一种通信基站远端油机发电监控系统的制作方法

本技术涉及通信基站远程发电管理和监控，主要是涉及一种通信基站远端油机发电监控系统通信基站。

背景技术：

1、在行业及个人对通信和网络需求愈来愈高的背景下，散布各地的通信基站数量、密度、负荷都在不断增加，这也通信基站在市电因故断电后的不间断保供能力提出了更高要求。一些高山站，路远难行，不得不在山脚下交通便利的地方设置发电接入点，通过供电专线接入到高山基站内，发电接入点一般距离山上基站数百米到数千米不等，称为基站远端发电。由于站点众多，布置分散，应急保障需要耗费大量的人力、物力、财力，特别是交通不便、灾害频发的地区。

2、目前，有一些发电设备固定安装在远离基站的发电接入点，通过网络直接将信息汇集到监控平台，市电掉电后，以自动或人工远程启停的方式运行。这种方式确实降低了应急发电的时间和人力成本，但存在的问题是：1.缺少基站后备电池状态这一重要参量，开始发电的时间点，往往在电池刚开始放电时，或者电池已经过放电，长此以往，后备电池的后备时间和寿命将大受影响，降低基站不间断工作能力和可靠性。2.单一监控平台，受野外气候和网络条件限制，通信中断时有发生，对应急发电、运行维保及发电费用结算都会有影响。因此，需要摸索出更节能高效更可靠的应急保障供电方案。

技术实现思路

1、近年来iot和m2m技术快速发展，为远程设备经济快捷地融入互联网提供了可能。通过m2m端对端技术将基站与远端油机联系起来，可以获取基站后备电池的数据，合理安排发电时间点，维护电池健康，减少油机启停次数和发电时间，进一步降低损耗和费用；同时，油机各种工况参量传给云控服务器平台和用户指定监控平台，多平台冗余配置，提高监控网络可靠性，实现《yd/t 1051-2018通信局（站）电源系统总技术要求》里要求的监控系统三级网络结构，做到少人或无人值守。有鉴于此，本发明提出了一种通信基站远端油机发电监控系统。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种通信基站远端油机发电监控系统，其包括，远端油机主控单元、m2m服务器单元、基站数据采集单元、用户集中监控平台和云控服务器平台，其中，远端油机主控单元包括mcu智能管理单元和物联网通信模组，基站数据采集单元包括物联网通信模组、48v采集单元和fsu前端采集单元。其中，fsu为fieldsupervision unit的缩写。

3、远端油机主控单元时刻监测油机工况数据，并通过物联网通信模组与m2m服务器单元网络链接，实时获取基站数据采集单元上传的48v后备电池信息和控制指令，作为控制油机启停的重要依据，同时通过网络回远端传油机工况信息。

4、在以上技术方案的基础上，优选的所述的m2m服务器单元，分别与远端油机主控单元和基站48v采集单元网络链接，进行所述的48v备用电池信息和控制指令定向上传下达，实现终端对终端连接功能。

5、在以上技术方案的基础上，所述的48v备用电池信息定向上传下达，其中上传信息包括48v备用电池的实时核电状态soc，健康状态soh，启动停止指令；下达信息包括远端油机燃油位预警参数、发电时间参数、启动停止指令。

6、在以上技术方案的基础上，所述的48v备用电池采用如下公式估算当前soc，即

7、

8、其中，为k时刻48v备用电池的荷电状态；为库伦效率，其中充电时候为1，放电时候为0.9；为传感器的采样周期；为电池初始容量；为k时刻外部负载电流，充电为负，放电为正；采用二阶rc等效电路模型，其模型简单，参数测定容易。

9、所述的48v备用电池采用如下公式估算当前soh，即

10、  

11、其中，为48v备用电池寿命终止时的内阻；为当前内阻；为初始内阻。运用电池老化内阻变化模型，计算简单，能反映运行工况、环境的影响。

12、在以上技术方案的基础上，所述的物联网通信模组为3g、4g、5g或者6g中的任意一种。

13、在以上技术方案的基础上，优选的所述的48v采集单元，一端与物联网通信模组信号连接，并与m2m服务器单元网络链接；另一端与fsu前端采集单元通过rs485连接，采集48v后备电池电压数据，传递fsu指令和应答。

14、在以上技术方案的基础上，优选的所述的fsu前端采集单元，一端与48v采集单元rs485连接，另一端与用户集中监控平台网络链接。

15、在以上技术方案的基础上，所述的远端油机主控单元、m2m服务器单元，通信基站数据采集单元，形成第1层通信网络；所述的远端油机主控单元、云控服务器平台、通信基站数据采集单元形成第2层通信网络；所述的通信基站数据采集单元与用户集中监控平台，形成第3层通信网络。

16、在以上技术方案的基础上，优选的所述的用户集中监控平台，与fsu前端采集单元网络链接，集中监控包括远端油机、基站、48v备用电池、温湿度传感器、烟雾传感器在内的各类设备的工况数据，统一指挥和合理调度；

17、所述的云控服务器平台，与远端油机主控单元网络链接，与用户集中监控平台共享远程油机数据，作为后备平台，同时也作为无集中监控平台用户的信息平台。

18、在以上技术方案的基础上，优选的还包括远端油机现场人机交互接口，根据单相和三相、汽油机和柴油机的不同发电需求，配置油机启停、发电时间、燃油位预警工作参数和联网参数。

19、在以上技术方案的基础上，优选的还包括远端油机主控单元对基站数据采集单元的发电判据的处理：如远端油机主控单元对市电状态、基站48v备用电池电压，以及远程油机与基站m2m通信中断等状况的处理，来确保远程油机及时发电。

20、本发明的一种通信基站远端油机发电监控系统相对于现有技术具有以下有益效果：

21、通过m2m服务器单元的设置，实现端对端通信技术，解决基站与远程油机的信息传递问题，为优化发电管理提供重要依据，及时控制油机启停，最大程度保障基站的应急电力，降低退服几率；

22、多平台数据共享方案，数据同源但网络链路不同，既可以满足不同层级用户需求，也可以在服务器拥塞、网路异常等极端条件下，提供冗余和后备信息平台。

技术特征：

1.一种通信基站远端油机发电监控系统，其包括，远端油机主控单元、m2m服务器单元、基站数据采集单元、用户集中监控平台和云控服务器平台，其中，远端油机主控单元包括mcu智能管理单元和物联网通信模组，基站数据采集单元包括物联网通信模组、48v采集单元和fsu前端采集单元，其特征在于：

2.如权利要求1所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：所述的m2m服务器单元，分别与远端油机主控单元和基站48v采集单元网络链接，进行所述的48v备用电池信息和控制指令定向上传下达。

3. 如权利要求2所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：所述的48v备用电池信息定向上传下达，其中，上传信息包括48v备用电池的实时核电状态soc，健康状态soh，启动停止指令；下达信息包括远端油机燃油位预警参数、发电时间参数、启动停止指令。

4.如权利要求3所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：所述的48v备用电池采用如下公式估算当前soc，即

5.如权利要求1所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：所述的48v采集单元，一端与物联网通信模组通过rs485连接，并与m2m服务器单元网络链接；另一端与fsu前端采集单元通过rs485连接，采集48v后备电池电压数据，传递fsu指令和应答。

6.如权利要求1所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：所述的fsu前端采集单元，一端与48v采集单元通过rs485连接，另一端与用户集中监控平台网络链接。

7.如权利要求5或6所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：所述的远端油机主控单元、m2m服务器单元，通信基站数据采集单元，形成第1层通信网络；所述的远端油机主控单元、云控服务器平台、通信基站数据采集单元形成第2层通信网络；所述的通信基站数据采集单元与用户集中监控平台，形成第3层通信网络。

8.如权利要求1所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：所述的用户集中监控平台，集中监控远端油机、基站、48v备用电池、温湿度传感器、烟雾传感器的工况数据，进行指令下达和调度；所述的云控服务器平台，与用户集中监控平台共享远程油机数据，作为后备平台，同时也作为无集中监控平台用户的信息平台。

9.如权利要求1所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：还包括远端油机现场人机交互接口，根据单相和三相、汽油机和柴油机的不同发电需求，配置油机启停、发电时间、燃油位预警工作参数和联网参数。

10.如权利要求1所述的通信基站远端油机发电监控系统，其特征在于：还包括远端油机主控单元对基站数据采集单元的发电判据的处理，其中具体为远端油机主控单元对市电状态，48v备用电池电压，以及远端油机与基站m2m通信中断的状况的处理。

技术总结
本发明提出了一种通信基站远端油机发电监控系统，其包括，远端油机主控单元、M2M服务器单元、基站数据采集单元、用户集中监控平台和云控服务器平台，其中，远端油机主控单元包括MCU智能管理单元和物联网通信模组，基站数据采集单元包括物联网通信模组、48V采集单元和FSU前端采集单元，远端油机主控单元时刻监测油机工况数据，并通过物联网通信模组与M2M服务器单元网络链接，实时获取基站数据采集单元上传的48V备用电池信息和控制指令，与现有技术相比，及时了解各站点油机工况，为合理调度和及时维保提供支撑；及时控制油机启停，最大程度保障基站的应急电力，降低退服几率。

技术研发人员：朱承满,袁敦朋,彭泽章,周鹏飞,杨威,吴志诚,郑晓敏
受保护的技术使用者：武汉一龙技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13