基準(zhǔn)線Y的夾角就是天線200的下傾角。(2)當(dāng)輔助線R在右邊時(shí)候天線200的正確方位角度為基準(zhǔn)線測試的方位角度+90度，反向則-90度。水平標(biāo)示S包括一個(gè)圈和一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)處于圈的中心處時(shí)，測試儀為豎直放置。
[0038]基準(zhǔn)線和輔助線可整體移動，測試時(shí)，先調(diào)整測試儀為豎直放置，旋轉(zhuǎn)輔助線，使之與天線重合后計(jì)算俯仰角，而應(yīng)用磁傳感器4采集此時(shí)測試儀100的方位角，再根據(jù)與天線面的順時(shí)針或逆時(shí)針關(guān)系進(jìn)行加減90°而獲取方位角及俯仰角值；另外，為避免啟動攝像頭對磁傳感器4造成的干擾，俯仰角角度采集精度在1°范圍之內(nèi)，方位角采集偏差±5°。
[0039]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本實(shí)用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實(shí)用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀，其特征在于:包括主控單元、顯示單元、存儲單元、磁傳感器、加速度傳感器、GPS芯片、北斗芯片、視頻輸入設(shè)備；所述顯示單元、存儲單元、磁傳感器、加速度傳感器、GPS芯片、北斗芯片以及視頻輸入設(shè)備均連接所述主控單元；所述視頻輸入設(shè)備還包括長焦鏡頭。2.如權(quán)利要求1所述的通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀，其特征在于:所述長焦鏡頭上設(shè)置有基準(zhǔn)線、輔助線以及水平標(biāo)示，所述基準(zhǔn)線包括豎直基準(zhǔn)線和水平基準(zhǔn)線，且豎直基準(zhǔn)線、水平基準(zhǔn)線和輔助線交匯于一原點(diǎn)，水平標(biāo)示則位于豎直基準(zhǔn)線上。3.如權(quán)利要求1或2所述的通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀，其特征在于:還包括無信通信單元，該無信通信單元連接所述主控單元。4.如權(quán)利要求1或2所述的通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀，其特征在于:所述主控單元為安卓開放系統(tǒng)的主控單元。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種通信基站天線姿態(tài)塔下測試儀，包括主控單元、顯示單元、存儲單元、磁傳感器、加速度傳感器、GPS芯片、北斗芯片、視頻輸入設(shè)備；所述顯示單元、存儲單元、磁傳感器、加速度傳感器、GPS芯片、北斗芯片、氣壓傳感器以及視頻輸入設(shè)備均連接所述主控單元；所述視頻輸入設(shè)備還包括長焦鏡頭。本實(shí)用新型的測試儀無需上塔就能夠測量準(zhǔn)確的測試工程參數(shù)，大大提高測試效率和測試安全性。
【IPC分類】G01C1/00
【公開號】CN204649185
【申請?zhí)枴緾N201520344140
【發(fā)明人】孫毅, 劉文集, 劉李
【申請人】福州福光電子有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月26日