專利名稱：一種通信基站節(jié)能裝置、節(jié)能裝置控制系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能控制系統(tǒng)及其控制方法，具體涉及一種通信基站節(jié)能裝置、 節(jié)能裝置控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術：
信息的時代已經到來，人類社會對溝通的需求不斷增加，通信服務提供商(SP/ ISP/) 3G擴大網絡的投入，增加網絡的覆蓋，從而以期達到任何時間、任何地點、可與任何人溝通的效果。運營公司的移動基站、接入網站、模塊局的數(shù)量不斷增大，特別是移動基站的數(shù)量增加非常迅猛。為了節(jié)約成本，絕大多數(shù)的移動基站均采用無人值守，但這些通信基站里的各種電子設備，是需要在一定的溫度環(huán)境下(基站環(huán)境國家標準GB50174-93規(guī)定長年基站溫度為18°C ^°C)，才能長期正常地運行，為了達到基站標準的環(huán)境溫度，每個通信基站均配備了兩臺左右的空調，而這些空調長年處于開機狀態(tài)。相關數(shù)據表明，目前我國通信網絡有上萬臺的主交換設備、幾十萬個基站，大量設備的運行需要能源來保障。另外，我國的通信網絡中僅基站配備的空調每年的耗電量就達 70億度，整個通信行業(yè)耗電量在200億度以上。據了解，目前通信運營商的電能消耗主要包括日常用電和通信網絡用電兩部分。其中，通信網絡的用電主要集中在通信機房，其能源消耗巨大，因此解決通信機房的節(jié)能問題非常緊迫。通信機房中的電能主要用在兩個方面，一個是通信設備用電。相關統(tǒng)計數(shù)據顯示， 通信設備用電量占到總用電量的30%左右；另一個是機房的環(huán)境用電，包括機房照明、空調制冷和制熱。其中，照明及其他用電占總用電量的10%左右，空調用電占總用電的60%
左右ο空調的電能消耗對通訊運營公司來說，是一筆很大的開支。在我國絕大多數(shù)地區(qū)， 很多時間段內的自然常溫就能滿足電子設備正常運行的溫度要求，或者僅需一臺空調間歇工作就能滿足這些電子設備正常運行的溫度要求。而目前基站空調大多被設置為制冷18°C，或者自動M°C，由于基站是無人值守， 很多基站空調全年開啟，浪費的現(xiàn)象較為嚴重。而根據電子設備運行的相關國家規(guī)范規(guī)定， 一般基站長年溫度應保持在18°C 以內，濕度10% -90%。由于基站內溫度的升高是因電氣設備的長期運行發(fā)熱、而非站外環(huán)境溫度所致。如一年四季均用空調來保持站內溫度(主要是降溫)，則冬、春、秋三季及夏季的早晚時段的室外低溫的有利條件被忽視，不能得到合理應用，從而導致電能的浪費、營運成本居高不下。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種降低基站運營成本、降低能耗、節(jié)約資源的通信基站節(jié)能裝置、節(jié)能裝置控制系統(tǒng)及其控制方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為所述的通信基站節(jié)能裝置，包括進風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、室內溫度傳感器、室外溫度傳感器、室內濕度傳感器及室外濕度傳感器；所述進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)，由殼體、 設于殼體內部的風機、設于殼體上的供空氣通過的風道及風管、設于殼體上的為風機提供保護的防護罩及設于防護罩與風機之間的用于過濾進入風機內部空氣的過濾器構成；所述進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)均設于通訊基站的墻體上，所述進風系統(tǒng)的風管伸入通訊基站內部， 所述出風系統(tǒng)的風管伸出到通訊基站外部；所述空調系統(tǒng)設于通訊基站內部；室內溫度傳感器及室內濕度傳感器設于通訊基站內部，室外溫度傳感器及室外濕度傳感器設于通訊基站外部。所述進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)的風機分為主風機及從風機。所述進風系統(tǒng)的過濾器由外至內依次為三層過濾結構，第一層過濾結構為金屬濾網；第二層過濾結構為三層空調過濾網；第三層過濾結構為金屬濾網。在所述第三層過濾結構的內部設置活性炭。在所述進風系統(tǒng)的防護罩內設置粉塵傳感器。所述通信基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)，包括主控制器、用于控制進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)啟停的風機繼電器、用于控制空調系統(tǒng)開停的空調繼電器及基站內部照明控制電路，所述風機繼電器、空調繼電器及照明控制電路與所述主控制器連接；所述室內溫度傳感器、室外溫度傳感器、室內濕度傳感器、室外濕度傳感器及粉塵傳感器與所述主控制器連接。所述通信基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)，還包括防盜控制系統(tǒng)，所述防盜控制系統(tǒng)，由設于通訊基站外部入口處的人體傳感器、報警器及IC卡控制器構成，所述人體傳感器、報警器及IC卡控制器與所述主控制器連接。所述的通信基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)的控制方法，按以下方法進行控制；主控制器設定通訊基站室內最高溫度為T，設定濕度范圍值、設定空氣含塵量值；室外溫度傳感器檢測通訊基站室外溫度并將溫度值反饋給主控制器，T,h< T 時，主控制器通過空調繼電器控制空調停止工作，主控制器控制風機繼電器閉合，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)開始工作；室內溫度傳感器檢測通訊基站室內溫度1^并將溫度值反饋給主控制器，Τ > T T時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調系統(tǒng)開始工作，主控制器控制風機繼電器斷
開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作；空調系統(tǒng)工作時，室內溫度傳感器檢測到通訊基站室內溫度Τ > Τ+8時，主控制器控制風機繼電器閉合，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)開始工作；室內外濕度傳感器檢測室內外濕度，并將濕度信號反饋給主控制器，當室內外濕度大于設定值時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調開始工作，主控制器控制風機繼電器斷開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作；粉塵傳感器檢測進入通訊基站內部的空氣含塵量，并將檢測到的值反饋給主控制器，當空氣含塵量大于設定值時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調開始工作，主控制器控制風機繼電器斷開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作。所述的通信基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，增加防盜功能控制，通過人體傳感器將檢測到的信號反饋給主控制器，當檢測到有人時，主控制器控制報警器報警，并通過控制IC卡控制器，反饋侵入信息到遠程控制端控制面板，實現(xiàn)防盜功能。本發(fā)明的優(yōu)點在于
所述通信基站節(jié)能裝置、節(jié)能裝置控制系統(tǒng)及其控制方法，通過智能控制將外部冷空氣經過凈化、處理后引入基站機房，排出基站機房內部熱空氣的空氣調節(jié)系統(tǒng)；其本身不帶任何制冷元件，而主要依靠引入室外低溫新風以達到制冷效果，可以獨立使用或者與其它主要的空調裝置共同組成基站機房空氣調節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明利用室外自然冷空氣實現(xiàn)室內風冷降溫，減少基站的能耗?；竟?jié)能換氣系統(tǒng)充分利用基站室內外的溫差而形成熱交換，依靠大量的空氣流通，有效的將基站內的熱量迅速向外遷移，實現(xiàn)室內散熱，從而大幅度降低電能消耗和營運成本、延長空調使用壽命。同時所述的通信基站節(jié)能裝置、節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)及其控制方法，能夠保證輸入基站內部空間的潔凈度、濕度，進而能夠保證通訊設備的正常運行，也能夠延長通訊設備的使用壽命；進一步的兼具防盜功能，能夠有效防止外人侵入，能保證通訊基站的正常運行。


下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明圖1為本發(fā)明通信基站節(jié)能裝置結構示意圖；圖2為本發(fā)明通信基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)的結構示意圖；上述圖中的標記均為1、墻體，2、進風系統(tǒng)，3、排風系統(tǒng)，4、空調系統(tǒng)，5、室外溫度傳感器，6、室內溫度傳感器，7、室外濕度傳感器，8、室內濕度傳感器。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對最優(yōu)實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。如圖1所示，所述的通信基站節(jié)能裝置，包括進風系統(tǒng)2、排風系統(tǒng)3、空調系統(tǒng)4、 室內溫度傳感器6、室外溫度傳感器5、室內濕度傳感器8及室外濕度傳感器7 ；進風系統(tǒng)2 及排風系統(tǒng)3，由殼體、設于殼體內部的風機、設于殼體上的供空氣通過的風道及風管、設于殼體上的為風機提供保護的防護罩及設于防護罩與風機之間的用于過濾進入風機內部空氣的過濾器構成；進風系統(tǒng)2及排風系統(tǒng)3均設于通訊基站的墻體1上，進風系統(tǒng)2的風管伸入通訊基站內部，出風系統(tǒng)3的風管伸出到通訊基站外部；空調系統(tǒng)4設于通訊基站內部；室內溫度傳感器6及室內濕度傳感器8設于通訊基站內部，室外溫度傳感器5及室外濕度傳感器7設于通訊基站外部。所述的通信基站節(jié)能裝置，進風系統(tǒng)2及排風系統(tǒng)3可實現(xiàn)基站內部空氣互換，保證基站內空氣溫度在設定值，進而降低基站運營成本、降低能耗、節(jié)約資源。為保證節(jié)能裝置的工作效果，進風系統(tǒng)2及排風系統(tǒng)3的風機分為主風機及從風機；當通訊基站室內及室外溫差較小時，開啟從風機即能快速的完成室內外的空氣交換，實現(xiàn)基站室內的降溫；當通訊基站室內及室外溫差較大時，開啟主風機快速的完成室內外的空氣交換，實現(xiàn)基站室內的降溫，這樣能夠最大限度節(jié)能。為保證進入基站內部的空氣的潔凈，同時保證進入基站內部空氣的濕度范圍，進
6而進一步發(fā)揮節(jié)能裝置的節(jié)能效果，進風系統(tǒng)2的過濾器由外至內依次為三層過濾結構， 第一層過濾結構為金屬濾網，用于過濾大粉塵、大顆粒、昆蟲等；第二層過濾結構為三層空調過濾網，初級除潮，過濾微塵；第三層過濾結構為內部設置活性炭的金屬濾網，活性碳用于除潮，進而進一步保證進入基站內部的空氣在設定的濕度范圍內。為保證通訊基站內的設備不受灰塵影響，所述通訊基站節(jié)能裝置，需保證進入基站內部的空氣的潔凈，進而進一步發(fā)揮節(jié)能裝置的節(jié)能效果，在所述進風系統(tǒng)2的防護罩內設置粉塵傳感器，當進入風機內部的空氣含塵量大于設定值時，進風系統(tǒng)2不工作，空調系統(tǒng)4開始工作，粉塵傳感器將空氣含塵量信息反饋給主控制器，主控制器將該故障顯示在遠程控制端，督促工作人員進行故障診斷。如圖2所示，所述通訊基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)，包括主控制器、用于控制進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)的風機繼電器、用于控制空調系統(tǒng)開停的空調繼電器及基站內部照明控制電路，風機繼電器、空調繼電器及照明控制電路與主控制器連接；室內溫度傳感器、室外溫度傳感器、室內濕度傳感器室外濕度傳感器及粉塵傳感器與主控制器連接。所述通訊基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)，室內、室外溫度傳感器將探測到的室內外溫度信號反饋給主控制器，主控制器根據室內、室外溫度及濕度情況，控制進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)工作或是空調系統(tǒng)工作。為進一步便于通訊基站節(jié)能裝置的操作，主控制器連接有遠程控制端，這樣通訊基站可實現(xiàn)無人操作。為進一步發(fā)揮通訊基站節(jié)能裝置的作用，在通訊基站增設防盜控制系統(tǒng)，防盜控制系統(tǒng)，由設于通訊基站外部入口處的人體傳感器、報警器及IC卡控制器構成，人體傳感器、報警器及IC卡控制器與主控制器連接。當有人進入基站時，人體傳感器將探測到的信號反饋給主控制器，主控制器控制報警器報警，提醒來人刷IC卡，如報警30秒后來人仍未刷卡，主控制器將在遠程控制端面板上顯示外人入侵信息，以達到防盜的目的。進一步的，通過所述控制系統(tǒng)的控制，通訊基站節(jié)能裝置具備基站內部高溫故障處理功能，具體為當室內溫度傳感器檢測到通訊基站內部溫度比設定的最高溫度高8度時，室內空調系統(tǒng)不能有效制冷，主控制器根據室內溫度傳感器的溫度信號，控制進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)的風機繼電器閉合，進風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)及空調系統(tǒng)一起工作，實現(xiàn)通訊基站內部散熱降溫。所述通訊基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)智能化自動控制，亦能實現(xiàn)手動控制， 控制系統(tǒng)連接有控制面板，控制面板上設置手動模式及自動模式，在控制面板上設置節(jié)能擋開關及空調檔開關；所述通訊基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)通常處于自動擋控制；當打開節(jié)能擋開關及空調檔開關時，所述通訊基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)進入手動控制模式。所述通訊基站節(jié)能裝置控制系統(tǒng)的控制方法，按以下方法進行控制；主控制器設定通訊基站室內最高溫度為T ；室外溫度傳感器檢測通訊基站室外溫度并將溫度值反饋給主控制器，T,h< T 時，主控制器通過空調繼電器控制空調停止工作，主控制器控制風機繼電器閉合，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)開始工作；具體為當τ與的差值小于6時，風機繼電器閉合并控制從風機開始工作，當T與的差值大于等于6時，風機繼電器閉合并控制主風機開始工作，這樣能夠進一步節(jié)能，且能保證通訊基站內部的迅速降溫；
室內溫度傳感器檢測通訊基站室內溫度1^并將溫度值反饋給主控制器，Τ > T T時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調系統(tǒng)開始工作，主控制器控制風機繼電器斷
開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作；空調系統(tǒng)工作時，室內溫度傳感器檢測到通訊基站室內溫度Τ > Τ+8時，主控制器控制風機繼電器閉合，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)開始工作，此時空調不能正常制冷，需同時開啟進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)實現(xiàn)通訊基站內部散熱及降溫；室內外濕度傳感器檢測室內外濕度，并將濕度信號反饋給主控制器，當室內外濕度大于設定值時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調開始工作，主控制器控制風機繼電器斷開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作，通過室內外濕度傳感器控制通訊基站內部濕度在額定范圍值，保證室內設備的正常運轉；粉塵傳感器檢測進入通訊基站內部的空氣含塵量，并將檢測到的范圍值反饋給主控制器，當空氣含塵量大于設定值時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調開始工作，主控制器控制風機繼電器斷開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作，通過粉塵傳感器控制通訊基站內部的空氣含塵量，保證內部通訊設備的正常運轉；人體傳感器將檢測到的信號反饋給主控制器，當檢測到有人時，主控制器控制報警器報警，并通過控制IC卡電控制器，反饋侵入信息到遠程控制端控制面板，實現(xiàn)防盜功能。所述通訊基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)及其控制方法，當室外溫度小于基站內部設定的最高溫度值時，主控制器自動控制空調系統(tǒng)停止工作，開啟進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)，將外部低溫空氣引入基站內部，將基本內部熱空間引出到基站外部，實現(xiàn)冷熱交換，進而使得基站內部溫度恒定在設定值；當室外溫度大于基站內部溫度且大于設定的最高溫度值時，主控制器自動控制空調系統(tǒng)開始工作，關閉進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)，在空調的制冷作用下，基站內部溫度下降到設置值；主控制器再次根據溫度傳感器的信號進行空調系統(tǒng)與進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)之間的切換。這樣，在室外溫度較低時，能夠有效利用空氣循環(huán)來控制基站內部溫度，使空調系統(tǒng)的工作時間有效減少，進而降低基站運營成本、降低能耗、節(jié)約資源。同時， 所述通訊基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)及其控制方法，兼具高溫故障處理功能、內部空氣濕度恒定、內部空氣含塵量恒定及防盜功能，能夠最好發(fā)揮節(jié)能控制裝置的作用。上面對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制， 只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種通信基站節(jié)能裝置，其特征在于包括進風系統(tǒng)O)、排風系統(tǒng)(3)、空調系統(tǒng) G)、室內溫度傳感器(6)、室外溫度傳感器(5)、室內濕度傳感器(8)及室外濕度傳感器 (7)；所述進風系統(tǒng)(2)及排風系統(tǒng)(3)，由殼體、設于殼體內部的風機、設于殼體上的供空氣通過的風道及風管、設于殼體上的為風機提供保護的防護罩及設于防護罩與風機之間的用于過濾進入風機內部空氣的過濾器構成；所述進風系統(tǒng)(2)及排風系統(tǒng)(3)均設于通訊基站的墻體⑴上，所述進風系統(tǒng)⑵的風管伸入通訊基站內部，所述出風系統(tǒng)⑶的風管伸出到通訊基站外部；所述空調系統(tǒng)(4)設于通訊基站內部；室內溫度傳感器(6)及室內濕度傳感器(8)設于通訊基站內部，室外溫度傳感器( 及室外濕度傳感器(7)設于通訊基站外部。
2.按照權利要求1所述的通信基站節(jié)能裝置，其特征在于所述進風系統(tǒng)(2)及排風系統(tǒng)(3)的風機分為主風機及從風機。
3.按照權利要求1或2所述的通信基站節(jié)能裝置，其特征在于所述進風系統(tǒng)O)的過濾器由外至內依次為三層過濾結構，第一層過濾結構為金屬濾網；第二層過濾結構為三層空調過濾網；第三層過濾結構為金屬濾網。
4.按照權利要求3所述的通信基站節(jié)能裝置，其特征在于在所述第三層過濾結構的內部設置活性炭。
5.按照權利要求4所述的通信基站節(jié)能裝置，其特征在于在所述進風系統(tǒng)O)的防護罩內設置粉塵傳感器。
6.一種權利要求1至5任一項所述的通信基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于包括主控制器、用于控制進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)啟停的風機繼電器、用于控制空調系統(tǒng)開停的空調繼電器及基站內部照明控制電路，所述風機繼電器、空調繼電器及照明控制電路與所述主控制器連接；所述室內溫度傳感器、室外溫度傳感器、室內濕度傳感器、室外濕度傳感器及粉塵傳感器與所述主控制器連接。
7.按照權利要求6所述的通信基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括防盜控制系統(tǒng)，所述防盜控制系統(tǒng)，由設于通訊基站外部入口處的人體傳感器、報警器及IC卡控制器構成，所述人體傳感器、報警器及IC卡控制器與所述主控制器連接。
8.—種權利要求6或7所述的通信基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 按以下方法進行控制；主控制器設定通訊基站室內最高溫度為T，設定濕度范圍值、設定空氣含塵量值；室外溫度傳感器檢測通訊基站室外溫度并將溫度值反饋給主控制器，T時，主控制器通過空調繼電器控制空調停止工作，主控制器控制風機繼電器閉合，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)開始工作；室內溫度傳感器檢測通訊基站室內溫度并將Trt溫度值反饋給主控制器，Τ > T,h> T 時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調系統(tǒng)開始工作，主控制器控制風機繼電器斷開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作；空調系統(tǒng)工作時，室內溫度傳感器檢測到通訊基站室內溫度T > Τ+8時，主控制器控制風機繼電器閉合，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)開始工作；室內外濕度傳感器檢測室內外濕度，并將濕度信號反饋給主控制器，當室內外濕度大于設定值時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調開始工作，主控制器控制風機繼電器斷開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作；粉塵傳感器檢測進入通訊基站內部的空氣含塵量，并將檢測到的值反饋給主控制器， 當空氣含塵量大于設定值時，主控制器控制空調繼電器閉合，空調開始工作，主控制器控制風機繼電器斷開，進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)停止工作。
9.按照權利要求8所述的通信基站節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于增加防盜功能控制，通過人體傳感器將檢測到的信號反饋給主控制器，當檢測到有人時，主控制器控制報警器報警，并通過控制IC卡控制器，反饋侵入信息到遠程控制端控制面板，實現(xiàn)防盜功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通信基站節(jié)能裝置、節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)及其控制方法，包括進風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、室內外溫度傳感器、室內外濕度傳感器；進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)，由殼體、設于殼體內部的風機、設于殼體上的風道及風管、設于殼體上的防護罩及設于防護罩與風機之間的過濾器；進風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)均設于通訊基站的墻體上，進風系統(tǒng)的風管伸入通訊基站內部，出風系統(tǒng)的風管伸出到通訊基站外部；空調系統(tǒng)設于通訊基站內部；室內外溫度傳感器及室內外濕度傳感器分別設于通訊基站內部及外部。本發(fā)明通過智能控制將外部冷空氣經過凈化、處理后引入基站機房，排出基站內部熱空氣，實現(xiàn)室內風冷降溫，減少基站的能耗。
文檔編號F24F11/00GK102353115SQ20111026340
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權日2011年9月7日
發(fā)明者張靜, 王春肖, 肖霞, 陳勇 申請人:張靜, 王春肖, 肖霞, 陳勇