基于CM300和SM79164的基站監控系統

摘 要：介紹了一種采用高性能8位單片機SM79164作為主要控制芯片的通信基站環(huán)境和動(dòng)力監控系統的設計，該系統使用各種高性能傳感器采集基站里的環(huán)境和動(dòng)力參數，利用串口攝像頭獲取基站里的圖像，在初步分析和處理數據后，通過(guò)CDMA2000―1X模塊CM300與中心機房建立TCP／IP連接，把所有數據傳送回主機，主機將信息進(jìn)一步處理后通知相關(guān)維護人員，從而實(shí)現了對基站的實(shí)時(shí)監控，提高了基站動(dòng)力設備和通信設備運行的可靠性。
關(guān)鍵詞：通信基站；環(huán)境監控CM300；SM79164

0 引 言
隨著(zhù)現代通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，通信機房的數量急劇增加，在提高通信服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，對通信機房的管理也提出更高的要求。傳統的監控系統主要針對基站的電源設備和環(huán)境參量等對象，利用各種檢測設備進(jìn)行監控，當有情況發(fā)生時(shí)，使用GSM模塊發(fā)送短信的告警方式。這種告警方式傳輸數據量小，根本不能夠用于傳送圖像，而且短信延時(shí)大，也不能及時(shí)通知到維護技術(shù)人員。為解決這個(gè)問(wèn)題，我們采用CDMA2000―1X空中接口技術(shù)代替GSM技術(shù)，這種技術(shù)擁有153 Kb／s的全雙工無(wú)線(xiàn)傳輸數據的能力，監控系統在此基礎上與中心機房建立起TCP／IP連接，進(jìn)行數據傳輸，這樣既能實(shí)現告警及時(shí)性，又能滿(mǎn)足傳送圖像的需求。此外，為了減少能源浪費和降低基站運營(yíng)成本，還使用了紅外遙控技術(shù)對基站的空調進(jìn)行控制。
該系統采用新茂公司高性能8位單片機SM79164作為主控芯片，選用華為公司的CM300作為通信模塊，使用各種高性能傳感器，配備高速率的串口攝像頭。該系統實(shí)現了中心機房對基站設備和環(huán)境參量的集中的實(shí)時(shí)的可視化監控，通過(guò)該系統可以及時(shí)發(fā)現設備故障并快速地排除，節約了人力資源成本，實(shí)現了基站的無(wú)人值守，提高了動(dòng)力設備、通信設備運行的可靠性，從而降低了基站系統的運行成本，提高了移動(dòng)通信系統運行的可靠性及服務(wù)質(zhì)量。

1 硬件設計
1．1 功能描述
圖1為基站監控系統硬件結構框圖，該系統選用新茂公司SM79164作為MCU。SM79164采用基本的8052作為內核，最高工作頻率可以達到35 MHz，內部擁有64 KB的片上FLASH和4 KB的RAM。系統針對基站電源設備、空調設備和基站的環(huán)境參量等對象，利用溫度、門(mén)磁、紅外、煙感、水浸、電壓和電流等傳感器實(shí)現對監控對象的數據采集。采集到的各種參數經(jīng)過(guò)MCU簡(jiǎn)單的處理后，室內的溫度、電池的電壓和電流等信息將顯示在液晶屏上。如果測量到室內溫度不在設置的溫度范圍內，則通過(guò)紅外遙控控制空調開(kāi)或者關(guān)。當檢測到異常情況時(shí)，系統立即發(fā)出聲光報警，并啟動(dòng)CM300通信模塊和中心機房建立TCP／IP連接，開(kāi)啟串口攝像頭，把采集的參數和圖像數據一起傳送回機房，由中心機房進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

1．2 CM300模塊
CM300是華為公司推出的一款無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊，支持短消息、高質(zhì)量語(yǔ)音和無(wú)線(xiàn)數據等業(yè)務(wù)。該模塊工作電壓為3．3～4．5 V，工作頻段為800 MHz。模塊采用CDMA2000―1X空中接口技術(shù)，擁有153 Kb／s的全雙工無(wú)線(xiàn)傳輸數據的能力，涵蓋CDMA所有的標準的語(yǔ)音和數據應用的AT指令。該模塊內嵌了TCp／IP協(xié)議，用戶(hù)通過(guò)簡(jiǎn)單的AT命令就能實(shí)現數據傳輸。
CM300模塊還提供了一個(gè)8位LCD接口、一個(gè)標準的IIC接口、一個(gè)標準的USB接口和2路RS 232雙工串口，串口的最大速率達到230．4 Kb／s。本系統中的MCU就是通過(guò)其中一個(gè)串口與CM300之間進(jìn)行數據通信的，通信使用的波特率采用230．4 Kb／s。但是SM79164只有一個(gè)串口，不能滿(mǎn)足同時(shí)與串口攝像頭和CM300通信的需要，因此我們采取兩個(gè)模塊共用一個(gè)串口的方法。圖2為單片機串口復用框圖，CD4053是三組兩路模擬開(kāi)關(guān)芯片，由SM79164的一個(gè)I／O引腳作為它的選通信號。