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1、(10)申请公布号 CN 103868199 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103868199 A (21)申请号 201410089631.5 (22)申请日 2014.03.12 F24F 11/00(2006.01) G08C 17/02(2006.01) G05B 19/418(2006.01) (71)申请人 浙江瑞能通信科技股份有限公司 地址 311500 浙江省杭州市桐庐县桐庐经济 开发区舒川路 17 号 (72)发明人 吴爱华 王荣超 张家琦 (74)专利代理机构 杭州裕阳专利事务所 ( 普通 合伙 ) 33221 代理人 应圣义 (54) 发明名称 智能。
2、监控系统 (57) 摘要 本发明提供一种智能监控系统， 用于监控移 动基站的多源制冷系统的环境状态， 所述智能监 控系统的结构包括用于监测环境状态的监控主模 块、 电能信息采集模块、 GPRS 通信模块、 多模态空 调控制模块。该智能监控系统将基站环境信息传 输到企业服务器软件进行分析管理， 并给出相关 的报警信息 ； 同时又可以通过软件远程修改基站 网络监控系统现场参数， 真正达到基站的无人值 守。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (10)申请公布号 C。
3、N 103868199 A CN 103868199 A 1/1 页 2 1. 一种智能监控系统， 用于监控移动基站的多源制冷系统的环境状态， 其特征在于 ： 所述智能监控系统的结构包括用于监测环境状态的监控主模块、 电能信息采集模块、 GPRS 通信模块、 多模态空调控制模块。 2. 根据权利要求 1 所述的智能监控系统， 其特征在于 ： 所述监控主模块包括处理层、 输 入 / 输出层、 电源层， 处理层、 输入 / 输出层之间设有第一连接器， 输入 / 输出层、 电源层之 间设有第二连接器， 处理层、 输入 / 输出层、 电源层三者通过第一连接器和第二连接器以背 包方式连接。 3. 根据权。
4、利要求 2 所述的智能监控系统， 其特征在于 ： 所述处理层包括 LPC2138 ； 所述 输入输出层包括RS485总线 ； 进行环境状态信息采集时， RS485总线将信息传送到LPC2138。 4. 根据权利要求 2 所述的智能监控系统， 其特征在于 ： 所述处理层包括 LPC2138 ； 所 述输入 / 输出层包括 RS485 总线、 通信选择跳线器、 与 RS232 总线 ； 通信选择跳线器一端与 RS485总线连接， 另一端与RS232总线连接 ； 进行环境状态信息远程传输时， RS485总线将采 集到信息经 LPC2138 传递到 RS232 总线。 5. 根据权利要求 2 所述的智。
5、能监控系统， 其特征在于 ： 所述处理层包括 LPC2138、 通信 转换芯片 ； 所述输入 / 输出层包括 RS232 总线 ； LPC2138 的 SPI 接口与通信转换芯片连接 ； 通信扩展芯片与 RS232 总线连接为运行商获取基站信息提供通道。 6. 根据权利要求 2 所述的智能监控系统， 其特征在于 ： 所述处理层包括 LPC2138、 通信 转换芯片 ； 所述输入 / 输出层包括 RS485 总线、 RS232 总线 ； 通信扩展芯片与 RS232 总线、 RS485 总线连接提供功能扩展。 7.根据权利要求2所述的智能监控系统， 其特征在于 ： 所述处理层包括LPC2138、 。
6、FLASH 存储器， LPC2138 的 SPI 接口与 FLASH 存储器连接。 8. 根据权利要求 2 所述的智能监控系统， 其特征在于 ： 所述输入 / 输出层包括开关输 入端口、 电阻 R11、 光电隔离器、 电阻 R6， 开关输入端口经电阻 R11与光电隔离器连接， 电阻 R6 与光电隔离器并联连接。 9. 根据权利要求 2 所述的智能监控系统， 其特征在于 ： 所述处理层包括 LPC2138、 输出 指示灯、 反相器 ； 所述输入输出层包括三极管 T11、 继电器 ； LPC2138 一方面与输出指示灯连 接， 另一方面与反相器连接， 反相器与继电器， 继电器另一端与三极管T11连。
7、接， 并由T11来驱 动继电器。 权 利 要 求 书 CN 103868199 A 2 1/5 页 3 智能监控系统 技术领域 0001 本发明涉及一种智能监控系统， 尤其是一种用于监控移动基站的环境状态的智能 监控系统。 背景技术 0002 现有技术中移动基站内是需要人工值守的。通过人工的方式收集信息， 并针对收 集信息进行处理。由于移动基站的数量是巨大的， 因此需要大量的人员去对移动基站进行 管理。这必然导致大量人员的浪费。 0003 因此， 有必要设计一种智能监控系统以便管理移动基站。 发明内容 0004 针对现有技术存在的缺陷， 本发明的目的在于提供一种便利管理移动基站的智能 监控系统。
8、。 本发明提供一种智能监控系统， 用于监控移动基站的多源制冷系统的环境状态， 所述智能监控系统的结构包括用于监测环境状态的监控主模块、 电能信息采集模块、 GPRS 通信模块、 多模态空调控制模块。 0005 优选的， 所述监控主模块包括处理层、 输入 / 输出层、 电源层， 处理层、 输入 / 输出 层之间设有第一连接器， 输入 / 输出层、 电源层之间设有第二连接器， 处理层、 输入 / 输出 层、 电源层三者通过第一连接器和第二连接器以背包方式连接。 0006 优选的， 所述处理层包括 LPC2138 ； 所述输入输出层包括 RS485 总线 ； 进行环境状 态信息采集时， RS485 。
9、总线将信息传送到 LPC2138。 0007 优选的， 所述处理层包括 LPC2138 ； 所述输入 / 输出层包括 RS485 总线、 通信选择 跳线器、 与RS232总线 ； 通信选择跳线器一端与RS485总线连接， 另一端与RS232总线连接 ； 进行环境状态信息远程传输时， RS485 总线将采集到信息经 LPC2138 传递到 RS232 总线。 0008 优选的， 所述处理层包括 LPC2138、 通信转换芯片 ； 所述输入 / 输出层包括 RS232 总线 ； LPC2138的SPI接口与通信转换芯片连接 ； 通信扩展芯片与RS232总线连接为运行商 获取基站信息提供通道。 00。
10、09 优选的， 所述处理层包括 LPC2138、 通信转换芯片 ； 所述输入 / 输出层包括 RS485 总线、 RS232 总线 ； 通信扩展芯片与 RS232 总线、 RS485 总线连接提供功能扩展。 0010 优选的， 所述处理层包括 LPC2138、 FLASH 存储器， LPC2138 的 SPI 接口与 FLASH 存 储器连接。 0011 优选的， 所述输入 / 输出层包括开关输入端口、 电阻 R11、 光电隔离器、 电阻 R6， 开关 输入端口经电阻 R11与光电隔离器连接， 电阻 R6与光电隔离器并联连接。 0012 优选的， 所述处理层包括 LPC2138、 输出指示灯、。
11、 反相器 ； 所述输入输出层包括三 极管 T11、 继电器 ； LPC2138 一方面与输出指示灯连接， 另一方面与反相器连接， 反相器与继 电器， 继电器另一端与三极管 T11连接， 并由 T11来驱动继电器。 0013 与现有技术相比， 本发明至少具有如下技术效果 ： 该智能监控系统将基站环境信 说 明 书 CN 103868199 A 3 2/5 页 4 息传输到企业服务器软件进行分析管理， 并给出相关的报警信息 ； 同时又可以通过软件远 程修改基站网络监控系统现场参数， 真正达到基站的无人值守。 附图说明 0014 图 1 是移动基站监控网络系统结构。 0015 图 2 是移动基站网络。
12、监控主模块结构框图 A1。 0016 图 3 是移动基站网络监控主模块结构框图 A2。 0017 图 4 是移动基站网络监控主模块结构框图 A3。 0018 图 5 是网络监管主模块的输入电路。 0019 图 6 是网络监控主模块的输出电路。 0020 图 7 是网络监管主模块的电源电路图。 0021 图 8 是网络监控主模块的 SPI 总线图。 0022 图 9 是网络监控主模块的 RS485 总线及保护电路图。 0023 图 10 是网络监控电能信息采集模块结构图。 0024 图 11 是网络监控多模态空调控制模块结构图。 0025 图中 ： 1、 IDE30-2.0 连接器 ； 2、 输。
13、入指示灯 ； 3、 处理器 ； 4、 反向器 ； 5、 输出指示灯 ； 6、 FLASH 存储器 ； 7、 通信转换芯片 ； 8、 RS485 总线驱动器 ； 9、 功能扩展通信端子 ； 10、 JTAG 调试接口 ； 11、 电源管理芯片 ； 25、 A1-A2连接器 ； 12、 开关输入端子 ； 13、 光电隔离器 ； 14、 比 较滤波器 ； 15、 IDC30-2.0 连接器 ； 16、 继电器输出端子 ； 17、 继电器 ； 18、 驱动三极管 ； 19、 RS485 总线驱动器 ； 20、 DB9-F 接口 ； 21、 通信选择跳线器 ； 22、 RS485 总线驱动器 ； 23、。
14、 通信 端子 ； 24、 RS232 总线驱动器 ； 26、 A2-A3连接器 ； 27、 DC+12V 输入电源 ； 28、 A2-A3连接线 ； 29、 RS485 总线 （与空调控制器通信接口） ； 30、 RS232 与 GPRS 通信输入 / 输出端子 ； 31、 RS485 与 运行商通信总线 ； 32、 RS232 与运行商通信总线 ； 33、 A2-A3连接器 ； 34、 2A 保险丝 ； 35、 +5V 电 源变换器 ； 36、 +3.3V 电源变换器 ； 50、 电源与 RS485 通信端口 ； 51、 RS485 总线驱动器 ； 52、 1A 保险丝 ； 53、 3.3V。
15、 电源转换器 ； 54、 处理器 ； 55、 通信跳线器 ； 56、 RS485 总线驱动器 ； 57、 RS232 总线驱动器 ； 58、 电能信息采集总线端口 ； 59、 电源管理芯片 ； 60、 JTAG 调试端口 ； 61、 RS232 总线 ； 62、 RS485 总线 ； 63、 RS485 总线 ； 65、 RS485 通信端口 ； 66、 RS485 总线驱器 ； 67、 空调控制处理器。 具体实施方式 0026 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。 但是本发明能够以 很多不同于在此描述的其它方式来实施， 本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况 下做类似推。
16、广， 因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。 0027 本发明包括 ： 包括用于监控移动基站的环境状态的监控主模块 A、 电能信息采集 模块 B， GPRS 通信模块 C， 多模态空调控制模块 D， 其中 ： 0028 如图 1 所示， 结构上移动基站环境状态的智能监控系统包括多模态空调控制模块 D、 电能信息采集模块 B、 监控主模块 A 和 GPRS 通信模块 C。该智能监控系统的信息传输网 络由二层网络组成， 即用于采集现场信息的RS485环境信息采集网络及GPRS以太网远程信 息测控网络。企业服务器软件 E 与 GPRS 通信模块建立以太网通信链路， 实现监控网络的链 说 明 书 。
17、CN 103868199 A 4 3/5 页 5 路管理与信息管理。 0029 如图 2 至图 4 揭示了监控主模块 A。监控主模块 A 的结构为三层背包方式。下面 一层为电源层 A3。中间层为输入 / 输出层 A2。上面一层为处理层 A1。电源层 A3和输入 / 输 出层 A2之间由 A2-A3连接器 28 连接。输入 / 输出层 A2和处理层 A1之间由 A1-A2连接器 25 连接。监控主模块 A 主要功能包括移动基站环境状态信息采集、 基站环境信息的远程传输、 提供运行商信息传输接口、 智能监控系统功能扩展、 开关输入输出以及相关的电源、 滤波等 辅助电路组成。 0030 各功能实现如。
18、下 ： 0031 基站环境状态信息采集以 RS485 总线 29 将多模态空调控制模块 D 的状态、 环境信 息 ( 包括各测量点温度信息 ) 及空调运行状态应用自定义的通信协议传经输入 / 输出层 A2 的通信端口即 DB9-F 接口 20， 传输到 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 19， 再经 A1-A2连接器传 输到 LPC2138 型处理器 3 的第一通信端口 UART0。监控主模块 A 的处理器 LPC2138 的第一 通信端口 UART0 经 A1-A2连接器 25 与 RS485 总线驱动器 19 连接， 通过 RS485 总线 29 与自 定义通信协议实现基站环境信。
19、息对象的数据采集。 0032 基站环境信息的远程传输是由处理器3的第二通信端口UART1经A1-A2连接器25、 通信选择跳线器 21 最终与 MAX3232 型 RS232 总线驱动器 24 的第一路连接。将 TTL 的通信 信号转化为 RS232 电平的通信信号， 并与 RS232 总线 32 连接。通信选择跳线器 21 的另一 个端口与 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 22 的 TTL 端连接， 经通信端口 23 最终与 RS485 总 线 31 连接。并由此与 GPRS 通信模块 C 连接， 实现采集信息的远程传输。从而构成基站信 息与企业服务器软件 E 之间的以太网通信连。
20、接， 并将基站环境信息传输到企业服务器软件 E 进行分析管理， 并给出相关的报警信息 ； 同时， 又可以通过软件远程修改基站网络监控系 统现场参数， 真正达到基站环境的无人值守。 0033 提供运行商信息传输接口是由处理器 3 的 SPI 接口与 SC16IS762 型通信转换芯片 7 连接。处理器 3 的 P0.7 作为片选信号与通信转换芯片 7 的 CS 片选连接， 完成 SPI 的寻 址。通信转换芯片 7 的第一通信端口 A 口经 A1-A2连接器 25 与 MAX3232 型 RS232 总线驱动 器 24 的第二端口连接， 其 RS232 电平端口经通信端口 23 与 RS232 总。
21、线 30 连接 30， 为运行 商获取基站信息的提供通道。 0034 智能监控系统功能扩展是由通信转换芯片 7 来实现。通信转换芯片 7 的第二通信 端口 B 口与 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 8 的 TTL 电平端口连接， 并由通信转换芯片 7 的 RSTB 输出线实现 RS485 通信的流控制。MAX3485 型 RS485 总线驱动器 8 的 RS485 电平端口 经功能扩展通信端子 9 为功能扩展提供一个 RS485 总线接口。 0035 基站环境状态监控信息的掉电存储是通过处理器 3 的 SPI 接口与 AT45D081D 型 FLASH 存储器 6 连接。处理器 3。
22、 的 P1.25 提供给 FLASH 存储器 6 的片选信号。处理器 3 根 据设定规则将监控数据存储到 FLASH 存储器 6 中， 达到掉电保护的目的。 0036 如图 5 所示， 开关输入信号由开关输入端口 12 经电阻 R11与 TLP521-2 型光电隔离 器 13（引脚 1） 连接。电阻 R6与光电隔离器 13 并联连接， 以达到保护光电隔离器的目的。 光电隔离器13的输出端 （引脚8） 经电阻R36与+5V电源连接。 同时， 光电隔离器13与LM339 型比较滤波器 14（引脚 7） 连接。比较滤波器 14（引脚 6） 提供一个比较参考电压。比较滤 波器 14（引脚 1） 一方面。
23、与上拉电阻 R51连接， 另一方经 A1-A2连接器 25 与 LED 指示灯及处 说 明 书 CN 103868199 A 5 4/5 页 6 理器 3 的 P0.30 连接， 实现开关信号输入。 0037 如图 6 所示揭示继电器 17 开关输出电路。处理器 3 的 P0.23 一方面与输出指示 灯 5 的二极管 （DS13） 的 K 引脚连接， 另一方面与 74HC04 型反相器 4（引脚 1） 连接。反相器 4 （引脚 2） 经 A1-A2连接器 25 与电阻 R17连接， 以驱动三极管 T11， 并由 T11来驱动继电器 17， 实现继电器 17 的控制输出。 0038 如图 7 所。
24、示， 智能监控系统主模块 A 的输入电源为 +12V， 实际所需要的电源有 +12V( 继电器用 )， +5V 及 +3.3V 等。由电源端口 27 引入 DC12V 输入与二极管 （D8的引脚 A） 连接， 经 A2-A3连接器 26 与 T2保险丝连接， T2保险丝的另一输出与电容 C1及 LM2575-5V 型开关电源变换器 35（引脚 1） 连接。T2保险丝的另一输出同时与电容 C5及 LM2575-3.3V 型开关电源变换器 36（引脚 1） 连接。LM2575-5V 型开关电源变换器 35（引脚 2 和引脚 4） 与电感 H1、 快速回复关 D1和电容 C2构成开关振荡输出电路， 。
25、经 C3、 L1、 C4构成的滤波电路 输出系统所需要的稳定的 DC5V 电源， 并经 A2-A3连接器 26（引脚 3） 为系统提供 5V 电源。 LM2575-3.3V 型开关电源变换器 36 （引脚 2 和引脚 4） 与电感 H2、 快速回复关 D2和电容 C6构 成开关振荡输出电路， 经 C7、 L2、 C8构成的滤波电路输出系统所需要的稳定的 DC3.3V 电源， 并经 A2-A3连接器 26（引脚 5） 为系统提供 3.3V 电源。 0039 如图8所示， 揭示了处理器3实现SPI寻址的电路图。 处理器3的引脚P0.4设定为 SPI 的 CLK 信号， P0.5 为主进从出数据信号。
26、， P0.6 为主出从进数据信号， 分别与 SC16IS762 型通信转换芯片 7（引脚 11、 引脚 12、 引脚 13） 连接， 同时与 FLASH 存储器 6（引脚 1、 引脚 2、 引脚 8） 连接构成 SPI 总线网络。处理器 3 的 P0.7 和 P1.25 分别为 SC16IS762 型通信转 换芯片 7 和 FLASH 存储器 6 提供片选信号， 实现 SPI 的寻址。 0040 如图 9 所示， 揭示了对 RS485 总线保护的电路。来自处理器 3 的通信信号 RXD 和 TXD 分别连接到 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 19 （引脚 1 和引脚 4） 。处理器。
27、 3 的 P0.31 连 接到 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 19（引脚 2 和引脚 3） 作为 RS485 总线的流控制信号。 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 19（引脚 6， RS485-A 信号） 与电阻 R2、 R3、 R4及电容 C3连接， R4的另一端与 TVS 管 D2、 D4连接。MAX3485 型 RS485 总线驱动器 19（引脚 7， RS485-B 信号） 与 R1、 R2、 R5和 C4连接， R5的另一段与 TVS 管 D3、 D4 连接， 达到 RS485 总线的保护作用。 0041 如图10所示， 电能信息采集模块B是实现电能表信息采集。
28、及采集信息的组包发送 给监控主模块 A。处理器 54 的第一通信端口 UART0（RXD、 TXD） 分别连接到通信跳线器 55 （引脚 4 和引脚 3） 。通信跳线器 55（引脚 1） 连接 MAX3232 型 RS232 总线驱动器 57（引脚 10） 。通信跳线器 55（引脚 2） 连接 MAX3232 型 RS232 总线驱动器 57（引脚 9） 。RS232 总线 驱动器 57（引脚 7， RRXD ； 引脚 8， RTXD） 分别连接到电能信息采集总线端口 58（引脚 4 和引 脚 5） 并与 RS232 总线 61 连接。通信跳线器 55（引脚 5） 连接 MAX3485 型 R。
29、S485 总线驱动 器 56（引脚 4） 。通信跳线器 55（引脚 6） 连接 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 56（引脚 1） 。 RS485 总线驱动器 56（引脚 6A 和引脚 7B） 经保护电路分别连接到电能信息采集总线端口 58（引脚 1 和引脚 2） 并与 RS485 总线 62 连接。处理器 54 的第二通信端口 P0.8(TXD1) 和 P0.9(RXD1) 与 MAX3485 型 RS485 总线驱动器 51（引脚 4 和引脚 1） 连接。处理器 54 的引 脚 P0.16 连接到 RS485 总线驱动器 51（引脚 2 和引脚 3） 作为 RS485 总线流控制。
30、信号。 0042 如图 11 所示， 多模态空调控制处理器 67 的通信端口与 MAX3485 型 RS485 总线驱 动 66（引脚 1 和引脚 4） 连接。MAX3485 型 RS485 总线驱动 66（引脚 6 和引脚 7） 经滤波及 说 明 书 CN 103868199 A 6 5/5 页 7 保护电路连接 RS485 通信端口 65（引脚 1 和引脚 2） ， 并连接到 RS485 总线 29， 与监控主模 块 A 及电能信息采集模块 B 构成基站环境信息采集底层网络。 0043 基站电能信息采集模块 B ： 基站电能信息采集通过 RS485 总线 62（J3 端口） 与电 表连接，。
31、 构成电表信息通信链路， 应用 DL/T645-1997 标准通信协议， 实现电能表信息到电 能信息采集模块 B 的数据交换。处理器 54 的第二通信端口与 RS485 驱动器 56 连接， 并通 过电源与通信端口50与监控主模块A构成信息采集RS485总线29， 通过对模块地址编码实 现网络寻址及信息传输。 0044 GPRS 通信模块 C 与企业服务器软件 E ： 监控主模块 A 通过 RS232 总线 32 与 D820 型 GPRS 通信模块建立以太网通信连路， 应用 TCP 协议将移动基站的信息发送企业服务器 ； 企业服务器软件E将各个远程的GPRS通信连接存储在数据库中， 用分时查。
32、询的方法将远程 信息收集到服务器数据库， 并给出信息的图形化显示及报警输出。 0045 多模态空调控制器 D ： 多模态空调控制器 D 包括基站环境温度的采集包括室外温 度、 回风温度、 各风机口温度、 移动基站室内环境温度等 6 个温度点， 以及空调三种工作模 式工作， 即大空调运行模式 （C1 模式） 、 小空调运行模式 (C2 模式 ) 及水冷机运行模式 （C3） ， 根据环境温度的不同空调运行模式可以由上述三种模式组合， 形成多模式基站环境控制， 以达到基站环境控制的节能效果。RS485 总线输出与监控主模块 A 的 DB9-F 端 20 连接， 构 成 RS485 总线， 通过自定义。
33、协议可以实现基站环境信息与监控主模块的信息传输。 0046 本发明虽然以较佳实施例公开如上， 但其并不是用来限定本发明， 任何本领域技 术人员在不脱离本发明的精神和范围内， 都可以做出可能的变动和修改， 因此本发明的保 护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。 说 明 书 CN 103868199 A 7 1/5 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103868199 A 8 2/5 页 9 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103868199 A 9 3/5 页 10 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103868199 A 10 4/5 页 11 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103868199 A 11 5/5 页 12 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 103868199 A 12 。