專利名稱：一種通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)及其方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子信息技術領域，尤其涉及通信基站發(fā)電機的調(diào)度、運行費用管理、 電壓與電流遠程監(jiān)視、油耗計算、發(fā)電機GPS精確定位、溫濕度環(huán)境參數(shù)采集等通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)及其方法。
背景技術：
近幾十年來，隨著我國移動通信事業(yè)的高速發(fā)展，全國各地設立了無數(shù)大小不一、 分布廣泛的通信基站，設備種類和數(shù)量大幅度的增加。由于基站數(shù)量眾多，覆蓋面積廣，維護保養(yǎng)等難度大，其中電力中斷對移動通信的影響則表現(xiàn)得更為明顯?；就ｋ姾?，由于發(fā)現(xiàn)不及時或無人跟蹤等原因，往往不僅影響網(wǎng)絡質量，還會嚴重影響公司的收入和形象。因此，如何保證在大面積停電下調(diào)度和管理移動發(fā)電機，使網(wǎng)絡質量不受影響是維護部門一項重要的工作。目前解決方式是靠移動發(fā)電機上站發(fā)電。多個基站停電，則需要人工按照 VIP基站、覆蓋基站、普通基站依次優(yōu)先發(fā)電的策略進行調(diào)度，人工調(diào)度效率低下自不言明。同時，由于目前能源緊張，發(fā)電機在運行時耗能較大，因此如何科學合理地調(diào)度使用通信基站發(fā)電機資源，有效地進行發(fā)電分析和費用管理將是基站發(fā)電機發(fā)電系統(tǒng)需要著力解決的問題。尤其是目前亟待解決的發(fā)電機定位精度差問題和燃油消耗問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)及其方法，它為了確保通信系統(tǒng)的正常運作，改變傳統(tǒng)的分散維護和人工監(jiān)控及調(diào)度管理，實現(xiàn)對通信基站發(fā)電機及其環(huán)境的遠程監(jiān)控、調(diào)度和管理功能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)，它包括一臺調(diào)度服務器、一臺數(shù)據(jù)服務器、一臺WEB服務器、若干臺移動的發(fā)電機，在每臺發(fā)電機上設有智能監(jiān)測裝置，所述智能監(jiān)測裝置通過網(wǎng)絡與調(diào)度服務器連接；其中，智能監(jiān)測裝置包括GSM模塊，它與電能采樣模塊、溫濕度模塊、SIM卡模塊、電池及電源模塊以及GPS模塊連接，電能采樣模塊與設置在發(fā)電機上的電壓傳感器和電流傳感器連接。所述電能采樣模塊結構為電流傳感器和電壓傳感器采集電流和電壓信號，經(jīng)過電阻、電容整形電路，進入電能芯片CS5460A，電能芯片CS5460A精確測量和計算電能、瞬時功率、IRMS和VRMS ；GSM模塊通過SPI接口與CS5460A相連，CS5460A具有與微控制器通訊的雙向串口和與能量成正比的頻率可編程的脈沖輸出。所述GSM模塊為MD231無線數(shù)傳模塊。所述電池及電源模塊結構為由電路板外進入5V電源經(jīng)過芯片LT1764轉換成 3. 8V，給整個智能監(jiān)測裝置供電；當市電斷電后，智能監(jiān)測裝置利用電池供電；電池選用 3. 7V的鋰電池，利用芯片CYT5026完成充電。一種通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，它的步驟為
1)發(fā)電機起動觸發(fā)GSM模塊記錄發(fā)電機投入工作時刻，控制GPS模塊工作，經(jīng)過卡爾曼濾波，精確定位發(fā)電機所處方位；2)同時GSM模塊控制電能采樣模塊和溫濕度檢測模塊工作，采集發(fā)電機輸出電的電壓、電流以及發(fā)電機所處位置的溫度和濕度信息，計算電能、瞬時功率、IRMS和VRMS ；根據(jù)發(fā)電機工作時長計算油耗；3)智能監(jiān)測裝置將各種數(shù)據(jù)和信息通過GPRS或短信方式傳送給調(diào)度服務器；4)調(diào)度服務器將數(shù)據(jù)幀進行有效信息提取后直接存放于實時數(shù)據(jù)庫中；實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后轉存到位于數(shù)據(jù)庫服務器上的關系數(shù)據(jù)庫中；數(shù)據(jù)服務器中然后從數(shù)據(jù)庫進行調(diào)用處理，用于WEB發(fā)布、運行監(jiān)控和費用管理；5)TOB服務器負責TOB發(fā)布，工程師或授權用戶利用電腦或手機等終端上網(wǎng)進行查詢、監(jiān)控和管理發(fā)電機運行、維護情況。所述步驟1)中所述卡爾曼濾波算式如下
權利要求
1.一種通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)，它包括一臺負責調(diào)度、管理與監(jiān)控的調(diào)度服務器、一臺數(shù)據(jù)服務器、一臺負責WEB發(fā)布的TOB服務器、若干臺移動的發(fā)電機，在每臺發(fā)電機上設有智能監(jiān)測裝置，所述智能監(jiān)測裝置通過網(wǎng)絡與調(diào)度服務器連接；其中，智能監(jiān)測裝置包括GSM模塊，它與電能采樣模塊、溫濕度模塊、SIM卡模塊、電池及電源模塊以及GPS模塊連接，電能采樣模塊與設置在發(fā)電機上的電壓傳感器和電流傳感器連接。
2.如權利要求1所述的通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述電能采樣模塊結構為電流傳感器和電壓傳感器采集的電流和電壓信號，經(jīng)過電阻、電容整形電路，進入電能芯片CS5460A，電能芯片CS5460A精確測量和計算電能、瞬時功率、IRMS和VRMS ；GSM 模塊通過SPI接口與CS5460A相連，采集電壓有效值、電流有效值、瞬時功率、電能、IRMS和 VRMS0
3.如權利要求1或2所述的通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述GSM模塊為 MD231無線數(shù)傳模塊。
4.如權利要求1所述的通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述電池及電源模塊結構為由電路板外進入5V電源經(jīng)過芯片LT1764轉換成3. 8V,給智能監(jiān)測裝置供電；當市電斷電后，智能監(jiān)測裝置利用電池供電；電池選用3. 7V的鋰電池，利用芯片CYT5026完成充電。
5.一種采用權利要求1所述的通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征是， 它的步驟為1)發(fā)電機起動觸發(fā)GSM模塊記錄發(fā)電機投入工作時刻，控制GPS模塊工作，經(jīng)過卡爾曼濾波，精確定位發(fā)電機所處方位；2)同時GSM模塊控制電能采樣模塊和溫濕度檢測模塊工作，采集發(fā)電機輸出電的電壓、電流以及發(fā)電機所處位置的溫度和濕度信息，計算電能、瞬時功率、IRMS和VRMS ；根據(jù)發(fā)電機工作時長計算油耗；3)智能監(jiān)測裝置將各種數(shù)據(jù)和信息通過GPRS或短信方式傳送給調(diào)度服務器；4)調(diào)度服務器將數(shù)據(jù)幀進行有效信息提取后直接存放于實時數(shù)據(jù)庫中；實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后轉存到位于數(shù)據(jù)庫服務器上的關系數(shù)據(jù)庫中；數(shù)據(jù)服務器中然后從數(shù)據(jù)庫進行調(diào)用處理，用于WEB發(fā)布、運行監(jiān)控和費用管理；5)WEB服務器負責WEB發(fā)布，工程師或授權用戶利用電腦或手機等終端上網(wǎng)進行查詢、 監(jiān)控和管理發(fā)電機運行、維護情況。
6.如權利要求5所述的監(jiān)測方法，其特征是，所述步驟1)中所述卡爾曼濾波算式如下x(k + l,k + l) = [ln-K(k + l)H]0x(k,k) + K(k + l)y(k + l)K(k + l) = P(k + l,k)HT [HP(k + l,k)HT +Rj1P(k + l,k) = 0P(k,k)0TP(k + l,k + l) = [ln-K(k + l)H]P(k + l,k)[ln-K(k + l)Hj +K(k + l)RKT (Λ + 1)式中，= + x(k) = (x(k),x(k)j(k))T,狀態(tài)轉移矩陣￠=011 ，觀測陣仔=「1 0 (^，U (k) = (Us(k)，Uv(k))T為零均值、方差陣為R 的觀測白噪聲，us(k)和Uv(k)為相應的位置和速度觀測噪聲。
7.如權利要求5所述的監(jiān)測方法，其特征是，所述步驟幻中，發(fā)電機油耗可按下式計算 式中，m為耗油量kg; a為發(fā)電機油耗綜合修正系數(shù)，受油品、發(fā)電機部件狀態(tài)、操作エ 發(fā)電操作等因素影響，汽油a =1.1 1.3，柴油a = 1.2 1.4;k為燃油消耗率g/(kw. h) ；U和I分別是發(fā)電機所發(fā)電的電壓和電流有效值；t為發(fā)電機工作時長；n是發(fā)電機效卓。
全文摘要
本發(fā)明為一種通信基站發(fā)電機遠程監(jiān)測系統(tǒng)及其方法，它包括一臺調(diào)度服務器、一臺數(shù)據(jù)服務器、一臺WEB服務器、若干臺移動的發(fā)電機，在每臺發(fā)電機上設有智能監(jiān)測裝置，所述智能監(jiān)測裝置通過網(wǎng)絡與調(diào)度服務器連接；其中，智能監(jiān)測裝置包括GSM模塊，它與電能采樣模塊、溫濕度模塊、SIM卡模塊、電池及電源模塊以及GPS模塊連接，電能采樣模塊與設置在發(fā)電機上的電壓傳感器和電流傳感器連接。本發(fā)明集通信基站發(fā)電機調(diào)度、管理、運行費用統(tǒng)計、GPS精確定位、油耗計算、電能采樣、溫濕度檢測于一體，智能監(jiān)測裝置通用簡單、功能強大、成本低廉、便于安裝、使用操作和維護管理，為通信基站發(fā)電機的監(jiān)控、調(diào)度與運行費用管理提供了支撐。
文檔編號G01R31/34GK102494719SQ20111039916
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權日2011年12月5日
發(fā)明者張桂青, 李成棟, 楊修文, 汪明, 申斌, 閻俏, 高品章 申請人:山東建筑大學