基于安卓的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)

張兵，唐愛東

(宣化科技職業(yè)學(xué)院，河北張家口075000)

基于安卓的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)

張兵，唐愛東

(宣化科技職業(yè)學(xué)院，河北張家口075000)

在分析通信電源基本構(gòu)成的基礎(chǔ)上，提出了一種基于Android 4.2操作系統(tǒng)的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的方案。對系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和闡述，并對監(jiān)控系統(tǒng)中所應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。結(jié)果表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性強(qiáng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

通信電源；監(jiān)控系統(tǒng)；智能手機(jī)；安卓

作為通信系統(tǒng)的源動(dòng)力，通信電源對于保證整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的暢通具有重要的作用。隨著通信技術(shù)的不斷更新，通信網(wǎng)絡(luò)對通信電源的要求也越來越高，為進(jìn)一步適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和通信性能的要求，提高通信系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，通信電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

通信電源的技術(shù)發(fā)展主要集中在以下五個(gè)方面[1]：(1)智能化的監(jiān)控技術(shù)；(2)零壓零流的“軟”開關(guān)技術(shù)；(3)數(shù)字化的電源技術(shù)；(4)小型化、輕量化、模塊化；(5)電磁兼容(EMC)技術(shù)。為了滿足通信電源設(shè)備平均無故障時(shí)間(MTBF)100 000 h以上的基本要求，這兩項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)要齊頭并進(jìn)，共同發(fā)展。除此之外，監(jiān)控的靈活性也成為開發(fā)控制系統(tǒng)所必須考慮的事情。因此，本設(shè)計(jì)提出了一種基于Android平臺智能手機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)主要采用Eclipse編程工具下的Java語言進(jìn)行開發(fā)，只要在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)，工作人員就可能通過Android手機(jī)實(shí)現(xiàn)對通信基站電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大方便了監(jiān)控的有效實(shí)現(xiàn)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，它是一個(gè)集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新成果而構(gòu)成的計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)。它必須能夠?qū)崿F(xiàn)三遙功能：遙測、遙信和遙控；在一些必要的場合，還要實(shí)現(xiàn)遙視功能。

通信電源系統(tǒng)通常由交流配電、開關(guān)電源和蓄電池組等部分組成。其中交流配電部分由市電、柴油發(fā)電機(jī)組、市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏、防雷器、低壓配電系統(tǒng)和保護(hù)接地系統(tǒng)構(gòu)成，給整個(gè)通信基站提供可靠的交流電力供應(yīng)。開關(guān)電源由交流配電屏、整流器、直流配電屏組成，通信基站提供直流電力供應(yīng)。蓄電池組作為備用直流供電設(shè)備，在交流停電后為設(shè)備供電。

目前，大多數(shù)通信電源及其環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)都分為三個(gè)層次來完成，具體模式如圖1所示。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

其中，現(xiàn)場監(jiān)控單元主要由市電監(jiān)測、蓄電池監(jiān)測、開關(guān)電源監(jiān)測、局部溫度和現(xiàn)場報(bào)警處理模塊組成，具體需要監(jiān)測的內(nèi)容如表1所示。區(qū)域監(jiān)控中心一般設(shè)在地市一級的管理區(qū)域內(nèi)，將通信基站的現(xiàn)場監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡(luò)形式傳送至區(qū)域監(jiān)控中心，中心內(nèi)設(shè)有24 h監(jiān)控人員，可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場基站電源及環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)觀看，并在系統(tǒng)報(bào)警時(shí)及時(shí)作出反應(yīng)。

集中控制中心一般設(shè)在省一級的主管中心，主要對下一

級監(jiān)控系統(tǒng)上報(bào)的重大故障問題進(jìn)行技術(shù)及行政上的處理。

2 系統(tǒng)通信模塊設(shè)計(jì)

在通信基站電源監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的通信是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，其功能主要體現(xiàn)在三方面：第一方面是各通信電源底層采集數(shù)據(jù)及控制命令的傳輸，這一部分集中在現(xiàn)場監(jiān)控單元，主要的特點(diǎn)是設(shè)備比較集中，通信要求準(zhǔn)確及時(shí)。在本設(shè)計(jì)中，采用CAN總線的形式來完成這一部分的通信。CAN是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，而且可以構(gòu)成多主系統(tǒng)，相應(yīng)的通信介質(zhì)采用光導(dǎo)纖維，保證了系統(tǒng)的高性能、高可靠性，同時(shí)具有高可靠性和低成本的優(yōu)點(diǎn)；第二方面是將現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)上傳至區(qū)域監(jiān)控中心，現(xiàn)場監(jiān)控單元設(shè)置單片機(jī)，可以作為數(shù)據(jù)和控制命令上傳下達(dá)的中間接力環(huán)節(jié)，同時(shí)在單片機(jī)上安裝小流量卡，利用小流量卡采用無線傳輸?shù)姆绞綄⑿畔魉椭羺^(qū)域監(jiān)控中心。當(dāng)傳輸信息中含有一些視頻等大容量信息時(shí)，就要采用4G卡等大容量卡來完成。數(shù)據(jù)上傳至區(qū)域監(jiān)控中心時(shí)，區(qū)域監(jiān)控中心設(shè)有服務(wù)器，大多數(shù)的數(shù)據(jù)處理功能在此完成，服務(wù)器中設(shè)有大型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫存儲有設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)閾值參數(shù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)等，并能過相應(yīng)的監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，從而得出設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際狀況。當(dāng)一些運(yùn)行數(shù)據(jù)超出閾值范圍時(shí)，系統(tǒng)將作報(bào)警處理，值守人員依據(jù)分析結(jié)果作出運(yùn)行狀態(tài)的判斷，并發(fā)出控制命令。在過去的監(jiān)控系統(tǒng)中，還可以通過短信等方式通知不在區(qū)域監(jiān)控中心的其他工作人員，以便協(xié)調(diào)工作，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，但是短信相應(yīng)有其不可靠性，因此，本設(shè)計(jì)在這一部分利用安卓系統(tǒng)開發(fā)了完整的移動(dòng)終端監(jiān)控系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可用性。通信系統(tǒng)的第三部分是區(qū)域監(jiān)控中心與集中控制中心之間的通信，這一部分由于工作地點(diǎn)相對固定且工作環(huán)境較好，一般采用Internet網(wǎng)進(jìn)行通信，在安全性要求高的地方可采用專網(wǎng)專線，或者采用VPN技術(shù)來構(gòu)建保密通道來提高安全性。

3 基于Android的監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)

本系統(tǒng)利用Eclipse，通過添加Android插件，Java語言編寫，匹配Android SDK的方式進(jìn)行開發(fā)。

為了保證系統(tǒng)反映的及時(shí)性，本系統(tǒng)的功能并不復(fù)雜，主要框架如圖2所示。

在以上的功能中，區(qū)域監(jiān)控中心與移動(dòng)終端之間的通信是編程實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)。本軟件使用的是基于UDP協(xié)議的Socket網(wǎng)絡(luò)編程。具體程序如下：

圖2 手機(jī)APP程序總體框架

4 結(jié)論

Android是一種采作框架結(jié)構(gòu)的移動(dòng)終端操作系統(tǒng)，具有應(yīng)用性強(qiáng)，分布面廣的特點(diǎn)[2]。本文利用Java開發(fā)了基于Android的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)試驗(yàn)證明，具有應(yīng)用靈活，可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

[1]崔恒源.移動(dòng)通信基站電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D].長沙：湖南大學(xué)，2009：16-18.

[2]寧栗.基于Android平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2011：12-14.

Developmentof communication power supply monitoring system based on Android

ZHANG Bing，TANG Ai-dong
(Xuanhua Science&Technology VocationalCollege，Zhangjiakou Hebei075000，China)

On the basis of the analysis of the basic com posing of communication power supp ly，a kind of communication power supply monitoring system solution was put forward based on Android 4.2 operating system. The total design of system was described and analyzed，and the key techniques were studied and designed.The im plementation of the system was presented.The results prove that the system is stable，reliable，and has good application prospects.

communication power supp ly;monitoring system;smartphone;Android

TM 91

A

1002-087 X(2016)07-1508-02

2016-02-25

張兵(1977—)，男，河北省人，研究生，講師，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)。