CN101509685A - 一种通信基站节能系统及控制方法 - Google Patents

一种通信基站节能系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能效果好、降低能耗、节省运行成本、延长空调使用寿命的通信基站节能系统及控制方法。该节能系统包括基站房间(1)、空调(3)、进风装置(4)、排风装置(5)、控制装置(6)、继电器(7)、室外温度传感器(81)、室内温度湿度传感器(82),进风装置(4)、排风装置(5)均设置于基站房间(1)的外墙上,进风装置(4)、排风装置(5)、室外温度传感器(81)、室内温度湿度传感器(82)分别与控制装置(6)相电连接,空调(3)通过继电器(7)与控制装置(6)相电连接。该控制方法利用基站室内外的温差形成强制热交换,将基站内的热量向外迁移,实现室内散热,基站内的空调处于间隙工作状态。本发明可广泛应用于通信系统节能领域。

Description

一种通信基站节能系统及控制方法 技术领域
本发明涉及一种通信基站节能系统及控制方法。
背景技术
根据资料统计显示,2001年我国138个通信基站的电费支出为212万元 人民币,2002年238个基站的电费支出超过580万元人民币,平均每个基站 的电费支出增加了58X。2007年中国仅GSM基站耗电量就接近32亿千瓦时, 基站的电费支出接近20亿元人民币,这还不包括空调、变电、传输等能耗。 按照1千克标准煤发出3度电计算,全国仅GSM基站就需要耗费105万吨 标准煤。另根据资料统计分析,平均每个基站空调的电费支出约占整个基站 电费支出的54%左右,空调成为通信基站中的主要用电设备,空调的电能消 耗对于通讯运营公司来说,是一笔很大的开支。根据电子设备运行的相关国 家规范规定, 一般基站常年温度应保持在18°C〜28°C,相对湿度10%〜90%, 为保证基站内电子设备的长期正常稳定运行,目前基站空调大多被设置为制 冷18。C,或者自动24。C。由于基站是无人值守,为了保证其内部的温度、湿 度达到运行的要求,很多基站的空调全年开启,浪费的现象较为严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种节能效果 好、降低能耗、节省运行成本、延长空调使用寿命的通信基站节能系统。
另外,本发明还提供一种通信基站节能系统的控制方法。
本发明的通信基站节能系统所采用的技术方案是:本发明的通信基站节能系统包括基站房间、通信设备、空调、进风装置、进风防尘装置、排风装 置、排风防尘装置、控制装置、继电器、室外温度传感器、室内温度湿度传 感器,所述进风装置、所述排风装置均设置于所述基站房间的外墙上,所述 进风装置、所述排风装置、所述室外温度传感器、所述室内温度湿度传感器 分别与所述控制装置相电连接,所述空调通过所述继电器与所述控制装置相 电连接。
所述通信基站节能系统还包括加湿装置,所述加湿装置与所述控制装置 相电连接。
所述通信基站节能系统还包括防雨罩,所述防雨罩设置于所述进风装置 及所述排风装置的外面。
所述进风装置设置于所述基站房间的阴面、所述排风装置设置于所述基 站房间的阳面。
所述进风装置、所述排风装置为轴流式风机或离心式风机。 所述进风防尘装置、所述排风防尘装置采用防尘罩过滤、防尘金属滤网 过滤、海绵过滤三级过滤。
所述控制装置采用RS485或RS232通讯协议。
本发明的通信基站节能系统的控制方法所采用的技术方案是:本发明的 通信基站节能系统的控制方法包括以下步骤-
(a) 通过所述控制装置设定室内温度上限值tH、下限值k、最高极值tT 及室内外温差基准Ato;
(b) 通过所述室外温度传感器、所述室内温度湿度传感器采样获得室内 温度ti、室外温度t。、室内外温差At^ti—t。,并设定传感器采样时间间隔;
(c) 比较室内温度ti与室外温度t。,如果ti〉t。,则进行步骤(d);否则, 将所述空调、所述进风装置、所述排风装置均关闭,并经过传感器采样时间 间隔后返回步骤(b);
(d) 比较室内温度ti与室内温度下限值tL,如果tj〉tL,则进行步骤(e);
6否则,将所述空调、所述进风装置、所述排风装置均关闭,并经过传感器采 样时间间隔后返回步骤(b);
(e) 比较室内温度ti与室内温度上限值tH,如果tj〈tH,则将所述空调 关闭,并进行步骤(f);否则,将所述空调开启,并进行步骤(g);
(f) 比较室内外温差At与室内外温差基准Ato,如果八t〉Ato,则将所 述进风装置、所述排风装置幵启,然后经过传感器采样时间间隔后返回步骤
(b);否则,将所述进风装置、所述排风装置关闭,然后经过传感器采样时 间间隔后返回步骤(b);
(g) 比较室内温度ti与室内温度最高极值tT,如果ti々T,则将所述进 风装置、所述排风装置关闭,并经过传感器采样时间间隔后返回步骤(b); 否则,将所述进风装置、所述排风装置幵启,并经过传感器采样时间间隔后 返回步骤(b)。
进一步,在步骤(a)中还设定室内报警温度tw,在步骤(b)与步骤(c) 增加步骤(bl):
(bl)比较室内温度ti与室内报警温度tw,如果ti〈tw,则进行步骤(C); 否则,将所述空调、所述进风装置、所述排风装置均关闭,并发出报警信号。
本发明的有益效果是:由于本发明的通信基站节能系统包括进风装置、 进风防尘装置、排风装置、排风防尘装置、控制装置、继电器、室外温度传 感器、室内温度湿度传感器,所述进风装置所述排风装置均设置于所述基站 房间的外墙上,所述进风装置、所述排风装置、所述室外温度传感器、所述 室内温度湿度传感器分别与所述控制装置相电连接,所述空调通过所述继电 器与所述控制装置相电连接,本发明将所述进风装置、所述排风装置与所述 空调联动,利用了强制通风方式自动将基站室内的热量对外排放,引入室外 自然的冷空气进行降温,控制基站内环境温度,减少空调的工作时间,实现 节能降耗的目的,另外,当基站内的空调发生故障时,所述进风装置、所述 排风装置亦可单独运行,控制基站内环境温度,保障基站设备运行安全,经实际试验,采用本发明,每个基站年总节电20%以上,空调节约用电50%以 上,经济效益显著, 一个基站一年就能为通信运营公司节能近万度电,为通 信运营公司节省大量运营成本,故本发明节能效果好、降低能耗、节省运行 成本、延长空调使用寿命。
附图说明
图1是本发明的通信基站节能系统的整体示意图;
图2是本发明实施例一的通信基站节能系统的控制方法的流程图;
图3是本发明实施例二的通信基站节能系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
实施例一:
如图1所示,本发明的通信基站节能系统包括基站房间1、通信设备2、
空调3、进风装置4、进风防尘装置41、排风装置5、排风防尘装置51、控 制装置6、继电器7、室外温度传感器81、室内温度湿度传感器82、加湿装 置9、防雨罩IO,所述进风装置4、所述排风装置5均设置于所述基站房间1 的外墙上,所述进风装置4设置于所述基站房间1的阴面、所述排风装置5 设置于所述基站房间1的阳面,所述进风装置4、所述排风装置5、所述室外 温度传感器81、所述室内温度湿度传感器82分别与所述控制装置6相电连 接,所述空调3通过所述继电器7与所述控制装置6相电连接,所述加湿装 置9与所述控制装置6相电连接,所述防雨罩10设置于所述进风装置4及所 述排风装置5的外面,防雨效果好,所述进风装置4、所述排风装置5均为 轴流式风机,安装简便,所述进风防尘装置41、所述排风防尘装置51均采 用防尘罩过滤、防尘金属滤网过滤、海绵过滤三级过滤,利用三级防尘,防 尘防虫防潮效果好,保证过滤空气中的微粒,保证送进所述基站房间1内的
8空气千净清洁,当然也可以采用其他形式的中高效过滤器,所述控制装置6 采用RS485通讯协议,便于通信组网,当然也可以采用RS232通讯协议。
如图2所示,本发明的通信基站节能系统的控制方法包括以下步骤:
(a) 通过所述控制装置6设定室内温度上限值tH、下限值tL、最高极值 tT及室内外温差基准Ato;
(b) 通过所述室外温度传感器81、所述室内温度湿度传感器82采样获 得室内温度ti、室外温度t。、室内外温差At^tj—t。,并设定传感器采样时间间 隔;
(c) 比较室内温度ti与室外温度t。,如果ti〉t。,则进行步骤(d);否则, 将所述空调3、所述进风装置4、所述排风装置5均关闭,并经过传感器采样 时间间隔后返回步骤(b);
(d) 比较室内温度ti与室内温度下限值tL,如果ti〉tL,则进行步骤(e); 否则,将所述空调3、所述进风装置4、所述排风装置5均关闭,并经过传感 器采样时间间隔后返回步骤(b);
(e) 比较室内温度ti与室内温度上限值tH,如果ti〈tH,则将所述空调3 关闭,并进行步骤(f);否则,将所述空调3开启,并进行步骤(g);
(f) 比较室内外温差At与室内外温差基准Ato,如果At〉Ato,则将所 述进风装置4、所述排风装置5开启,然后经过传感器采样时间间隔后返回 步骤(b);否则,将所述进风装置4、所述排风装置5关闭,然后经过传感 器采样时间间隔后返回步骤(b);
(g) 比较室内温度ti与室内温度最高极值tT,如果tj〈tT,则将所述进 风装置4、所述排风装置5关闭,并经过传感器采样时间间隔后返回步骤(b);
否则,将所述进风装置4、所述排风装置5开启,并经过传感器采样时间间 隔后返回步骤(b)。即本发明的控制方法具有自动应急功能,即在基站室内
温度ti达到室内温度最高极值tT时,可自动将所述进风装置4、所述排风装置 5开启运行,实现室内通风降温,以保持室内温度不宜过高。 -在我国绝大多数地区,很多时间段内的自然常温就能满足通信设备正常 运行的温度要求,或者仅需一台空调间歇工作就能满足这些通信设备正常运 行的温度要求。基站内温度的升高主要是由于通信设备的长期运行发热、而 非站外环境温度所致,如一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温) 会导致电能的浪费,因为冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可 散热降温的有利条件被忽视,从而导致营运成本居高不下。本发明充分利用 了基站室内外的温差形成强制热交换,依靠大量的空气流通,有效地将基站 内的热量迅速向外迁移,实现室内散热,从而大幅度降低电能消耗和运营成 本,基站内的空调处于间隙工作状态,减少了空调的使用时间,延长空调的 使用寿命,同时节省很大的空调维护成本。
本发明的所述控制装置6采用微电脑控制器,智能全自动运行,具有自检 模式,具有自检按钮,在基站节能系统不运行的情况下,按下自检按钮开关 即可检测出整机运行情况,方便安装后验收,也方便平时维护人员检修使用。 经过测试分析,采用本发明的通信基站节能系统能够达到节能目的, 一个参 与试验的基站平均每天的节电率为37.6%,其综合节能率可达20%〜60%,经 济效益显著。本发明可实现与基站原有的空调联动,当空调故障或不使用空 调的情况下,可手动转入无空调运行模式,保障室内恒温。
本发明具有强制排风功能,当系统出现故障同时空调故障或是没有空调 的情况下,可手动打开强制运行开关,即通过加装直通开关直接给所述进风 装置4、所述排风装置5供电,既可以避免基站温度过高,又可以在维修人员 到来之前保障基站设备运行安全,做到万无一失。
本发明施工简单,只需要在现有的基站房间的墙上开孔就可以,便于安 装,维护周期长,节省维护成本。
实施例二-
本实施例的通信基站节能系统与实施例一的区别在于:所述进风装置4、 所述排风装置5均为离心式风机,以满足大风量及大换热量的需要。如图3所示,本实施例的通信基站节能系统的控制方法与实施例一的区 别在于:在步骤(a)中还设定室内报警温度tw,在步骤(b)与步骤(c)增 加步骤(bl):
(bl)比较室内温度ti与室内报警温度tw,如果ti〈tw,则进行步骤(c); 否则,将所述空调3、所述进风装置4、所述排风装置5均关闭,并发出报警 信号。
即当基站的室内温度ti超过室内报警温度tw时,系统将其视为火灾,关闭
空调及节能系统,输出报警信号,室内报警温度tw可通过所述控制装置6的面 板设置。
本实施例的其余特征同实施例一。 本发明可广泛应用于通信系统节能领域。

Claims (9)

1、一种通信基站节能系统,包括基站房间(1)、通信设备(2)、空调(3),其特征在于:所述通信基站节能系统还包括进风装置(4)、进风防尘装置(41)、排风装置(5)、排风防尘装置(51)、控制装置(6)、继电器(7)、室外温度传感器(81)、室内温度湿度传感器(82),所述进风装置(4)、所述排风装置(5)均设置于所述基站房间(1)的外墙上,所述进风装置(4)、所述排风装置(5)、所述室外温度传感器(81)、所述室内温度湿度传感器(82)分别与所述控制装置(6)相电连接,所述空调(3)通过所述继电器(7)与所述控制装置(6)相电连接。
2、 根据权利要求1所述的通信基站节能系统,其特征在于:所述通信基站节 能系统还包括加湿装置(9),所述加湿装置(9)与所述控制装置(6)相 电连接。
3、 根据权利要求1或2所述的通信基站节能系统,其特征在于:所述通信基 站节能系统还包括防雨罩(10),所述防雨罩(10)设置于所述进风装置(4)及所述排风装置(5)的外面。
4、 根据权利要求1或2所述的通信基站节能系统,其特征在于:所述进风装 置(4)设置于所述基站房间(1)的阴面、所述排风装置(5)设置于所 述基站房间(1)的阳面。
5、 根据权利要求1或2所述的通信基站节能系统,其特征在于:所述进风装 置(4)、所述排风装置(5)为轴流式风机或离心式风机。
6、 根据权利要求1或2说所述的通信基站节能系统,其特征在于:所述进风 防尘装置(41)、所述排风防尘装置(51)采用防尘罩过滤、防尘金属滤 网过滤、海绵过滤三级过滤。
7、 根据权利要求1或2所述的通信基站节能系统,其特征在于:所述控制装 置(6)采用RS485或RS232通讯协议。
8、 一种权利要求1所述的通信基站节能系统的控制方法,其特征在于:包括 以下步骤:(a) 通过所述控制装置(6)设定室内温度上限值tH、下限值tL、最高极 值tT及室内外温差基准Ato;(b) 通过所述室外温度传感器(81)、所述室内温度湿度传感器(82)采 样获得室内温度ti、室外温度t。、室内外温差At^ti—t。,并设定传感 器采样时间间隔;(C)比较室内温度ti与室外温度t。,如果ti〉t。,则进行步骤(d);否贝U, 将所述空调(3)、所述进风装置(4)、所述排风装置(5)均关闭, 并经过传感器采样时间间隔后返回步骤(b);(d) 比较室内温度ti与室内温度下限值tL,如果ti〉tL,则进行步骤(e);否则,将所述空调(3)、所述进风装置(4)、所述排风装置(5)均关闭,并经过传感器采样时间间隔后返回步骤(b);(e) 比较室内温度ti与室内温度上限值tH,如果ti〈tH,则将所述空调(3) 关闭,并进行步骤(f);否则,将所述空调(3)开启,并进行步骤(g);(f) 比较室内外温差At与室内外温差基准Ato,如果At〉Ato,则将所 述进风装置(4)、所述排风装置(5)开启,然后经过传感器采样时 间间隔后返回步骤(b);否则,将所述进风装置(4)、所述排风装 置(5)关闭,然后经过传感器采样时间间隔后返回步骤(b);(g) 比较室内温度ti与室内温度最高极值tT,如果ti〈tT,则将所述进风装置(4)、所述排风装置(5)关闭,并经过传感器采样时间间隔后 返回步骤(b);否则,将所述进风装置(4)、所述排风装置(5)开 启,并经过传感器采样时间间隔后返回步骤(b)。
9、 根据权利要求8所述的通信基站节能系统的控制方法,其特征在于:在步 骤(a)中还设定室内报警温度tw,在步骤(b)与步骤(c)增加步骤(M):(bl)比较室内温度ti与室内报警温度tw,如果ti〈tw,则进行步骤(c); 否则,将所述空调(3)、所述进风装置(4)、所述排风装置(5)均
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