CN102006612A - 一种通信设备ups电源远程监控***及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信设备UPS电源远程监控***及监控方法,包括监控设备和服务器,监控设备包括无线调制解调模块、中央处理单元、实时时钟单元、存储单元、备用电池单元、电源切换单元、干接点输入检测单元、电源转换单元、USB接口单元和本地串口;UPS干接点输入单元用于检测外部UPS电源的工作状态,当设备检测到UPS电源干接点输入,AC掉电、UPS故障、UPS电池欠压、UPS电源过热,任何一项有异常时,立即告警上报到服务器平台;本发明有益的效果是:设备通过干接点输入单元检测UPS电源的各个状态的干接点输出状态;设备采用无线调制解调,能够实时远传电源状态到服务平台;能够同时实时检测UPS电源的多种状态UPS电源出现异常,能及时产生告警提醒维护人员。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信覆盖设备UPS电源监控领域,主要是一种通信设备UPS电源远程监控***及监控方法。
背景技术
随着移动通信用户的数量增加,移动网络运营商对用户的满意度越来越重视。很多移动信号覆盖设备,由于供电的UPS电源故障或停电造成当地移动信号覆盖变差,维护人员不能及时发现并提前处理,甚至造成用户投诉的现象。使用移动通信设备UPS电源远程监控***,网管中心能实时监控各个通信覆盖设备UPS电源情况,一旦出现异常或故障,能够及时发现并维护处理,保证了信号覆盖质量,提高了用户满意度。
移动通信设备UPS电源远程监控***采用直接对UPS电源各个状态输出干接点进行监控,利用无线调制解调(Modem)把电源状态远传的网管中心。能够准确、及时的对移动通信覆盖设备电源进行监控。
发明内容
本发明的目的正是要克服上述技术的不足,而提供一种通信设备UPS电源远程监控***及监控方法,能够及时了解通信设备供电状态,确保维护人员能对UPS电源异常的通信设备做出快速的维护,提高移动信号覆盖维护的及时性。避免由于设备电源故障,影响移动网络信号质量,造成用户投诉。
本发明解决其技术问题采用的技术方案:这种通信设备UPS电源远程监控***,包括监控设备和服务器,监控设备和服务器通过公用移动网络进行通信;监控设备包括无线调制解调模块、中央处理单元、实时时钟单元、存储单元、备用电池单元、电源切换单元、干接点输入检测单元、电源转换单元、USB接口单元和本地串口;其中无线调制解调模块与中央处理单元通过串口相连,实时时钟单元通过I2C总线与中央处理单元相连;存储单元通过并行总线与中央处理单元相连;电源切换单元用于外部电源和备用电源之间的自动切换,备用电池单元、电源切换单元和电源转换模块组成监控设备供电***给设备提供统一电源;UPS干接点输入单元用于检测外部UPS电源的工作状态;本地串口用于软件下载、调试以及参数配置。
作为优选,监控设备通过无线调制解调以SMS或GPRS的方式,把电源各种状态上传到服务器。
本发明所述的通信设备UPS电源远程监控***的监控方法,步骤如下:
1)、设备上的CPU通过读取无线调制解调模块获得网络覆盖效果相关参数:位置区域码、小区识别码、基站识别码、广播控制信道频点、信号强度、信号质量;
2)、通过服务器软件向设备下发需要需要检测的UPS电源状态的种类;
3)、设备周期性的检测UPS电源干接点输入状态;
4)、设备定时把UPS电源状态和网络覆盖效果参数发送到服务器平台;
5)、当设备检测到UPS电源干接点输入,AC掉电、UPS故障、UPS电池欠压、UPS电源过热,任何一项有异常时,立即告警上报到服务器平台;
6)、服务平台器平台收到UPS告警状态,立即显示UPS的异常状态;
7)、服务器平台立即把UPS异常状态以SMS方式通知管理人员。
本发明有益的效果是:设备通过干接点输入单元检测UPS电源的各个状态的干接点输出状态;设备采用无线调制解调(Modem),能够实时远传电源状态到服务平台;能够同时实时检测UPS电源的多种状态UPS电源出现异常,能及时产生告警提醒维护人员。
附图说明
图1是本发明的移动通信设备UPS电源远程监控***示意图;
图2是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***设备原理框图;
图3是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***设备电源转换单元电原理图;
图4是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***设备无线调制解调模块电原理图;
图5是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***设备电源切换单元电原理图;
图6是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***设备中央处理单元电原理图;
图7是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***设备备用电池单元电原理图;
图8是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***存储单元电原理图;
图9是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***实时时钟(RTC)单元电原理图;
图10是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***本地串口电原理图;
图11是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***的USB接口单元框图;
图12是本发明移动通信设备UPS电源远程监控***的UPS干接点输入接口单元框图
附图标记:电源转换单元1、USB接口单元2、无线调制解调模块3、电源切换单元4、中央处理单元5、备用电池单元6、存储单元7、实时时钟单元8、本地串口9、UPS干接点输入10。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1是发明的移动通信设备UPS电源远程监控***示意图;该***包括监控设备和服务器,监控设备和服务器通过公用移动网络进行通信。
监控设备实时采集UPS干接点输入状态,通过移动网络发送到服务器平台。服务器接受到UPS电源状态,当有告警状态时,显示告知用户。
监控设备组成框图如图2所示,主要由电源转换单元1、USB接口单元2、支持待拨测网络的无线调制解调模块(含天线)3、电源切换单元4、中央处理单元(CPU)5、备用电池单元6、存储单元7、实时时钟(RTC)单元8、本地串口9和UPS干接点输入单元10组成;其中无线调制解调模块3与中央处理单元5通过通用异步串口相连,主要用于远程上报UPS电源状态到服务器;存储单元7通过并行总线方式和中央处理单元5相连;实时时钟单元8通过I2C总线与中央处理单元5相连;当设备外部电源掉电后,备用电池单元6给设备供电;电源切换单元4提供外部电源和备用电源之间的自动切换;备用电池单元、电源切换单元和电源转换单元组成设备供电***给设备提供统一电源;本地串口8用于软件下载和调试;UPS干接点输入单元用于检测外部UPS电源的工作状态。
图3是电源转换单元电原理图。电源转换单元主要由U1(LM2576-ADJ)、U2(SPX1117-3.3)、U3(SPX1117-1.8)、C1(100uF/35V)、C2(1000uF/35V)、C3(100uF/35V)、C5(10uF/10V)、C6(10uF/10V)、C7(0.1uF/50V)、C8(10uF/10V)、D1(SS34)、D2(SS34)、R1(5.1K 1%)、R2(1.5K 1%)、L1(100uH)、L2(电源浪涌抑制器件)组成,U1(LM2576-ADJ)完成把12V电源转换成5电源,U2(SPX1117-3.3)把5V电源转化为3.3V电源,U3(SPX1117-1.8)把3.3V电源转化为1.8V电源。5V为设备***电源,3.3V电源和1.8V电源给中央处理单元(CPU)供电。C1(100uF/35V)、C2(1000uF/35V)、C3(100uF/35V)、C5(10uF/10V)、C6(10uF/10V)、C7(0.1uF/50V)、C8(10uF/10V)、L2(电源浪涌抑制器件)起到电源滤波作用,使U1(LM2576-ADJ)、U2(SPX1117-3.3)、U3(SPX1117-1.8)的输出电压更加稳定,纹波更小。R1(5.1K 1%)、R2(1.5K 1%)作用为调整U1(LM2576-ADJ)输出电压为5V。
图4是无线调制解调模块电原理图。无线调制解调模块主要由J1(70PIN接插件)、V1(BC857)、V2(BC847)、V3(BC847)、U2(MIC29302)、SIM1(SIM卡插座)、L1(LED指示灯)、L2(LED指示灯)、L3(LED指示灯)及若干电阻电容组成。J4用于连接无线调制解调器G24;U2和相关电阻电容组成电源转换电路,把5V转换成4.0V,给无线调制解调器G24供电,其中M1ON/OFF(受控于中央处理单元)信号用于开关电源,当M1ON/OFF高电平时,U2打开,给无线调制解调器G24供电,当M1ON/OFF低电平时,U2关闭;V1和L2、V3和L1组成无线调制解调器G24状态指示电路,用于指示无线调制解调器G24的当前状态和网络当前状态;L3指示G24USB接口电源状态;V2用于产生无线调制解调器G24的启动信号,当在M1IGT(受控于中央处理单元)上有一定宽度的低电平脉冲时就可启动无线调制解调器G24;
图5是电源切换单元电原理图。电源切换单元主要由D3(普通二极管)、D4(普通二极管)、D2(普通二极管)、U4(电源转换器件)、L3(电感)和一些电阻电容组成。U4为备用电池升压稳压到5V作用。工作原理:当外电源有电时,D2的输出端为5V高电位,这样D4就不能导通,不输出电压;当外电源停电时,D2的输出端为低电位,这样D4就导通,输出电池升压后的电压。这样就实现了外电源和备用电池电源之间的切换功能
图6是中央处理单元电原理图。中央处理单元主要由U11(主控CPU AT91SAM9260-CU)、Y1(谐振晶体18.432MHZ)、Y2(CPU内核时钟晶体32.768KHZ)、U25(复位芯片MCP1316T-29)、J5(JTAG仿真器接口)组成。其中Y1、Y2为U11提供运行时钟,U12为U6提供上电复位信号和看门狗复位信号。
图7是备用电池单元电原理图。备用电池单元主要由U5(PMOS管)、U6(LMS33460)、U7(比较器)、U8(与门)、Q4(三极管)、Q1(三极管)、U9(PMOS管)、D21(二极管)、D5(二极管)、J3和若干电阻组成。J3是备用电池接口,U5、U6、Q4、D21及相关阻容组成电池过放电保护单元,防止电池放到3V以下,损害电池;U7通过电池电压与设定电压比较,来控制Q1、U9的导通于否,进而控制电池的充电;U8用于CPU对于电池充电和放电的切换控制。
图8是存储单元电原理图。存储单元主要由U16、U17、U18、J10及其相关阻容组成。存储单元采用简单的EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)、DATA FLASH和NAND FLASH组成。J10为扩展SD卡插座,如果***存储空间不够的话,可以采取SD卡扩展存储空间。U16(NANDFLASH)与中央处理单元中的CPU通过并行总线通信;U17(DATA FLASH)与中央处理单元中的CPU通过SPI总线通信;U18(EEPROM)与中央处理单元中的CPU通过I2C总线通信。
图9是RTC单元电原理图。RTC单元主要由U26(实时时钟芯片PCF8563)、D22(普通二极管)、D23(普通二极管)、Y4(谐振晶体)和若干电容组成。其中Y4为U26提供准确的时钟,D9和D10完成主电源和纽扣电池电源的切换,使有电时通过主电源为U26供电,掉电时通过纽扣电池为U26供电,使时间信息在***掉电时不丢失。
图10是本地串口电原理图。本地串口主要由U19(电平转换芯片MAX3232)、J14、J18和若干电容组成。其中U19把3.3V TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号转换成RS232电平。
图11是USB接口电原理图。USB接口主要由J12、J13和若干电容组成。其中J12为USBHOST,用于本地测试数据的导出;J13为USB DEVICE,用于CPU底层引导程序的升级。
图12是UPS电源状态4路输入接口电路图。主要有J4和U12组成。J4是UPS电源状态(AC掉电、DC欠压、UPS故障、UPS过热)的干接点输入接口;U12是光耦,主要用于UPS电源输入干接点的隔离和信号的采集。
下面结合图1~图12来说明本发明***的工作原理:
1)、监控设备上的CPU通过向无线调制解调G24发送AT指令获得网络覆盖效果相关参数:位置区域码(LAC),小区识别码(CI),基站识别码(BSIC),广播控制信道频点(BCCH Freq),信号强度(Rxlev),信号质量(Rxqual);
2)、通过服务器软件向设备下发需要需要检测的UPS电源状态的种类;
3)、设备周期性的检测UPS电源干接点输入状态;
4)、设备定时把UPS电源状态和网络覆盖效果参数发送到服务器平台;
5)、当设备检测到UPS电源干接点输入(AC掉电、DC欠压、UPS故障、UPS过热)任何一项有异常时,立即告警上报到服务器平台;
6)、服务器平台收到UPS告警状态,立即显示UPS的异常状态;
7)、服务器平台立即把UPS异常状态以SMS方式通知管理人员;
8)、UPS电源经过维修正常工作,设备能检测到UPS干接点输入状态恢复正常;
9)、设备能检测到UPS电源干接点输入恢复正常上报到服务平台;
10)、服务平台立即显示UPS电源告警恢复,并通知管理人员。
凡采用等同替换或等效变换形成的数字域补偿***带内波动的方法,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种通信设备UPS电源远程监控***,其特征是:包括监控设备和服务器,监控设备和服务器通过公用移动网络进行通信;监控设备包括无线调制解调模块、中央处理单元、实时时钟单元、存储单元、备用电池单元、电源切换单元、干接点输入检测单元、电源转换单元、USB接口单元和本地串口;其中无线调制解调模块与中央处理单元通过串口相连,实时时钟单元通过I2C总线与中央处理单元相连;存储单元通过并行总线与中央处理单元相连;电源切换单元用于外部电源和备用电源之间的自动切换,备用电池单元、电源切换单元和电源转换模块组成监控设备供电***给设备提供统一电源;UPS干接点输入单元用于检测外部UPS电源的工作状态;本地串口用于软件下载、调试以及参数配置。
2.根据权利要求1所述的通信设备UPS电源远程监控***,其特征在于:监控设备通过无线调制解调以SMS或GPRS的方式,把电源各种状态上传到服务器。
3.一种采用如权利要求1所述的通信设备UPS电源远程监控***的监控方法,其特征在于:
1)、设备上的CPU通过读取无线调制解调模块获得网络覆盖效果相关参数:位置区域码、小区识别码、基站识别码、广播控制信道频点、信号强度、信号质量;
2)、通过服务器软件向设备下发需要需要检测的UPS电源状态的种类;
3)、设备周期性的检测UPS电源干接点输入状态;
4)、设备定时把UPS电源状态和网络覆盖效果参数发送到服务器平台;
5)、当设备检测到UPS电源干接点输入,AC掉电、UPS故障、UPS电池欠压、UPS电源过热,任何一项有异常时,立即告警上报到服务器平台;
6)、服务平台器平台收到UPS告警状态,立即显示UPS的异常状态;
7)、服务器平台立即把UPS异常状态以SMS方式通知管理人员。
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110406 |