基于安卓的通信电源监控系统的研发

张兵，唐爱东

(宣化科技职业学院，河北张家口075000)

基于安卓的通信电源监控系统的研发

张兵，唐爱东

(宣化科技职业学院，河北张家口075000)

在分析通信电源基本构成的基础上，提出了一种基于Android 4.2操作系统的通信电源监控系统的方案。对系统的总体结构进行了分析和阐述，并对监控系统中所应用到的关键技术进行了详细的研究，设计并实现了该系统。结果表明，该系统运行稳定，可靠性强，具有广阔的应用前景。

通信电源；监控系统；智能手机；安卓

作为通信系统的源动力，通信电源对于保证整个通信网络的畅通具有重要的作用。随着通信技术的不断更新，通信网络对通信电源的要求也越来越高，为进一步适应经济发展和通信性能的要求，提高通信系统的运行可靠性，通信电源监控系统应运而生。

通信电源的技术发展主要集中在以下五个方面[1]：(1)智能化的监控技术；(2)零压零流的“软”开关技术；(3)数字化的电源技术；(4)小型化、轻量化、模块化；(5)电磁兼容(EMC)技术。为了满足通信电源设备平均无故障时间(MTBF)100 000 h以上的基本要求，这两项技术的研发要齐头并进，共同发展。除此之外，监控的灵活性也成为开发控制系统所必须考虑的事情。因此，本设计提出了一种基于Android平台智能手机的远程监控系统的设计方案。该系统主要采用Eclipse编程工具下的Java语言进行开发，只要在无线网络覆盖的范围内，工作人员就可能通过Android手机实现对通信基站电源系统的实时监控，极大方便了监控的有效实现。

1 系统总体设计

通信电源监控系统是一个分布式计算机监控系统，它是一个集中并融合了传感器技术、现代计算机技术、通信技术和网络技术的最新成果而构成的计算机集成系统。它必须能够实现三遥功能：遥测、遥信和遥控；在一些必要的场合，还要实现遥视功能。

通信电源系统通常由交流配电、开关电源和蓄电池组等部分组成。其中交流配电部分由市电、柴油发电机组、市电油机转换屏、防雷器、低压配电系统和保护接地系统构成，给整个通信基站提供可靠的交流电力供应。开关电源由交流配电屏、整流器、直流配电屏组成，通信基站提供直流电力供应。蓄电池组作为备用直流供电设备，在交流停电后为设备供电。

目前，大多数通信电源及其环境的监控系统都分为三个层次来完成，具体模式如图1所示。

图1 监控系统网络拓扑结构

其中，现场监控单元主要由市电监测、蓄电池监测、开关电源监测、局部温度和现场报警处理模块组成，具体需要监测的内容如表1所示。区域监控中心一般设在地市一级的管理区域内，将通信基站的现场监控数据通过各种网络形式传送至区域监控中心，中心内设有24 h监控人员，可以实现对现场基站电源及环境监控数据的实时观看，并在系统报警时及时作出反应。

集中控制中心一般设在省一级的主管中心，主要对下一

级监控系统上报的重大故障问题进行技术及行政上的处理。

2 系统通信模块设计

在通信基站电源监控系统中，数据的通信是一个重要的环节，其功能主要体现在三方面：第一方面是各通信电源底层采集数据及控制命令的传输，这一部分集中在现场监控单元，主要的特点是设备比较集中，通信要求准确及时。在本设计中，采用CAN总线的形式来完成这一部分的通信。CAN是一种串行数据通信协议，而且可以构成多主系统，相应的通信介质采用光导纤维，保证了系统的高性能、高可靠性，同时具有高可靠性和低成本的优点；第二方面是将现场采集数据上传至区域监控中心，现场监控单元设置单片机，可以作为数据和控制命令上传下达的中间接力环节，同时在单片机上安装小流量卡，利用小流量卡采用无线传输的方式将信息传送至区域监控中心。当传输信息中含有一些视频等大容量信息时，就要采用4G卡等大容量卡来完成。数据上传至区域监控中心时，区域监控中心设有服务器，大多数的数据处理功能在此完成，服务器中设有大型数据库，数据库存储有设备的标准阈值参数、实时运行参数、历史数据等，并能过相应的监控程序实现对这些数据的统计和分析，从而得出设备运行的实际状况。当一些运行数据超出阈值范围时，系统将作报警处理，值守人员依据分析结果作出运行状态的判断，并发出控制命令。在过去的监控系统中，还可以通过短信等方式通知不在区域监控中心的其他工作人员，以便协调工作，保证系统运行的可靠性，但是短信相应有其不可靠性，因此，本设计在这一部分利用安卓系统开发了完整的移动终端监控系统，提高了系统的可用性。通信系统的第三部分是区域监控中心与集中控制中心之间的通信，这一部分由于工作地点相对固定且工作环境较好，一般采用Internet网进行通信，在安全性要求高的地方可采用专网专线，或者采用VPN技术来构建保密通道来提高安全性。

3 基于Android的监控系统的开发

本系统利用Eclipse，通过添加Android插件，Java语言编写，匹配Android SDK的方式进行开发。

为了保证系统反映的及时性，本系统的功能并不复杂，主要框架如图2所示。

在以上的功能中，区域监控中心与移动终端之间的通信是编程实现的重点。本软件使用的是基于UDP协议的Socket网络编程。具体程序如下：

图2 手机APP程序总体框架

4 结论

Android是一种采作框架结构的移动终端操作系统，具有应用性强，分布面广的特点[2]。本文利用Java开发了基于Android的通信电源监控系统。经试验证明，具有应用灵活，可靠性强的优点。

[1]崔恒源.移动通信基站电源监控系统的设计及实现[D].长沙：湖南大学，2009：16-18.

[2]宁栗.基于Android平台的视频监控系统的设计[D].北京：北京邮电大学，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

张兵(1977—)，男，河北省人，研究生，讲师，主要研究方向为计算机。