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)學院，河北張家口075000)

在分析通信電源基本構成的基礎上，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)的總體結構進行了分析和闡述，并對監(jiān)控系統(tǒng)中所應用到的關鍵技術進行了詳細的研究，設計并實現(xiàn)了該系統(tǒng)。結果表明，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠性強，具有廣闊的應用前景。

通信電源；監(jiān)控系統(tǒng)；智能手機；安卓

作為通信系統(tǒng)的源動力，通信電源對于保證整個通信網絡的暢通具有重要的作用。隨著通信技術的不斷更新，通信網絡對通信電源的要求也越來越高，為進一步適應經濟發(fā)展和通信性能的要求，提高通信系統(tǒng)的運行可靠性，通信電源監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。

通信電源的技術發(fā)展主要集中在以下五個方面[1]：(1)智能化的監(jiān)控技術；(2)零壓零流的“軟”開關技術；(3)數(shù)字化的電源技術；(4)小型化、輕量化、模塊化；(5)電磁兼容(EMC)技術。為了滿足通信電源設備平均無故障時間(MTBF)100 000 h以上的基本要求，這兩項技術的研發(fā)要齊頭并進，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，本設計提出了一種基于Android平臺智能手機的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案。該系統(tǒng)主要采用Eclipse編程工具下的Java語言進行開發(fā)，只要在無線網絡覆蓋的范圍內，工作人員就可能通過Android手機實現(xiàn)對通信基站電源系統(tǒng)的實時監(jiān)控，極大方便了監(jiān)控的有效實現(xiàn)。

1 系統(tǒng)總體設計

通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)，它是一個集中并融合了傳感器技術、現(xiàn)代計算機技術、通信技術和網絡技術的最新成果而構成的計算機集成系統(tǒng)。它必須能夠實現(xiàn)三遙功能：遙測、遙信和遙控；在一些必要的場合，還要實現(xiàn)遙視功能。

通信電源系統(tǒng)通常由交流配電、開關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)電機組、市電油機轉換屏、防雷器、低壓配電系統(tǒng)和保護接地系統(tǒng)構成，給整個通信基站提供可靠的交流電力供應。開關電源由交流配電屏、整流器、直流配電屏組成，通信基站提供直流電力供應。蓄電池組作為備用直流供電設備，在交流停電后為設備供電。

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

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)網絡拓撲結構

其中，現(xiàn)場監(jiān)控單元主要由市電監(jiān)測、蓄電池監(jiān)測、開關電源監(jiān)測、局部溫度和現(xiàn)場報警處理模塊組成，具體需要監(jiān)測的內容如表1所示。區(qū)域監(jiān)控中心一般設在地市一級的管理區(qū)域內，將通信基站的現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據通過各種網絡形式傳送至區(qū)域監(jiān)控中心，中心內設有24 h監(jiān)控人員，可以實現(xiàn)對現(xiàn)場基站電源及環(huán)境監(jiān)控數(shù)據的實時觀看，并在系統(tǒng)報警時及時作出反應。

集中控制中心一般設在省一級的主管中心，主要對下一

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

2 系統(tǒng)通信模塊設計

在通信基站電源監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)據的通信是一個重要的環(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，主要的特點是設備比較集中，通信要求準確及時。在本設計中，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)據通信協(xié)議，而且可以構成多主系統(tǒng)，相應的通信介質采用光導纖維，保證了系統(tǒng)的高性能、高可靠性，同時具有高可靠性和低成本的優(yōu)點；第二方面是將現(xiàn)場采集數(shù)據上傳至區(qū)域監(jiān)控中心，現(xiàn)場監(jiān)控單元設置單片機，可以作為數(shù)據和控制命令上傳下達的中間接力環(huán)節(jié)，同時在單片機上安裝小流量卡，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。當傳輸信息中含有一些視頻等大容量信息時，就要采用4G卡等大容量卡來完成。數(shù)據上傳至區(qū)域監(jiān)控中心時，區(qū)域監(jiān)控中心設有服務器，大多數(shù)的數(shù)據處理功能在此完成，服務器中設有大型數(shù)據庫，數(shù)據庫存儲有設備的標準閾值參數(shù)、實時運行參數(shù)、歷史數(shù)據等，并能過相應的監(jiān)控程序實現(xiàn)對這些數(shù)據的統(tǒng)計和分析，從而得出設備運行的實際狀況。當一些運行數(shù)據超出閾值范圍時，系統(tǒng)將作報警處理，值守人員依據分析結果作出運行狀態(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)調工作，保證系統(tǒng)運行的可靠性，但是短信相應有其不可靠性，因此，本設計在這一部分利用安卓系統(tǒng)開發(fā)了完整的移動終端監(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相對固定且工作環(huán)境較好，一般采用Internet網進行通信，在安全性要求高的地方可采用專網專線，或者采用VPN技術來構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的方式進行開發(fā)。

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

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

圖2 手機APP程序總體框架

4 結論

Android是一種采作框架結構的移動終端操作系統(tǒng)，具有應用性強，分布面廣的特點[2]。本文利用Java開發(fā)了基于Android的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)。經試驗證明，具有應用靈活，可靠性強的優(yōu)點。

[1]崔恒源.移動通信基站電源監(jiān)控系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)[D].長沙：湖南大學，2009：16-18.

[2]寧栗.基于Android平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計[D].北京：北京郵電大學，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，主要研究方向為計算機。