通過基站塔桅智能巡檢工具提升基礎(chǔ)管理的研究

朱建林，邱軍，陳姍妮

（1.中國電信股份有限公司寧波分公司，浙江 寧波 315020；2.中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司寧波市分公司，浙江 寧波 315020）

通過基站塔桅智能巡檢工具提升基礎(chǔ)管理的研究

朱建林1，邱軍1，陳姍妮2

（1.中國電信股份有限公司寧波分公司，浙江 寧波 315020；2.中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司寧波市分公司，浙江 寧波 315020）

針對傳統(tǒng)塔桅巡檢方式存在的弊端，介紹了浙江電信分公司開發(fā)的智能巡檢系統(tǒng)，可在提高塔桅巡檢的準(zhǔn)確性和時效性的同時大大降低塔桅成本。智能巡檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡易友好，只需借助塔桅巡檢客戶端手機與后臺管理系統(tǒng)即可。巡檢人員直接通過巡檢客戶端手機測量天線方位角與傾角，然后通過CDMA網(wǎng)絡(luò)上報給后臺管理系統(tǒng)，減少了傳統(tǒng)巡檢方式的后續(xù)處理環(huán)節(jié)，提高了巡檢效率。

塔桅巡檢天饋信息智能巡檢巡檢客戶端手機后臺管理系統(tǒng)

1　引言

隨著移動通信的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來越廣，基站數(shù)量也越來越多，而每年2次的塔桅巡檢工作隨之帶來了大量的數(shù)據(jù)整理、記錄、入庫、更新等工作，運維工作量增加與運維力量薄弱之間的矛盾日益突出。當(dāng)前基站塔桅維護的方式主要以代維公司為主，采用人工現(xiàn)場填寫表格再進行匯總，定期錄入局方后臺的傳統(tǒng)方式，實時性低、效率低下且容易出錯，并堆積了大量紙質(zhì)文檔，不能滿足移動通信的高速發(fā)展。

基站塔桅智能巡檢系統(tǒng)是為了提升運營商基站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量和穩(wěn)定性，提高設(shè)備巡檢效率而采用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推出的設(shè)備智能巡檢新方式。目標(biāo)是優(yōu)化巡檢流程，提高人員工作效率，并為網(wǎng)絡(luò)維護與優(yōu)化提供良好的支撐。系統(tǒng)由巡檢人員攜帶的巡檢客戶端（Android手機）和后臺管理系統(tǒng)組成。巡檢客戶端通過移動網(wǎng)絡(luò)與后臺實時連接，在巡檢過程中通過二維碼識別技術(shù)實現(xiàn)對巡檢基站的定位和對巡檢人員的任務(wù)跟蹤，從而實現(xiàn)巡檢工作的流程化管理、智能化跟蹤和無紙化操作，順應(yīng)了信息化管理的要求。

2　塔桅智能巡檢系統(tǒng)的優(yōu)勢

2.1傳統(tǒng)塔桅巡檢方式存在的問題

傳統(tǒng)塔桅巡檢流程圖如圖1所示：

圖1　傳統(tǒng)塔桅巡檢流程圖

目前基站巡檢都是采用坡度儀來測量基站天線傾角（機械），使用羅盤來測量天線方位角，使用筆與紙來記錄測量結(jié)果，在長期的實踐過程中暴露出傳統(tǒng)巡檢方式的一些弊端，具體歸納如下：

（1）不同的塔工因技能、責(zé)任心等而異測量結(jié)果誤差大，且不易回溯；

（2）塔工上塔測量完傾角等信息后，在塔上記錄起來不方便；

（3）塔工在填寫巡檢記錄時，可能存在填寫或讀取錯誤；

（4）塔桅巡檢工作存在舞弊空間，人沒上塔而隨意填寫巡檢記錄，甚至一次填寫多次巡檢記錄，而此類舞弊現(xiàn)象難以管控；

（5）塔桅巡檢記錄分散在各個基站機房里，匯總周期長且工作量大；

（6）大量紙質(zhì)記錄不方便查閱與存檔，也不夠環(huán)保。

2.2智能塔桅巡檢系統(tǒng)優(yōu)勢

針對傳統(tǒng)塔桅巡檢方式存在的諸多問題，簡易友好的智能塔桅巡檢系統(tǒng)應(yīng)運而生。代維人員使用巡檢客戶端手機通過CDMA網(wǎng)絡(luò)與后端管理系統(tǒng)連接，只要客戶端手機掃描一下基站天饋上的二維碼，即可與智能巡檢系統(tǒng)服務(wù)器交換數(shù)據(jù)，獲取基站天饋相關(guān)信息，巡檢結(jié)果可直接通過CDMA網(wǎng)絡(luò)上傳給后臺管理系統(tǒng)。智能塔桅巡檢流程圖如圖2所示：

圖2　智能塔桅巡檢流程圖

智能巡檢有效地克服了傳統(tǒng)巡檢方式的諸多問題與不便，具體如下：

（1）巡檢客戶端手機測量方式比傳統(tǒng)的羅盤和坡度儀要簡單，可減少人工誤差；

（2）塔工上塔用客戶端手機測量了方位角與傾角后，直接通過CDMA網(wǎng)絡(luò)將測量出來的天饋信息反饋給后端管理系統(tǒng)，避免了人工讀寫錯誤；

（3）只有塔工上塔后用客戶端手機掃描基站二維碼才表示進行了巡檢，排除了巡檢人員舞弊的可能，方便管理；

（4）天饋巡檢記錄不用記在機房而是直接傳給后端服務(wù)器，這樣匯總方便、及時，可節(jié)省大量中間過程的人工工作量和人力成本；

（5）智能巡檢系統(tǒng)通過CDMA網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖朔?wù)器，避免了紙質(zhì)檔案，更環(huán)保。

2.3智能塔桅巡檢與傳統(tǒng)方式效果對比

智能巡檢效率明顯要高于傳統(tǒng)巡檢，兩者對比如表1所示：

表1　智能巡檢與傳統(tǒng)巡檢效果對比

可以看出，智能塔桅巡檢系統(tǒng)在克服傳統(tǒng)方式諸多問題的同時，將樣本區(qū)域數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確率從80%提升至95%，并將巡檢效率從1周以上提升至5分鐘。

3　平臺介紹

3.1整體架構(gòu)

智能塔桅巡檢系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示：

圖3　智能塔桅巡檢系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.2核心技術(shù)

壓縮機的開車模式分為熱態(tài)和冷態(tài)兩種模式，其區(qū)別主要體現(xiàn)在暖機時間和升速速率上。壓縮機控制系統(tǒng)(CCS)根據(jù)汽輪機輪室溫度來自動確定開車模式，并按照預(yù)設(shè)的暖機時間和升速速率升速暖機。輪室溫度和390 ℃比較，高于390 ℃選擇熱態(tài)模式，低于390 ℃選擇冷態(tài)模式。壓縮機升速曲線如圖2所示。

（1）二維碼應(yīng)用

◆可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號、圖型等；

◆貯存數(shù)據(jù)量大，可用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無需另接數(shù)據(jù)庫；

◆保密性高（可加密）；

◆安全級別最高時，損污50%仍可讀取完整信息；

◆可支持一碼多用。

（2）方位角測試

通過前置攝像頭模擬鏡面，并利用手機內(nèi)置傳感器實現(xiàn)指南針功能獲取當(dāng)前的手機朝向的方位角，以此實現(xiàn)方位角的測量。

（3）俯仰角測試

3.3開發(fā)工具及運行環(huán)境

（1）開發(fā)工具：Android SDK

Android SDK是Android專屬的軟件開發(fā)工具包，用于為特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺、操作系統(tǒng)等建立應(yīng)用軟件的開發(fā)工具。Android是一個對第三方軟件完全開放的平臺，開發(fā)者在為其開發(fā)程序時擁有更大的自由度。

（2）終端運行環(huán)境：Android 2.3及以上版本

3.4數(shù)據(jù)安全

（1）傳輸安全

上傳前數(shù)據(jù)保存在手機內(nèi)存中，上傳成功后才會清空本地數(shù)據(jù)；使用dec2加密。

（2）存儲安全

數(shù)據(jù)庫存放在服務(wù)器中，服務(wù)器對數(shù)據(jù)庫只開放后臺和接口程序的修改權(quán)限，而后臺和接口都有賬號的限制，只有對應(yīng)的賬號才可以上傳數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的安全。

3.5易用性

平臺開發(fā)的使用對象，其能力跨度很大。為了能夠更好地服務(wù)代維人員，大量按鍵使用了下拉菜單選項。

3.6擴展需求

系統(tǒng)預(yù)留接口，可供二次開發(fā)。

4　系統(tǒng)功能介紹

4.1整體功能概述

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)分為巡檢客戶端和系統(tǒng)管理后臺2部分。

（2）系統(tǒng)用戶

本系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同，用戶分為代維巡檢人員和后臺操作人員。

（3）功能列表

◆巡檢客戶端：二維碼解碼，數(shù)據(jù)回讀，特定參數(shù)測量，巡檢記錄錄入，拍照和站點數(shù)據(jù)打包上傳；

◆系統(tǒng)管理后臺：二維碼管理，用戶管理，數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)導(dǎo)出，維護進度查詢。

4.2整體功能詳細(xì)說明

（1）基站基礎(chǔ)信息

◆掃描基站二維碼，獲取基站基礎(chǔ)信息；

◆省份、城市、行政歸屬、地理歸屬、基站站號、BTS ID、基站名稱、基站別名、基站拼音、Cell ID、機房歸屬、代維單位、維護人、維護人電話、基站地址、扇區(qū)地址、BTS配置、設(shè)備編號、天饋安裝時間由后臺新建站點時錄入，客戶端獲取信息并變灰，字段變灰則表示客戶端不允許修改；

◆站點經(jīng)緯度，現(xiàn)場實時定位獲得（手機GPS自動獲?。?/p>

（2）基站塔桅信息

◆塔桅名稱、詳細(xì)地址，由基站名稱和基站地址關(guān)聯(lián)，手機終端獲取數(shù)據(jù)變灰，不可輸入；

◆塔桅類型、塔桅材質(zhì)、塔桅基礎(chǔ)、鐵塔高度等，要求根據(jù)現(xiàn)場實際情況錄入。

（3）扇區(qū)天饋數(shù)據(jù)1

◆新建扇區(qū)后可由下拉菜單選擇不同扇區(qū)；

◆扇區(qū)PN碼、天線數(shù)量、基站天線編碼、天線型號、增益等，要求根據(jù)現(xiàn)場實際情況錄入；

◆天線俯仰角，調(diào)用俯仰角測試模塊測試，獲取數(shù)值；

◆扇區(qū)經(jīng)緯度，現(xiàn)場實時定位獲得（手機GPS自動獲?。?/p>

◆扇區(qū)天線照片，調(diào)用手機相機拍照（每扇區(qū)3張，可從左至右按1、2、3命名）。

（4）扇區(qū)天饋數(shù)據(jù)2

◆可由下拉菜單選擇不同扇區(qū)；

◆天線方位角，調(diào)用方位角測試模塊測試，獲取數(shù)值；

◆扇區(qū)全景照片，調(diào)用手機相機拍照（限1張）。

（5）塔桅維護數(shù)據(jù)

◆根據(jù)基站基礎(chǔ)信息中的機房歸屬（電信/非電信）來獲取不同的維護表單；

◆基礎(chǔ)維護、塔體維護、防腐處理、防雷接地、其他維護，不同維護項目中各包含若干分項，要求根據(jù)現(xiàn)場情況判斷填寫情況或測試數(shù)值；

◆維護小結(jié)，維護人員可根據(jù)整體維護情況填寫；

◆問題點照片，調(diào)用手機相機拍照（可按發(fā)現(xiàn)順序用數(shù)字命名）。

（6）數(shù)據(jù)上傳

各分項數(shù)據(jù)提交后，保存在手機內(nèi)存中。點擊基站基礎(chǔ)信息界面中的維護數(shù)據(jù)上傳按鈕，上傳數(shù)據(jù)并清空相應(yīng)內(nèi)存數(shù)據(jù)。

（7）數(shù)據(jù)導(dǎo)出

后臺終端操作時可選中對應(yīng)基站，并進行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，后臺操作人員可根據(jù)導(dǎo)出表格進行編輯打印。

（8）維護進度查詢

根據(jù)每次維護數(shù)據(jù)上傳的時間，制成行政區(qū)域維護進度柱狀圖，可使電信公司及代維公司領(lǐng)導(dǎo)直觀地看到當(dāng)前半年各區(qū)域的維護進度，如圖4所示。

5　系統(tǒng)工作流程

5.1登陸系統(tǒng)

后臺用戶通過賬號及密碼登錄智能塔桅巡檢管理系統(tǒng)，登錄后界面如圖5所示。

5.2新建站點

通過“網(wǎng)站管理-二維碼管理-新增二維碼站”，并輸入該站點相關(guān)基礎(chǔ)維護信息。

5.3獲取對應(yīng)二維碼

通過“網(wǎng)站管理-二維碼管理-二維碼信息”，可點擊下載二維碼，并制作二維碼標(biāo)簽粘貼在基站上，供巡檢人員進站維護時掃描后獲取基站基本信息。

5.4現(xiàn)場巡檢

手機客戶端掃描二維碼，獲取站點基礎(chǔ)信息，并逐項完成各巡檢事項，最后上傳數(shù)據(jù)。手機客戶端的界面如圖6所示。

5.5巡檢結(jié)果檢查與管理

后臺操作人員在“網(wǎng)站管理-站點管理-站點信息”中查看巡檢情況，并可借助圖表了解當(dāng)前維護進度。

圖5　智能巡檢后臺管理界面

圖6　手機客戶端界面

6　結(jié)束語

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時性的管理難點歷來是基層無線工程師們最頭疼的環(huán)節(jié)。除了管理環(huán)節(jié)上有難點之外，人為因素造成的差異也難以克服。本工具通過智能手機現(xiàn)場客觀測量并利用移動互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)場及時回傳的實現(xiàn)原理，在實際應(yīng)用中體現(xiàn)出克服這些問題的能力。

從另一個角度看，創(chuàng)新電子流程的技術(shù)解決方案縮短了流程環(huán)節(jié)，大大節(jié)省了人力成本和時間成本，可以作為基層工作集約化思路的好實例。

隨著3G、4G網(wǎng)絡(luò)的不斷建設(shè)，中國電信的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模將越來越大，同一個天面上會架設(shè)多種制式的天線，維護工作的難度與強度也越來越大，傳統(tǒng)的巡檢方式難以適應(yīng)日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。智能巡檢方式不僅能克服傳統(tǒng)巡檢方式的弊端，而且適用4G基站的巡檢，并可以將CDMA、EV-DO基站與LTE基站同時管理，極大地提高了運維與優(yōu)化工作效率。

[1] 馮軍. 無線網(wǎng)絡(luò)——安裝、調(diào)試與維護[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2004.

[2] 萬曉榆,萬敏,李怡濱. CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2003.

[3] 劉乃安. Android操作系統(tǒng)與應(yīng)用開發(fā)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2012.

[4] 王亦然,王瑞堯. 基于Android的二維碼掃描系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用, 2013(12): 151.

[5] 王波,沈朝陽,朱裕江. 手機二維碼技術(shù)及業(yè)務(wù)發(fā)展[J].通信世界, 2007(30): 4-5.★

朱建林：學(xué)士畢業(yè)于中國計量學(xué)院，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司寧波分公司無線維護中心，從事無線網(wǎng)絡(luò)維護管理工作。

邱軍：碩士畢業(yè)于華南理工大學(xué)，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司寧波分公司無線維護中心，從事無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。

陳姍妮：工程師，學(xué)士畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)，現(xiàn)任職于中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司寧波市分公司運行維護部，主要負(fù)責(zé)無線設(shè)備維護工作。

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

責(zé)任編輯：袁婷yuanting@mbcom.cn

引用格式：朱建林,邱軍,陳姍妮. 通過基站塔桅智能巡檢工具提升基礎(chǔ)管理的研究[J]. 移動通信, 2015,39(16): 91-96.