基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种移动通信基站天线姿态监测技术，特别是一种基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统，其要点在于，首先采用了移动物联网技术，主要是窄带移动物联网(NB‑IOT)通信传输技术，具有低成本、广覆盖、低功率、大连接、高可靠性等特征，另外，实现了对天线挂高的数据的采集，通过定位模块获取经纬度，然后调用电子地图以获取天线所在位置的地面绝对高度，而采用数字气压高度传感单元获取天线架设面的绝对海拔高度，通过二者的相对比获得实际的天线挂高数据，使得数据采集更为全面和充分，为天线管理提供更为良好的数据基础。

Antenna attitude geographic information monitoring system based on mobile Internet of things Management

The invention relates to a mobile communication base station antenna posture monitoring technology, in particular to a network management based on mobile antenna attitude geographic information monitoring system, and the key point is that the first use mobile Internet technology, mobile Internet is mainly narrowband (NB IOT) communication transmission technology, has the advantages of low cost, wide coverage low power, large connection and high reliability features, in addition, realized the high data on antenna acquisition, through the positioning module to obtain the latitude and longitude, and then call the map to get the location of the antenna ground absolute high degree, while using digital altitude sensor unit obtains the antenna surface absolute altitude, by two the relatively high hanging than the antenna to obtain the actual data, the data acquisition is more comprehensive and fully, to provide antenna management good data base.

【技术实现步骤摘要】
基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统
本专利技术涉及一种移动通信基站天线姿态监测技术，特别是一种基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统。
技术介绍
移动通信基站天线用于提供无线信号，其外部姿态和地理信息直接影响无线信号覆盖范围、覆盖质量，然而基站天线是长期暴露在室外的，容易受到气侯、天线紧固件日久松脱、错误施工等不可预见因素的影响，从而直接影响到基站天线的姿态，进而影响信号覆盖，造成通话质量差、话务吸收不足等问题，严重影响网络性能。现有技术中，天线姿态数据的采集方式有以下几种方式：1、人工辅助仪器测量，采用电子寻北仪或指北针以及手持坡度仪，或者采用电子天线姿态仪配合人工经验；2、采用含有传感器的需要外接电源的电子监测装置，安装于天线外部或生产时直接安装在天线的内部。由此对应的天线姿态数据传输方式分别是：1、人工录入和人工变更数据；2、电子监测装置将采集到的数据通过GPRS等传输方式自动传送给后台网管平台。而对应的天线姿态管理方式分别是：1、人工张贴纸质固资一维码或二维码，以作为管理数据录入后台物资管理系统；2、工程期间施工队伍上报的竣工纪录数据做为天线物资管理的原始数据信息。上述技术的不足之处在于：1、人工方式需要专业登高人员（要爬抱杆或爬塔）、测量设备精度不高、受个人从业经验影响大、观察调整耗时长、不具备实时监测功能，即天线姿态发生异常后无法及时获知。2、采用含有传感器的需要外接电源的电子监测装置有两个明显缺陷：一需要外接电源，电源的获取和电缆线的布放将加大设计施工复杂性和整体成本；二定位模块仅采用GPS，未采用其它定位技术，一旦受到人为或天气干扰，将产生定位不准的情况。GPS模块一般用于测量经纬度，如果是用GPS测量海拨高，则存在如下问题：首先只能测出天线所处位置的地面绝对海拨值而非相对海拨值（即天线架设面的高度，也称为天线实际挂高）；另外，用GPS直接测得的海拨高度的误差很大，其精度满足不了使用需要，数据无法使用。因此目前的传感器方案并不包括测量天线挂高。3、电子监测装置如采用IP有线传输方式，则需要布设传输线缆，工程量大，成本高，如采用GPRS等无线传输方式，则会受网络容量和2G设备退网影响，可能出现数据误传、数据丢失情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种测量精度、结构简单、成本低、传输可靠、能够获取有效天线挂高的基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统。本专利技术的目的是通过以下途径来实现的：基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统，其要点在于，包括如下组成：移动物联网通信模块，其上设置有卡槽，卡槽里插置有物联网芯片，物联网芯片中设置有唯一身份标识，该身份标识对应关联所安装的天线设备的ID码；天线地理信息采集单元，包括定位模块和数字气压高度传感器单元，二者分别与移动物联网通信模块连接；移动物联网通信模块通过无线通信网络连接到监测管理平台，监测管理平台中存储有电子地图；所述定位模块测得天线所在位置的经纬度，数字气压高度传感器单元则获取天线架设面的绝对海拔高度，并通过移动物联网通信模块传送给监测管理平台；监测管理平台收到天线所在位置的经纬度数据后，调用电子地图，将经纬度数据对应到电子地图中，获取电子地图中对应经纬度位置的地理信息，即地面绝对海拔数据；将数字气压高度传感器单元则获取天线架设面的绝对海拔高度减去对应的地面绝对海拔数据，便获得天线架设面的高度。本专利技术首先采用了移动物联网技术，主要是窄带移动物联网(NB-IOT)通信传输技术，具有低成本、广覆盖、低功率、大连接、高可靠性等特征，设备使用电池做为唯一供电来源，一台设备使用年限可以长达8-10年；所述的物联网芯片类似手机用SIM卡，其能够提供身份标识并与通信模块结合实现与物联网的通信网络连接，因此本专利技术所述各个监测单元、模块均可采用电池进行供电，无需另外再布设电力线和电力设备，简化了结构，大大降低了工程量和工程成本。本专利技术的主要创新点还在于实现了对天线挂高的数据的采集，通过定位模块获取经纬度，然后调用电子地图以获取天线所在位置的地面绝对高度，而采用数字气压高度传感单元获取天线架设面的绝对海拔高度，通过二者的相对比获得实际的天线挂高数据。采用了曲折迂回的方式，测量精度高、且结构简单、成本低廉。除此之外，由于数字气压高度传感单元是通过获得温度和气压值，并通过计算获得天线架设面的绝对海拔高度，因此还可以将温度和气压值列入天线地理信息监测项目中，并提供给相关行业如农业、气象、生态环境保护、物流等相关行业使用。本专利技术可以进一步具体为：所述定位模块或者为三模定位模块，包括北斗模块、GPS模块和GLONAS模块，或者为双模定位模块，包括北斗模块和GPS模块。北斗模块、GPS模块和GLONAS模块分别为中、美、俄的卫星定位系统所用模块，为了提高定位精度，三模定位模块为优先，但事实上，双模定位模块的精度也是足够的。在一些场合中还可以直接使用北斗单模进行定位。还包括有加速度传感器和磁传感器，二者分别与移动物联网通信模块连接。加速度传感器和磁传感器能够监测的数据分别是天线下倾角、天线横滚角，也是天线姿态中的主要数据。所述加速度传感器为两轴或者三轴加速度传感器。移动物联网通信模块、天线地理信息采集单元以及加速度传感器和磁传感器均集成到同一监测终端中，并以电池单元进行供电。由此，物联网芯片中的身份标识与对应天线设备的ID，如天线出厂序列号等进行一对一关联绑定，即一台监测终端绑定一面天线，绑定信息在监测管理平台中记录、储存；而监测管理平台也可以作为固定资产管理平台的数据中心。另外，移动物联网通信模块通过无线通信网络与用户移动终端连接。用户移动终端包括手机、掌上电脑、便携电脑等等，采用APP管理软件，可实现实时告警功能，便于通信企业远程集中管理。综上所述，本专利技术提供了一种基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统，其采用移动物联网技术，将物联网识别码与天线ID进行关联，便于对天线数据进行唯一性管理，基于三大运营商的无线通信网络，传输可靠安全，同时避免外接电源线或传输信号线，简化结构，降低工程量，减少施工成本。另外，利用现有的电子地图，配合定位和高度的数据采集，有效获得精确的实际的天线挂高数据，使得数据采集更为全面和充分，为天线管理提供更为良好的数据基础。附图说明图1所示为本专利技术所述基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统的系统拓扑图；下面结合附图对本专利技术做进一步阐述。具体实施方式最佳实施例：参照附图1，基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统，包括如下组成：移动物联网通信模块，其上设置有卡槽，卡槽里插置有物联网芯片，物联网芯片中设置有唯一身份标识，该身份标识对应关联所安装的天线设备的ID码；天线地理信息采集单元，包括定位模块和数字气压高度传感器单元，二者分别与移动物联网通信模块连接；加速度传感器和磁传感器，二者分别与移动物联网通信模块连接。所述移动物联网通信模块、天线地理信息采集单元以及加速度传感器和磁传感器均集成到同一监测终端中，并以电池单元进行供电。采用蓄电池为唯一供电来源的解决方案，避免了外接电源，对施工管理及后续维护带来便利。工作续航能力达到8~10年。上述监测终端的原理和作用如下：物联网芯片既作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统，其要点在于，包括如下组成：移动物联网通信模块，其上设置有卡槽，卡槽里插置有物联网芯片，物联网芯片中设置有唯一身份标识，该身份标识对应关联所安装的天线设备的ID码；天线地理信息采集单元，包括定位模块和数字气压高度传感器单元，二者分别与移动物联网通信模块连接；移动物联网通信模块通过无线通信网络连接到监测管理平台，监测管理平台中存储有电子地图；所述定位模块测得天线所在位置的经纬度，数字气压高度传感器单元则获取天线架设面的绝对海拔高度，并通过移动物联网通信模块传送给监测管理平台；监测管理平台收到天线所在位置的经纬度数据后，调用电子地图，将经纬度数据对应到电子地图中，获取电子地图中对应经纬度位置的数据信息，即地面绝对海拔数据；将数字气压高度传感器单元则获取天线架设面的绝对海拔高度减去对应的地面绝对海拔数据，便获得天线架设面的高度。

【技术特征摘要】
1.基于移动物联网管理的天线姿态地理信息监测系统，其要点在于，包括如下组成：移动物联网通信模块，其上设置有卡槽，卡槽里插置有物联网芯片，物联网芯片中设置有唯一身份标识，该身份标识对应关联所安装的天线设备的ID码；天线地理信息采集单元，包括定位模块和数字气压高度传感器单元，二者分别与移动物联网通信模块连接；移动物联网通信模块通过无线通信网络连接到监测管理平台，监测管理平台中存储有电子地图；所述定位模块测得天线所在位置的经纬度，数字气压高度传感器单元则获取天线架设面的绝对海拔高度，并通过移动物联网通信模块传送给监测管理平台；监测管理平台收到天线所在位置的经纬度数据后，调用电子地图，将经纬度数据对应到电子地图中，获取电子地图中对应经纬度位置的数据信息，即地面绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱传凯，周荣，张小锋，陈箴，
申请(专利权)人：福建铂语物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35