專利名稱：移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及監(jiān)控系統(tǒng)，具體的說是一種應用在電信領域中，利用互聯網對于電信局無人值守的移動基站實施中心監(jiān)控的系統(tǒng)裝置。
背景技術：
隨著國內外移動通訊業(yè)務的飛速發(fā)展，對于移動基站的通信電源、空調及機房環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求越來越迫切，而且發(fā)展的趨勢是要走開放協議及IP化的道路。目前雖然已經有的移動基站監(jiān)控系統(tǒng)種類很多，開通運行的局也不少，但由于現有技術對于環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)所采用的方案主要是基于公共交換電話網絡(PSTN)和自定義協議的分布式或集散式控制系統(tǒng)，因此不能完全達到先進、實用、規(guī)范、符合電信管理網建設的要求?，F有技術的典型方案是利用RS485/232在基站內部組網或級聯，利用工控機或PC機作為基站內部網的主控設備，主控設備利用基站的時隙與監(jiān)控中心通訊，并利用時隙交換機完成圖像監(jiān)控設備的圖像切換。例如，中國專利局公開的CN1191461A“移動通信基站集中監(jiān)控系統(tǒng)及方法”和CN1295389A“電信移動基站中心監(jiān)控系統(tǒng)”專利申請，就是采用這種方案，這些方案均存在以下不足1.由于各廠家采用不同的自定義協議和客戶端軟件，所以當一個地區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)由不同廠家組成時，必須要通過相應的通信協議轉換器在不同地點分別納入到電源監(jiān)控系監(jiān)控中心，才能實現各個基站的統(tǒng)一集中監(jiān)控；2.由于每一個基站需要獨占一個或數個時隙，因而資源浪費嚴重，特別是在需要視頻監(jiān)控的場合更為突出；3.由于采用PSTN時隙互聯和自定義協議監(jiān)控系統(tǒng)，故集中監(jiān)控系統(tǒng)不得不設計成為多級結構，級數為二級或三級甚至更多的組網結構，例如，一個典型的地市級監(jiān)控中心(CNMC)，下轄的級別多達縣(DSMC)，局(LSS)，監(jiān)控終端(ST)，包括監(jiān)控模塊(SM)與監(jiān)控單元(SU)等，級別越多，可管理性和可靠性就隨之下降越多；4.由于現有系統(tǒng)采用不同的自定義協議專項網管系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)，自成體系，造成設備重復投資，傳輸線路浪費，系統(tǒng)維護麻煩，無法將電源監(jiān)控系統(tǒng)納入電信管理網(TMN)，電信大樓的綜合布線系統(tǒng)(PDS)；5.由于監(jiān)控終端(ST)內各廠家的智能設備不能互相通訊，因而信息無法由統(tǒng)一的接口提供給上級；6.由于采集點數較多，就需要很多傳感器，且絕大部分集中監(jiān)控系統(tǒng)軟件依賴于普通商用操作系統(tǒng)，硬件需要硬盤、顯示器及PC插卡等部件，不但結構復雜，而且可靠性差，易死機，易受病毒感染。
7.系統(tǒng)組網采用由各廠家提供的專用設備，成本高，維護復雜，無法互通。
實用新型的技術方案本實用新型的目的是提供一種基于通用的TCP/IP互連網協議的集中監(jiān)控系統(tǒng)，作為電信系統(tǒng)中的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，以避免上述現有技術所存在的不足。
實現本實用新型目的的技術方案是基于TCP/IP及Internet互聯網來構建系統(tǒng)，整個系統(tǒng)主要由嵌入式網絡服務器(MLN)，數據采集系統(tǒng)(MLD)，智能串行協議適配器(MLS)，網絡視頻攝像設備(MLV)，黑盒子歷史數據記錄設備(MLR)，全球定位系統(tǒng)接口(MLG)等六部分組成。嵌入式網絡服務器(MLN)分別與數據采集系統(tǒng)(MLD)，智能串行協議適配器(MLS)，網絡視頻攝像設備(MLV)，黑盒子歷史數據記錄設備(MLR)，全球定位系統(tǒng)接口(MLG)相連接，智能串行協議適配器(MLS)通過RS232/485接口與現有的智能電源，智能空調等智能設備相連，數據采集系統(tǒng)(MLD)通過模擬量及數字量I/O端子與電壓變送器，電流變送器，門禁開關等非智能設備相連，網絡視頻攝像設備通過視頻信號線以與CCD攝像頭相連，并通過RS485與智能云臺相連接，全球地理信息系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)接口(MLG)通過RS232接口與全球地理信息系統(tǒng)(GPS)傳感器相連，實現在互聯網瀏覽器上集中管理各移動基站。如圖1所示。
上述嵌入式網絡服務器(MLN)主要由嵌入式網絡處理器(MLN0)、嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)、嵌入式網絡管理服務器(MLN2)、嵌入式電子郵件客戶管理器(MLN3)、嵌入式網絡視頻服務器(MLN4)組成。嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)，嵌入式網絡管理服務器(MLN2)，嵌入式電子郵件客戶管理器(MLN3)，分別與以太網及PPP接口相連接，各服務器以嵌入式軟件模塊形式運行在嵌入式網絡處理器(MLN0)中，相互配合工作，如圖2-1所示。
上述嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)以網頁的形式提供移動基站的各項遙測，遙信，遙控信息，并借助嵌入式網絡視頻服務器(MLN4)的支持，以網絡視頻的方式對基站進行視頻監(jiān)控。嵌入式網絡管理服務器(MLN2)，以簡單網絡管理協議(SNMP)方式提供當基站的遙測，遙信，遙控量信息，這些量超出預先設置的閾值時，以陷阱(TRAP)方式向SNMP管理中心發(fā)出告警。當基站的遙測，遙信，遙控量超出預先在互聯網網頁服務器(MLN1)中設置的閾值時，嵌入式電子郵件客戶管理器(MLN3)會以EMAIL的形式發(fā)到管理員的郵箱中進行告警，同時啟動自動撥號器將告警信息送到管理員的手機或BP機中。
上述數據采集系統(tǒng)(MLD)主要由數字量輸入(MLD0)、數字量輸出(MLD1)、模擬量輸入(MLD2)、模擬量輸出(MLD3)數據庫組成，各輸入、輸出數據量分別與I/O接口相連接，如圖2-2所示。
上述智能串行協議適配器(MLS)主要由RS485接口(MLS0)、多RS232接口(MLS1)、協議內容轉換模塊(MLS2)、協議智能判斷數據庫(MLS3)、協議識別引擎(MLS4)組成，如圖3-1所示。該協議智能判斷數據庫(MLS3)以智能規(guī)則庫的方式存儲了各個已知廠家的RS485/RS232通訊協議，通過嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)以網頁的方式添加或修改協議規(guī)則，并以有限狀態(tài)機模型為基礎，對目前存在的所有串行通訊協議機制進行抽象，使協議識別引擎(MLS4)經過有限次的搜索迭代，識別出已知協議，對未知協議，可以人工通過網頁配置，無需編程和系統(tǒng)重新啟動。該協議識別引擎(MLS4)運用協議智能判斷數據庫(MLS3)進行推理判斷，從而將標識掛接在RS485接口(MLS0)上的各個廠家的所有智能設備上。協議內容轉換模塊(MLS2)，將根據協議識別引擎(MLS4)識別出來的設備標識，與智能監(jiān)控設備通訊，并將得到的遙測，遙信，遙控量送到互聯網網頁服務器(MLN1)和嵌入式網絡管理服務器(MLN2)中。
上述網絡視頻攝像設備(MLV)主要由攝像頭(MLV0)、視頻采樣及壓縮芯片(MLV1)、嵌入式網絡視頻服務器(MLV2)組成，如圖3-2所示。視頻采樣及壓縮芯片(MLV1)與嵌入式網絡視頻服務器(MLV2)、嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)，集成在同一個嵌入式系統(tǒng)中。攝像頭(MLV0)將光學圖像轉化為電信號，視頻采樣及壓縮芯片(MLV1)對視頻采樣并壓縮，壓縮后的數字視頻流輸入到嵌入式網絡視頻服務器(MLV2)，嵌入式網絡視頻服務器通過嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)向外發(fā)布網絡視頻流，移動基站監(jiān)控中心通過網絡瀏覽器遠程觀看視頻圖象。
上述黑盒子歷史數據記錄設備(MLR)，主要由非易失性固體存儲模塊(MLR0)與在線系統(tǒng)運行軌跡數據收集模塊(MLR1)相互連接組成，如圖3-3所示。該記錄設備(MLR)與用來查看這些記錄的軟件嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)集成在同一個嵌入式系統(tǒng)中。在線系統(tǒng)運行軌跡數據收集模塊(MLR1)實時收集移動基站監(jiān)控中心的遙測，遙信，遙控，及系統(tǒng)日志等信息，周期性地存儲到由非易失性固體存儲模塊(MLR0)中。系統(tǒng)經歷掉電，復位，災害后，重新啟動，可以從非易失性固體存儲模塊(MLR0)中讀出歷史信息，并在嵌入式聯連網網頁服務器(MLN1)中以網頁的形式顯示出來，移動基站監(jiān)控中心通過網絡瀏覽器遠程觀看黑盒子歷史數據信息。
上述全球定位系統(tǒng)接口(MLG)模塊，主要由RS232接口(MLG0)與全球定位系統(tǒng)管理協議處理器(MLG1)組成，如圖3-4所示。該接口(MLG)與用來存儲當前移動基站地理位置的非易失性固體存儲模塊(MLR0)，和用來查看這個地理位置的軟件嵌入式互連網網頁服務器(MLN1)集成在同一個嵌入式系統(tǒng)中。
上述全球地理信息系統(tǒng)(GPS)傳感器通過RS232接口連接到本系統(tǒng)，全球定位系統(tǒng)管理協議處理器(MLG1)與全球地理信息系統(tǒng)(GPS)傳感器通訊，獲得本系統(tǒng)的當前的經度和緯度，并把當前的經度和緯度存儲到非易失性固體存儲模塊(MLR0)中，在嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)中以網頁的形式顯示出來，移動基站監(jiān)控中心通過網絡瀏覽器遠程查看被監(jiān)控的移動基站的地理位置。非易失性固體存儲模塊(MLR0)中存儲的經度和緯度輸送到嵌入式網絡管理服務器(MLN2)中，移動基站監(jiān)控中心可以通過簡單網絡管理協議(SNMP)集中管理被監(jiān)控的移動基站的地理位置。
本實用新型由于利用開放的TCP/IP互聯網協議族及其服務軟件來構建系統(tǒng)，同時考慮到被監(jiān)控設備種類的復雜性，使得任何被監(jiān)控參數及設備都可以通過本發(fā)明連上互聯網，在互聯網的基礎上，能夠把移動基站的各個參數和設備統(tǒng)一管理起來，因此克服了目前移動基站管理設備種類多、品種雜，監(jiān)控層次繁多，各自獨立，重復投資，傳輸線路浪費等突出問題。同時由于本實用新型采用了嵌入式網絡技術和可免費使用的操作系統(tǒng)(LINUX)技術及網絡視頻技術，拋棄了傳統(tǒng)的昂貴專用時隙分配器和商用服務器，所以使系統(tǒng)成本大為降低。此外由于本實用新型使現有的分散在不同地點的移動通信基站，可以通過互聯網進行集中監(jiān)控，通過網頁和網絡接口提供良好的圖形界面和現場圖像，因而為準確分析和及時處理故障提供了良好保障，大大節(jié)約了維護費用。對于采集點非常多的情況，只需在網絡HUB上添加設備就可以實現擴容。


圖1是本實用新型的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)圖圖2-1是本實用新型的嵌入式網絡服務器圖圖2-2是本實用新型的數據采集系統(tǒng)圖圖3-1是本實用新型的智能串行協議適配器圖圖3-2是本實用新型的網絡視頻攝像設備構成圖圖3-3是本實用新型的黑盒子歷史數據記錄設備構成圖圖3-4是本實用新型的全球定位系統(tǒng)接口模塊圖圖4是本實用新型利用互聯網對移動基站監(jiān)控的實施例圖圖4中，4-1為操作終端；4-2為路由器；4-3為2M轉以太網轉換器；4-4為監(jiān)控模塊；4-5為GPS傳感器；4-6為攝像頭和云臺；4-7為智能組合電源；4-8為溫度濕度傳感器；4-9為門禁開關；4-10為視頻采集模塊；4-11為全球定位系統(tǒng)接口；4-12為以太網口；4-13為中繼線；4-14為監(jiān)控中心局域網；4-15 4-16 4-17為監(jiān)控端局；4-18為智能串行協議適配器；4-19為數據采集系統(tǒng)。
具體實施方式
本實用新型的對外聯網出口采用RJ-45以太網網口或MODEM。一部分較新式的移動基站可以直接通過以太網口與監(jiān)控中心相連，大多數移動基站通過2M中繼與監(jiān)控中心相連。本實用新型的實施例提供了一個使移動基站中的監(jiān)控單元與監(jiān)控中心連網系統(tǒng)。
參照圖4，路由器4-2，中繼線4-13，2M轉以太網轉換器4-3這三個設備將監(jiān)控中心局域網4-14與監(jiān)控端局4-15，4-16，4-17連接在一起。每一個監(jiān)控端局配備一個或數個監(jiān)控模塊4-4。監(jiān)控模塊4-4與2M轉以太網轉換器4-3通過以太網口4-12或HUB相連。2M轉以太網轉換器4-3也可以用低端路由器或交換機或虛擬專用網(VPN)代替。中繼線4-13也可以采用光纖、微波等傳輸方式。智能組合電源4-7，溫度濕度傳感器4-8，門禁開關4-9，分別代表各種形式的監(jiān)控對象。智能組合電源4-7通過RS232/485接口與智能串行協議適配器4-18相連。溫度濕度傳感器4-8通過模擬量I/O端子與數據采集系統(tǒng)4-19相連，門禁開關4-9通過數字量I/O端子與數據采集系統(tǒng)4-19相連。攝像頭和云臺4-6與網絡視頻攝像設備4-10相連。全球地理信息系統(tǒng)(GPS)傳感器4-5通過RS232口與全球定位系統(tǒng)接口4-11相連。系統(tǒng)運行時，監(jiān)控中心操作人員在操作終端4-1的互聯網瀏覽器上敲入相應的網址，就可以對被監(jiān)控局4-15進行監(jiān)控。在監(jiān)控中心的主網頁上，顯示有根據監(jiān)控局GPS位置顯示的地圖。當點擊其中一個局4-15時，進入監(jiān)控局4-15的網頁，顯示遙測，遙信，遙控等信息。當有告警發(fā)生時，除了本地的聲光告警之外，可以通過EMAIL和自動撥號器向預定號碼告警。并可以查找這些記錄的歷史記錄，通過瀏覽告警記錄，可以打開視頻顯示窗口查看視頻監(jiān)控狀態(tài)，并通過窗口上的控制件調整攝像頭的水平及俯仰角。另外兩個監(jiān)控局4-16，4-17中設備的監(jiān)控與4-15相同，唯一不同的是它們的IP地址不同。通過開多個瀏覽器窗口，就可以同時對多個監(jiān)控局的狀態(tài)同時瀏覽。該監(jiān)控中心無須安裝任何軟件，就可以通過瀏覽器查看任何一個被監(jiān)控的基站，瀏覽器所在的地點可以是監(jiān)控中心局域網上的任何一臺有口令保護的機器。
權利要求1.一種移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，采用TCP/IP組網結構，其特征在于該網絡基于Internet互聯網來構建，主要由嵌入式網絡服務器(MLN)，數據采集系統(tǒng)(MLD)，智能串行協議適配器(MLS)，網絡視頻攝像設備(MLV)，黑盒子歷史數據記錄設備(MLR)，全球定位系統(tǒng)接口(MLG)相互連接構成，且智能串行協議適配器(MLS)與外接的智能設備相連接，數據采集系統(tǒng)(MLD)與外接的非智能設備相連，網絡視頻攝像設備與外接的智能云臺相連接，全球定位系統(tǒng)接口(MLG)與全球地理信息系統(tǒng)(GPS)傳感器相連接，實現在互聯網瀏覽器上集中管理各移動基站。
2.根據權利要求1所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于嵌入式網絡服務器(MLN)主要由嵌入式網絡處理器(MLN0)、嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)、嵌入式網絡管理服務器(MLN2)、嵌入式電子郵件客戶管理器(MLN3)、嵌入式網絡視頻服務器(MLN4)組成，各服務器分別與以太網及PPP接口相連接，并以嵌入式軟件模塊形式運行在嵌入式網絡處理器(MLN0)中，相互配合工作。
3.根據權利要求2所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)以網頁的形式提供移動基站的各項遙測，遙信，遙控信息，且借助嵌入式網絡視頻服務器(MLN4)的支持，以網絡視頻的方式對基站進行視頻監(jiān)控；嵌入式網絡管理服務器(MLN2)以簡單網絡管理協議(SNMP)方式提供基站的遙測，遙信，遙控信息，并向管理中心發(fā)出告警；嵌入式電子郵件客戶管理器(MLN3)以EMAIL的形式發(fā)出基站超出在互聯網網頁服務器(MLN1)中設置的遙測，遙信，遙控閾值告警信號，同時啟動自動撥號器將告警信息傳送到管理員的手機或BP機中。
3.根據權利要求1所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于數據采集系統(tǒng)(MLD)主要由數字量輸入(MLD0)、數字量輸出(MLD1)、模擬量輸入(MLD2)、模擬量輸出(MLD3)組成，各輸入、輸出數據量分別與I/O接口相連接。
4.根據權利要求1所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于智能串行協議適配器(MLS)主要由RS485接口(MLS0)，多RS232接口(MLS1)，協議內容轉換模塊(MLS2)，協議智能判斷數據庫(MLS3)，協議識別引擎(MLS4)組成，協議智能判斷數據庫(MLS3)中存儲有可通過嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)以網頁的方式添加或修改的各個已知廠家的RS485通訊協議，協議識別引擎(MLS4)運用協議智能判斷數據庫(MLS3)進行推理判斷，并將標識掛接在RS485接口(MLS0)及RS232接口(MLS1)上的各個廠家的所有智能設備上，協議內容轉換模塊(MLS2)根據協議識別引擎(MLS4)識別出設備標識，并與智能監(jiān)控設備進行通訊，將得到的遙測，遙信，遙控量分別傳送到互聯網網頁服務器(MLN1)和嵌入式網絡管理服務器(MLN2)中。
5.根據權利要求1所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于網絡視頻攝像設備(MLV)主要由攝像頭(MLV0)，視頻采樣及壓縮芯片(MLV1)，嵌入式網絡視頻服務器(MLV2)組成，視頻采樣及壓縮芯片(MLV1)與嵌入式網絡視頻服務器(MLV2)、嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)，集成在同一個嵌入式系統(tǒng)中；視頻采樣及壓縮芯片(MLV1)對視頻采樣并壓縮，壓縮后的數字視頻流輸入到嵌入式網絡視頻服務器(MLV2)中，并通過嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)向外發(fā)布網絡視頻流，移動基站監(jiān)控中心通過網絡瀏覽器遠程觀看視頻圖象。
6.根據權利要求1所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于黑盒子歷史數據記錄設備(MLR)，主要由非易失性固體存儲模塊(MLR0)與在線系統(tǒng)運行軌跡數據收集模塊(MLR1)相互連接組成，該記錄設備(MLR)與用來查看這些記錄的軟件嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)集成在同一個嵌入式系統(tǒng)中；系統(tǒng)運行軌跡數據收集模塊(MLR1)實時收集移動基站監(jiān)控中心發(fā)出的遙測，遙信，遙控及系統(tǒng)日志信息，周期性的存儲到非易失性固體存儲模塊(MLR0)中，移動基站監(jiān)控中心通過網絡瀏覽器遠程觀看黑盒子歷史數據信息。
7.根據權利要求1所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于全球定位系統(tǒng)接口(MLG)模塊，主要由RS232接口(MLG0)與全球定位系統(tǒng)管理協議處理器(MLG1)相互連接組成，該接口(MLG)與用來存儲當前移動基站地理位置的非易失性固體存儲模塊(MLR0)，和用來查看這個地理位置的軟件嵌入式互連網網頁服務器(MLN1)集成在同一個嵌入式系統(tǒng)中。
8.根據權利要求7所述的移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于全球定位系統(tǒng)管理協議處理器(MLG1)與通用全球定位系統(tǒng)傳感器設備進行通訊，以獲得本系統(tǒng)的當前經度和緯度，該經度和緯度被存儲到非易失性固體存儲模塊(MLR0)中，通過嵌入式互聯網網頁服務器(MLN1)顯示，移動基站監(jiān)控中心通過網絡瀏覽器遠程查看被監(jiān)控的移動基站的地理位置；固體存儲模塊(MLR0)中存儲的經度和緯度被輸送到嵌入式網絡管理服務器(MLN2)中，移動基站監(jiān)控中心就可通過簡單網絡管理協議集中管理被監(jiān)控的移動基站的地理位置。
專利摘要本實用新型提供了一種移動基站集中監(jiān)控系統(tǒng)，其技術方案是基于TCP/IP及Internet互聯網來構建系統(tǒng)。整個系統(tǒng)包括嵌入式網絡服務器(MLN)，數據采集系統(tǒng)(MLD)，智能串行協議適配器(MLS)，網絡視頻攝像設備(MLV)，黑盒子歷史數據記錄設備(MLR)和全球定位系統(tǒng)接口(MLG)。其中智能協議適配器(MLS)、數據采集系統(tǒng)(MLD)、網絡視頻攝像設備(MLV)分別將現有的智能設備、非智能設備、智能云臺或攝像頭接入本系統(tǒng)，同時觀察和操作遠方的攝像頭，就可實現在互連網瀏覽器上集中管理眾多基站的效果。對于采集點非常多的情況，只需在網絡HUB上添加設備就可以實現擴容。具有成本低，性能穩(wěn)定，擴展性強，維護方便之優(yōu)點，可作為移動通信基站的集中監(jiān)控系統(tǒng)使用。
文檔編號H04W24/00GK2561185SQ0222486
公開日2003年7月16日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權日2002年4月30日
發(fā)明者謝凱年, 陳珂 申請人:謝凱年