[发明专利]室外天线姿态检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别是一种天线姿态检测装置及方法，利用磁场方向传感器模块和重力加速度方向传感器计算室外天线的安装位置及方向，利用GPS模块检测室外天线的物理位置及变化方向，可用于对室外天线的各个方向的姿态进行全方位检测。

背景技术

近几年，随着无线语音、数据等业务的海量增加，移动、联通及电信三大运营商的室外天线的安装和维护替换的数量也在迅速增加，为了更好地为用户服务，使无线的空中信号在各个深度区域传播质量更好，各种频段的无线信号场强和信号在空间的传输更加稳定。天线摆放位置和日常运行维护是各个运用商每年都必须投入大量资金和人力的主要方向，各大运营商每年在全国范围内都要经常对室外天线进行不间断的巡检和测试，以防因为天线被盗走或由于高空大风吹歪天线影响信号的有效覆盖，影响用户的正常业务，不仅维护金额巨大，而且浪费人力。

室外天线检测装置不仅为运营商减少了维护检测方面的人力负担和资金负担，还能将室外正在使用的天线的各个姿态的状态实时传到网管中心为用户提供实时的状态信息，使运营商能够及时知道天线的状态和好坏，合理的对天线进行姿态调整和替换，而且室外天线检测装置为工程施工方提供方便快捷的安装方式。目前室外天线检测装置，只能检测室外天线的高度和机械下倾角，不能对天线的所有状态包括：水平方位角、垂直机械下倾角、垂直横滚角进行实时的检测。如果因意外情况，使天线在横滚角方向和水平方位角发生剧烈变化时，运营商将无法及时获取有效状态信息并迅速定点维护，从而造成天线覆盖的区域发生变化，导致客户手机或无线终端大面积瘫痪，产生无法估量的损失；

本发明的目的在于针对上述已有技术存在的不足，提供一种室外天线检测装置，以通过对磁场方向的监测和校正，计算天线水平方位角的变化，通过对标准的重力加速度方向的监测和校正，计算天线横滚角和机械下倾角的精准变化，通过对天线GPS的监测计算出天线物理位置变化，从而实现对天线各个方向的姿态进行全面检测，为用户提供实时的状态检测信息，便于用户实时发现室外天线的异常情况及迅速维护。

为实现上述目的，本发明的检测装置包括：悬挂板1、悬挂上盖板3、控制主板7、内置结构支架8、悬挂下盖板12、壳体顶板6、壳体底板11、和壳体17；控制主板7固定在结构支架8上，结构支架8固定在壳体底板11上，壳体顶板6与悬挂上盖板3固定连接，壳体底板11与悬挂下盖板12固定连接，悬挂上盖板3和悬挂下盖板12分别与悬挂板1固定连接，壳体顶板6、壳体底板11、和壳体17之间相互扣合形成一体结构；

所述的控制主板7，包括：

无线网卡：用于发送和接收无线信号模块；

磁场传感器模块：用于检测以地球磁场方向为基准的天线在三维空间的X1、Y1、Z1轴方向的实时变化信息，传输给主控芯片CPU；

重力加速度传感器模块：用于检测以重力加速度方向为基准的天线在三维空间的X2、Y2、Z2轴方向的实时变化信息，传输给主控芯片CPU；

GPS模块：用于检测天线的物理位置的变化信息，传输给主控芯片CPU；

主控芯片CPU：用于对磁场传感器模块、重力加速度传感器模块、GPS模块传输实时信息进行分析，分别计算出天线水平方位角的角度变化、机械下倾角、横滚角的角度变化、物理位置的偏移和天线实际海拔高度的变化，并将计算信息通过无线网卡以无线信号的方式发送给远端网管中心。

上述室外天线姿态检测装置，其中壳体17是铝合金材质的长方体结构。

上述室外天线姿态检测装置，其中壳体底板11上设有两个外接孔，分别是第一外接孔10和第二外接孔13，第一外接孔10连接外部电源和工业标准的485数据信号线；第二外接孔13用于与基站内的其他天线配置的室外天线检测装置相连接。

上述室外天线姿态检测装置，其中，悬挂板1、悬挂上盖板3、内置结构支架8、悬挂下盖板12、壳体顶板6、壳体底板11和壳体17均采用5052的铝合金材质。

上述室外天线姿态检测装置，其中悬挂板1的两边设有U型安装孔19。

为实现上述目的，本发明的检测方法包括如下步骤：

1)将检测装置固定在室外天线的背板上，使检测装置与天线安装方向同向，壳体底板和天线的下端口的方向一致；

2)当室外天线发生水平方向转动时，磁场传感器模块将检测到的以地球磁场方向为基准的天线在三维空间的X1、Y1、Z1轴方向的变化信息传输到主控芯片CPU，主控芯片CPU计算出天线水平方向方位角的角度变化值：

A＝Tan(ΔY1/Z1)，