專利名稱：天饋線集中監(jiān)測設備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天饋線集中監(jiān)測設備及其控制方法，尤指 一種用于天饋線系統(tǒng)的測試以及監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
目前對天饋線系統(tǒng)的檢測和維護還停留在維護人員手工測 試的階段，定期對全部的天饋線系統(tǒng)進行全面檢測，這是一個 非常巨大工作量，而且如果天線安置在一些特殊的位置，比如 說保密部門，要進去檢測是非常不方便的。如果等到天饋線系 統(tǒng)出現(xiàn)問題后再去檢測，故障搶修速度決定了損失的大小，等 用戶報修后處理，往往故障己經(jīng)造成了巨大損失了。
有沒有一種方法，可以自動的把顯示天饋線系統(tǒng)健康指標的 參數(shù)進行檢測，及時覺察天饋線系統(tǒng)的劣變趨勢，能夠在故障 還沒有發(fā)生前就發(fā)出警告，通知維護人員及時處理，防患于未 然。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足之處，本發(fā)明的目的旨在提供一種由一 個監(jiān)控中心和多個監(jiān)測站組成的監(jiān)測設備，監(jiān)控中心可集中管 理各監(jiān)測站，各監(jiān)測站的分布和發(fā)射基站的分布相對應，監(jiān)控 中心和監(jiān)測站之間采用多種通信方式的監(jiān)測設備；本發(fā)明的另一目的旨在提供一種可以通過監(jiān)控中心控制軟 件實現(xiàn)增加、修改、刪除監(jiān)測站組，設置監(jiān)測站的參數(shù)，反映 監(jiān)測站的工作程序，編輯地圖，自動接收基站的告警數(shù)據(jù)，自 動向指定手機發(fā)送告警信息，短信指揮平臺及交接班管理的天 饋線集中監(jiān)測設備及其控制方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是要解決各監(jiān)測站能實時監(jiān)測 無線通信中的天饋線系統(tǒng)中的駐波比、前向功率、后向功率等 技術(shù)指標問題；要解決各監(jiān)測站一旦發(fā)現(xiàn)問題要立即將告警信 息上傳到監(jiān)控中心問題；要解決監(jiān)控中心如何集中管理各監(jiān)測 站問題；要解決監(jiān)控中心與監(jiān)測站之間的通信方式等有關(guān)技術(shù) 問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該設備有各 監(jiān)測站、通信模塊、無線通訊系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡和計算機等，所 述各監(jiān)測站設有獨立的測試儀表，用于測試天饋線的各項指標， 包括 一個監(jiān)控中心和一個以上的監(jiān)測站，監(jiān)控中心為集中監(jiān) 測管理各監(jiān)測站，監(jiān)控中心和各監(jiān)測站之間通過各通信方式進 行無線通信控制，監(jiān)控中心單元和遠程監(jiān)測站單元的唯一聯(lián)系 通道就是通信模塊，監(jiān)控中心的通信模塊與監(jiān)控中心的計算機 通信口連接，監(jiān)測站的通信模塊和監(jiān)測站的通信口連接，兩者 的通信模塊互相之間形成一個遠程通信的鏈路，形成監(jiān)控中心 到監(jiān)測站的數(shù)據(jù)通道；其中
一監(jiān)控中心位于網(wǎng)管中心機房內(nèi)；監(jiān)控中心通信模塊設置 在監(jiān)控中心內(nèi)，監(jiān)控中心通信模塊與監(jiān)控中心之間為雙向連接；
各監(jiān)測站的分布和發(fā)射基站的分布相對應。
所述的天饋線集中監(jiān)測設備的監(jiān)控中心由短信服務器主 機、多串口擴展卡、短信MODEM池和監(jiān)控中心控制軟件等組 成，監(jiān)控中心通過各控制軟件集中自動測試、自動告警各監(jiān)測站；多串口擴展卡安裝在短信服務器主機內(nèi)，并行連接短信 MODEM池，短信MODEM池選擇為1 口、 2 口、 4 口和8 口， 各配備1個、2個、4個、8個短信服務號碼SIM卡與之相對應。 所述的天饋線集中監(jiān)測設備的監(jiān)測站由室外天線、室內(nèi)各 模塊和面板等組成，在室內(nèi)各模塊中設有雙定向耦合器、發(fā)射 機、功率和駐波檢測儀和現(xiàn)場主機通信模塊，現(xiàn)場主機通信模 塊獲取功率和駐波檢測儀的數(shù)據(jù)，接受監(jiān)控中心的指令，上傳 數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心，其中
一雙定向耦合器串接在饋線發(fā)射端，用以從天饋線系統(tǒng)耦合 前向和反向功率，雙定向耦合器的輸出端與功率和駐波檢測儀 的輸入端相連接；
一發(fā)射機的一端連接至雙定向耦合器，另一端連接至天線； 一功率和駐波檢測儀模塊內(nèi)設有現(xiàn)場主機電路模塊，為實時 測量天饋線參數(shù)，功率和駐波檢測儀模塊的一端連接至雙定向 耦合器，另一端連接至現(xiàn)場主機通信模塊；功率檢測模塊將射 頻功率轉(zhuǎn)化為可以測量的低頻模擬信號，并將低頻模擬信號轉(zhuǎn) 化為數(shù)字信號供后端微控制器單元MCU進行處理；功率和駐 波檢測儀為實時測量天饋線的功率和駐波，及時將天饋線數(shù)據(jù) 信息傳送給現(xiàn)場主機通信模塊，并輸出當前天饋線的功率和駐 波測量數(shù)據(jù)；
一面板上設有各種發(fā)光二極管LED的測量儀工作狀態(tài)指 示燈和通信狀態(tài)指示燈，其中駐波和功率發(fā)光二極管LED指示 燈有三種顏色，包括綠、黃、紅三色，分別代表正常、駐波輕 度告警，駐波嚴重告警三種狀態(tài)。
所述的天饋線集中監(jiān)測設備的功率和駐波檢測儀模塊內(nèi)的 現(xiàn)場主機電路模塊包括電平轉(zhuǎn)換模塊、控制模塊、采樣模塊 和輸出模塊等，其中一電平轉(zhuǎn)換模塊包括九針插座和電平轉(zhuǎn)換串口芯片，電平
轉(zhuǎn)換串口芯片的引腳3通過電容后與引腳2相連接，引腳11 與控制模塊中的微處理器MCU芯片的引腳11相連接，引腳13 與九針插座的引腳3相連接，引腳12與控制模塊中的微處理器 MCU芯片的引腳IO相連接，引腳14與九針插座的引腳2相連 接，引腳4通過電容后與引腳5相連接，引腳2通過電容后與 引腳16相連接，引腳6通過電容后接地，引腳16通過電容后 接地；九針插座的引腳5接地；
一控制模塊包括微處理器MCU芯片和與其相匹配的各電 阻電容，微處理器MCU芯片的引腳1、 2、 3和4分別與輸出 模塊中的輸出芯片的引腳18、 17、 16和15相對應連接，引腳 20接地；
一采樣模塊包括兩采樣芯片U2和U3及插座，采樣芯片 U2的引腳82、 73、 64、 55、 46、 37、 28禾n 19分別與插座引腳 2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、和16對應并行連接，引腳12接地； 引腳9與插座引腳18相連接，引腳IO與插座引腳20相連接， 引腳11與插座引腳22相連接，引腳12與插座引腳24相連接， 引腳Pl通過阻容耦合與輸出模塊中的一運算放大器的引腳3 相連接，引腳15與電容的一端相連接后同時接地，；
采樣芯片U3的引腳82、 73、 64、 55、 46、 37、 28和19 分別與插座引腳34、 36、 38、 40、 42、 44、 46、和48對應并 行連接，引腳12接地；引腳9與插座引腳26相連接，引腳IO 與插座引腳28相連接，引腳11與插座引腳30相連接，引腳 12與插座引腳32相連接，引腳Pl通過阻容耦合與輸出模塊中 的另一運算放大器的引腳3相連接，引腳15與電容的一端相連 接后同時接地；
一輸出模塊包括兩運算放大器和輸出芯片，輸出芯片Dl 的引腳1與一運算放大器的引腳6相連接，引腳2與另一運算放大器的引腳6和電阻的一端相連接，引腳3、 4、 5、 6、 7、 8、 9和10并行連接后同時接地；引腳11、 12和13并行連接后同 .時接地，引腳18、 17、 16和15分別與微處理器MCU芯片的 引腳1、 2、 3和4相對應連接。
所述的天饋線集中監(jiān)測設備的各通信方式或為短信通信方 式SMS或為利用音頻二線的專線通信方式或為撥號通信方式 或為利用2M傳輸通道的通信方式。
一種天饋線集中監(jiān)測設備的控制方法，該方法通過監(jiān)控中 心控制軟件實現(xiàn)增加、修改、刪除監(jiān)測站組，設置監(jiān)測站的參 數(shù)，反映監(jiān)測站的工作程序，編輯地圖，自動接收基站的告警 數(shù)據(jù)，自動向指定手機發(fā)送告警信息，短信指揮平臺及交接班 管理；該方法包括-
監(jiān)控中心為集中管理各監(jiān)測站，將監(jiān)測站進行分組，每個 監(jiān)測站組所容納的監(jiān)測站數(shù)量根據(jù)實際情況設置，每個監(jiān)控中 心根據(jù)實際需要設置多個監(jiān)測站組；其中該監(jiān)控中心控制軟 件主要由緩沖區(qū)監(jiān)視線程、發(fā)讀取信息指令、信息內(nèi)容解碼和 信息內(nèi)容判讀與保存等模塊組成，其具體工作步驟是 步驟l. 緩沖區(qū)監(jiān)視線程
1) 接收數(shù)據(jù)
監(jiān)控中心的通信模塊接收到數(shù)據(jù)時，就會向計算機輸入 緩沖區(qū)內(nèi)放入一個通知指令；
2) 創(chuàng)建
監(jiān)控中心軟件創(chuàng)建一個專門的線程循環(huán)讀取輸入緩沖區(qū) 內(nèi)的數(shù)據(jù)；
3) 判斷
如果通信模塊接收到預定的指令數(shù)據(jù)時，則進入發(fā)出讀 取信息指令過程，否則將反饋進入緩沖區(qū)監(jiān)視線程模塊，為 繼續(xù)循環(huán)檢測；步驟2.發(fā)讀取信息指令
1) 等待
監(jiān)控中心軟件向通信模塊發(fā)出一個收取數(shù)據(jù)的指令，然 后等待通信模塊的反饋；
2) 讀取
當數(shù)據(jù)可用時，通信模塊向計算機輸入緩沖區(qū)內(nèi)放入數(shù) 據(jù)可用狀態(tài)碼和數(shù)據(jù)流，監(jiān)控中心軟件讀取此狀態(tài)碼和數(shù)據(jù) 流；
3) 判斷
如果狀態(tài)碼和數(shù)據(jù)流接收正確，則進入過程信息內(nèi)容解 碼模塊，否則按狀態(tài)碼的含義顯示出錯信息； 步驟3.信息內(nèi)容解碼
為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸，通信模塊必須對數(shù)據(jù)進行編碼 解碼，發(fā)送端的通信模塊要對數(shù)據(jù)進行編碼，接收端的通信模 塊要對數(shù)據(jù)進行解碼；執(zhí)行完信息內(nèi)容解碼模塊后則進入信息 內(nèi)容判讀與保存模塊； 步驟4.信息內(nèi)容判讀與保存
1) 讀取
解讀信息內(nèi)容中的監(jiān)測站編號，確定信息數(shù)據(jù)的來源，通 過監(jiān)測站的編號查詢數(shù)據(jù)庫，讀取該監(jiān)測站的設置信息，以及 每面天線的門限和事件門限；
2) 保存
根據(jù)信息內(nèi)容計算出每面天線的駐波比和發(fā)射率數(shù)據(jù)，并 根據(jù)監(jiān)測站編號和天線編號，保存當前監(jiān)測數(shù)據(jù)，作為數(shù)據(jù)分 析的依據(jù)；
3) 確定狀態(tài)
根據(jù)當前的每面天線的監(jiān)測數(shù)據(jù)和門限、事件門限，確 定監(jiān)測站的狀態(tài)；4)同時進入
執(zhí)行完信息內(nèi)容判讀與保存模塊后，同時進入未發(fā)現(xiàn)有 告警和發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站有告警信息模塊； 5)判斷
如果執(zhí)行完未發(fā)現(xiàn)有告警模塊，則進入繼續(xù)處理其他監(jiān) 測站模塊；
如果執(zhí)行完發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站有告警信息模塊，則依次進入發(fā) 出告警聲音，顯示告警站點，顯示告警內(nèi)容和發(fā)出告警短信模 塊。
本發(fā)明的有益效果是該設備由一個監(jiān)控中心和多個監(jiān)測 站組成的監(jiān)測設備，監(jiān)控中心可集中管理各監(jiān)測站，監(jiān)控中心 和監(jiān)測站之間采用多種通信方式的監(jiān)測設備，每個監(jiān)控中心集 中管理的基站數(shù)量多達幾百個；該方法通過監(jiān)控中心控制軟件 實現(xiàn)增加、修改、刪除監(jiān)測站組，設置監(jiān)測站的參數(shù)，反映監(jiān) 測站的工作程序，編輯地圖，自動接收基站的告警數(shù)據(jù)，自動 向指定手機發(fā)送告警信息，短信指揮平臺及交接班管理的天饋 線集中控制方法；該自動天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠極大的節(jié)約維 護人員的工作強度，具有自動監(jiān)測，自動告警，自動天饋線變 化分析功能等優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
附圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)布置的方框示意附圖2是本發(fā)明監(jiān)控中心結(jié)構(gòu)方框示意附圖3是本發(fā)明監(jiān)測站結(jié)構(gòu)方框示意附圖4是本發(fā)明監(jiān)測站的現(xiàn)場主機電路原理附圖5是本發(fā)明監(jiān)控中心控制軟件流程方框示意圖；附圖中標號說明
l一監(jiān)控中心通信模塊; 2—監(jiān)控中心； 3—監(jiān)測站； 4—通信方式；
60—控制模塊;
70—采樣模塊
80—輸出模塊;
50—電平轉(zhuǎn)換模塊;
20—短信服務器主機； 21 —多串口擴展卡；
22—短信MODEM池；
30— 室內(nèi)各模塊；
31— 天線；
32— 雙定向耦合器；
33— 發(fā)射機；
34— 功率和駐波檢測儀；
35— 現(xiàn)場主機通信模塊； 40—緩沖區(qū)監(jiān)視線程； 41一發(fā)讀取信息指令；
42— 信息內(nèi)容解碼；
43— 信息內(nèi)容判讀與保存； 44一未發(fā)現(xiàn)有告警)
45— 繼續(xù)處理其他監(jiān)測站；
46— 發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站有告警信息；
47— 發(fā)出告警聲音，顯示告警站點，顯示告警內(nèi)容；
48— 發(fā)出告警短信；
具體實施例方式
請參閱附圖1、 2、 3和4所示，本發(fā)明設備有各監(jiān)測站、 通信模塊、無線通訊系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡和計算機等，所述各監(jiān)測 站設有獨立的測試儀表，用于測試天饋線的各項指標，還包括:一個監(jiān)控中心2和一個以上的監(jiān)測站3，監(jiān)控中心2為集 中監(jiān)測管理各監(jiān)測站3，監(jiān)控中心2和各監(jiān)測站3之間通過各 通信方式4進行無線通信控制，監(jiān)控中心單元和遠程監(jiān)測站單 元的唯一聯(lián)系通道就是通信模塊，監(jiān)控中心2的通信模塊與監(jiān) 控中心2的計算機通信口連接，監(jiān)測站3的通信模塊和監(jiān)測站 3的通信口連接，兩者的通信模塊互相之間形成一個遠程通信 的鏈路，形成監(jiān)控中心2到監(jiān)測站3的數(shù)據(jù)通道；其中
一監(jiān)控中心2位于網(wǎng)管中心機房內(nèi)；監(jiān)控中心通信模塊1 設置在監(jiān)控中心2內(nèi)，監(jiān)控中心通信模塊1與監(jiān)控中心2之間 為雙向連接；
各監(jiān)測站3的分布和發(fā)射基站的分布相對應。
所述的天饋線集中監(jiān)測設備的監(jiān)控中心2由短信服務器主 機20、多串口擴展卡21、短信MODEM池22和監(jiān)控中心控制 軟件等組成，監(jiān)控中心2通過各控制軟件集中自動測試、自動 告警各監(jiān)測站3;多串口擴展卡21安裝在短信服務器主機20 內(nèi)，并行連接短信MODEM池22，短信MODEM池22選擇為 1 口、 2 口、 4 口和8 口，各配備1個、2個、4個、8個短信服 務號碼SIM卡與之相對應。
所述的天饋線集中監(jiān)測設備的監(jiān)測站3由室外天線31、 室內(nèi)各模塊30和面板組成，在室內(nèi)各模塊30中設有雙定向耦 合器32、發(fā)射機33、功率和駐波檢測儀34和現(xiàn)場主機通信模 塊35，現(xiàn)場主機通信模塊35獲取功率和駐波檢測儀34的數(shù)據(jù)， 接受監(jiān)控中心2的指令，上傳數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心2，其中
一雙定向耦合器32串接在饋線發(fā)射端，用以從天饋線系統(tǒng) 耦合前向和反向功率，雙定向耦合器32的輸出端與功率和駐波 檢測儀34的輸入端相連接；
一發(fā)射機33的一端連接至雙定向耦合器32，另一端連接至 天線31;一功率和駐波檢測儀34模塊內(nèi)設有現(xiàn)場主機電路模塊，為 實時測量天饋線參數(shù)，功率和駐波檢測儀34模塊的一端連接至 雙定向耦合器32,另一端連接至現(xiàn)場主機通信模塊35;功率檢 測模塊將射頻功率轉(zhuǎn)化為可以測量的低頻模擬信號，并將低頻 模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號供后端微控制器單元MCU進行處理； 功率和駐波檢測儀34為實時測量天饋線的功率和駐波，及時將 天饋線數(shù)據(jù)信息傳送給現(xiàn)場主機通信模塊35，并輸出當前天饋 線的功率和駐波測量數(shù)據(jù)；
一面板上設有各種發(fā)光二極管LED的測量儀工作狀態(tài)指 示燈和通信狀態(tài)指示燈，其中駐波和功率發(fā)光二極管LED指示 燈有三種顏色，包括綠、黃、紅三色，分別代表正常、駐波輕 度告警，駐波嚴重告警三種狀態(tài)。
所述的天饋線集中監(jiān)測設備的功率和駐波檢測儀34模塊 內(nèi)的現(xiàn)場主機電路模塊包括電平轉(zhuǎn)換模塊50、控制模塊60、 采樣模塊70和輸出模塊80，其中
一電平轉(zhuǎn)換模塊50包括九針插座和電平轉(zhuǎn)換串口芯片，電 平轉(zhuǎn)換串口芯片的引腳3通過電容后與引腳2相連接，引腳11 與控制模塊60中的微處理器MCU芯片的引腳11相連接，引 腳13與九針插座的引腳3相連接，引腳12與控制模塊60中的 微處理器MCU芯片的引腳10相連接，引腳14與九針插座的 引腳2相連接，引腳4通過電容后與引腳5相連接，引腳2通 過電容后與引腳16相連接，引腳6通過電容后接地，引腳16 通過電容后接地；九針插座的引腳5接地；
一控制模塊60包括微處理器MCU芯片和與其相匹配的各 電阻電容，微處理器MCU芯片的引腳1、 2、 3和4分別與輸 出模塊80中的輸出芯片的引腳18、 17、 16和15相對應連接， 引腳20接地；一采樣模塊70包括兩采樣芯片U2和U3及插座，采樣芯 片U2的引腳82、 73、 64、 55、 46、 37、 28和19分別與插座 引腳2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、和16對應并行連接，引腳12 接地；引腳9與插座引腳18相連接，引腳10與插座引腳20 相連接，引腳11與插座引腳22相連接，引腳12與插座引腳 24相連接，引腳Pl通過阻容耦合與輸出模塊80中的一運算放 大器的引腳3相連接，引腳15與電容的一端相連接后同時接 地，；
采樣芯片U3的引腳82、 73、 64、 55、 46、 37、 28和19分 別與插座引腳34、 36、 38、 40、 42、 44、 46、和48對應并行 連接，引腳12接地；引腳9與插座引腳26相連接，引腳10 與插座引腳28相連接，引腳11與插座引腳30相連接，引腳 12與插座引腳32相連接，引腳Pl通過阻容耦合與輸出模塊 80中的另一運算放大器的引腳3相連接，引腳15與電容的一 端相連接后同時接地；
一輸出模塊80包括兩運算放大器和輸出芯片，輸出芯片Dl 的引腳1與一運算放大器的引腳6相連接，引腳2與另一運算 放大器的引腳6和電阻的一端相連接，引腳3、 4、 5、 6、 7、 8、 9和IO并行連接后同時接地；引腳11、 12和13并行連接后同 時接地，引腳18、 17、 16和15分別與微處理器MCU芯片的 引腳1、 2、 3和4相對應連接。
所述的天饋線集中監(jiān)測設備的各通信方式4或為短信通信 方式SMS或為利用音頻二線的專線通信方式或為撥號通信方 式或為利用2M傳輸通道的通信方式。
請參閱附圖5所示， 一種天饋線集中監(jiān)測設備的控制方法， 該方法通過監(jiān)控中心控制軟件實現(xiàn)增加、修改、刪除監(jiān)測站組， 設置監(jiān)測站的參數(shù)，反映監(jiān)測站的工作程序，編輯地圖，自動接收基站的告警數(shù)據(jù)，自動向指定手機發(fā)送告警信息，短信指
揮平臺及交接班管理；該方法包括-
監(jiān)控中心2為集中管理各監(jiān)測站3，將監(jiān)測站3進行分組， 每個監(jiān)測站組所容納的監(jiān)測站3數(shù)量根據(jù)實際情況設置，每個 監(jiān)控中心2根據(jù)實際需要設置多個監(jiān)測站組；其中該監(jiān)控中 心控制軟件主要由緩沖區(qū)監(jiān)視線程、發(fā)讀取信息指令、信息內(nèi) 容解碼和信息內(nèi)容判讀與保存模塊組成，其具體工作步驟是 步驟l. 緩沖區(qū)監(jiān)視線程40
1) 接收數(shù)據(jù)
監(jiān)控中心2的通信模塊接收到數(shù)據(jù)時，就會向計算機輸 入緩沖區(qū)內(nèi)放入一個通知指令；
2) 創(chuàng)建
監(jiān)控中心軟件創(chuàng)建一個專門的線程循環(huán)讀取輸入緩沖區(qū) 內(nèi)的數(shù)據(jù)；
3) 判斷
如果通信模塊接收到預定的指令數(shù)據(jù)時，則進入發(fā)出讀取 信息指令41過程，否則將反饋進入緩沖區(qū)監(jiān)視線程40模塊，
為繼續(xù)循環(huán)檢測； 步驟2.發(fā)讀取信息指令41
1) 等待
監(jiān)控中心軟件向通信模塊發(fā)出一個收取數(shù)據(jù)的指令，然 后等待通信模塊的反饋；
2) 讀取
當數(shù)據(jù)可用時，通信模塊向計算機輸入緩沖區(qū)內(nèi)放入數(shù) 據(jù)可用狀態(tài)碼和數(shù)據(jù)流，監(jiān)控中心軟件讀取此狀態(tài)碼和數(shù)據(jù) 流；
3) 判斷
如果狀態(tài)碼和數(shù)據(jù)流接收正確，則進入過程信息內(nèi)容解碼42模塊，否則按狀態(tài)碼的含義顯示出錯信息； 步驟3.信息內(nèi)容解碼42
為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸，通信模塊必須對數(shù)據(jù)進行編碼 解碼，發(fā)送端的通信模塊要對數(shù)據(jù)進行編碼，接收端的通信模 塊要對數(shù)據(jù)進行解碼；執(zhí)行完信息內(nèi)容解碼42模塊后則進入信 息內(nèi)容判讀與保存43模塊； 步驟4.信息內(nèi)容判讀與保存43
1) 讀取
解讀信息內(nèi)容中的監(jiān)測站3編號，確定信息數(shù)據(jù)的來源， 通過監(jiān)測站3的編號查詢數(shù)據(jù)庫，讀取該監(jiān)測站的設置信息， 以及每面天線的門限和事件門限；
2) 保存
根據(jù)信息內(nèi)容計算出每面天線的駐波比和發(fā)射率數(shù)據(jù)，并 根據(jù)監(jiān)測站編號和天線編號，保存當前監(jiān)測數(shù)據(jù)，作為數(shù)據(jù)分 析的依據(jù)；
3) 確定狀態(tài)
根據(jù)當前的每面天線的監(jiān)測數(shù)據(jù)和門限、事件門限，確 定監(jiān)測站的狀態(tài)；
4) 同時進入
執(zhí)行完信息內(nèi)容判讀與保存43模塊后，同時進入未發(fā)現(xiàn) 有告警44和發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站有告警信息46模塊；
5) 判斷
如果執(zhí)行完未發(fā)現(xiàn)有告警44模塊，則進入繼續(xù)處理其他 監(jiān)測站45模塊；
如果執(zhí)行完發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站有告警信息46模塊，則依次進入 發(fā)出告警聲音，顯示告警站點，顯示告警內(nèi)容47和發(fā)出告警短 信48模塊。本發(fā)明專利的技術(shù)特征如下
本發(fā)明為天饋線自動監(jiān)測系統(tǒng)，是實時監(jiān)測無線通信中的天 饋線系統(tǒng)中的駐波比、前向功率、后向功率等技術(shù)指標， 一旦 發(fā)現(xiàn)問題立即將告警信息上傳到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心具有集中 管理，自動分析，自動告警，自動指示告警基站位置，自動將 告警信息發(fā)往指定人員等功能。
*點名測試，測試指定基站，指定饋線的駐波比、發(fā)射功率。 *自動測試，根據(jù)預設的間隔時間，定時測試全部基站的全部 饋線的指標。
*自動告警，根據(jù)預設的告警門限值，產(chǎn)生告警，并產(chǎn)生聲音、 光電的形式。
參自動將告警信息發(fā)往指定手機號碼，及時通知維護人員。 *地圖顯示，將發(fā)射基站的地理位置顯示在頁面上，并能突出
顯示出告警的基站。 *短信平臺，自由發(fā)送短信，指揮工作人員。 *交接班登記平臺。 本發(fā)明的具體實施方式
之一
系統(tǒng)由一個監(jiān)控中心和多個監(jiān)測站組成，監(jiān)測站的分布和發(fā) 射基站的分布相對應。監(jiān)控中心集中管理各監(jiān)測站，我們將監(jiān) 測站進行分組，每個監(jiān)測站組所容納的監(jiān)測站數(shù)量根據(jù)實際情 況設置(主要考慮響應速度要滿足一定的實時性)，每個監(jiān)控中 心根據(jù)實際需要設置多個監(jiān)測站組。每個監(jiān)控中心集中管理的 基站數(shù)量多達幾百個。
監(jiān)控中心和監(jiān)測站之間的通信方式，采用多種通信方式
1).短信通信方式(SMS):短信通信方式相對獨立于其他設 備，獨立性強，避免直接操作其他傳輸設備，便于系統(tǒng)的安裝 調(diào)試和維護。點對多點極佳的通信方式之一。2) .專線通信方式(利用音頻二線)，通信速度快，組網(wǎng)容易， 但其最大連接基站數(shù)量有限。
3) .撥號通信方式，可靠性好，成本相對低廉，但通信速度 相對較慢。
4) .利用2M傳輸通道，速度和可靠性極佳，但代價高昂。 多種通信方式根據(jù)實際情況選定。 本發(fā)明監(jiān)控中心的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)包括
1) 短信服務器主機
2) 多串口擴展卡
3) 短信Modem池
4) 系統(tǒng)管理軟件
監(jiān)控中心位于網(wǎng)管中心機房內(nèi)，由短信服務器主機，多串 口擴展卡，短信MODEM (調(diào)制解調(diào)器)池和系統(tǒng)軟件構(gòu)成， 多串口擴展卡安裝在短信服務器主機內(nèi)，連接短信MODEM(調(diào)
制解調(diào)器)池，短信MODEM (調(diào)制解調(diào)器)池可以根據(jù)實際 規(guī)模選擇l口、2口、4口、8口，相對應的，需要配備1個、 2個、4個、8個短信服務號碼SIM卡。 功能描述
1) 增加、修改、刪除監(jiān)測站組，每個監(jiān)測站組對應一個 短信服務號碼。
2) 在監(jiān)測站組中，增加、修改、刪除監(jiān)測站，每個監(jiān)測 站對應實際物理上的發(fā)射基站，并能在地圖上反映監(jiān)測站的地 理位置。
3) 設置監(jiān)測站的參數(shù)，反映監(jiān)測站的工作程序自動監(jiān) 測的間隔時間(秒)，駐波比門限值，發(fā)射功率門限值(分大值、 小值)，控制中心短信服務號碼，監(jiān)測站編號等。
4) 編輯地圖，確定基站的地理位置，直觀顯示基站工作狀態(tài)。5) 自動接收基站的告警數(shù)據(jù)，并根據(jù)告警類型在地圖上 顯示對應基站狀態(tài)變化。
6) 自動向指定手機發(fā)送告警信息。
7) 短信指揮平臺，操作員能夠通過短信指揮平臺自由發(fā) 送手機短信，以便發(fā)送指令給現(xiàn)場工作人員，指揮維護人員操 作設備。
8) 交接班管理，簡要紀錄值班人員交接班時間，以及余 留處理事件、前班處理結(jié)果等。
本發(fā)明監(jiān)測站的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)包括
1) 雙定向耦合器，串接在饋線發(fā)射端。
2) 功率和駐波檢測儀，實時測量天饋線參數(shù)。
3) 現(xiàn)場主機及通信模塊，獲取功率和駐波檢測儀數(shù)據(jù)，接 受監(jiān)控中心指令，上傳數(shù)據(jù)到監(jiān)測中心。
4) 自我監(jiān)測。
雙定向耦合器用來從天饋線系統(tǒng)耦合前向和反向功率，功率 檢測模塊高精度的將射頻功率轉(zhuǎn)化為可以測量的低頻模擬信 號，并將低頻模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號供后端MCU(微控制器 單元)進行處理。
功率及駐波測量儀實時測量天饋線的功率和駐波，根據(jù)監(jiān)控 系統(tǒng)的要求及時將天饋線數(shù)據(jù)信息傳送給現(xiàn)場主機，給出當前 天饋線的功率和駐波測量數(shù)據(jù)。
面板上有測量儀工作的各種LED (發(fā)光二極管)指示燈，其 中駐波和功率LED (發(fā)光二極管)燈有三個顏色，包括綠、黃、 紅三色，分別代表正常、駐波輕度告警，駐波嚴重告警三種狀 態(tài)。另外面板上還包括測量儀工作狀態(tài)指示燈和通信狀態(tài)指示 燈。
系統(tǒng)開始工作后，天饋線測量儀在讀完當前天饋線配置后就定時開始檢測當前天饋線的駐波和功率參數(shù)，根據(jù)設定的門限，
控制當前LED (發(fā)光二極管)燈的顯示狀態(tài)。當接收到現(xiàn)場主 機的請求命令后，將當前天饋線測量數(shù)據(jù)和測量儀工作狀態(tài)送 給現(xiàn)場主機。 功能描述
1) 在天饋線數(shù)據(jù)采集中，要求能實現(xiàn)多套天線的采集，根 據(jù)實際每個基站使用2-4套天線并考慮余留，暫定最多實現(xiàn)8 套天線的采集。并能根據(jù)實際情況增加減少模塊。
2) 能接受控制中心數(shù)據(jù)采集指令，并把數(shù)據(jù)發(fā)往指定的短 信服務號碼。
3) 能接受控制中心傳送參數(shù)指令，并能接受參數(shù)保存參數(shù)， 接受新參數(shù)后自動按照新參數(shù)運行。關(guān)機掉電后參數(shù)不丟失。
4) 能夠根據(jù)預先設置的參數(shù)確認是否產(chǎn)生告警，有告警產(chǎn) 生時，不管是否到時間上傳數(shù)據(jù)，均自動上傳。告警產(chǎn)生并上 傳后，需得到監(jiān)控中心發(fā)送來的確認信號，否則再發(fā)送。
5) 能自動在指定時間上傳數(shù)據(jù)，根據(jù)間隔時間的設定，自 動上傳數(shù)據(jù)。
6) 能自動自我監(jiān)控，在不響應測試指令的情況下，能自動 發(fā)出告警，指示監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)。告警產(chǎn)生并上傳后，需得 到監(jiān)控中心發(fā)送來的確認信號，否則再發(fā)送。
總之，目前國內(nèi)用于測試天饋線的儀器儀表很多，但是用于 全自動無人值守的監(jiān)測設備中還沒有成熟成套的產(chǎn)品，國外亦 沒有此監(jiān)控設備的應用和技術(shù)上的參考資料，本系統(tǒng)在無線通 信領(lǐng)域方面是有很大潛在的發(fā)展需求，是有一定的技術(shù)含量和 良好的市場前景。
權(quán)利要求
1、 一種天饋線集中監(jiān)測設備，該設備有各監(jiān)測站、通信 模塊、無線通訊系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡和計算機，所述各監(jiān)測站設有 獨立的測試儀表，用于測試天饋線的各項指標，其特征在于包括 一個監(jiān)控中心(2)和一個以上的監(jiān)測站(3)，監(jiān)控中心(2) 為集中監(jiān)測管理各監(jiān)測站(3)，監(jiān)控中心(2)和各監(jiān)測站(3) 之間通過各通信方式(4)進行無線通信控制，監(jiān)控中心單元和 遠程監(jiān)測站單元的唯一聯(lián)系通道就是通信模塊，監(jiān)控中心(2) 的通信模塊與監(jiān)控中心(2)的計算機通信口連接，監(jiān)測站(3) 的通信模塊和監(jiān)測站(3)的通信口連接，兩者的通信模塊互相 之間形成一個遠程通信的鏈路，形成監(jiān)控中心(2)到監(jiān)測站(3) 的數(shù)據(jù)通道；其中一監(jiān)控中心(2)位于網(wǎng)管中心機房內(nèi)；監(jiān)控中心通信模塊 (1)設置在監(jiān)控中心(2)內(nèi)，監(jiān)控中心通信模塊(1)與監(jiān)控 中心(2)之間為雙向連接；各監(jiān)測站(3)的分布和發(fā)射基站的分布相對應。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天饋線集中監(jiān)測設備，其特征在 于所述的監(jiān)控中心(2)由短信服務器主機(20)、多串口擴 展卡(21)、短信MODEM池(22)和監(jiān)控中心控制軟件組成， 監(jiān)控中心(2)通過各控制軟件集中自動測試、自動告警各監(jiān)測 站(3);多串口擴展卡(21)安裝在短信服務器主機(20)內(nèi)， 并行連接短信MODEM池(22)，短信MODEM池(22)選擇 為1口、2口、4口和8口，各配備1個、2個、4個、8個短 信服務號碼SIM卡與之相對應。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天饋線集中監(jiān)測設備，其特征在 于所述的監(jiān)測站(3)由室外天線(31)、室內(nèi)各模塊(30)和面板組成，在室內(nèi)各模塊(30)中設有雙定向耦合器(32)、 發(fā)射機(33)、功率和駐波檢測儀(34)和現(xiàn)場主機通信模塊(35)， 現(xiàn)場主機通信模塊(35)獲取功率和駐波檢測儀(34)的數(shù)據(jù)， 接受監(jiān)控中心(2)的指令，上傳數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心(2)，其中一雙定向耦合器(32)串接在饋線發(fā)射端，用以從天饋線系 統(tǒng)耦合前向和反向功率，雙定向耦合器(32)的輸出端與功率 和駐波檢測儀(34)的輸入端相連接；一發(fā)射機(33)的一端連接至雙定向耦合器(32)，另一端 連接至天線(31);一功率和駐波檢測儀(34)模塊內(nèi)設有現(xiàn)場主機電路模塊， 為實時測量天饋線參數(shù)，功率和駐波檢測儀(34)模塊的一端 連接至雙定向耦合器(32)，另一端連接至現(xiàn)場主機通信模塊 (35);功率檢測模塊將射頻功率轉(zhuǎn)化為可以測量的低頻模擬信號，并將低頻模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號供后端微控制器單元 MCU進行處理；功率和駐波檢測儀(34)為實時測量天饋線的 功率和駐波，及時將天饋線數(shù)據(jù)信息傳送給現(xiàn)場主機通信模塊 (35)，并輸出當前天饋線的功率和駐波測量數(shù)據(jù)；一面板上設有各種發(fā)光二極管LED的測量儀工作狀態(tài)指 示燈和通信狀態(tài)指示燈，其中駐波和功率發(fā)光二極管LED指示 燈有三種顏色，包括綠、黃、紅三色，分別代表正常、駐波輕 度告警，駐波嚴重告警三種狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天饋線集中監(jiān)測設備，其特征在 于所述的功率和駐波檢測儀(34)模塊內(nèi)的現(xiàn)場主機電路模 塊包括電平轉(zhuǎn)換模塊(50)、控制模塊(60)、采樣模塊(70) 和輸出模塊(80)，其中一電平轉(zhuǎn)換模塊(50)包括九針插座和電平轉(zhuǎn)換串口芯片， 電平轉(zhuǎn)換串口芯片的引腳3通過電容后與引腳2相連接，引腳 11與控制模塊(60)中的微處理器MCU芯片的引腳11相連接，引腳13與九針插座的引腳3相連接，引腳12與控制模塊(60) 中的微處理器MCU芯片的引腳10相連接，引腳14與九針插 座的引腳2相連接，引腳4通過電容后與引腳5相連接，引腳 2通過電容后與引腳16相連接，引腳6通過電容后接地，引腳 16通過電容后接地；九針插座的引腳5接地；一控制模塊(60)包括微處理器MCU芯片和與其相匹配 的各電阻電容，微處理器MCU芯片的引腳1、 2、 3和4分別 與輸出模塊(80)中的輸出芯片的引腳18、 17、 16和15相對 應連接，引腳20接地；一采樣模塊(70)包括兩采樣芯片U2和U3及插座，采樣 芯片U2的引腳82、 73、 64、 55、 46、 37、 28和19分別與插 座引腳2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、和16對應并行連接，引腳 12接地；引腳9與插座引腳18相連接，引腳10與插座引腳20 相連接，引腳11與插座引腳22相連接，引腳12與插座引腳 24相連接，引腳Pl通過阻容耦合與輸出模塊(80)中的一運 算放大器的引腳3相連接，引腳15與電容的一端相連接后同時 接地，；采樣芯片U3的引腳82、 73、 64、 55、 46、 37、 28和19分 別與插座引腳34、 36、 38、 40、 42、 44、 46、和48對應并行 連接，引腳12接地；引腳9與插座引腳26相連接，引腳10 與插座引腳28相連接，引腳11與插座引腳30相連接，引腳 12與插座引腳32相連接，引腳Pl通過阻容耦合與輸出模塊 (80)中的另一運算放大器的引腳3相連接，引腳15與電容的 一端相連接后同時接地；一輸出 模塊(80)包括兩運算放大器和輸出芯片，輸出芯片 Dl的引腳1與一運算放大器的引腳6相連接，引腳2與另一運 算放大器的引腳6和電阻的一端相連接，引腳3、 4、 5、 6、 7、 8、 9和10并行連接后同時接地；引腳ll、 12和13并行連接后同時接地，引腳18、 17、 16和15分別與微處理器MCU芯 片的引腳l、 2、 3和4相對應連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天饋線集中監(jiān)測設備，其特征在 于所述的各通信方式(4)或為短信通信方式SMS或為利用 音頻二線的專線通信方式或為撥號通信方式或為利用2M傳輸 通道的通信方式。
6、 一種天饋線集中監(jiān)測設備的控制方法，其特征在于該 方法通過監(jiān)控中心控制軟件實現(xiàn)增加、修改、刪除監(jiān)測站組， 設置監(jiān)測站的參數(shù)，反映監(jiān)測站的工作程序，編輯地圖，自動 接收基站的告警數(shù)據(jù)，自動向指定手機發(fā)送告警信息，短信指 揮平臺及交接班管理；該方法包括監(jiān)控中心(2)為集中管理各監(jiān)測站(3)，將監(jiān)測站(3) 進行分組，每個監(jiān)測站組所容納的監(jiān)測站(3)數(shù)量根據(jù)實際情 況設置，每個監(jiān)控中心(2)根據(jù)實際需要設置多個監(jiān)測站組； 其中該監(jiān)控中心控制軟件主要由緩沖區(qū)監(jiān)視線程、發(fā)讀取信息指令、信息內(nèi)容解碼和信息內(nèi)容判讀與保存模塊組成，其具 體工作步驟是-步驟1.緩沖區(qū)監(jiān)視線程(40)1) 接收數(shù)據(jù)監(jiān)控中心(2)的通信模塊接收到數(shù)據(jù)時，就會向計算機 輸入緩沖區(qū)內(nèi)放入一個通知指令；2) 創(chuàng)建監(jiān)控中心軟件創(chuàng)建一個專門的線程循環(huán)讀取輸入緩沖區(qū) 內(nèi)的數(shù)據(jù)；3) 判斷如果通信模塊接收到預定的指令數(shù)據(jù)時，則進入發(fā)出讀 取信息指令(41)過程，否則將反饋進入緩沖區(qū)監(jiān)視線程(40)模塊，為繼續(xù)循環(huán)檢測；步驟2.發(fā)讀取信息指令(41)1) 等待監(jiān)控中心軟件向通信模塊發(fā)出一個收取數(shù)據(jù)的指令，然 后等待通信模塊的反饋；2) 讀取當數(shù)據(jù)可用時，通信模塊向計算機輸入緩沖區(qū)內(nèi)放入數(shù) 據(jù)可用狀態(tài)碼和數(shù)據(jù)流，監(jiān)控中心軟件讀取此狀態(tài)碼和數(shù)據(jù) 流；3) 判斷如果狀態(tài)碼和數(shù)據(jù)流接收正確，則進入過程信息內(nèi)容解 碼(42)模塊，否則按狀態(tài)碼的含義顯示出錯信息； 步驟3.信息內(nèi)容解碼(42)為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸，通信模塊必須對數(shù)據(jù)進行編碼 解碼，發(fā)送端的通信模塊要對數(shù)據(jù)進行編碼，接收端的通信模 塊要對數(shù)據(jù)進行解碼；執(zhí)行完信息內(nèi)容解碼(42)模塊后則進 入信息內(nèi)容判讀與保存(43)模塊； 步驟4.信息內(nèi)容判讀與保存(43)1) 讀取解讀信息內(nèi)容中的監(jiān)測站(3)編號，確定信息數(shù)據(jù)的來 源，通過監(jiān)測站(3)的編號查詢數(shù)據(jù)庫，讀取該監(jiān)測站的設置 信息，以及每面天線的門限和事件門限；2) 保存根據(jù)信息內(nèi)容計算出每面天線的駐波比和發(fā)射率數(shù)據(jù)，并 根據(jù)監(jiān)測站編號和天線編號，保存當前監(jiān)測數(shù)據(jù)，作為數(shù)據(jù)分 析的依據(jù)；3) 確定狀態(tài)根據(jù)當前的每面天線的監(jiān)測數(shù)據(jù)和門限、事件門限，確 定監(jiān)測站的狀態(tài)；4) 同時進入執(zhí)行完信息內(nèi)容判讀與保存(43)模塊后，同時進入未 發(fā)現(xiàn)有告警(44)和發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站有告警信息(46)模塊；5) 判斷如果執(zhí)行完未發(fā)現(xiàn)有告警(44)模塊，則進入繼續(xù)處理 其他監(jiān)測站(45)模塊；如果執(zhí)行完發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站有告警信息(46)模塊，則依次 進入發(fā)出告警聲音，顯示告警站點，顯示告警內(nèi)容(47)和發(fā) 出告警短信(48)模塊。
全文摘要
一種涉及天饋線集中監(jiān)測設備及其控制方法，尤指一種用于天饋線系統(tǒng)的測試以及監(jiān)測方法。該設備有各監(jiān)測站、通信模塊、無線通訊系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡和計算機等，還包括一個監(jiān)控中心和一個以上的監(jiān)測站，監(jiān)控中心為集中監(jiān)測管理各監(jiān)測站，監(jiān)控中心和各監(jiān)測站之間通過各通信方式進行無線通信控制，要解決監(jiān)控中心如何集中管理各監(jiān)測站等有關(guān)技術(shù)問題。本發(fā)明的積極效果監(jiān)控中心可集中管理各監(jiān)測站，該方法通過控制軟件實現(xiàn)修改監(jiān)測站組和自動接收基站的告警數(shù)據(jù)等；該自動天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠極大的節(jié)約維護人員的工作強度，具有自動監(jiān)測，自動告警，自動天饋線變化分析功能等優(yōu)點。
文檔編號H04B17/00GK101312576SQ200710041088
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者劉振宇, 煒 楊 申請人:上海國欣科技發(fā)展有限公司