專利名稱：通信基站空調(diào)智能控制節(jié)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能控制節(jié)電裝置，尤其涉及一種通信基站空調(diào)智能控制節(jié) 電裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有節(jié)電模式，無論是新風(fēng)和熱交換系統(tǒng)、節(jié)能空調(diào)還是一體機(jī)等，均屬于單純的 節(jié)能工具。由于不同程度的存在缺乏對(duì)環(huán)境的智能控制功能，而無法適于對(duì)現(xiàn)有的節(jié)電模 式仍有較大節(jié)能空間的這一現(xiàn)狀進(jìn)行更好地挖潛和利用。以目前的節(jié)能變頻空調(diào)為例，變 頻空調(diào)是在普通空調(diào)的基礎(chǔ)上選用了變頻專用壓縮機(jī)，增加了變頻控制系統(tǒng)。變頻空調(diào)的 主機(jī)是自動(dòng)進(jìn)行無級(jí)變速的，它可以根據(jù)房間情況自動(dòng)提供所需的冷(熱)量；當(dāng)室內(nèi)溫度 達(dá)到期望值后，空調(diào)主機(jī)則以能夠準(zhǔn)確保持這一溫度的恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)“不停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)”， 從而保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定。變頻空調(diào)在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)是節(jié)能的，但在高負(fù)荷時(shí)(也包括 極低負(fù)荷時(shí))變頻空調(diào)就失去了節(jié)能優(yōu)勢(shì)，使通信基站空調(diào)工作狀態(tài)經(jīng)常處于不合理的高 耗能運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有節(jié)能空調(diào)環(huán)境缺乏對(duì)現(xiàn)有的節(jié)電模式仍有較大節(jié)能空 間的這一現(xiàn)狀進(jìn)行更好地挖潛和利用功能。特別是在高負(fù)荷或極低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻空 調(diào)失去了節(jié)能優(yōu)勢(shì)，使通信基站空調(diào)工作狀態(tài)經(jīng)常處于不合理的高耗能運(yùn)轉(zhuǎn)情況的技術(shù)問 題，提供了一種通信基站空調(diào)智能控制節(jié)電裝置，它主要包括箱體，所述箱體內(nèi)的電路板以 中央處理器為核心設(shè)有串行FLASH存儲(chǔ)器、時(shí)鐘芯片、RS-485通信端口及網(wǎng)絡(luò)通信模塊。所 述中央處理器通過外部連有溫度傳感器、電流互感器以及空調(diào)紅外碼發(fā)射器；所述電流互 感器與空調(diào)壓縮機(jī)開關(guān)控制連接所采集的信息與所述溫度傳感器所采集的信息，經(jīng)AD轉(zhuǎn) 換器傳給環(huán)境溫度智能分析模塊，所述空調(diào)紅外碼發(fā)射器使用由常規(guī)集成電路組成的單通 道紅外遙控電路；所述中央處理器經(jīng)SPI總線與串行FLASH存儲(chǔ)器控制連接，通過I2C總線 與時(shí)鐘芯片控制連接，通過RS-485通信端口與網(wǎng)絡(luò)通信模塊控制連接，所述RS-485通信端 口轉(zhuǎn)接至串口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)多級(jí)組網(wǎng)；在所述箱體內(nèi)還設(shè)有屏幕、鍵盤和電源控制電路，分別 與箱體上的中文顯示屏、控制按鈕和電源連接本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益效果本裝置應(yīng)用于以區(qū)域性大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)管理為平臺(tái)， 采用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)和無線移動(dòng)信息傳輸，將節(jié)電裝置機(jī)組多cpu處理單元和無線移 動(dòng)溫濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)與無線移動(dòng)調(diào)控裝置控制節(jié)點(diǎn)連接起來，形成對(duì)數(shù)萬個(gè)通信機(jī)房環(huán)境節(jié) 能降耗綜合管理的閉環(huán)控制系統(tǒng)，即通信基站智能優(yōu)化節(jié)電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參看圖4。自動(dòng)計(jì)算并設(shè)定基站的節(jié)電方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)基站空調(diào)壓縮機(jī)工作狀態(tài)的控制，以最 大限度地節(jié)省空調(diào)用電并降低空調(diào)使用率，達(dá)到節(jié)電和延長空調(diào)使用壽命的雙重目的。系 統(tǒng)還具有網(wǎng)管功能，將各基站對(duì)環(huán)境溫度智能分析模塊提供的溫度智能分析數(shù)據(jù)，通過與 上級(jí)管理計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)報(bào)告基站溫度信息及各種設(shè)備信息。采用本方案能保障基站環(huán)境節(jié)電效率持久、基站環(huán)境安全，而且安裝簡(jiǎn)便、維護(hù)費(fèi)用低。。
圖1本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖3本實(shí)用新型實(shí)施狀態(tài)的工作流程圖圖4本裝置應(yīng)用于通信基站智能優(yōu)化節(jié)電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
參看圖1-圖2，通信基站空調(diào)智能控制節(jié)電裝置，它主要包括箱體1，所述箱體1 內(nèi)的電路板2以中央處理器為核心設(shè)有串行FLASH存儲(chǔ)器、時(shí)鐘芯片、RS-485通信端口及 網(wǎng)絡(luò)通信模塊，所述中央處理器通過外部連有溫度傳感器、電流互感器以及空調(diào)紅外碼發(fā) 射器；所述電流互感器與空調(diào)壓縮機(jī)開關(guān)控制連接所采集的信息與所述溫度傳感器所采集 的信息，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器傳給環(huán)境溫度智能分析模塊，所述空調(diào)紅外碼發(fā)射器使用由常規(guī)集成 電路組成的單通道紅外遙控電路；所述中央處理器經(jīng)SPI總線與串行FLASH存儲(chǔ)器控制連 接，通過I2C總線與時(shí)鐘芯片控制連接，通過RS-485通信端口與網(wǎng)絡(luò)通信模塊控制連接，所 述RS-485通信端口轉(zhuǎn)接至串口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)多級(jí)組網(wǎng)；在所述箱體1內(nèi)還設(shè)有屏幕、鍵盤和 電源控制電路，分別與箱體1上的中文顯示屏2、控制按鈕3和電源4控制連接。所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊采用485方式和上層網(wǎng)管通信。工作原理本裝置應(yīng)用于以區(qū)域性大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)管理為平臺(tái)，采用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)和無線 移動(dòng)信息傳輸，將節(jié)電裝置機(jī)組多CPU處理單元和無線移動(dòng)溫濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)與無線移動(dòng)調(diào) 控裝置控制節(jié)點(diǎn)連接起來，形成對(duì)數(shù)萬個(gè)通信機(jī)房環(huán)境節(jié)能降耗綜合管理的閉環(huán)控制系 統(tǒng)，形成通信基站智能優(yōu)化節(jié)電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參看圖4。通信基站智能優(yōu)化溫控節(jié)電裝置是針對(duì)通信基站空調(diào)工作狀態(tài)不合理高耗能的 情況，采用嵌入式多CPU溫度采集分析處理，應(yīng)用精確的溫度跟蹤處理方法，利用通信基站 空調(diào)智能控制節(jié)電裝置實(shí)時(shí)多點(diǎn)采集基站室內(nèi)、外溫度數(shù)據(jù)、空調(diào)電流狀態(tài)數(shù)據(jù)等，通過環(huán) 境溫度智能分析模塊提供的溫度智能分析數(shù)據(jù)，繪制并優(yōu)化每個(gè)基站的溫升曲線、計(jì)算最 佳溫度控制區(qū)間、智能控制基站空調(diào)在不同氣候條件和不同工況條件下始終工作在最佳節(jié) 電狀態(tài)。實(shí)施例通信基站智能優(yōu)化溫控節(jié)電裝置(以下簡(jiǎn)稱為“節(jié)電裝置”)的中央處理器采用 8位高速單片機(jī)C8051F020，連接外部兩個(gè)數(shù)字溫度傳感器DS18B20，用來分別采集室內(nèi)、外 環(huán)境點(diǎn)的溫度；通過12位AD轉(zhuǎn)換器采集來自電流互感器的電流狀態(tài)，用以判斷控制空調(diào)壓 縮機(jī)開關(guān)狀態(tài)。中央處理器由SPI總線控制讀寫4M串行FLASH存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)控制采集 記錄。由I2C總線控制時(shí)鐘芯片獲取時(shí)鐘信息。中央處理器通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊的RS-485通 信端口，轉(zhuǎn)接至串口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)多級(jí)組網(wǎng)，通過多級(jí)組網(wǎng)連接服務(wù)器達(dá)到下發(fā)和回收相關(guān) 控制信息的目的。此外處理器上設(shè)有IXD240128中文顯示屏2和八鍵的按鈕3，用以實(shí)現(xiàn)友 好的中文顯示界面。[0017]利用本實(shí)用新型使通信基站在節(jié)能模式下的工作流程為參看圖3，節(jié)電裝置安裝啟動(dòng)后先進(jìn)行自檢，自檢無誤后方可運(yùn)行。首先節(jié)能設(shè)備在學(xué)習(xí)模式下(原有設(shè)定模式)下運(yùn)行，對(duì)空調(diào)進(jìn)行原有模式 (22°C 25°C )設(shè)定運(yùn)行，并對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行24小時(shí)的采集數(shù)據(jù)，根據(jù)采集數(shù)據(jù)計(jì)算總開機(jī) 時(shí)間Σ TSl與總停機(jī)時(shí)間Σ TS2，并記錄存儲(chǔ)到4Μ串行FLASH存儲(chǔ)器中。然后空調(diào)進(jìn)入節(jié)能模式下運(yùn)行，通過中央處理器外部連接的兩個(gè)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20對(duì)空調(diào)的運(yùn)行情況及室內(nèi)、外溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時(shí)的數(shù)據(jù)采集，根據(jù)采集數(shù)據(jù)經(jīng) 環(huán)境溫度智能分析模塊提供的溫度智能分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出合理溫度控制區(qū)間，并計(jì)算節(jié)能 設(shè)備總開機(jī)時(shí)間Σ TAl與總停機(jī)時(shí)間Σ ΤΑ2，用12位AD轉(zhuǎn)換器采集來自電流互感器的電流 狀態(tài)，并存儲(chǔ)到4Μ串行FLASH存儲(chǔ)器。此時(shí)可產(chǎn)生空調(diào)在節(jié)能模式下運(yùn)行的節(jié)能效率、節(jié)電 數(shù)等運(yùn)行參數(shù)；并用以判斷是否滿足預(yù)先設(shè)定的節(jié)電效率值，如果滿足，空調(diào)再次在節(jié)能模 式下運(yùn)行一個(gè)24小時(shí)，即通過控制空調(diào)壓縮機(jī)開關(guān)狀態(tài)減少空調(diào)啟動(dòng)次數(shù)達(dá)到節(jié)能，并同 時(shí)使基站空調(diào)處于最佳溫度控制區(qū)間，智能控制基站空調(diào)在不同氣候條件和不同工況條件 下始終工作在最佳節(jié)電狀態(tài)。如果本次運(yùn)行的節(jié)電效率誤差小則繼續(xù)在節(jié)能模式下運(yùn)行， 設(shè)備節(jié)電效率不變；否則，如果本次節(jié)電效率誤差大，則重更新節(jié)電效率并進(jìn)入空調(diào)原有模 式下運(yùn)行24小時(shí)產(chǎn)生新的總開機(jī)時(shí)間Σ TSl與總停機(jī)時(shí)間Σ TS2。注設(shè)備運(yùn)行每個(gè)24小時(shí)的時(shí)刻，可能不是空調(diào)正在關(guān)機(jī)或開機(jī)的時(shí)刻，有可能 已經(jīng)制泠或停機(jī).程序計(jì)算時(shí)應(yīng)分別加以處理。節(jié)電裝置首次開機(jī)運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部沒有節(jié)能效率存儲(chǔ)，在首個(gè)節(jié)能模式運(yùn)行結(jié)束后 產(chǎn)生節(jié)電效率.此時(shí)應(yīng)視為滿足模擬條件進(jìn)入節(jié)能模式運(yùn)行.(因?yàn)榇藭r(shí)節(jié)電效率誤差無 法比較)?？照{(diào)在節(jié)能模式下的節(jié)能情況通信基站空調(diào)耗電量與室外溫度有直接的關(guān)系。在實(shí)際使用中，1匹空調(diào)可按1小 時(shí)1度電計(jì)或以實(shí)際耗電量計(jì)。說明標(biāo)準(zhǔn)1匹機(jī)制冷量為2500W(KXX-25型)，壓縮機(jī)功率735W，室內(nèi)風(fēng)機(jī)50W， 控制板自身功耗15W，室外風(fēng)機(jī)100W，加上冷凝器散熱不良的損耗，室外機(jī)有灰附著或室外 溫度偏高造成散熱不良，均會(huì)增加能耗，在高溫季節(jié)1匹空調(diào)1小時(shí)可達(dá)1. 2度電。以機(jī)房內(nèi)一臺(tái)5匹空調(diào)為例計(jì)算，安裝通信基站智能優(yōu)化溫控節(jié)電裝置后在節(jié)電 模式下運(yùn)行，按平均節(jié)電率20%為計(jì)算依據(jù)(電費(fèi)按平均0.86元/度，空調(diào)負(fù)荷60%計(jì))1) 一年一臺(tái)5P空調(diào)耗電每小時(shí)電量X 24小時(shí)X 365天X空調(diào)負(fù)荷X電費(fèi)= 5X24X365X0. 6X0. 86 = 22600. 8 元2) 一年一臺(tái)5P空調(diào)節(jié)省開資用電量X 節(jié)電率=22600. 8X0. 2 = 4520. 16 元
權(quán)利要求通信基站空調(diào)智能控制節(jié)電裝置，它主要包括箱體(1)，所述箱體(1)內(nèi)的電路板(2)以中央處理器為核心設(shè)有串行FLASH存儲(chǔ)器、時(shí)鐘芯片、RS 485通信端口及網(wǎng)絡(luò)通信模塊，其特征在于所述中央處理器通過外部連有溫度傳感器、電流互感器以及空調(diào)紅外碼發(fā)射器；所述電流互感器與空調(diào)壓縮機(jī)開關(guān)控制連接所采集的信息與所述溫度傳感器所采集的信息，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器傳給環(huán)境溫度智能分析模塊，所述空調(diào)紅外碼發(fā)射器使用由常規(guī)集成電路組成的單通道紅外遙控電路；所述中央處理器經(jīng)SPI總線與串行FLASH存儲(chǔ)器控制連接，通過I2C總線與時(shí)鐘芯片控制連接，通過RS 485通信端口與網(wǎng)絡(luò)通信模塊控制連接，所述RS 485通信端口轉(zhuǎn)接至串口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)多級(jí)組網(wǎng)；在所述箱體(1)內(nèi)還設(shè)有屏幕、鍵盤和電源控制電路，分別與箱體(1)上的中文顯示屏(2)、控制按鈕(3)和電源(4)連接。
專利摘要通信基站空調(diào)智能控制節(jié)電裝置，是為了解決通信基站空調(diào)工作狀態(tài)不合理高耗能的情況而設(shè)計(jì)的。采用嵌入式多CPU溫度采集分析處理，應(yīng)用精確的溫度跟蹤過程，實(shí)時(shí)多點(diǎn)采集基站室內(nèi)、外溫度數(shù)據(jù)、繪制并優(yōu)化每個(gè)基站的溫升曲線、計(jì)算最佳溫度控制區(qū)間、智能控制基站空調(diào)在不同氣候條件和不同工況條件下始終工作在最佳節(jié)電狀態(tài)。特點(diǎn)及有益效果自動(dòng)計(jì)算并設(shè)定基站的節(jié)電方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)基站空調(diào)壓縮機(jī)工作狀態(tài)的控制，以最大限度地節(jié)省空調(diào)用電并降低空調(diào)使用率，達(dá)到節(jié)電和延長空調(diào)使用壽命的雙重目的。系統(tǒng)還具有網(wǎng)管功能，對(duì)各基站溫度智能分析數(shù)據(jù)通過與上級(jí)管理計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)報(bào)告基站溫度信息及各種設(shè)備信息。采用本方案能保障基站環(huán)境節(jié)電效率持久、基站環(huán)境安全，而且安裝簡(jiǎn)便、維護(hù)費(fèi)用低。
文檔編號(hào)F24F11/00GK201772586SQ201020219869
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者王炳澤, 邵宗梁 申請(qǐng)人:王炳澤;邵宗梁