专利名称：一种基站电流精确采集传输单元及传输的实现方法
技术领域：
本发明涉及一种基站电流精确采集传输单元及实现方法。
背景技术：
随移动业务的迅猛发展，国家鼓励各运营商共建基站，节约社会资源；共享基站的费用分摊，以各运营商设备的功耗比例作为费用分摊的依据。当前使用钳形直流功率计按设备进行人工逐个测量，周期为1-3个月，各运营商需同时在场确认所属负载，现场测量并签字确认，然后再将书面记录进行统计，形成分摊比例；采集工作量比较大，采集信息不实时，并经常收到基站周围居民的阻扰，该工作经常难以落实。目前，能对基站中多路负载进行自动远程测量的专业设备还是一个空白。针对这种需求，实现方法多是采用PLC自动控制技术，在每一路负载上串直流电能表，电能表的测 量值通过485方式与PLC通讯，从PLC扩展232接口与CDMA1X/3G通讯猫相连，将测量数据上报。这种方法安装前需要将基站设备停机，接入后，如计量表故障将导致基站服务终止；这种方法属于集成性开发，设备组合后体积较大，成本较高；工程安装比较复杂，维护比较困难。

发明内容
本发明提供了一种基站电流精确采集传输单元及实现方法，它不但可以实时自动测量、采集和上传各自负载的直流电流数据，从而实现共享基站的电费自动精确分摊，而且体积小、成本低，同时安装比较简单，维护方便。本发明采用了以下技术方案一种基站电流精确采集传输单元，其特征是它包括电流传感器、采集传输单元和服务器，所述的采集传输单元设有机箱，在机箱内设有电源管理模块、液晶显示模块、电力采集模块、通讯模块和微处理器，电流传感器的信号采集端与负载连接，电流传感器的信号输出端与电力采集模块的输入端连接，电力采集模块的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的电源控制端与电源管理模块连接，微处理器的输出端分别与液晶显示模块和通讯模块连接，微处理器的输出端通过通讯模块与服务器无线传输连接，电流传感器将就近同一运营商的多路负载电流信号进行采样并转换为电压模拟量信号，电力采集模块将电压模拟量信号转换为电压数字量信号，微处理器不断地轮询多路的电压数字量信号并对多路电压数字量信号的采集、显示和传输进行协调控制，通讯模块将线性的电压数字量信号通过通讯链路无线上传给服务器，液晶显示模块将不断更新的电压数字量信号显示。所述的机箱设置为IU标准机箱。所述的电流传感器设置为霍尔开环电流传感器，它实现就近将属于同一个运营商的负载电源线进行合并测量。所述的电力采集模块设置为开环感应测量模块。所述的电源管理模块设置为BSD10-48D12-W电源模块，BSD10-48D12-W电源模块将48V转变为系统需要的12V。所述的液晶显示模块设置为KNY1602H字符液晶模块。所述的通讯模块设置为CDMA1X/3G通讯链路，电路选型为MC8331A。所述的微处理器为ATMEAG64微处理器，ATMEAG64微处理器是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。本发明还公开了一种基站电流精确采集传输的实现方法，它包括以下步骤步骤一，首先将就近同一运营商负载的电源线电流通量合并后通过霍尔开环电流传感器进行测量采样并将电流通量信号转变为电压模拟量信号；步骤二，将电压模拟量信号经过开环感应测量模块转为电压数字量信号；步骤三，将电压数字量信号经过ATMEAG64微处理器后微处理器不断地轮询多路的电压数字量信号并对多路电压数字量信号的采集、显示和传输进行协调控制，然后将轮询的多路电压数字量信号实时在KNY1602H字符液晶模块进行显示，通过CDMA1X/3G通讯链路上报服务器。本发明具有以下有益效果采用了以上技术方案后，本产品可以自动的采集电流，通过电流值来确认实际消耗功率，从而大大降低了人工采集数据的工作量，节约人力、物力、财力；采集数据实时性高。现状每次数据采集历时长达30个人工工作日，功耗分摊计算繁琐。成效该产品可以实时采集数据，且可以自动进行数据上传；基于以上两点， 可以快速、准确的计算与其它运行商共享基站的负载功耗状况，从而可以进行电费分摊精算。本发明设有电流传感器，电流传感器为霍尔开环电流传感器，它能够支持多路直流负载的测量，实时采集，动态显示，及时将采集数据上报到网络中心的服务器，另外可就近将属于同一个运营商的负载电源线放置于一个传感器中合并测量，无须在每一个负载上安装电流传感器，不但实施工程简单，测量精度高，而且节省了测量成本。本发明电流传感器将负载电流通量信号转变为电压模拟量信号，然后通过采集传输单元进行信号的转变，输送和显示，最后上报中心服务器，这种结构使设备集成度高，体积小，成本低，本发明的机箱为IU标准机箱，这样直流负载功耗测量设计为开口感应检测方式，安装简单，无须串接，能保证基站运行的可靠性。本发明CDMA1X/3G通讯链路上报服务器，这样可根据用户选择分别使用该发明能妥善解决串接测量仪表的风险，实现远程测量自动上报，以满足独立基站和共建基站各运营商进行实时精确测量功耗的要求。本发明由于转换测量、液晶显示、传输控制共用了一个处理器，这样可以使成本可下降50%，提高了设备的可靠性。本发明的电流传感器与采集传输单元分离，这样便于工程改造；对新增加的负载可直接添加到所定义的运营商传感器中；对原传感器卡接圈已满的情况下，可再定义一路传感器来测量，扩展性较强。本发明的微处理器选用ATMEAG64，4电源管理模块设置为BSD10-48D12-W电源模块，BSD10-48D12-W电源模块将48V转变为系统需要的12V，通讯模块设置为CDMA1X/3G通讯链路，电路选型为MC8331A，液晶显示模块设置为KNY1602H字符液晶模块，可显示2行16个字符。直流传感器自动将电流信号转换为的电压信号，微处理器不断轮询1-8路的负载的测量值，并通过显示模块KNY1602H进行显示，定时将采集的数据通过通讯模块MC8331A从CDMAlX无线传输链路将数据发送到网络中心，数据连接和发送情况在显示模块上直观显示，数据的采集、显示、传输任务的协调控制由微处理器ATMEAG64负责。本发明是基站负载分摊测量、采集、传输的专业设备；测量技术使用了开环感应技术，测量精度达千分之一；本发明可根据实际情况灵活配置1-8路测量负载到所属的运营商，能满足多运营商共建分摊的需要；采用IU标准机箱，体积小易安装；通讯方式使用CDMA1X/GPRS技术；液晶显示使用的是2行16个字符的点阵液晶；可通过串口进行参数配置和初始化设置。本发明自动测量1-8路直流传感器的电流信号，能够将测量值在液晶进行显示，测量值定时向网络中心进行数据上报，为实时测量基站中多路负载电流值提供了技术手段，是基站费用分摊精算系统前端采集的关键设备。


图I为本发明的结构示意图。图2为本发明采集传输单元的结构框图。
具体实施例方式在图I和图2中，本发明提供了一种基站电流精确采集传输单元，它包括电流传感器I、采集传输单元2和服务器3，电流传感器I设置为霍尔开环电流传感器，霍尔开环电流传感器在采集环境、采集设备都相同的情况下，电流采集值的误差是一致，所以“电流分摊比例”在理论上不存在误差，因此它实现就近将属于同一个运营商的负载电源线进行合并 测量，所述的采集传输单2元设有机箱4，机箱4设置为IU标准机箱，在机箱4内设有电源管理模块、液晶显示模块、电力采集模块、通讯模块和微处理器，电力采集模块设置为开环感应测量模块，电源管理模块设置为BSD10-48D12-W电源模块，BSD10-48D12-W电源模块将48V转变为系统需要的12V，液晶显示模块设置为KNY1602H字符液晶模块，KNY1602H字符液晶模块可显示2行16个字符，通讯模块设置为CDMA1X/3G通讯链路，本发明所采用电路选型为MC8331A，微处理器为ATMEAG64微处理器，ATMEAG64微处理器是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，电流传感器I的信号采集端与负载连接，电流传感器I的信号输出端与电力采集模块的输入端连接，电力采集模块的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的电源控制端与电源管理模块连接，微处理器的输出端分别与液晶显示模块和通讯模块连接，微处理器的输出端通过通讯模块与服务器3无线传输连接，电流传感器将就近同一运营商的1-8路负载电流信号进行采样并转换为电压模拟量信号，电力采集模块将电压模拟量信号转换为电压数字量信号，微处理器不断地轮询1-8路的电压数字量信号并对1-8路电压数字量信号的采集、显示和传输进行协调控制，通讯模块将线性的电压数字量信号通过通讯链路无线上传给服务器3，液晶显示模块将不断更新的电压数字量信号显示，在IU标准机箱的前面板上设有液晶显示模块的液晶显示窗口，后面板上设有天线5、232扩展口、电源输入接口、电源输出接口和开关。本发明提供了一种基站电流精确采集传输的实现方法，它包括以下步骤步骤一，首先将就近同一运营商负载的电源线电流通量合并后通过霍尔开环电流传感器进行测量采样并将电流通量信号转变为电压模拟量信号；步骤二，将电压模拟量信号经过开环感应测量模块转为电压数字量信号；步骤三，将电压数字量信号经过ATMEAG64微处理器后微处理器不断地轮询1-8路的电压数字量信号并对1-8路电压数字量信号的采集、显示和传输进行协调控制，并将轮询的1-8路的电压数字量信号实时在KNY1602H字符液晶模块进行显示，通过CDMA1X/3G通讯链路上报服务器3。本发明的原理分析为
I、各运行商电费分摊费用=基站电费总费用*电费分摊比例。而基站电费总费用是供电公司提供的，所以只要计算出电费分摊比例即可。2、电费分摊比例=(功耗*时间)分摊比例=功耗分摊比例(时间一致)；3、功耗分摊比例=(电压*电流)分摊比例=电流分摊比例(电压一致)。 综上，本系统只要计算出“电流分摊比例”，就可实现电费的分摊。
权利要求
1.一种基站电流精确采集传输单元，其特征是它包括电流传感器(I)、采集传输单元(2)和服务器(3)，所述的采集传输单元(2)设有机箱(4)，在机箱(4)内设有电源管理模块、液晶显示模块、电力采集模块、通讯模块和微处理器，电流传感器(I)的信号采集端与负载连接，电流传感器(I)的信号输出端与电力采集模块的输入端连接，电力采集模块的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的电源控制端与电源管理模块连接，微处理器的输出端分别与液晶显示模块和通讯模块连接，微处理器的输出端通过通讯模块与服务器(3)无线传输连接，电流传感器(I)将就近同一运营商的多路负载电流信号进行采样并转换为电压模拟量信号，电力采集模块将电压模拟量信号转换为电压数字量信号，微处理器不断地轮询多路的电压数字量信号并对多路电压数字量信号的采集、显示和传输进行协调控制，通讯模块将线性的电压数字量信号通过通讯链路无线上传给服务器(3)，液晶显示模块将不断更新的电压数字量信号显示。
2.根据权利要求I所述的基站电流精确采集传输单元，其特征是所述的机箱(4)设置为IU标准机箱。
3.根据权利要求I所述的基站电流精确采集传输单元，其特征是所述的电流传感器(I)设置为霍尔开环电流传感器，它实现就近将属于同一个运营商的负载电源线进行合并测量。
4.根据权利要求I所述的基站电流精确采集传输单元，其特征是所述的电力采集模块设置为开环感应测量模块。
5.根据权利要求I所述的基站电流精确采集传输单元，其特征是所述的电源管理模块设置为BSD10-48D12-W电源模块，BSD10-48D12-W电源模块将48V转变为系统需要的12V。
6.根据权利要求I所述的基站电流精确采集传输单元，其特征是所述的液晶显示模块设置为KNY1602H字符液晶模块。
7.根据权利要求I所述的基站电流精确采集传输单元，其特征是所述的通讯模块设置为CDMA1X/3G通讯链路，电路选型为MC8331A。
8.根据权利要求I所述的基站电流精确采集传输单元，其特征是所述的微处理器为ATMEAG64微处理器，ATMEAG64微处理器是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。
9.一种基站电流精确采集传输的实现方法，它包括以下步骤 步骤一，首先将就近同一运营商负载的电源线电流通量合并后通过霍尔开环电流传感器进行测量采样并将电流通量信号转变为电压模拟量信号； 步骤二，将电压模拟量信号经过开环感应测量模块转为电压数字量信号； 步骤三，将电压数字量信号经过ATMEAG64微处理器后微处理器不断地轮询多路的电压数字量信号并对多路电压数字量信号的采集、显示和传输进行协调控制，然后将轮询的多路电压数字量信号实时在KNY1602H字符液晶模块进行显示，通过CDMA1X/3G通讯链路上报服务器(3)。
全文摘要
本发明提供了一种基站电流精确采集传输单元，所述的采集传输单元的电流传感器(1)的信号采集端与负载连接，电流传感器(1)的信号输出端与电力采集模块的输入端连接，电力采集模块的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的电源控制端与电源管理模块连接，微处理器的输出端分别与液晶显示模块和通讯模块连接，微处理器的输出端通过通讯模块与服务器(3)无线传输连接。本发明公开了传输的实现方法，首先测量采样并将电流通量信号转变为电压模拟量信号；将电压模拟量信号经过开环感应测量模块转为电压数字量信号；将轮询的多路电压数字量信号实时在KNY1602H字符液晶模块进行显示，通过CDMA1X/3G通讯链路上报服务器(3)。
文档编号G01R19/25GK102778604SQ20121019843
公开日2012年11月14日 申请日期2012年6月16日 优先权日2012年6月16日
发明者于滨, 陆快平 申请人:中国电信股份有限公司泰州分公司