CN101235822B - 无线基站风机控制装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无线基站风机控制装置及其控制方法，其中，无线基站风机控制装置包括至少一个风机和至少一个功放模块，其特征在于，至少一个功放模块被分成至少一组，每组功放模块对应于一个或多个风机，该方法包括以下处理：步骤S202，获取至少一个功放模块的功放温度、功放位置信息和功放在位信息以及至少一个风机的风机转速误差；步骤S204，在特定位置的功放模块在位的情况下，根据所采集到的该功放模块的温度和风机转速误差计算该功放模块对应的风机的下一时刻的风机转速期望值；以及步骤S206，风机控制单元根据风机转速期望值来控制风机的转速。本发明根据不同的系统配置和对应区域的功放温度分别进行控制，从而降低了系统功耗、系统噪声及运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及温度控制装置及其控制方法，尤其涉及无线基站风机控制装置及其控制方法。
背景技术
对于无线基站，如果外部环境温度很高再加上基站本身产生的热量，会导致基站温度过高的情况，从而会影响基站的运行性能，因此需要对基站进行散热处理。反之，如果环境温度很低，则不需要进行散热处理。从提高基站可靠性的方面来看，希望风机的转速越快越好，这样就可以及时带走基站产生的热量，然而风机转得越快，能耗越大，噪音也就越大。因而，在无线基站系统中需要对基站的风机进行控制，达到散热、能耗、噪音的最优化。
无线基站主要包括基站控制单元和收发信单元。其中，收发信单元又包括接收部分、发射部分和基带数字处理部分。无线基站的主要热量来源于发射部分的功放单元。无线基站的散热处理的核心就是及时带走功放单元产生的热量，将功放的结温控制在功放可稳定工作的范围内。
目前，无线基站的散热系统大多采用风冷技术，通过控制风机转速来调节基站的散热能力。采用风冷技术进行散热的系统一般以风机入口温度或风机出口温度作为风机转速调节的依据。当检测点温度上升，提高风机的转速；反之，降低风机的转速。
然而，由于环境温度变化很缓慢，使得这种控制方法无法快速跟踪功放温度的变化来形成有效控制。例如，当基站断电而切换到电池供电时，由于供电电压的下降，风机的额定转速也会下降，这时系统的散热能力劣化，功放温度随之上升，由于环境温度的变化严重滞后于功放温度的变化，风机转速不变，这样功放所产生的热量无法及时导走，因此功放温度将会继续攀升，最终导致功放温度过高，系统指标下降，严重时甚至会导致系统过温保护，关闭功放，最终导致载频退出服务。此外，在基站设备长时间运行的情况下，防尘网积尘导致风道风阻加大，风机实际转速小于预期值，影响了系统的散热性能，如果以环境温度作为风机调速的依据，也会造成风机调速严重滞后于功放温度的上升。
发明内容
本发明的目的在于提供将功放单元和风机分组，以功放温度和风机转速误差作为基站风机调速依据的新型方法和装置。由于风机调速以功放温度和风机转速误差为依据，因此风机转速能快速跟踪功放温度的变化，克服了以风机入口或风机出口温度作为风机转速控制依据的温控系统响应时间长的缺点，能够确保功放温度不超过预期，保证系统在各种外界条件下可靠稳定运行。同时，由于功放单元和风机分组，风机控制单元可以根据功放单元的位置信息，在位信息和功放温度，对风机分区域分别控制，从而达到降低系统功耗，降低噪音，降低运营成本的目的。
根据本发明的一个方面，提供了一种无线基站风机控制装置，包括至少一个风机和至少一个功放模块，其中，至少一个功放模块被分成至少一组，每组功放模块对应于一个或多个风机。
此外，该装置还包括：至少一个温度传感器，设置在至少一个功放模块附近，每一个温度传感器都对应于一个或多个功放模块，用于提供至少一个功放模块的功放温度；至少一个位置编码电路，每一个位置编码电路对应于一个功放模块，用于提供至少一个功放模块的功放位置信息；至少一个功放在位检测电路，每一个功放在位检测电路对应于一个功放模块，用于提供至少一个功放模块的功放在位信息；以及风机控制单元，用于根据功放在位信息、功放温度、以及风机转速误差来调节对应位置的风机的转速。
优选地，至少一个位置编码电路和至少一个功放在位检测电路集成在至少一个功放模块内。
该装置还包括：基带处理单元，用于采集至少一个温度传感器、至少一个位置编码电路和至少一个功放在位检测电路所提供的功放温度、功放位置信息以及功放在位信息，并上报给基站控制单元；以及基站控制单元，用于将功放温度、功放位置信息以及功放在位信息转发给风机控制单元。
如果通过所述至少一个功放在位检测电路检测到对应位置的功放模块不在位，则风机控制单元关闭该功放模块所在组中对应的风机。
如果通过至少一个功放在位检测电路检测到对应位置的功放模块在位，则风机控制单元根据获取到的功放温度和风机转速误差计算下一时刻的风机转速的期望值。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于无线基站风机控制装置的控制方法，无线基站风机控制装置包括至少一个风机和至少一个功放模块，其特征在于，至少一个功放模块被分成至少一组，每组功放模块对应于一个或多个风机，该方法包括以下处理：步骤S102，获取至少一个功放模块的功放温度、功放位置信息和功放在位信息以及至少一个风机的风机转速误差；步骤S104，在特定位置的功放模块在位的情况下，根据所采集到的该功放模块的温度和风机转速误差计算该功放模块对应的风机的下一时刻的风机转速期望值；以及步骤S106，风机控制单元根据风机转速期望值来控制风机的转速。
此外，步骤S102还包括以下处理：使所有风机全速运转；通过温度传感器、位置编码电路和功放在位检测电路检测温度信号、功放位置信息和功放在位信息；以及采集风机转速信号，并计算风机转速误差。
步骤S106还包括以下处理：根据风机转速期望值计算风机转速控制脉冲的占空比或电压信号；以及根据占空比或电压信号调节对应位置的风机的转速。
如果特定位置的功放模块不在位，则关闭该功放模块所在组中对应的风机。
采用发明的方法和装置，通过选取功放温度和风机转速控制误差作为系统控制反馈值，改善了系统的响应时间，对无线基站功放温度进行了有效控制，从而提高了可靠性。同时，本发明对功放单元和风机进行位置分组，根据不同的系统配置和对应区域的功放温度分别进行控制，从而降低了系统功耗、系统噪声以及运营成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是示出根据本发明的无线基站风机控制方法的流程图；
图2是示出根据本发明实施例的无线基站风机控制装置的框图；以及
图3是示出根据本发明实施例的无线基站风机控制方法的具体步骤的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明的无线基站风机控制装置包括至少一个风机和至少一个功放模块，其中，至少一个功放模块被分成至少一组，每组功放模块对应于一个或多个风机。
此外，该装置还包括：至少一个温度传感器，设置在至少一个功放模块附近，每一个温度传感器都对应于一个或多个功放模块，用于提供至少一个功放模块的功放温度；至少一个位置编码电路，每一个位置编码电路对应于一个功放模块，用于提供至少一个功放模块的功放位置信息；至少一个功放在位检测电路，每一个功放在位检测电路对应于一个功放模块，用于提供至少一个功放模块的功放在位信息；以及风机控制单元，用于根据功放在位信息、功放温度、以及风机转速误差来调节对应位置的风机的转速。
优选地，至少一个位置编码电路和至少一个功放在位检测电路集成在至少一个功放模块内。
该装置还包括：基带处理单元，用于采集至少一个温度传感器、至少一个位置编码电路和至少一个功放在位检测电路所提供的功放温度、功放位置信息以及功放在位信息，并上报给基站控制单元；以及基站控制单元，用于将功放温度、功放位置信息以及功放在位信息转发给风机控制单元。
如果通过所述至少一个功放在位检测电路检测到对应位置的功放模块不在位，则风机控制单元关闭该功放模块所在组中对应的风机。
如果通过至少一个功放在位检测电路检测到对应位置的功放模块在位，则风机控制单元根据获取到的功放温度和风机转速误差计算下一时刻的风机转速的期望值。
参照图2，本发明提供了一种用于无线基站风机控制装置的控制方法，无线基站风机控制装置包括至少一个风机和至少一个功放模块，至少一个功放模块被分成至少一组，每组功放模块对应于一个或多个风机，该方法包括以下处理：步骤S102，获取至少一个功放模块的功放温度、功放位置信息和功放在位信息以及至少一个风机的风机转速误差；步骤S104，在特定位置的功放模块在位的情况下，根据所采集到的该功放模块的温度和风机转速误差计算该功放模块对应的风机的下一时刻的风机转速期望值；以及步骤S106，风机控制单元根据风机转速期望值来控制风机的转速。
此外，步骤S102还包括以下处理：使所有风机全速运转；通过温度传感器、位置编码电路和功放在位检测电路检测温度信号、功放位置信息和功放在位信息；以及采集风机转速信号，并计算风机转速误差。
步骤S106还包括以下处理：根据风机转速期望值计算风机转速控制脉冲的占空比或电压信号；以及根据占空比或电压信号调节对应位置的风机的转速。
如果特定位置的功放模块不在位，则关闭该功放模块所在组中对应的风机。
下面，参照图2和图3详细描述本发明的实施例。
图2是示出根据本发明实施例的无线基站风机控制装置的框图；以及图3是示出根据本发明实施例的无线基站风机控制方法的具体步骤的流程图。
图2示出了将4个功放分成两组，一个风机控制一组功放的实例。
如图2所示，无线基站风机控制装置由风机控制单元、风机0、功放单元0-1、基带处理单元0、风机1、功放单元2-3、基带处理单元1、基站控制单元组成。其中，风机0、功放单元0-1和基带处理单元0属于位置组0；风机1、功放单元2-3和基带处理单元1属于位置组1。
温度传感器布放在功放单元的功放管附近，用于提供功放温度信息供基带单元采集。
此外，位置编码检测电路和功放在位检测电路可以集成在功放单元内或设置在功放单元的外部，用于提供功放位置信息和功放在位信号供基带单元采集。
基带处理单元0和基带处理单元1采集功放位置信息、功放温度和功放在位信息，并上报给基站控制单元。
基站控制单元负责将功放位置信息、功放温度和功放在位信息转发给风机控制单元。
风机控制单元根据风机0和风机1的实际转速和对应位置区的功放温度、功放在位信息完成风机转速控制。
注意，上述基带处理单元和基站控制单元是可选的，如果不配置，则由风机控制单元直接采集功放在位信息、功放位置信息。
具体控制步骤如下如图3所示。
首先，在步骤S301中，上电初始化后所有风机全速运转，检测风机转速，并上报风机状态。
在步骤S302中，接收来自基站控制单元发过来的功放在位信息、功放位置信息和功放当前温度。
接下来，在步骤S303中，采集风机转速，并计算实际风机转速和期望风机转速之间的误差。
然后，在步骤S304中，判断位置区0的功放是否在位，功放单元0和1任何一个在位则判决为在位。如果在位则继续处理，否则在步骤S312中，关闭位置区0的风机并进行到步骤S308。
在步骤S305中，在位置区0中功放在位的情况下，取功放0和功放1的温度最高值Tmax0和风机0的转速误差计算得到风机0的转速期望值。
接着，在步骤S306中，根据风机0的转速期望值计算风机转速控制脉冲的占空比或电压信号；然后在步骤S307中，根据占空比或控制电压调节风机0的转速。
接下来，在步骤S308中，判断位置区1的功放是否在位，功放单元2和3任何一个在位则判决为在位。如果在位则继续处理，否则在步骤S313中，关闭位置区1的风机并返回到步骤S302。
在步骤S309中，取功放2和功放3温度最高值Tmax1和风机1转速误差计算得到风机1的转速期望值。
然后，在步骤S310中，根据风机1的转速期望值计算风机转速控制脉冲的占空比或电压信号；然后在步骤S311中，根据占空比或控制电压调节风机1的转速。
之后，返回到步骤S302，进行后续处理。
采用发明的方法和装置，通过选取功放温度和风机转速控制误差作为系统控制反馈值，改善了系统的响应时间，对无线基站功放温度进行了有效控制，从而提高了可靠性。同时，本发明对功放单元和风机进行位置分组，根据不同的系统配置和对应区域的功放温度进行分别控制，从而降低了系统功耗、系统噪声以及运营成本。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无线基站风机控制装置，包括至少一个风机和至少一个功放模块，其特征在于，所述至少一个功放模块被分成至少一组，每组功放模块对应于一个或多个风机，
其中，所述装置还包括：
至少一个温度传感器，设置在所述至少一个功放模块附近，每一个温度传感器都对应于一个或多个功放模块，用于提供所述至少一个功放模块的功放温度；
至少一个位置编码电路，每一个位置编码电路对应于一个功放模块，用于提供所述至少一个功放模块的功放位置信息；
至少一个功放在位检测电路，每一个功放在位检测电路对应于一个功放模块，用于提供所述至少一个功放模块的功放在位信息；以及
风机控制单元，用于根据所述功放在位信息、所述功放温度、以及风机转速误差来调节对应位置的风机的转速。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个位置编码电路和所述至少一个功放在位检测电路集成在所述至少一个功放模块内。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
基带处理单元，用于采集所述至少一个温度传感器、所述至少一个位置编码电路和所述至少一个功放在位检测电路所提供的所述功放温度、所述功放位置信息以及所述功放在位信息，并上报给基站控制单元；以及
所述基站控制单元，用于将所述功放温度、所述功放位置信息以及所述功放在位信息转发给所述风机控制单元。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，如果通过所述至少一个功放在位检测电路检测到对应位置的功放模块不在位，则所述风机控制单元关闭所述功放模块所在组中对应的风机。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，如果通过所述至少一个功放在位检测电路检测到对应位置的功放模块在位，则所述风机控制单元根据获取到的所述功放温度和所述风机转速误差计算下一时刻的风机转速的期望值。
6.一种用于无线基站风机控制装置的控制方法，所述无线基站风机控制装置包括至少一个风机和至少一个功放模块，其特征在于，所述至少一个功放模块被分成至少一组，每组功放模块对应于一个或多个风机，所述方法包括以下处理：
步骤S102，获取所述至少一个功放模块的功放温度、功放位置信息和功放在位信息以及所述至少一个风机的风机转速误差；
步骤S104，在特定位置的功放模块在位的情况下，根据所采集到的所述功放模块的所述温度和所述风机转速误差计算所述功放模块对应的风机的下一时刻的风机转速期望值；以及
步骤S106，风机控制单元根据所述风机转速期望值来控制所述风机的转速。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S102还包括以下处理：
使所有风机全速运转；
通过温度传感器、位置编码电路和功放在位检测电路检测温度信号、功放位置信息和功放在位信息；以及
采集风机转速信号，并计算风机转速误差。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S106还包括以下处理：
根据所述风机转速期望值计算风机转速控制脉冲的占空比或电压信号；以及
根据所述占空比或所述电压信号调节对应位置的风机的转速。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，如果特定位置的功放模块不在位，则关闭所述功放模块所在组中对应的风机。
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