铁路基站天线姿态控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种铁路基站天线姿态控制装置及方法，装置包括天线转台，远端控制单元，中央控制单元以及网管系统。本发明专利技术通过远程操控调整天线俯仰角，方位角，对天线角度的调整实行工单管理，将天线调整工单的录入、执行、检查、统计实时显示，形成报表，为网络优化提供参考依据，大幅提高网络优化效率。大幅提高网络优化效率。大幅提高网络优化效率。

【技术实现步骤摘要】
铁路基站天线姿态控制装置及方法


[0001]本专利技术涉及铁路通信设备控制领域，具体是一种铁路基站天线姿态控制装置及方法。

技术介绍

[0002]铁路移动通信系统基站成带状分布、铁路线路走向多变、沿线地形地貌随着时间不断改变、大风环境改变天线初始安装角度等问题，导致仅在工程建设阶段优化过一次的移动通信系统天线发射的信号无法做到长时间线性均匀覆盖线路，严重时会影响列车正常行驶。因此，需要在移动通信系统建设完成后，继续进行全生命周期的网络优化。
[0003]在网络优化中最重要的一个步骤就是对基站天线参数进行优化，对天线的水平、垂直角度根据各项测试参数优化。但优化天线参数的传统方法是在现场通过人工攀登铁塔，在塔顶手动调节天线各项参数。该过程存在高空作业风险、参数优化周期缓慢、具备优化经验的维护人员缺乏、现场优化精度无法控制等问题。
[0004]目前电调天线市场上产品为依据AISG标准的天线，分为双极化单频，双极化多频天线。俯仰调整角度范围只有0
‑
10
°
左右。而下倾角是通过主波束覆盖范围实现，市场存在的电调天线只能满足俯仰角的调整，不能满足方位角的调整。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种铁路基站天线姿态控制装置及方法，远程操控调整天线俯仰角，方位角，对天线角度的调整实行工单管理，将天线调整工单的录入、执行、检查、统计实时显示，形成报表，为网络优化提供参考依据，大幅提高网络优化效率。
[0006]本专利技术提供了一种铁路基站天线姿态控制装置，包括天线转台，远端控制单元，中央控制单元以及网管系统。
[0007]所述天线转台为两自由度转台，利用自锁蜗扭杆实现对俯仰角、方位角的调整；远端控制单元，负责接收来自中央控制单元的查询、控制指令的光电转换，将光信号转成串口差分信号（485），内置MEMS传感器，利用加速度原理监测铁塔倾斜，并将数据传给中央控制器；中央控制单元，包括通信模块、48V输入电源、电源管理、时钟、大容量存储器、硬复位、光电模块，32位ARM处理器；所述网管系统对天线角度的调整实行工单管理，网管系统将天线调整工单的录入、执行、检查、统计实时显示，形成报表，为网络优化提供参考依据，网管系统对天线当前俯仰角、方位角记录并导出台账，作为铁路日常网优维护的依据。
[0008]进一步改进，所述天线转台包括方位电机、方位电机同步带、方位电机蜗轮蜗杆、方位轴、垂直电机、垂直电机同步带、垂直电机涡轮蜗杆、垂直轴，当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，这时，只能以蜗杆为主动件带动蜗轮传动，而不
能由蜗轮带动蜗杆运动。
[0009]进一步改进，所述远端控制单元包括电源管理及驱动电源、防雷模块、光电模块、电源管理、时钟、硬复位、32位ARM处理器、串口、MEMS、电池。
[0010]进一步改进，所述天线远程调整角度范围：俯仰角度调整范围0
‑
30
°
，方位角调整
‑
45
°
~45
°
。
[0011]本专利技术还提供了一种铁路基站天线姿态控制方法，其特征在于：1）远端控制单元下发轮询或控制指令至中央控制单元，中央控制单元通过光电缆与远端控制单元连接，将来自平台的指令发送到远端控制单元，远端控制单元将光信号转换为485串口，读、写涡扭传动机构；2）网管系统对天线角度的调整实行工单管理；网管系统将天线调整工单的录入、执行、检查、统计实时显示，形成报表，为网络优化提供参考依据，网管系统对天线当前俯仰角、方位角记录并能导出台账，作为铁路日常网优维护的依据；3）网管系统对电调系统相关设备的告警信息进行采集、处理、显示，告警管理；平台下发轮询或控制指令至中央控制单元，中央控制单元通过光电缆与远端控制单元连接，将来自平台的指令发送到远端控制单元，远端控制单元将光信号转换为485串口，读、写涡扭传动机构。涡扭传动机构的供电由远端控制单元提供进一步改进，涡扭传动机构的供电由远端控制单元提供，一个远端控制单元按不同的串口管理4台涡扭传动机构，远端控制单元同时具备加速度传感器，测量铁塔倾斜情况，实时经中央控制单元传送给管理平台。
[0012]进一步改进，步骤3）所述的告警类型包括：电调天线系统相关设备的各种故障告警，通信中断告警，网管中心服务器CPU、内存、硬盘利用率超限告警；电调天线告警：电调天线角度偏移告警，转台断电告警，远端控制单元断电告警，光功率告警，光路告警。
[0013]进一步改进，所述铁路基站天线姿态控制装置的系统组网采用TCP/IP组网方案，基站、直放站机房安装一台中央控制单元，基站机房利用传输通道接入网管中心服务器，直放站机房采用直放站提供的透明以太网接口至直放站近端机后接入传输系统；中央控制单元至网管中心接口为FE接口，网络协议包含子网掩码、网关地址。
[0014]本专利技术有益效果在于：1、可以有效的克服机械调整下倾角的缺点。
[0015] 2、远程操控调整天线俯仰角，方位角，对天线角度的调整实行工单管理，将天线调整工单的录入、执行、检查、统计实时显示，形成报表，为网络优化提供参考依据，大幅提高网络优化效率。
[0016] 3、为新建铁路快速准确安装天线提供引导。
[0017] 4、为日常网络优化维护提供铁塔天线工参值。
[0018] 5、为维护人员提供安全保障，大幅减少人员登塔作业。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附
图。
[0020]图1为铁路基站天线姿态控制装置系统框图；图2为基站天线转台控制外形结构图；图3为基站天线控制转台工作原理框图；图4为铁路基站天线姿态控制系统工作组网示意图。
实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术结构如图1
‑
4所示：1、铁路基站天线姿态控制装置主要由天线转台，远端控制单元，中央控制单元以及网管系统，四部分组成。
[0023] 2、转台结构设计满足IP66要求，主要由方位电机、方位电机同步带、方位电机蜗轮蜗杆、方位轴、垂直电机、垂直电机同步带、垂直电机涡轮蜗杆、垂直轴组成。
[0024] 3、中央控制单元结构设计满足IP55要求，主要由通信模块、48V输入电源、电源管理、时钟、大容量存储器、硬复位、光电模块、操作系统/32位ARM组成。
[0025] 4、远端控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路基站天线姿态控制装置，其特征在于：包括天线转台，远端控制单元，中央控制单元以及网管系统；所述天线转台为两自由度转台，利用自锁蜗扭杆实现对俯仰角、方位角的调整；远端控制单元，负责接收来自中央控制单元的查询、控制指令的光电转换，将光信号转成串口差分信号，内置MEMS传感器，利用加速度原理监测铁塔倾斜，并将数据传给中央控制器；中央控制单元，包括通信模块、48V输入电源、电源管理、时钟、大容量存储器、硬复位、光电模块，32位ARM处理器；所述网管系统对天线角度的调整实行工单管理，网管系统将天线调整工单的录入、执行、检查、统计实时显示，形成报表，为网络优化提供参考依据，网管系统对天线当前俯仰角、方位角记录并导出台账，作为铁路日常网优维护的依据。2.根据权利要求1所述的铁路基站天线姿态控制装置，其特征在于：所述天线转台包括方位电机、方位电机同步带、方位电机蜗轮蜗杆、方位轴、垂直电机、垂直电机同步带、垂直电机涡轮蜗杆、垂直轴，当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，这时，只能以蜗杆为主动件带动蜗轮传动，而不能由蜗轮带动蜗杆运动。3.根据权利要求1所述的铁路基站天线姿态控制装置，其特征在于：所述远端控制单元包括电源管理及驱动电源、防雷模块、光电模块、电源管理、时钟、硬复位、32位ARM处理器、串口、MEMS、电池。4.根据权利要求1所述的铁路基站天线姿态控制装置，其特征在于：所述天线远程调整角度范围：俯仰角度调整范围0
‑
30
°
，方位角调整
‑
45
°
~45
°
。5.一种铁路基站天线姿态控制方法，其特征在于：1）远端控制单元下发轮询或控制指令至中央控...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鹏乐，吉鹏程，倪小龙，李蒙，张杰蔚，郭永奇，薛东，叶安君，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：