專利名稱：基站/機(jī)房空調(diào)智能節(jié)電控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，其中涉及到模糊控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、紅外編解碼技術(shù) 和嵌入式編程技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，是一種涉及到溫度檢測(cè)、空調(diào)紅外控制和分區(qū)控溫的基站/ 機(jī)房智能節(jié)電控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信行業(yè)的快速發(fā)展，全國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大，通信企 業(yè)設(shè)備運(yùn)行的耗電量已經(jīng)成為不斷增加的重要成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國(guó)內(nèi)各大電信運(yùn)營(yíng)商的能 源消耗中，電力消耗大約占80%以上。而在電力消耗中，基站/機(jī)房耗電大約占70%以上， 在數(shù)量眾多的基站/機(jī)房、模塊局中，空調(diào)用電量基本占基站/機(jī)房或模塊局用電量的50% 以上，有的甚至高達(dá)60%以上。造成基站/機(jī)房空調(diào)耗能過(guò)高的關(guān)鍵因素主要有以下兩個(gè)方面
。在基站/機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及選型中，空調(diào)的運(yùn)行方式均按最大負(fù)荷設(shè)定，而在實(shí) 際運(yùn)行中，基站/機(jī)房熱負(fù)荷隨外界環(huán)境如晝夜溫差、季節(jié)變換等因數(shù)的影響存在比較大 的波動(dòng)，最小時(shí)甚至還不到設(shè)計(jì)負(fù)荷的10%，也就是說(shuō)基站/機(jī)房在大多數(shù)時(shí)間里并不是 處在最大負(fù)荷狀態(tài)下。人工設(shè)定空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的方法不能實(shí)時(shí)跟蹤基站/機(jī)房溫度的變化 而調(diào)整空調(diào)運(yùn)行方式，存在很大的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。二是基站/機(jī)房?jī)?nèi)真正需要制冷的是基站/機(jī)房設(shè)備和蓄電池，讓空調(diào)冷氣充滿 整個(gè)基站/機(jī)房，造成了極大的浪費(fèi)。目前基站/機(jī)房空調(diào)的節(jié)能主要采用的是以下兩種方案
一是新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)。新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)利用基站/機(jī)房室內(nèi)外溫差形成熱交換，依靠通風(fēng) 將基站/機(jī)房?jī)?nèi)的熱量帶走，達(dá)到降低基站/機(jī)房?jī)?nèi)部溫度的目的。當(dāng)室外溫度較低時(shí)，關(guān) 閉空調(diào)，通過(guò)新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)將室外冷空氣經(jīng)過(guò)濾后引入基站/機(jī)房?jī)?nèi)對(duì)設(shè)備散熱。當(dāng)室外 溫度高于要求值時(shí)，系統(tǒng)控制啟動(dòng)空調(diào)運(yùn)行。這種方式受到環(huán)境的限制。部分地區(qū)空氣質(zhì)量 比較差，自然風(fēng)引入雖經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾仍然不能避免引入灰塵，導(dǎo)致基站/機(jī)房潔凈度下降， 影響通信設(shè)備的運(yùn)行安全。另外，在空氣濕度比較大的時(shí)候，通過(guò)直通風(fēng)的方式也解決不了 基站/機(jī)房?jī)?nèi)濕度大的問(wèn)題，仍然需要開啟空調(diào)除濕。二是熱交換器節(jié)能系統(tǒng)。熱交換器節(jié)能系統(tǒng)是在完全隔離內(nèi)外空氣的前提下，利 用外界冷源，對(duì)內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行冷卻，達(dá)到減少空調(diào)運(yùn)行時(shí)間以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。使用兩組風(fēng) 機(jī)，分別抽吸外部的冷空氣(外循環(huán))和內(nèi)部的熱空氣(內(nèi)循環(huán))，冷、熱空氣在熱交換芯體中 進(jìn)行熱量交換。通過(guò)熱交換芯體膜片，內(nèi)部熱空氣放出熱量，溫度降低，降溫后的冷空氣從 機(jī)柜上方吹出。外部的冷空氣在通過(guò)芯體內(nèi)膜片時(shí)吸收內(nèi)部空氣的熱量，溫度升高，被加熱 的外部空氣被直接送出基站/機(jī)房外。熱交換器節(jié)能系統(tǒng)的熱交換效率相對(duì)較低、投資成 本高，節(jié)能效果不夠顯著。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服基站/機(jī)房空調(diào)耗電量大的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基站/機(jī)房空調(diào)智 能節(jié)電控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)基站/機(jī)房的溫濕度，對(duì)基站/機(jī)房的空調(diào)、風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥進(jìn)行 模糊控制，將基站/機(jī)房的環(huán)境溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)的同時(shí)，節(jié)省空調(diào)制冷空間，大大 節(jié)省空調(diào)的耗電量。一種基站/機(jī)房空調(diào)智能節(jié)電控制系統(tǒng)，它包括智能節(jié)電主控器、溫濕度測(cè)量?jī)x、 紅外模塊、基站/機(jī)房設(shè)備密封罩、蓄電池密封罩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥和風(fēng)管。智能節(jié)電主控器采用模糊控制技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)的前端數(shù)據(jù)采集獲取基站/機(jī)房環(huán) 境數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)程序模糊運(yùn)算，得出控制策略，按照控制的策略將控制任務(wù)分配給系統(tǒng)的其他 設(shè)備，使系統(tǒng)的設(shè)備協(xié)調(diào)工作。所述的智能節(jié)電主控器采用模糊控制算法，將基站/機(jī)房環(huán)境的溫度、濕度和分 區(qū)的溫度、濕度以及當(dāng)前時(shí)間的溫、濕度變化趨勢(shì)作為輸入的數(shù)據(jù)，根據(jù)模糊控制的模型， 得出控制策略，然后將控制任務(wù)分配給系統(tǒng)的設(shè)備執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)智能控制。溫濕度測(cè)量?jī)x用于檢測(cè)溫度和濕度，并將檢測(cè)的結(jié)果提供給智能節(jié)電主控器。所述的溫濕度測(cè)量?jī)x由溫度傳感器、濕度傳感器和控制器組成，溫濕度傳感器安 裝于基站/機(jī)房設(shè)備密封罩、蓄電池密封罩、基站/機(jī)房?jī)?nèi)，基站/機(jī)房外陽(yáng)面和基站/機(jī) 房外陰面等。紅外模塊用于控制空調(diào)，紅外模塊先學(xué)習(xí)空調(diào)遙控器的紅外控制命令，并存儲(chǔ)在 模塊中，然后根據(jù)從系統(tǒng)通信總線接收到的控制命令，選擇相應(yīng)的紅外命令，通過(guò)紅外線的 形式發(fā)送出去，控制空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)。所述的紅外模塊可以學(xué)習(xí)空調(diào)遙控器的紅外控制指令，并能根據(jù)從通信總線上接 收到的控制命令，選擇相應(yīng)的紅外控制指令，遙控空調(diào)?；?機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩用于將基站/機(jī)房設(shè)備和蓄電池設(shè)備分別 密封于一個(gè)獨(dú)立的空間內(nèi)進(jìn)行單獨(dú)制冷，通過(guò)縮小空調(diào)的制冷空間，來(lái)提高空調(diào)制冷效率， 進(jìn)而達(dá)到省電效果。將空調(diào)的冷風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥和風(fēng)管直接注入基站/機(jī)房設(shè)備密封罩 和蓄電池密封罩內(nèi)。所述的基站/機(jī)房設(shè)備密封罩、蓄電池密封罩用于將基站/機(jī)房設(shè)備和蓄電池設(shè) 備分別建立一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)進(jìn)行單獨(dú)制冷，根據(jù)分區(qū)內(nèi)的環(huán)境需求以及當(dāng)前時(shí)間外部環(huán)境 的溫度變化趨勢(shì)，智能節(jié)電主控器控制空調(diào)、風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥，實(shí)現(xiàn)分區(qū)的溫度調(diào)節(jié)?；?機(jī) 房設(shè)備密封罩、蓄電池密封罩用隔熱高分子有機(jī)材料做成，既防止冷氣傳導(dǎo)過(guò)快到空氣中， 又縮小了空調(diào)的制冷空間，大大提高了空調(diào)制冷效率，進(jìn)而達(dá)到省電效果。風(fēng)機(jī)用于抽取空調(diào)輸出的冷氣，通過(guò)風(fēng)管輸送給基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池 密封罩內(nèi)。所述的風(fēng)機(jī)安裝在空調(diào)出風(fēng)口附近，當(dāng)需要對(duì)分區(qū)進(jìn)行制冷時(shí)，風(fēng)機(jī)抽取空調(diào)輸 出的冷風(fēng)。風(fēng)閥用于控制在基站/機(jī)房空調(diào)1和基站/機(jī)房空調(diào)2輸送冷風(fēng)時(shí)的管道選擇， 如當(dāng)需要將空調(diào)1的冷風(fēng)輸送到基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩內(nèi)時(shí)，通往空調(diào)1 的風(fēng)閥打開，而將空調(diào)2的風(fēng)閥關(guān)閉。所述的風(fēng)閥安裝在空調(diào)出風(fēng)管三通的兩端，當(dāng)需要對(duì)空調(diào)進(jìn)行切換制冷時(shí)，控制
4風(fēng)閥可以選擇空調(diào)的輸送管路。所述的風(fēng)管從空調(diào)的出風(fēng)口通往基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩。風(fēng)管用 于空調(diào)冷氣的輸送。智能節(jié)電主控器采用模糊控制算法，將室外的溫度、濕度，室內(nèi)的溫度、濕度，基站 /機(jī)房密封罩內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度和蓄電池密封罩內(nèi)的溫度、濕度作為輸入的數(shù)據(jù)，以及當(dāng) 前時(shí)間(年、月、日、時(shí))的綜合分析，根據(jù)模糊控制的模型，得出控制策略，然后將控制任務(wù) 分配給系統(tǒng)的設(shè)備執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)智能控制。溫濕度測(cè)量?jī)x由溫度傳感器、濕度傳感器和控制器組成。紅外模塊可以學(xué)習(xí)空調(diào)遙控器的紅外控制指令，并能根據(jù)從通信總線上接收到的 控制命令，選擇相應(yīng)的紅外控制指令，遙控空調(diào)?；?機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩用于分別建立一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)進(jìn)行單獨(dú) 制冷，通過(guò)縮小空調(diào)的制冷空間，來(lái)提高空調(diào)制冷效率，進(jìn)而更好地達(dá)到省電效果。另外根 據(jù)分區(qū)內(nèi)的環(huán)境需求，智能節(jié)電主控器控制空調(diào)、風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥，實(shí)現(xiàn)分區(qū)的溫度調(diào)節(jié)。風(fēng)機(jī)安裝在空調(diào)出風(fēng)口附近，當(dāng)需要對(duì)分區(qū)進(jìn)行制冷時(shí)，風(fēng)機(jī)抽取空調(diào)輸出的冷 風(fēng)。風(fēng)閥安裝在風(fēng)管三通的兩端，當(dāng)需要切換空調(diào)對(duì)分區(qū)進(jìn)行制冷時(shí)，控制風(fēng)閥可以 選擇空調(diào)的輸送管路。風(fēng)管從空調(diào)的出風(fēng)口通往基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩。本發(fā)明的有益效果如下
1、節(jié)電系統(tǒng)能節(jié)約基站/機(jī)房空調(diào)的耗電量，減少基站/機(jī)房的營(yíng)運(yùn)成本。2、節(jié)電系統(tǒng)能監(jiān)測(cè)基站/機(jī)房的溫度和濕度。


圖1為基站/機(jī)房空調(diào)智能節(jié)電電控制系統(tǒng)構(gòu)圖； 圖2為溫濕度測(cè)量?jī)x安裝分布結(jié)構(gòu)圖3為紅外模塊結(jié)構(gòu)圖； 圖4智能節(jié)電主控器結(jié)構(gòu)圖5為基站/機(jī)房空調(diào)智能節(jié)電控制系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)采用模塊化的溫濕度測(cè)量?jī)x進(jìn)行基站/機(jī)房溫濕度數(shù)據(jù)的采集， 以RS485方式傳輸至智能主控器，智能主控器有專用的通訊芯片，通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部管理模塊 的控制，系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)按預(yù)先的安排，有條不紊地傳送到智能主控器，由于響應(yīng)的時(shí)間迅 速，智能主控器能達(dá)到對(duì)基站/機(jī)房環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收。智能主控器通過(guò)通信接口與 監(jiān)控中心相連，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源源不斷發(fā)送到監(jiān)控中心，管理人員即可實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí) 時(shí)了解基站/機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。由此增加了管理人員的反應(yīng)靈敏程度，確?；?站/機(jī)房的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
為保證系統(tǒng)的可高運(yùn)行，節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)由節(jié)能主控器進(jìn)行集中控制處理， 集中控制系統(tǒng)的運(yùn)行及數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)，并通過(guò)通信接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。主控 器記錄系統(tǒng)異常狀況并做相應(yīng)的處理措施。
權(quán)利要求
一種基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其的特征在于，它包括智能節(jié)電主控器、溫濕度測(cè)量?jī)x、紅外模塊、蓄電池密封罩、基站/機(jī)房設(shè)備密封罩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥和風(fēng)管智能節(jié)電主控器采用模糊控制技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)的前端數(shù)據(jù)采集獲取基站/機(jī)房環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)程序模糊運(yùn)算，得出控制策略，按照控制的策略將控制任務(wù)分配給系統(tǒng)的其他設(shè)備，使系統(tǒng)的設(shè)備協(xié)調(diào)工作；溫濕度測(cè)量?jī)x用于檢測(cè)溫度和濕度，并將檢測(cè)的結(jié)果提供給智能節(jié)電主控器；紅外模塊用于控制空調(diào)，紅外模塊先學(xué)習(xí)空調(diào)遙控器的紅外控制命令，并存儲(chǔ)在模塊中，然后根據(jù)從系統(tǒng)通信總線接收到的控制命令，選擇相應(yīng)的紅外命令，通過(guò)紅外線的形式發(fā)送出去，控制空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)；基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩用于將基站/機(jī)房設(shè)備和蓄電池設(shè)備分別密封于一個(gè)獨(dú)立的空間內(nèi)進(jìn)行單獨(dú)制冷，通過(guò)縮小空調(diào)的制冷空間，來(lái)提高空調(diào)制冷效率，進(jìn)而達(dá)到省電效果,將空調(diào)的冷風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥和風(fēng)管直接注入基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩內(nèi)；風(fēng)機(jī)用于抽取空調(diào)輸出的冷氣，通過(guò)風(fēng)管輸送給基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩內(nèi)；風(fēng)閥用于控制在基站/機(jī)房空調(diào)1和基站/機(jī)房空調(diào)2輸送冷風(fēng)時(shí)的管道選擇，如當(dāng)需要將空調(diào)1的冷風(fēng)輸送到基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩內(nèi)時(shí)，通往空調(diào)1的風(fēng)閥打開，而將空調(diào)2的風(fēng)閥關(guān)閉；風(fēng)管用于空調(diào)冷氣的輸送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的智 能節(jié)電主控器采用模糊控制算法，將室外的溫度、濕度，室內(nèi)的溫度、濕度，基站/機(jī)房密封 罩內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度和蓄電池密封罩內(nèi)的溫度、濕度作為輸入的數(shù)據(jù)，以及當(dāng)前時(shí)間(年、 月、日、時(shí))的綜合分析，根據(jù)模糊控制的模型，得出控制策略，然后將控制任務(wù)分配給系統(tǒng) 的設(shè)備執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)智能控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫濕 度測(cè)量?jī)x由溫度傳感器、濕度傳感器和控制器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的紅外 模塊可以學(xué)習(xí)空調(diào)遙控器的紅外控制指令，并能根據(jù)從通信總線上接收到的控制命令，選 擇相應(yīng)的紅外控制指令，遙控空調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的基 站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩用于分別建立一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)進(jìn)行單獨(dú)制冷，通過(guò)縮 小空調(diào)的制冷空間，來(lái)提高空調(diào)制冷效率，進(jìn)而更好地達(dá)到省電效果，另外根據(jù)分區(qū)內(nèi)的環(huán) 境需求，智能節(jié)電主控器控制空調(diào)、風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥，實(shí)現(xiàn)分區(qū)的溫度調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的風(fēng)機(jī) 安裝在空調(diào)出風(fēng)口附近，當(dāng)需要對(duì)分區(qū)進(jìn)行制冷時(shí)，風(fēng)機(jī)抽取空調(diào)輸出的冷風(fēng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的風(fēng)閥安裝 在風(fēng)管三通的兩端，當(dāng)需要切換空調(diào)對(duì)分區(qū)進(jìn)行制冷時(shí)，控制風(fēng)閥可以選擇空調(diào)的輸送管路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站/機(jī)房空調(diào)智能控制節(jié)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的風(fēng)管 從空調(diào)的出風(fēng)口通往基站/機(jī)房設(shè)備密封罩和蓄電池密封罩。
全文摘要
一種基站/機(jī)房空調(diào)智能節(jié)電控制系統(tǒng)，屬于計(jì)算機(jī)、電子自動(dòng)控制的領(lǐng)域。包括智能節(jié)電主控器、溫濕度測(cè)量?jī)x、紅外模塊、蓄電池密封罩、基站/機(jī)房設(shè)備密封罩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥和風(fēng)管。通過(guò)重新精確化劃分基站/機(jī)房的空間為確實(shí)對(duì)溫度、濕度要求的目標(biāo)氣象區(qū)域和非目標(biāo)氣象區(qū)域，設(shè)置若干檢測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)搜集基站/機(jī)房?jī)?nèi)不同氣象區(qū)域內(nèi)的溫度和濕度的實(shí)時(shí)變化數(shù)據(jù)，推理、分析出基站/機(jī)房?jī)?nèi)不同氣象區(qū)的溫度和濕度變化趨勢(shì)，并根據(jù)智能知識(shí)構(gòu)成的數(shù)學(xué)模型反過(guò)來(lái)自動(dòng)控制基站/機(jī)房的空調(diào)的運(yùn)行模式、狀態(tài)等參數(shù)，不僅使得基站/機(jī)房?jī)?nèi)的溫度、濕度符合基站/機(jī)房設(shè)備運(yùn)行環(huán)境條件，同時(shí)也使得基站/機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)處于最節(jié)能省電的最佳運(yùn)行狀態(tài)下。
文檔編號(hào)F24F11/02GK101957046SQ201010287968
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳莎莉, 張浩鵬, 李瑞鵬, 林濤, 趙磊, 邵宏 申請(qǐng)人:北京怡和瑞信科技發(fā)展有限責(zé)任公司;廣州瑞信計(jì)算機(jī)科技有限公司