本發(fā)明涉及通信基站，具體涉及一種監(jiān)測(cè)通信基站電源供電狀態(tài)的方法及裝置；可用于通信基站電源供電狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)鐵塔公司的成立，在基站運(yùn)營(yíng)中如何降低成本是首要問(wèn)題，其中發(fā)電成本的降低又是首當(dāng)其沖的重大事項(xiàng)，如何監(jiān)測(cè)由人為做假產(chǎn)生的油機(jī)發(fā)電導(dǎo)致發(fā)電費(fèi)用虛高的問(wèn)題，和由手工統(tǒng)計(jì)發(fā)電數(shù)據(jù)導(dǎo)致效率低下的問(wèn)題，成為當(dāng)下急需解決的重點(diǎn)事項(xiàng)。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)估，鐵塔每年的虛假發(fā)電費(fèi)用達(dá)到總發(fā)電費(fèi)用的27.8％，也就是36.3億元。

傳統(tǒng)的解決方式是，在移動(dòng)油機(jī)上安裝一個(gè)油機(jī)發(fā)電監(jiān)測(cè)模塊，通過(guò)檢測(cè)油機(jī)發(fā)電輸出電壓的有無(wú)，發(fā)電起止時(shí)刻和發(fā)電時(shí)長(zhǎng)，油機(jī)位置(gps定位)，關(guān)聯(lián)到基站動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)統(tǒng)的市電停電數(shù)據(jù)，據(jù)此判斷油機(jī)是否真實(shí)的為基站發(fā)電，所有這些措施還是容易被人為作假。因?yàn)槭须娺M(jìn)線開(kāi)關(guān)容易被人為斷開(kāi)，造成虛假市電故障，以及無(wú)法在用電側(cè)監(jiān)測(cè)當(dāng)前供電源是屬于市電還是發(fā)電，造成可被人為造假的漏洞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種監(jiān)測(cè)通信基站電源供電狀態(tài)的方法及裝置；可用于通信基站電源供電狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。避免發(fā)生虛假市電故障，以及無(wú)法在用電側(cè)監(jiān)測(cè)當(dāng)前供電源是屬于市電還是發(fā)電，造成可被人為造假的問(wèn)題。是一種基于電場(chǎng)感應(yīng)探測(cè)技術(shù)和市電/發(fā)電的頻率抖動(dòng)率和諧波幅度檢測(cè)技術(shù)的供電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明能區(qū)分市電/發(fā)電的裝置，防止用市電代替發(fā)電，造成虛假計(jì)費(fèi)；可以識(shí)別無(wú)效發(fā)電的裝置，在市電正常后立刻停止計(jì)費(fèi)；可以有效監(jiān)測(cè)到每個(gè)基站的發(fā)電次數(shù)，發(fā)電時(shí)長(zhǎng)的裝置，便于核對(duì)發(fā)電費(fèi)用；由于有的基站的市電進(jìn)線側(cè)開(kāi)關(guān)安裝在山腳下，有的安裝在機(jī)房里，導(dǎo)致需要2種不同的監(jiān)測(cè)市電的方案；有效監(jiān)測(cè)市電狀態(tài)，防止人為斷開(kāi)市電進(jìn)線線路，需要在市電進(jìn)線側(cè)線路安裝一個(gè)，可以綁定在市電進(jìn)線側(cè)線路上的電場(chǎng)感應(yīng)探頭；電場(chǎng)感應(yīng)探頭必須能有效識(shí)別市電的電壓范圍，在85vac以下時(shí)識(shí)別為市電為無(wú)效狀態(tài)，超過(guò)100vac時(shí)識(shí)別市電為有效狀態(tài)；電場(chǎng)感應(yīng)探頭必須能有效防止干擾，特別是在市電線路被破壞時(shí)，此時(shí)靠近基站的市電線路相當(dāng)于一個(gè)超級(jí)強(qiáng)大的感應(yīng)天線，對(duì)大地之間產(chǎn)生高達(dá)60-300v的電壓，對(duì)探頭產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致探頭無(wú)法正常識(shí)別市電的狀態(tài)；為了避免探頭線路被破壞，需要監(jiān)測(cè)探頭的連接線路，一旦出現(xiàn)被破壞及時(shí)發(fā)出報(bào)警；將市電監(jiān)測(cè)的結(jié)果，有效的傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器，一個(gè)可以傳輸監(jiān)測(cè)結(jié)果的裝置；可準(zhǔn)確、全面檢測(cè)基站的各供電源狀態(tài)，和供電起止時(shí)間，以及當(dāng)前給基站設(shè)備供電的電源，有效的監(jiān)測(cè)虛假發(fā)電和無(wú)效發(fā)電，降低基站的運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)發(fā)電次數(shù)和發(fā)電時(shí)長(zhǎng)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，順利完成運(yùn)營(yíng)商與代維之間的發(fā)電費(fèi)用核算，規(guī)范代維單位的發(fā)電行為。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的原理方框圖

圖2是本發(fā)明的感應(yīng)探頭原理方框圖

圖3是本發(fā)明的應(yīng)用連接示意圖

圖4是本發(fā)明的供電源變化時(shí)序圖

圖5是本發(fā)明的供電源判斷流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-5，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

本發(fā)明包括市電感應(yīng)探頭a和主板b，其中市電感應(yīng)探頭又分為近端市電感應(yīng)探頭和遠(yuǎn)端市電感應(yīng)探頭2種類型，主板b包含433mhz接收模塊s1、市電感應(yīng)輸入模塊s2、3相電壓檢測(cè)模塊s3、48v蓄電池檢測(cè)模塊s4、微處理器s5、gprs通訊模塊s6、rs485通訊模塊s7、eeprom存儲(chǔ)器s8，所述433mhz接收模塊用于接收來(lái)自遠(yuǎn)端市電感應(yīng)探頭發(fā)送的市電狀態(tài)信息，并傳送到微處理器s5，所述市電感應(yīng)輸入模塊s2用于連接近端市電感應(yīng)探頭的，將檢測(cè)到的市電狀態(tài)送到微處理器s5，所述3相電壓檢測(cè)模塊s3用于檢測(cè)ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源狀態(tài)，所述48v蓄電池檢測(cè)模塊s4用于檢測(cè)48v蓄電池的電壓突變，所述rs485通訊模塊s6和gprs通訊模塊s7用于將檢測(cè)的各供電源的數(shù)據(jù)和狀態(tài)傳送到fsu(動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件部分)和ftp服務(wù)器，包括市電、發(fā)電、蓄電池供電的狀態(tài)，和市電、發(fā)電、蓄電池供電的起止時(shí)刻，所述eeprom存儲(chǔ)器s8用來(lái)保存給基站設(shè)備供電電源的起止時(shí)刻數(shù)據(jù)，和各供電源的狀態(tài)數(shù)據(jù)，避免因通訊失敗時(shí)所造成的數(shù)據(jù)丟失，本地最多保存100條記錄，將被破壞而懸空市電線路和大地之間形成的感應(yīng)電壓，對(duì)市電感應(yīng)探頭的差模干擾變換為共模干擾，降低對(duì)感應(yīng)探頭產(chǎn)生的干擾。

所述微處理器s5包括供電源判斷模塊v1、市電/發(fā)電區(qū)分模塊v2、48v電壓突變檢測(cè)模塊v3，通過(guò)48v電壓突變檢測(cè)模塊檢測(cè)48v蓄電池電壓的突變方向，結(jié)合市電感應(yīng)探頭檢測(cè)到的市電狀態(tài)，和3相電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到ac/dc開(kāi)關(guān)電源的電源狀態(tài)，精確判斷當(dāng)前供電源是蓄電池，還是市電，或者市電，具體的判斷分析時(shí)序如圖4，判斷流程如圖5所示，在檢測(cè)到蓄電池電壓變化超過(guò)預(yù)設(shè)的突變閥值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)電壓突變事件，在這個(gè)事件中檢測(cè)蓄電池電壓突變的方向，當(dāng)蓄電池電壓向降低的方向變化時(shí)，判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為48v蓄電池，同時(shí)還檢查ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電壓，如果ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電壓正常，則發(fā)出ac/dc開(kāi)關(guān)電源故障報(bào)警；當(dāng)蓄電池電壓向升高的方向變化時(shí)，檢查ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源，如果ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源出現(xiàn)異常，則判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為直流發(fā)電機(jī)組；如果ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源是正常，則檢查市電感應(yīng)探頭的檢測(cè)結(jié)果，在市電正常時(shí)，判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為市電；在市電異常時(shí)，則繼續(xù)檢查ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源的頻率抖動(dòng)率和諧波幅度，當(dāng)頻率抖動(dòng)率和諧波幅度大于正常市電的閥值時(shí)，判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為交流發(fā)電機(jī)組；當(dāng)頻率抖動(dòng)率和諧波幅度小于正常市電的閥值時(shí)，判斷當(dāng)前為設(shè)備供電的供電源為疑似市電，并發(fā)出疑似市電的報(bào)警。

進(jìn)一步地，所述市電感應(yīng)探頭是基于電場(chǎng)感應(yīng)式技術(shù)(類似感應(yīng)測(cè)電筆)，采用電場(chǎng)感應(yīng)方式檢測(cè)市電進(jìn)線側(cè)的電源狀態(tài)，但因市電感應(yīng)探頭內(nèi)部電路到大地的阻抗比較小，而被測(cè)市電線路又非常長(zhǎng)，相當(dāng)于一個(gè)高阻抗的天線，和大地之間形成一個(gè)較高的感應(yīng)電壓，從而干擾到市電感應(yīng)探頭的正常工作，導(dǎo)致錯(cuò)誤檢測(cè)；因此在本發(fā)明中，為了減少干擾作用，如圖2所示，在市電感應(yīng)探頭的電源加入隔離模塊，在探頭的輸出線路中加入光耦隔離，通過(guò)這2個(gè)措施提高市電感應(yīng)探頭對(duì)大地的阻抗，轉(zhuǎn)換差模干擾為共模干擾，從而減少被干擾。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)連接到主板b市電感應(yīng)輸入模塊7的市電感應(yīng)探頭a，感應(yīng)市電進(jìn)線側(cè)的交邊電場(chǎng)，判斷當(dāng)前市電是否有效；通過(guò)主板b的3相電壓檢測(cè)模塊，檢測(cè)ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源的電壓、相位抖動(dòng)率、諧波/基波比，以區(qū)分該電源是屬于市電，還是發(fā)電；通過(guò)48v蓄電池電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)48v電壓的突變方向和時(shí)刻，根據(jù)突變方向，結(jié)合市電狀態(tài)和ac/dc開(kāi)關(guān)電源輸入側(cè)電源的狀態(tài)，判斷當(dāng)前給基站設(shè)備供電的電源是屬于市電，或發(fā)電，或48v蓄電池，并根據(jù)48v蓄電池電壓的突變時(shí)刻，記錄各供電源給基站設(shè)備供電的起止時(shí)刻，然后將所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)gprs模塊傳送到云端服務(wù)器，為運(yùn)營(yíng)商提供客觀真實(shí)的數(shù)據(jù)，從而杜絕代維公司的虛假發(fā)電行為，節(jié)省大量的發(fā)電費(fèi)用。本發(fā)明是一個(gè)軟件和硬件結(jié)合的解決方案，可以在基于arm處理器的嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，也可以在基于dsp處理器的嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，或者同類工業(yè)控制單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法是采用軟硬件結(jié)合的方案實(shí)現(xiàn)，硬件部分是基于stm32f103微處理器，本發(fā)明實(shí)施例中的提示信息包括：各供電源的狀態(tài)，當(dāng)前供電源，和供電的起止時(shí)刻，以及疑似市電的報(bào)警信息。本發(fā)明還可以本地保存數(shù)據(jù)信息，避免因通訊故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)遺失。

如圖3所示，為本發(fā)明的實(shí)施例基站電源取信裝置的應(yīng)用示意圖，該裝置由2個(gè)部分組成：市電感應(yīng)探頭a和主板b，其中市電感應(yīng)探頭a又根據(jù)使用場(chǎng)景的不同，分為近端市電感應(yīng)探頭和遠(yuǎn)端市電感應(yīng)探頭，其中遠(yuǎn)端市電感應(yīng)探頭適用于，市電感應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)在山下，機(jī)房在山上的場(chǎng)景，在這種場(chǎng)景下，山下的遠(yuǎn)端市電感應(yīng)探頭將檢測(cè)到的市電狀態(tài)通過(guò)433mhz無(wú)線電方式，傳輸?shù)缴缴蠙C(jī)房的內(nèi)置433mhz無(wú)線接收模塊的主板b；而近端市電感應(yīng)探頭適用于市電感應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)就在機(jī)房?jī)?nèi)的場(chǎng)景，在這種場(chǎng)景下，近端市電感應(yīng)探頭直接將檢測(cè)到的市電狀態(tài)通過(guò)3芯屏蔽線傳送到主板b的探頭接口。

如圖4所示，不論是近端市電感應(yīng)探頭還是遠(yuǎn)端市電感應(yīng)探頭，都是基于電場(chǎng)感應(yīng)式技術(shù)(類似感應(yīng)測(cè)電筆)，檢測(cè)市電的電場(chǎng)，具體包括電場(chǎng)感應(yīng)天線、電場(chǎng)檢測(cè)模塊、光耦隔離輸出模塊、dc/dc隔離電源，電場(chǎng)感應(yīng)天線是一段15-20cm的感應(yīng)電線，和被檢測(cè)市電進(jìn)線側(cè)的相線線路平行捆在一起，用于耦合市電的交變電場(chǎng)信號(hào)到電場(chǎng)檢測(cè)模塊；電場(chǎng)檢測(cè)模塊用于將感應(yīng)到的市電電場(chǎng)強(qiáng)度和預(yù)設(shè)閥值進(jìn)行比較，當(dāng)檢測(cè)到的市電電場(chǎng)強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，改變輸出邏輯狀態(tài)并通過(guò)光耦隔離輸出模塊到主板b；光耦隔離輸出模塊接收電場(chǎng)檢測(cè)模塊輸出的高低電平，經(jīng)過(guò)光耦隔離后，高電平轉(zhuǎn)換輸出為5v，低電平轉(zhuǎn)換輸出為2.5v的邏輯，這樣在探頭a到主板b之間的感應(yīng)探頭線路被人為破壞斷開(kāi)時(shí)，主板b不能接收到探頭a的5v或2.5v邏輯電平，將產(chǎn)生探頭線路被破壞的報(bào)警。

光耦隔離輸出模塊和dc/dc隔離電源用于提高整個(gè)市電感應(yīng)探頭到大地的交直流阻抗，讓被測(cè)市電線路對(duì)大地之間的差模感應(yīng)信號(hào)，對(duì)市電感應(yīng)探頭不會(huì)形成差模干擾，而變成共模干擾，從而極大提高市電感應(yīng)探頭的抗干擾能力，避免因被測(cè)市電線路的天線效應(yīng)(長(zhǎng)的市電線路會(huì)和大地之間形成一個(gè)較高的感應(yīng)電壓)，干擾到市電感應(yīng)探頭的正常工作，導(dǎo)致的錯(cuò)誤檢測(cè)；

如圖3所示，主板b包括433mhz無(wú)線接收模塊、市電感應(yīng)輸入模塊、3相電壓檢測(cè)模塊、48v蓄電池電壓檢測(cè)模塊、供電源判斷模塊、rs485通訊模塊、gprs通訊模塊、eeprom存儲(chǔ)器，433mhz無(wú)線接收模塊用于接收遠(yuǎn)端市電感應(yīng)探頭的檢測(cè)結(jié)果，傳送到供電源判斷模塊進(jìn)行供電源判斷處理；市電感應(yīng)輸入模塊用于接收近端市電感應(yīng)探頭的檢測(cè)結(jié)果，也傳送到供電源判斷模塊進(jìn)行供電源判斷處理；3相電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)ac/dc開(kāi)關(guān)電源輸入側(cè)的電源電壓和相位周期抖動(dòng)率，并將結(jié)果也傳送到供電源判斷模塊進(jìn)行供電源判斷處理；48v蓄電池電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)48v蓄電池的電壓，并將結(jié)果也傳送到供電源判斷模塊進(jìn)行供電源判斷處理；

如圖3所示，主板b的供電源判斷模塊包括供電源判斷模塊、市電/發(fā)電區(qū)分模塊，48v電壓變化檢測(cè)模塊，48v電壓變化檢測(cè)模塊用于檢測(cè)48v蓄電池電壓的突變方向和突變時(shí)刻；市電/發(fā)電區(qū)分模塊用于檢測(cè)輸入到ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源是否有效，以及區(qū)分這個(gè)供電源是市電，還是發(fā)電；供電源判斷模塊用于判斷當(dāng)前給基站設(shè)備供電的電源是48v蓄電池，還是市電，或者是直流發(fā)電，或者是交流發(fā)電，并記錄相應(yīng)的供電起止時(shí)刻。

如圖4、圖5所示，在檢測(cè)到蓄電池電壓變化超過(guò)預(yù)設(shè)的突變閥值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)電壓突變事件，在這個(gè)事件中檢測(cè)蓄電池電壓突變的方向，當(dāng)蓄電池電壓向降低的方向變化時(shí)，判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為48v蓄電池，同時(shí)還檢查ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電壓，如果ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電壓正常，則發(fā)出ac/dc開(kāi)關(guān)電源故障報(bào)警。

當(dāng)蓄電池電壓向升高的方向變化時(shí)，檢查ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源，如果ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源出現(xiàn)異常，則判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為直流發(fā)電機(jī)組；

如果ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源是正常，則檢查市電感應(yīng)探頭的檢測(cè)結(jié)果，在市電正常時(shí)，判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為市電；

在市電異常時(shí)，則繼續(xù)檢查ac/dc開(kāi)關(guān)電源的供電電源的頻率抖動(dòng)率和諧波幅度，當(dāng)頻率抖動(dòng)率和諧波幅度大于正常市電的閥值時(shí)，判斷當(dāng)前為基站設(shè)備供電的供電源為交流發(fā)電機(jī)組；

當(dāng)頻率抖動(dòng)率和諧波幅度小于正常市電的閥值時(shí)，判斷當(dāng)前為設(shè)備供電的供電源為疑似市電，并發(fā)出疑似市電的報(bào)警。

如圖3所示，主板b的eeprom存儲(chǔ)器用于保存各供電源的狀態(tài)，以及為基站設(shè)備供電的起止時(shí)刻，和報(bào)警信息，最多可以保存100條。

如圖3所示，主板b的gprs通訊模塊用于將供電源的狀態(tài)、供電起止時(shí)刻、和報(bào)警信息發(fā)送到服務(wù)器，當(dāng)發(fā)送失敗時(shí)，做相應(yīng)標(biāo)記并記錄到eeprom存儲(chǔ)器，間隔10分鐘再次發(fā)送，直到成功。同時(shí)這些被保存的數(shù)據(jù)可以通過(guò)usb接口，用pc直接讀取。