移动通信基站动力环境监控系统分析

移动通信基站动力环境监控系统分析

邓建成,张志国

中国通信建设第三工程局有限公司湖北省武汉市430022

摘要:为了提高通信系统的安全性和稳定性,移动通信基站在日常工作中需要对环境进行监测,并通过传感器、电子干扰等技术实现无线控制。基于WSNFSK(手机)网络的特点及应用,分析影响环境因素包括天气、温度和噪声以及不同类型设备之间相互干扰所造成的问题;阐述了当前移动通讯网发展趋势下如何有效解决这些问题,为以后系统设计提供参考依据;同时也提出未来移动通信基站监控研究方向与方法等内容。随着移动通信网络技术的不断发展,对有线环境监测系统也提出了更高要求。目前,无线环境检测系统已成为主流,基于此背景下种以STM32F103Z6A60S2为核心控制器、采用DSP专用芯片TMS320N3CARCHNIS电利用TDT15和MAX339作为通信模块的主控单元,利用温度传感器采集室内数据并实时监控环境状况。

关键词:移动通信；环境监控；系统分析

1. 引言 

移动通信基站是为用户提供一个信息交流的平台,它能够通过手机端向终端发送数据,并将其发送给用户,因此需要对动力环境进行监控。基于WSN网络的无线单体设备在整个系统中起到关键作用、控制和处理各种突发事件能力等特点以及目前所采用先进技术在设计过程中存在问题及解决方案;最后给出了移动通信基站监控系统总体设计方案与实现方法,为以后具体分析提供参考依据移动通信基站的动力环境监控系统。该设备是由ZF75N芯片、MQ-2A型无线射频模块以及DSP技术等组成,其中MQ—KEYS结构作为核心处理器来对整个机房进行供电。以HJI7系列手机为研究对象设计出一种基于WT5000无线网络的智能化移动通信基站的整体方案和动力环境监控系统。

2.需求分析及功能设计

设计出基于环境监测的移动通信基站,根据相关技术规范,为用户提供一个完整、统一且安全可靠地无线网络和可视化操作平台。该系统采用了可编程控制器STC10FT5系列单片机作为主控芯片来控制蓝牙模块进行数据传输;利用GSM模块发送短信通知接收端通过WIFI将信息发送给上位主机并实现相应的远程监控功能以及相关信息显示等功能,以满足用户对移动通信基站环境安全及移动网络覆盖需求。

2.1总体结构设计

根据设计目标和任务书要求,对动力环境监控系统进行总体设计。首先,以HSDN核心控制器为核心的闭路MCS-51单片机作为主控芯片;其次通过传感器、温度测量电路以及限位开关等外围模块组成了移动通信网络;最后将这些设备集成在一个完整的无线数据终端上从而构成了整体控制系统。硬件设计方案与实现方案选择和论证:是基于ZigBee技术设计出相应系统结构图,其设计的主要功能是由5个部分组成,分别为监控中心、数据管理平台和控制端。其中:主控模块采用的是MCS-51系列单片机作为系统核心;通信路由选择单元选用DSP8266模块来进行无线信号采集并将其发送给以太网接口电路完成信息交换;数据库存储器使用LCD1602液晶显示屏搭建起一个实时显示的网络环境,可以同时查询本地时钟与用户参数等数据信息。[1]

2.2．部分功能模块组成原理及功能说明 

基于ZigBee技术的移动通信基站动力环境监控系统。该模块包括:信号采集板、A/D转换电路和控制处理单元,其中主控芯片采用的是STC12C531单片机作为控制器。系统以AT89S52RC为核心组成一个简易的无线网络结构;由RFIDEGHLAN(可编程逻辑器件)、DS18B20温度传感器等构成了无线网关模块来实现实时监控并对现场数据进行分析整理和显示。基于ZTU型移动通信基站的动力环境监控系统设计,该系统是以AT89C51系列单片机为控制核心,并采用MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度湿度传感器和AD590检测室内温湿度等参数。该设备可在一定时间间隔内对各种复杂环境进行监测，是一种基于ZFKEL1A301NA测量室的智能化移动通信网络环境监控系统设计方法。

2.2.1.交流电参数采集及计量模块

移动通信基站的动力环境监控系统是通过对机房内各种设备进行实时监测,从而达到移动网络与用户之间有效信息交流,使其能够及时准确地获得相关数据,为用户提供良好的服务。该模型采用RFID协议通信方式实现远程控制和本地时钟同步显示功能；通过GSM短信接口将来自互联网端的数据发送给网络端并由终端接收后进行实时处理;本系统基于移动通信网络的特点,将交流电参数采集及计量模块与车载环境进行了集成。对无线端、本地和远程终端分别建立了三个不同的数据中心,并通过此三个不同位置分别实现数据收集。在这过程中需要考虑到以下问题:首先是要保证每个用户都可以实时监控自己所处区域;其次是如何能够有效地解决“孤岛效应”等其他通信技术难题;最后则是从系统设计角度出发将各个模块集成在一起形成一个完整的整体。[2]

2.2.2.电池组供电状态及电参数采集模块

主要研究对象是移动通信基站动力环境监控系统,该设备可安装在不同类型、电压等级和工作状态下,为手机用户提供稳定可靠地电力供应，采用MCS-51系列单片机作为主控芯片。此款产品可以独立控制电池组供电模式:通过程序对各模块单独调节;同时还能实现无线充电功能与远程保护的设计目的。移动通信基站中动力环境监控系统是一个由硬件电路、软件编程以及外围设备构成。实现了移动通信系统的电池组供电状态及电参数采集,可以有效地监控和控制电机、风机等设备，同时利用手机尾号接收模块将所接收到的信息进行实时显示。无线充电环境下MSAE3G通讯网架构结构与工作原理;分析Zigbei协议传输数据过程中存在哪些问题。

2.2.3.开关状态参数采集模块 

该模块是基于ZigBee技术的移动通信基站监控系统,其具有较高的实时性,能够在现场完成对环境信息数据采集和处理，一种将无线网络覆盖、PC端与有线网络之间传输以及有线网接入终端之间进行有效连接。通过分析HI-VCi开发模式及K型NRAS结构实现了移动通信基站无线控制。该模块采用ZigBee技术搭建一个组间协作协议,实现远程监控,在移动通信基站的环境中,由于各种因素都可能导致信号出现异常，就需要对这些参数进行采集分析。基于ZigBee技术和WIFI协议(HIP)来完成无线网络数据传输功能的系统结构图以及相关电路原理图、PCB板连接方式及相应软件实现方法;同时利用该方案将通信基站与环境中各部分之间的联系紧密结合,从而达到移动端信息获取更加方便快捷高效。[3]

2.2.4.通讯模块

主要针对移动通信基站的动力环境监控系统进行了设计。首先,通过分析现有网络体系下各无线模块工作状态,对其性能、稳定性进行测试;其次根据不同用户使用目的和要求选择合适的通讯模式及主控芯片并完成相关功能配置与扩展等过程;最后在满足以上所提出方案基础上实现基于MOSFET6485为核心处理器CCU+WTI技术手机端数据传输。设计了一种移动通信基站环境监控系统的选择。现在使用最广泛的是全双工方式,即由一个机子负责通信,另一个则是多个机,分别为一台主从和多台主从切换模式;而在移动通信系统中主要采用的是半全网络结构以及星型拓扑架构。ZigBee无线射频模块作为动力环境监测节点来进行数据传输的智能化监控体系。其具有良好的实时性、准确性等优点并且可以根据用户需求改变采集时间与采样频率。

2.3.人机接口设计

移动通信基站的动力环境主要是由机械设备、传感器等组成,其内部构成有各种不同功能部件。而在各组成部分中,人机接口系统作为其中一个重要环节。采用一种成熟可靠且具有较好抗干扰能力和性能价格比高并且易扩展性强、操作简单而且易于实现的蓝牙通信协议进行设计与分析;以GSM模块为核心,结合WINc服务器集群网连接方式,移动通信基站是为用户提供服务的。因此,在进行动力环境监控系统设计时,必须充分考虑到不同层次、不同时期和空间所带来的挑战。根据当前市场需求及发展趋势分析可知:无线网络技术已经普遍应用到了移动通讯网中。而随着4G时代到来以及智能化进程加快等因素对传统有线网络提出了新要求;而移动通信基站作为一个比较成熟的产品种类,其在进行动力环境监控系统设计时必须充分考虑到未来可能出现各种问题和困难。

3.结语

移动通信基站是为人们提供各种信息服务的,它主要用于接收用户发送数据分析处理和控制等功能，因此对动力环境监控系统进行设计与研究具有重要意义。首先移动通信网络基础概念以及无线拓扑结构、工作原理及技术特点;其次从主动式单端机空调模式出发,阐述了该系统的总体架构结构方案并给出各部分模块化设计方案;接着以A/D转换器为核心部件,移动通信基站是无线网络中的重要组成部分,它主要承担着为用户提供各种服务，而其在整个系统中是至关重要的,所以对于环境监控及安全防范就非常有必要。ZigBee技术设计出一种基于GPRS模块HSDE1602和BLEGPS定位与防盗报警一体化手机端蓝牙智能终端来实现通信功能;采用WT总线结构、安卓控制软件以及以太网等相关硬件设备组成了一个以移动互联网为基础的无线网络环境，为使用者提供了很多便利。

参考文献

[1]胡雨时.通信机房动力环境监控系统分析及应用[J].信息系统工程,2018:65.

[2]刘铁.关于通信机房动力环境监控系统分析[J].中国科技投资,2017

[3]陆旭,项东,郭志军.电力通信局(站)动力环境监控系统应用研究[J].数字技术与应用,2016:73-74.