基于数字集群pdt基站的故障信息采集系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统，由报文信息采集板，网络传输，远程监控终端三部分构成；报文信息采集板部分包括若干个采集板；每个采集板由电源模块，时钟模块，控制模块和TCP/IP协议转换模块构成；通过系统结构上的改进，使其全面的记录数字集群PDT基站故障前的所有业务报文，并且保证远程传输的实时性，与现有常规的串口采集相比，即减少了配置串口的繁琐操作和采集环境的局限性，又提高了传输速率，而带有报警功能的远程监控终端能够在发生故障时及时有效的提示错误信息，便于开发人员精准的定位故障的数字集群PDT基站，远程分析故障原因，排查故障，为用户减少损失。
【专利说明】基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信家【技术领域】，特别涉及基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统，系统通过在数字集群PDT基站上装载，完成对数字集群PDT基站故障信息的采集，并远程发送给远程监控终端的系统，该系统结合了 SPI端口技术与TCP数据传输技术，并运行于Windows操作系统的发明。
【背景技术】
[0002]随着科技的飞速发展，数字时代已悄然到来，数字集群的应用领域更加广泛，警用数字集群(PDT)通信系统应时而生，然而问题也随之而来，如数字集群PDT基站与MSC失联，注册失败，鉴权失败，呼叫失败，语音丢失，短消息失败，给用户造成损失的同时，开发人员并不能及时发现引起故障的原因，给排查故障造成困难，更可能引起系统的瘫痪，造成更大的损失。因此，能够满足在特殊的环境下，实时记录各种故障信息，并及时远程传输给后台服务终端的技术已成为本领域技术人员研究和解决的课题，一款及时采集故障信息系统显然迫在眉睫。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统的设计方案，特点在于通过电路结构上的改进，使其能够全面的记录数字集群PDT基站故障前的所有业务报文，并且保证远程传输的实时性，与现有常规的串口采集相比，即减少了配置串口的繁琐操作和采集环境的局限性，又提高了传输速率。而带有报警功能的远程监控终端能够在发生故障时及时有效的提示错误信息，便于开发人员精准的定位故障的数字集群PDT基站，远程分析故障原因，排查故障，为用户减少损失。
[0004]本发明是通过这样的技术方案实现的:基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统，其特征在于，由报文信息采集板，网络传输，远程监控终端三部分构成；
所述报文信息采集板部分包括若干个采集板；每个采集板由电源模块，时钟模块，控制模块和TCP/IP协议转换模块构成；
控制模块采用ARM作为主控芯片，通过串行端口与数字集群PDT基站的基带板相连，读取端口数据并传输给协议转换模块；TCP/IP协议转换模块通过PHY芯片从ARM的RMII端口将串行数据按照以太网协议自动打包，最终以网络数据包的形式通过网络发送至固定端口，这样设计既省去处理器的繁琐编码，又能提高网络数据包的打包速率；电源模块采用AS1117电源芯片，通过拨码开关控制分压电阻输出两路电压，其中3.3V电压为主控芯片供电，5V电压为其余各模块路供电；时钟模块为电路上的各功能芯片和总线提供基准频率；所述网络传输部分是以IP业务为核心并由传输介质和交换机设备构成；传输介质是用来连接交换机和采集板，交换机和远程终端的电缆线，而交换机的作用是为接入交换机的各个网络节点提供独享的电信号通路，达到监控所有从属采集板的作用；
所述远程监控终端是一个运行在PC机上，基于Windows操作系统，用于远距离监控与其相连接的报文信息采集板，并对相关信息进行提取和显示的上位机软件；
报文信息采集板部分将报文信息打包后经由网络传输部分，传给PC远程监控终端部
分；
基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统的工作过程是:将报文信息采集板分别配置给PDT基站上的各基带板，从基带板上数据链路层控制单元与物理层数据处理单元的串行端口读取信道机的工作状态，性能参数信息，并转换成网络包的形式发送到网口 ；交换机再通过网口将各报文信息采集板的数据发送到PC远程监控终端；最后由PC远程监控终端显示网内所有数字集群PDT基站的工作状态，当有异常情况出现时终端提示包括数字集群PDT基站代号、故障类型和错误编号的报警信息并在简洁的操作下显示数字集群PDT基站的异常报文数据。
[0005]利用所述基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统的方法，包括如下步骤: 步骤1:数字集群PDT基站上电后，采集板程序首先初始化串口，判断串口工作是否正
常，串口出现错误，整个采集系统无法正常工作，否则启动串口接收数据任务；
步骤2:将从串口接收的数据保存到接收缓存区，同时开启向网口发送数据包的定时器，防止接收缓存区长时间未接收满而导致终端不能及时更新数字集群PDT基站的信息，当定时时间到，不论采集到多少数据都转换打包成网口数据包发送出去，以保证远程监控终端及时更新数字集群PDT基站的工作状态信息；
步骤3:在定时器超时，或者缓存区已满时，要重新复位定时器，并将数据转换成TCP/IP协议格式的网口数据包通过网络交换机发送到固定端口，即PC远程监控终端。
[0006]本发明的有益效果是:通过结构上的改进，使其能够全面的记录数字集群PDT基站故障前的所有业务报文，并且保证远程传输的实时性，与现有常规的串口采集相比，即减少了配置串口的繁琐操作和采集环境的局限性，又提高了传输速率。而带有报警功能的远程监控终端能够在发生故障时及时有效的提示错误信息，便于开发人员精准的定位故障的数字集群PDT基站，远程分析故障原因，排查故障，为用户减少损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1、基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统结构框图；
图2、报文信息采集板硬件框图；
图3、报文信息采集板软件流程图；
图4、远程监控终端软件流程图。
【具体实施方式】
[0008]为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明:
如图1至图4所示，基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统的工作过程是:(通过信号采集、处理流程描述):
将报文信息采集板分别配置给数字集群PDT基站上的各基带板，从基带板上数据链路层控制单元与物理层数据处理单元的串行端口读取信道机的工作状态，性能参数信息，并转换成网络包的形式发送到网口 ；交换机再通过网口将各报文信息采集板的数据发送到PC远程监控终端；最后由PC远程监控终端显示网内所有数字集群PDT基站的工作状态，当有异常情况出现时终端提示包括数字集群PDT基站的代号、故障类型和错误编号的报警信息并在简洁的操作下显示数字集群PDT基站的异常报文数据。系统框架图见附图1。
[0009]报文信息采集板包括电源模块，时钟模块，控制模块和TCP/IP协议转换模块。控制模块采用ARM作为主控芯片，通过串行端口与数字集群PDT基站的基带板相连，读取端口数据并传输给协议转换模块；TCP/IP协议转换模块通过PHY芯片从ARM的RMII端口将串行数据按照以太网协议自动打包，最终以网络数据包的形式通过网络发送至固定端口，这样设计既省去处理器的繁琐编码，又能提高网络数据包的打包速率。
[0010]电源模块采用AS1117电源芯片，通过拨码开关控制分压电阻输出两路电压，其中
3.3V电压为主控芯片供电，5V电压为其余各模块路供电；时钟模块为电路上的各功能芯片和总线提供基准频率，在电路设计上尽量靠近主芯片，使信号走线的长度缩短，使其在时钟信号的控制下协调工作，保证数据传输的精确同步性，大大减少了丢包的可能性。报文信息采集板硬件框图见附图2。
[0011]报文信息采集板的软件设计思路如下:
步骤1:数字集群PDT基站上电后，采集板程序首先初始化串口，判断串口工作是否正常，串口出现错误，整个采集系统无法正常工作。否则启动串口接收数据任务。
[0012]步骤2:将从串口接收的数据保存到接收缓存区，同时开启向网口发送数据包的定时器，防止接收缓存区长时间未接收满而导致终端不能及时更新数字集群PDT基站信息，当定时时间到，不论采集到多少数据都转换打包成网口数据包发送出去，以保证远程监控终端及时更新数字集群PDT基站的工作状态信息。
[0013]步骤3:在定时器超时，或者缓存区已满时，要重新复位定时器，并将数据转换成TCP/IP协议格式的网口数据包通过网络交换机发送到固定端口，即PC远程监控终端。
[0014]报文信息采集板软件流程图见附图3。
[0015]远程监控终端部分主要作用是通过网口接收来自各数字集群PDT基站的工作状态信息以及报文信息，所以当远程终端程序启动时应首先判断网口是否能够正常工作，若网口初始化时出现异常，则提示网口错误并退出程序。当网口初始化通过后，启动接收数据任务，接收数据包并判断格式是否正确，将正确的数据包发送给数据解析任务。
[0016]数据解析任务用于分析数据来源，消息类型，并将数据按数字集群PDT基站编号中信道机号分别存储在PC终端的数字集群PDT基站信息列表中。消息类型包括数字集群PDT基站的信道机性能参数(温度和信号强度)、射频指标(发射功率和发射频率)、时隙状态(每个信道机包含两个时隙，时隙状态是控制信道或者业务信道)、工作状态(登记、呼叫、以及数据业务流程)和故障信息五种类型。
[0017]当判断该消息的类型为非故障信息后，需要按消息类型将指定编号数字集群TOT基站上对应的信道机信息存储在PC终端的数字集群PDT基站信息列表。当用户希望获得某数字集群PDT基站工作相关信息时，只需在数字集群PDT基站列表上选择需要查看的数字集群PDT基站编号，依次查看各附属信道机，此时终端会根据用户需求读取本地存储的信息列表，将该信道机的相关信息清晰的呈现在用户界面上。
[0018]当判断该消息的类型是数字集群PDT基站故障信息后，需要进一步整理分析，并将包括数字集群PDT基站代号、故障类型和错误编号与收到的该数字集群PDT基站故障之前的报文信息一起存储在报文文件中，并在终端的显示界面显示该故障信息，发出报警信号，PC监控终端前的工作人员通过点击数字集群PDT基站故障信息后跳转到存储报文信息的页面，既能方便查看，也有利于及时排除故障。远程监控终端软件流程图见附图4。
[0019]该监控终端的Π设计条理清晰，在数字集群PDT基站列表中显示所有安装有采集板模块并向终端发送数据包的数字集群PDT基站，查看方便；点击某一个数字集群PDT基站时会显示该基站附属的所有信道机情况，当选定信道机后，通过右侧的选项卡分别查看该信道机的各项参数、报文以及业务流程，并查看当日每隔一小时上报一次的工作状态信息。该终端还能够根据实际情况配置修改数字集群PDT基站下用户和组的信息，如增加、修改、删除用户和组，为数字集群PDT基站的管理员提供方便。另外，为满足公安部门的需要，该系统的远程监控终端还可以手动配置包括发射功率、发射频率、接收功率、接收频率的射频指标，操作简便，易于掌握。
[0020]根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
【权利要求】
1.基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统，其特征在于，由报文信息采集板，网络传输，远程监控终端三部分构成； 所述报文信息采集板部分包括若干个采集板；每个采集板由电源模块，时钟模块，控制模块和TCP/IP协议转换模块构成； 控制模块采用ARM作为主控芯片，通过串行端口与数字集群PDT基站的基带板相连，读取端口数据并传输给协议转换模块；TCP/IP协议转换模块通过PHY芯片从ARM的RMII端口将串行数据按照以太网协议自动打包，最终以网络数据包的形式通过网络发送至固定端口，这样设计既省去处理器的繁琐编码，又能提高网络数据包的打包速率；电源模块采用AS1117电源芯片，通过拨码开关控制分压电阻输出两路电压，其中3.3V电压为主控芯片供电，5V电压为其余各模块路供电；时钟模块为电路上的各功能芯片和总线提供基准频率；所述网络传输部分是以IP业务为核心并由传输介质和交换机设备构成；传输介质是用来连接交换机和采集板，交换机和远程终端的电缆线，而交换机的作用是为接入交换机的各个网络节点提供独享的电信号通路，达到监控所有从属采集板的作用； 所述远程监控终端是一个运行在PC机上，基于Windows操作系统，用于远距离监控与其相连接的报文信息采集板，并对相关信息进行提取和显示的上位机软件； 报文信息采集板部分将报文信息打包后经由网络传输部分，传给PC远程监控终端部分； 基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统的工作过程是:将报文信息采集板分别配置给数字集群PDT基站上的各基带板，从基带板上数据链路层控制单元与物理层数据处理单元的串行端口读取信道机的工作状态，性能参数信息，并转换成网络包的形式发送到网口 ；交换机再通过网口将各报文信息采集板的数据发送到PC远程监控终端；最后由PC远程监控终端显示网内所有数字集群PDT基站的工作状态，当有异常情况出现时终端提示包括数字集群PDT基站代号、故障类型和错误编号的报警信息并在简洁的操作下显示数字集群PDT基站异常报文数据。
2.如权利要求1所述基于数字集群PDT基站的故障信息采集系统的工作方法，包括如下步骤: 步骤1:数字集群PDT基站上电后，采集板程序首先初始化串口，判断串口工作是否正常，串口出现错误，整个采集系统无法正常工作，否则启动串口接收数据任务； 步骤2:将从串口接收的数据保存到接收缓存区，同时开启向网口发送数据包的定时器，防止接收缓存区长时间未接收满而导致终端不能及时更新数字集群PDT基站信息，当定时时间到，不论采集到多少数据都转换打包成网口数据包发送出去，以保证远程监控终端及时更新数字集群PDT基站的工作状态信息； 步骤3:在定时器超时，或者缓存区已满时，要重新复位定时器，并将数据转换成TCP/IP协议格式的网口数据包通过网络交换机发送到固定端口，即PC远程监控终端。
【文档编号】H04L29/08GK103986775SQ201410227246
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】黄建尧, 赵精龙, 展晓洁, 窦金飞, 刘永建, 时勇 申请人:天津七一二通信广播有限公司