通过基站塔桅智能巡检工具提升基础管理的研究

朱建林，邱军，陈姗妮

（1.中国电信股份有限公司宁波分公司，浙江 宁波 315020；2.中国联合网络通信有限公司宁波市分公司，浙江 宁波 315020）

通过基站塔桅智能巡检工具提升基础管理的研究

朱建林1，邱军1，陈姗妮2

（1.中国电信股份有限公司宁波分公司，浙江 宁波 315020；2.中国联合网络通信有限公司宁波市分公司，浙江 宁波 315020）

针对传统塔桅巡检方式存在的弊端，介绍了浙江电信分公司开发的智能巡检系统，可在提高塔桅巡检的准确性和时效性的同时大大降低塔桅成本。智能巡检系统结构简易友好，只需借助塔桅巡检客户端手机与后台管理系统即可。巡检人员直接通过巡检客户端手机测量天线方位角与倾角，然后通过CDMA网络上报给后台管理系统，减少了传统巡检方式的后续处理环节，提高了巡检效率。

塔桅巡检天馈信息智能巡检巡检客户端手机后台管理系统

1　引言

随着移动通信的发展，通信网络的覆盖范围越来越广，基站数量也越来越多，而每年2次的塔桅巡检工作随之带来了大量的数据整理、记录、入库、更新等工作，运维工作量增加与运维力量薄弱之间的矛盾日益突出。当前基站塔桅维护的方式主要以代维公司为主，采用人工现场填写表格再进行汇总，定期录入局方后台的传统方式，实时性低、效率低下且容易出错，并堆积了大量纸质文档，不能满足移动通信的高速发展。

基站塔桅智能巡检系统是为了提升运营商基站基础数据质量和稳定性，提高设备巡检效率而采用移动互联网技术推出的设备智能巡检新方式。目标是优化巡检流程，提高人员工作效率，并为网络维护与优化提供良好的支撑。系统由巡检人员携带的巡检客户端（Android手机）和后台管理系统组成。巡检客户端通过移动网络与后台实时连接，在巡检过程中通过二维码识别技术实现对巡检基站的定位和对巡检人员的任务跟踪，从而实现巡检工作的流程化管理、智能化跟踪和无纸化操作，顺应了信息化管理的要求。

2　塔桅智能巡检系统的优势

2.1传统塔桅巡检方式存在的问题

传统塔桅巡检流程图如图1所示：

图1　传统塔桅巡检流程图

目前基站巡检都是采用坡度仪来测量基站天线倾角（机械），使用罗盘来测量天线方位角，使用笔与纸来记录测量结果，在长期的实践过程中暴露出传统巡检方式的一些弊端，具体归纳如下：

（1）不同的塔工因技能、责任心等而异测量结果误差大，且不易回溯；

（2）塔工上塔测量完倾角等信息后，在塔上记录起来不方便；

（3）塔工在填写巡检记录时，可能存在填写或读取错误；

（4）塔桅巡检工作存在舞弊空间，人没上塔而随意填写巡检记录，甚至一次填写多次巡检记录，而此类舞弊现象难以管控；

（5）塔桅巡检记录分散在各个基站机房里，汇总周期长且工作量大；

（6）大量纸质记录不方便查阅与存档，也不够环保。

2.2智能塔桅巡检系统优势

针对传统塔桅巡检方式存在的诸多问题，简易友好的智能塔桅巡检系统应运而生。代维人员使用巡检客户端手机通过CDMA网络与后端管理系统连接，只要客户端手机扫描一下基站天馈上的二维码，即可与智能巡检系统服务器交换数据，获取基站天馈相关信息，巡检结果可直接通过CDMA网络上传给后台管理系统。智能塔桅巡检流程图如图2所示：

图2　智能塔桅巡检流程图

智能巡检有效地克服了传统巡检方式的诸多问题与不便，具体如下：

（1）巡检客户端手机测量方式比传统的罗盘和坡度仪要简单，可减少人工误差；

（2）塔工上塔用客户端手机测量了方位角与倾角后，直接通过CDMA网络将测量出来的天馈信息反馈给后端管理系统，避免了人工读写错误；

（3）只有塔工上塔后用客户端手机扫描基站二维码才表示进行了巡检，排除了巡检人员舞弊的可能，方便管理；

（4）天馈巡检记录不用记在机房而是直接传给后端服务器，这样汇总方便、及时，可节省大量中间过程的人工工作量和人力成本；

（5）智能巡检系统通过CDMA网络把数据传输到后端服务器，避免了纸质档案，更环保。

2.3智能塔桅巡检与传统方式效果对比

智能巡检效率明显要高于传统巡检，两者对比如表1所示：

表1　智能巡检与传统巡检效果对比

可以看出，智能塔桅巡检系统在克服传统方式诸多问题的同时，将样本区域数据库准确率从80%提升至95%，并将巡检效率从1周以上提升至5分钟。

3　平台介绍

3.1整体架构

智能塔桅巡检系统架构如图3所示：

图3　智能塔桅巡检系统架构图

3.2核心技术

压缩机的开车模式分为热态和冷态两种模式，其区别主要体现在暖机时间和升速速率上。压缩机控制系统(CCS)根据汽轮机轮室温度来自动确定开车模式，并按照预设的暖机时间和升速速率升速暖机。轮室温度和390 ℃比较，高于390 ℃选择热态模式，低于390 ℃选择冷态模式。压缩机升速曲线如图2所示。

（1）二维码应用

◆可直接显示英文、中文、数字、符号、图型等；

◆贮存数据量大，可用扫描仪直接读取内容，无需另接数据库；

◆保密性高（可加密）；

◆安全级别最高时，损污50%仍可读取完整信息；

◆可支持一码多用。

（2）方位角测试

通过前置摄像头模拟镜面，并利用手机内置传感器实现指南针功能获取当前的手机朝向的方位角，以此实现方位角的测量。

（3）俯仰角测试

3.3开发工具及运行环境

（1）开发工具：Android SDK

Android SDK是Android专属的软件开发工具包，用于为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件的开发工具。Android是一个对第三方软件完全开放的平台，开发者在为其开发程序时拥有更大的自由度。

（2）终端运行环境：Android 2.3及以上版本

3.4数据安全

（1）传输安全

上传前数据保存在手机内存中，上传成功后才会清空本地数据；使用dec2加密。

（2）存储安全

数据库存放在服务器中，服务器对数据库只开放后台和接口程序的修改权限，而后台和接口都有账号的限制，只有对应的账号才可以上传数据，从而保证数据的安全。

3.5易用性

平台开发的使用对象，其能力跨度很大。为了能够更好地服务代维人员，大量按键使用了下拉菜单选项。

3.6扩展需求

系统预留接口，可供二次开发。

4　系统功能介绍

4.1整体功能概述

（1）系统结构

本系统分为巡检客户端和系统管理后台2部分。

（2）系统用户

本系统根据系统结构的不同，用户分为代维巡检人员和后台操作人员。

（3）功能列表

◆巡检客户端：二维码解码，数据回读，特定参数测量，巡检记录录入，拍照和站点数据打包上传；

◆系统管理后台：二维码管理，用户管理，数据管理，数据导出，维护进度查询。

4.2整体功能详细说明

（1）基站基础信息

◆扫描基站二维码，获取基站基础信息；

◆省份、城市、行政归属、地理归属、基站站号、BTS ID、基站名称、基站别名、基站拼音、Cell ID、机房归属、代维单位、维护人、维护人电话、基站地址、扇区地址、BTS配置、设备编号、天馈安装时间由后台新建站点时录入，客户端获取信息并变灰，字段变灰则表示客户端不允许修改；

◆站点经纬度，现场实时定位获得（手机GPS自动获取）。

（2）基站塔桅信息

◆塔桅名称、详细地址，由基站名称和基站地址关联，手机终端获取数据变灰，不可输入；

◆塔桅类型、塔桅材质、塔桅基础、铁塔高度等，要求根据现场实际情况录入。

（3）扇区天馈数据1

◆新建扇区后可由下拉菜单选择不同扇区；

◆扇区PN码、天线数量、基站天线编码、天线型号、增益等，要求根据现场实际情况录入；

◆天线俯仰角，调用俯仰角测试模块测试，获取数值；

◆扇区经纬度，现场实时定位获得（手机GPS自动获取）；

◆扇区天线照片，调用手机相机拍照（每扇区3张，可从左至右按1、2、3命名）。

（4）扇区天馈数据2

◆可由下拉菜单选择不同扇区；

◆天线方位角，调用方位角测试模块测试，获取数值；

◆扇区全景照片，调用手机相机拍照（限1张）。

（5）塔桅维护数据

◆根据基站基础信息中的机房归属（电信/非电信）来获取不同的维护表单；

◆基础维护、塔体维护、防腐处理、防雷接地、其他维护，不同维护项目中各包含若干分项，要求根据现场情况判断填写情况或测试数值；

◆维护小结，维护人员可根据整体维护情况填写；

◆问题点照片，调用手机相机拍照（可按发现顺序用数字命名）。

（6）数据上传

各分项数据提交后，保存在手机内存中。点击基站基础信息界面中的维护数据上传按钮，上传数据并清空相应内存数据。

（7）数据导出

后台终端操作时可选中对应基站，并进行数据导出，后台操作人员可根据导出表格进行编辑打印。

（8）维护进度查询

根据每次维护数据上传的时间，制成行政区域维护进度柱状图，可使电信公司及代维公司领导直观地看到当前半年各区域的维护进度，如图4所示。

5　系统工作流程

5.1登陆系统

后台用户通过账号及密码登录智能塔桅巡检管理系统，登录后界面如图5所示。

5.2新建站点

通过“网站管理-二维码管理-新增二维码站”，并输入该站点相关基础维护信息。

5.3获取对应二维码

通过“网站管理-二维码管理-二维码信息”，可点击下载二维码，并制作二维码标签粘贴在基站上，供巡检人员进站维护时扫描后获取基站基本信息。

5.4现场巡检

手机客户端扫描二维码，获取站点基础信息，并逐项完成各巡检事项，最后上传数据。手机客户端的界面如图6所示。

5.5巡检结果检查与管理

后台操作人员在“网站管理-站点管理-站点信息”中查看巡检情况，并可借助图表了解当前维护进度。

图5　智能巡检后台管理界面

图6　手机客户端界面

6　结束语

基础数据的准确性、及时性的管理难点历来是基层无线工程师们最头疼的环节。除了管理环节上有难点之外，人为因素造成的差异也难以克服。本工具通过智能手机现场客观测量并利用移动互联网实现现场及时回传的实现原理，在实际应用中体现出克服这些问题的能力。

从另一个角度看，创新电子流程的技术解决方案缩短了流程环节，大大节省了人力成本和时间成本，可以作为基层工作集约化思路的好实例。

随着3G、4G网络的不断建设，中国电信的网络规模将越来越大，同一个天面上会架设多种制式的天线，维护工作的难度与强度也越来越大，传统的巡检方式难以适应日益复杂的网络结构。智能巡检方式不仅能克服传统巡检方式的弊端，而且适用4G基站的巡检，并可以将CDMA、EV-DO基站与LTE基站同时管理，极大地提高了运维与优化工作效率。

[1] 冯军. 无线网络——安装、调试与维护[M]. 北京: 电子工业出版社, 2004.

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[4] 王亦然,王瑞尧. 基于Android的二维码扫描系统设计与实现[J]. 数字技术与应用, 2013(12): 151.

[5] 王波,沈朝阳,朱裕江. 手机二维码技术及业务发展[J].通信世界, 2007(30): 4-5.★

朱建林：学士毕业于中国计量学院，现任职于中国电信股份有限公司宁波分公司无线维护中心，从事无线网络维护管理工作。

邱军：硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国电信股份有限公司宁波分公司无线维护中心，从事无线网络优化工作。

陈姗妮：工程师，学士毕业于浙江工业大学，现任职于中国联合网络通信有限公司宁波市分公司运行维护部，主要负责无线设备维护工作。

Research on Fundamental Management Enhancement Based on BTS’s Tower Intelligent Inspection System

ZHU Jian-lin1, QIU Jun1, CHEN Shan-ni2

(1. China Telecom Co., Ltd., Ningbo Branch, Ningbo 315020, China; 2. China United Network Communications Group Co., Ltd., Ningbo Branch, Ningbo 315020, China)

In view of defects of traditional tower mast inspection, the intelligent inspection system developed by Zhejiang Telecom Branch was introduced, which is able to enhance tower inspection accuracy and greatly reduce the cost of tower mast. The structure of the intelligent inspection system is simple and easy-to-use. It includes the tower mast inspection client mobile phone and the background management. Inspector measures antenna azimuth and inclination angle directly by means of inspection mobile phone client and then reports the results to backstage management system through CDMA network. It not only reduces the subsequent processing links of traditional inspection, but enhances inspection effi ciency as well.

tower mast inspectionantenna feed informationintelligent inspectioninspection mobile phone client backstage management system

10.3969/j.issn.1006-1010.2015.16.018

TN929.5

A

1006-1010(2015)16-0091-06

2015-05-17

责任编辑：袁婷yuanting@mbcom.cn

引用格式：朱建林,邱军,陈姗妮. 通过基站塔桅智能巡检工具提升基础管理的研究[J]. 移动通信, 2015,39(16): 91-96.