專利名稱：空調效能智能分析系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調效能分析技術，特別涉及空調效能智能分析系統(tǒng)。
背景技術：
通信作為一個高能耗行業(yè)，年耗電達到200億度電以上，在中國，僅中國移動一家 2006年耗電就68. 2億度，2007年這個數(shù)字達到78. 91度。隨著3G在中國不斷發(fā)展，通信行業(yè)的耗電量將持續(xù)增加，因此通信行業(yè)是節(jié)能減排工作的重點領域。目前，相關通信企業(yè)已采取一系列的節(jié)能減排措施，一方面是尋找替代清潔能源， 積極引入太陽能、風力、風光互補發(fā)電系統(tǒng)等新能源產品；另一方面，從現(xiàn)有網絡設備以及未來將采購的設備著手，以降低能耗為目標，提出了設備能耗標準，采購的時候要求廠商達到才能應標。分析通信行業(yè)的耗電情況，以中國移動為例，中國移動的網絡覆蓋，用30萬基站覆蓋了全國97%以上的人群，包含3萬個貧困的村落，基站數(shù)量龐大，基站耗電占中國移動總耗電的70%以上，有廣闊的節(jié)能空間。在密閉環(huán)境的通信基站里，有大量的發(fā)熱設備，用于調節(jié)基站環(huán)境的空調耗電占到了基站總用電的一半以上。在整個通信行業(yè)200多億度的年耗電中，空調耗電占70億度以上。而空調的制冷/制熱的效果好壞將直接影響空調的耗電量。通過分析空調的制冷效果，一方面可以指導維護人員對空調有目的性的維護，及時更換效率低的空調，達到節(jié)約空調用電的效果，降低單位產值能耗，節(jié)能降耗的同時保護環(huán)境；另一方面也可以為用戶對空調選型提供有力的依據(jù)，也可以指導空調維護人員對空調進行實時維護。所以，研發(fā)高效的空調效能智能分析系統(tǒng)(簡寫為ESD)具有重要的意義。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種結構合理，可有效節(jié)能降耗，既可為用戶對空調選型提供有力的依據(jù)，也可以指導空調維護人員對空調進行實時維護的空調效能智能分析系統(tǒng)。本實用新型的目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種空調效能智能分析系統(tǒng)，與空調相連接，包括CPU模塊、電源接口、人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口 ；所述電源接口、人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口同時與CPU模塊相連接。所述CPU模塊選擇corteX-M3，具體可采用意法半導體(簡稱ST)的 STM32F107VCT6作為設備的主控CPU ；目前cortex_M3的最高工作頻率達到72MHz，可滿足三串口、易于接入網絡，含AD轉換等幾個要求，且具備PWM控制，方便實現(xiàn)紅外遙控。所述電源接口采用18V-72V輸入、12V輸出的DC/DC設計，由于基站一般采取-48V 供電或者+24V供電系統(tǒng)，且要求接入設備供電采取隔離措施；整個系統(tǒng)供電時采用3. 3V電壓供電，可采取二級轉換的方式實現(xiàn)，對12V輸出進行12V-5V的轉換可用開關型降壓芯片 LM2576，轉換效率高，發(fā)熱少；5V-3. 3V轉換可采用線性降壓芯片LMl 117-3. 3V。[0009]所述人機接口采用128x64的黑白IXD，鍵盤考慮到簡單實用性，采用6鍵鍵盤(即上、下、左、右、確定、取消)，為了以后擴展方便，仍然采取矩陣式接法。使用者可以通過人機接口對設備進行維護和設置，也可以參看一些簡單的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。所述上行串行數(shù)據(jù)接口為一個通用的RS232接口，可以通過此接口讀取設備的運行參數(shù)和信息。所述外部智能設備接口是專門用于接入智能電表和智能空調用的接口，智能電表用于讀取空調的耗電量，是分析空調效能的重要依據(jù)。如果接入的是智能空調，則可以通過智能空調接口讀取空調的數(shù)據(jù)，同時也可以通過此接口對空調進行控制。對于智能空調，推薦采取智能接口的連接方式。所述紅外遙控接口是針對非智能空調的情況，采取的主要的控制方式是紅外控制，此前必須把紅外控制的遙控碼通過一個紅外學習機學習后通過網絡或者上行的RS2323 口下載到設備中，有了遙控碼就可以通過紅外控制空調的開關，這種控制方式是比較安全的控制方式。本空調效能智能分析系統(tǒng)還可包括網絡接口，網絡是今后的發(fā)展趨勢，所以可預留網絡接口，所述網絡接口包括集成以太網媒體接入控制器(MAC)和物理接口收發(fā)器 (PHY)的專業(yè)網絡芯片DM9000AP (聯(lián)杰DAVIC0M公司生產)、網絡變壓器、RJ45接口，專業(yè)網絡芯片通過網絡變壓器與RJ45接口相連接。本系統(tǒng)可以通過網絡接口直接接入局域網內，支持TCP/UDP的方式連接。本空調效能智能分析系統(tǒng)還包括控制接口，所述控制接口是預留4路繼電器控制輸出接口，作為干接點告警輸出和備用的空調控制接口(一些非智能空調且沒有紅外遙控，此時可以采取加裝一個交流接觸器的方式直接控制空調的電源，或者接到空調的開關按鈕上直接控制)。如果系統(tǒng)需要采集空調的進、出風口的溫濕度和環(huán)境的溫濕度，以及如果是非智能空調時要采空調的開關狀態(tài)，所以需要預留一些AI/DI輸入口，即傳感器接口。為了保證 AI輸入精度，可采用一個2. 5V的基準來校準采集到的電壓值。由于基站一般在野外，所以系統(tǒng)招致感應雷擊的可能性較大，維護成本比較高，所以設備的防雷性能尤為重要，本系統(tǒng)中基本所有的外部接線的接口都有防雷結構。這就保證了本系統(tǒng)具備最大5KA的過流能力，有效地降低了設備被雷擊而損壞的可能性。本實用新型的工作原理是控制主機的軟件可通過網絡接口與本空調效能智能分析系統(tǒng)進行通信，本空調效能智能分析系統(tǒng)負責控制把各個采集模塊采集回來的數(shù)據(jù)進行打包統(tǒng)計、分析，然后借由傳輸網絡把數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心供系統(tǒng)管理員查看某個基站的空調耗電數(shù)據(jù)及空調狀態(tài)。安裝其他采集模塊主要是能夠根據(jù)空調進風口、出風口的溫度和濕度，計算進風口、出風口的焓；通過焓值及空調通風量，計算空調的制冷量；通過智能電表，讀取空調的功率；通過制冷量與功率，計算cop值，評估空調的好壞。本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果本系統(tǒng)集空調數(shù)據(jù)采集、控制及網絡功能于一體，功能多樣、合理，可通過系統(tǒng)檢測空調的能效比，實現(xiàn)空調制冷效果 “好壞”的判斷；用定量的方式評估空調的效率；通過空調進/出風口的溫度、濕度、通風量， 計算空調的能效比；可以對基站的空調統(tǒng)一評估，為設備選型提供參考依據(jù)。同時，可以指導維護人員對空調進行有目的性的維護，及時更換效率低的空調，達到節(jié)約空調用電的效果，降低單位產值能耗，節(jié)能降耗的同時保護環(huán)境。
圖1是本空調效能智能分析系統(tǒng)的結構示意圖。圖2是本空調效能智能分析系統(tǒng)的使用狀態(tài)圖。圖3為本空調效能智能分析系統(tǒng)聯(lián)網使用流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例圖1示出了本實用新型的具體結構，由圖1可見，本空調效能智能分析系統(tǒng)，包括CPU模塊、電源接口、人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口 ； 所述電源接口、人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口同時與CPU 模塊相連接。所述CPU模塊選擇corteX-M3，具體可采用意法半導體(簡稱ST)的 STM32F107VCT6作為設備的主控CPU ；目前cortex_M3的最高工作頻率達到72MHz，可滿足三串口、易于接入網絡，含AD轉換等幾個要求，且具備PWM控制，方便實現(xiàn)紅外遙控。所述電源接口采用18V-72V輸入、12V輸出的DC/DC設計，由于基站一般采取-48V 供電或者+24V供電系統(tǒng)，且要求接入設備供電采取隔離措施；整個系統(tǒng)供電時采用3. 3V電壓供電，可采取二級轉換的方式實現(xiàn)，對12V輸出進行12V-5V的轉換可用開關型降壓芯片 LM2576，轉換效率高，發(fā)熱少；5V-3. 3V可采用線性降壓芯片LMl 117-3. 3V。所述人機接口采用128x64的黑白IXD，鍵盤考慮到簡單實用性，采用6鍵鍵盤(即上、下、左、右、確定、取消)，為了以后擴展方便，仍然采取矩陣式接法。使用者可以通過人機接口對設備進行維護和設置，也可以參看一些簡單的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。所述上行串行數(shù)據(jù)接口為一個通用的RS232接口，可以通過此接口讀取設備的運行參數(shù)和信息。所述外部智能設備接口是專門用于接入智能電表和智能空調用的接口，智能電表用于讀取空調的耗電量，是分析空調效能的重要依據(jù)。如果接入的是智能空調，則可以通過智能空調接口讀取空調的數(shù)據(jù)，同時也可以通過此接口對空調進行控制。對于智能空調，推薦采取智能接口的連接方式。所述紅外遙控接口是針對非智能空調的情況，采取的主要的控制方式是紅外控制，此前必須把紅外控制的遙控碼通過一個紅外學習機學習后通過網絡或者上行的RS232 接口下載到設備中，有了遙控碼就可以通過紅外控制空調的開關，這種控制方式是比較安全的控制方式。本空調效能智能分析系統(tǒng)還包括網絡接口，網絡是今后的發(fā)展趨勢，所以可預留網絡接口，所述網絡接口包括集成以太網媒體接入控制器(MAC)和物理接口收發(fā)器(PHY) 的專業(yè)網絡芯片DM9000AP、網絡變壓器、RJ45接口，專業(yè)網絡芯片通過網絡變壓器與RJ45 接口相連接。本系統(tǒng)可以通過網絡接口直接接入局域網內，支持TCP/UDP的方式連接。[0032]本空調效能智能分析系統(tǒng)還包括控制接口，所述控制接口是預留4路繼電器控制輸出接口，作為干接點告警輸出和備用的空調控制接口(一些非智能空調且沒有紅外遙控，此時可以采取加裝一個交流接觸器的方式直接控制空調的電源，或者接到空調的開關按鈕上直接控制)。如果系統(tǒng)需要采集空調的進、出風口的溫濕度和環(huán)境的溫濕度，以及如果是非智能空調時要采空調的開關狀態(tài)，所以需要預留一些AI/DI輸入口，即傳感器接口。為了保證 AI輸入精度，可采用一個2. 5V的基準來校準采集到的電壓值。由于基站一般在野外，所以系統(tǒng)招致感應雷擊的可能性較大，維護成本比較高，所以設備的防雷性能尤為重要，本系統(tǒng)中基本所有的外部接線的接口都有防雷結構。這就保證了本系統(tǒng)具備最大5KA的過流能力，有效地降低了設備被雷擊而損壞的可能性。圖2示出了本空調效能智能分析系統(tǒng)的應用方式，由圖2可見，本系統(tǒng)與空調相連接，能夠根據(jù)空調進風口、出風口的溫度和濕度，計算進風口、出風口的洽；通過焓值及空調通風量，計算空調的制冷量；通過智能電力監(jiān)測儀，讀取空調的功率；通過制冷量與功率， 計算COP值，評估空調的好壞。本系統(tǒng)可以通過監(jiān)控網絡接口與監(jiān)控中心相連接，可在監(jiān)控中心對本系統(tǒng)進行監(jiān)控；同時可以通過本地維護接口對設備進行現(xiàn)場維護。其中，圖3顯示了本空調效能智能分析系統(tǒng)通過監(jiān)控網絡接口與監(jiān)控中心相連接使用的具體流程，由圖3 可見，本空調效能智能分析系統(tǒng)通過上行串行數(shù)據(jù)接口(RS23》與基站動環(huán)監(jiān)控設備相連接，基站動環(huán)監(jiān)控設備通過同步數(shù)字傳輸(SDH)網與中心傳輸設備相連接，中心傳輸設備再與監(jiān)控中心相連接，這樣即可在監(jiān)控中心對本空調效能智能分析系統(tǒng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種空調效能智能分析系統(tǒng)，與空調相連接，其特征在于包括CPU模塊、電源接口、 人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口 ；所述電源接口、人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口同時與CPU模塊相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于所述CPU模塊選擇 cortex-M3,作為設備的主控CPU。
3.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于所述電源接口采用 18V-72V輸入、12V輸出的DC/DC設計，整個系統(tǒng)供電時采用3. 3V電壓供電，采取二級轉換的方式，對12V輸出進行12V-5V的轉換用開關型降壓芯片LM2576 ；5V-3. 3V轉換采用線性降壓芯片LMl 117-3. 3V。
4.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于所述人機接口采用 128x64的黑白IXD，鍵盤采用6鍵鍵盤，采取矩陣式接法。
5.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于所述上行串行數(shù)據(jù)接口為通用的RS232接口。
6.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于所述外部智能設備接口為用于接入智能電表和智能空調用的接口。
7.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于所述紅外遙控接口是針對非智能空調采取紅外控制的接口。
8.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于包括網絡接口，所述網絡接口包括集成以太網媒體接入控制器和物理接口收發(fā)器的專業(yè)網絡芯片DM9000AP、網絡變壓器、RJ45接口，專業(yè)網絡芯片通過網絡變壓器與RJ45接口相連接。
9.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于包括控制接口，所述控制接口是預留4路繼電器控制輸出接口，作為干接點告警輸出和備用的空調控制接口。
10.根據(jù)權利要求1所述的空調效能智能分析系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器接口。
專利摘要本實用新型提供一種空調效能智能分析系統(tǒng)，與空調相連接，其特征在于包括CPU模塊、電源接口、人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口；所述電源接口、人機接口、上行串行數(shù)據(jù)接口、外部智能設備接口、紅外遙控接口同時與CPU模塊相連接。本系統(tǒng)集空調數(shù)據(jù)采集、控制及網絡功能于一體，功能多樣、合理，可通過系統(tǒng)檢測空調的能效比，實現(xiàn)空調制冷效果“好壞”的判斷；用定量的方式評估空調的效率；通過空調進/出風口的溫度、濕度、通風量，計算空調的能效比；可以對基站的空調統(tǒng)一評估，為設備選型提供參考依據(jù)。同時，可以指導維護人員對空調進行有目的性的維護，及時更換效率低的空調，達到節(jié)約空調用電的效果。
文檔編號F24F11/00GK201973833SQ201020591828
公開日2011年9月14日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者杜廣湘 申請人:廣州邦訊信息系統(tǒng)有限公司