CN101666169A

CN101666169A - 通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站

Info

Publication number: CN101666169A
Application number: CN200910092782A
Authority: CN
Inventors: 邢海东
Original assignee: Beijing Zhongtong Hexin Communication Engineering Design Institute Co Ltd
Current assignee: Beijing Zhongtong Hexin Communication Engineering Design Institute Co Ltd
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2010-03-10

Abstract

本发明公开了一种通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站，其中该节能型通信塔基站包括：机房，其内部装设有各种通信及辅助设备；单管塔，该单管塔内部具有延其高度方向的通道，通道与机房的内部空间连通，单管塔顶部开设有通气孔，通道通过通气孔与外界大气相连通，从而能与外界大气进行气体交换，本发明的节能型通信塔基站及通信塔基站温控节能方法，利用“烟囱效应”，在有效调节基站机房内温度的同时，还可大幅度减少通信基站的空调用电量，较好的解决通信基站能耗过大的问题，且成本较低，易于实施。

Description

通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站

技术领域

本发明涉及通信塔基站，特别是一种通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站，依靠基站单管塔内的烟囱效应，来实现基站内部的温度调节，达到节能的目的。

背景技术

随着科技水平的提高，通信技术作为一种与工业现代化生产以及人们日常生活息息相关的科学技术，其发展也是日新月异，特别是近些年来，通信技术的发展速度更是突飞猛进，可以说，目前通信技术在各个生产技术领域、各种行业以及人们生活的方方面面都扮演着非常重要的角色。

在通信技术领域中，各种各样的通信基站已经得到了广泛的应用，通信信号主要通过基站进行传输，基站在服务器以及通信终端之间起到信号中转的作用，从而辅助完成通信过程。目前常见的基站主要包括以下几个系统：传输系统，包括SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)设备、光缆、电缆等等；动力系统，包括蓄电池、常规供电电路等等；动环监控系统；天馈系统；BTS(Base Transceiver Station，基站收发台)主设备；以及其他辅助设备，如空调，防盗门等等。其中机房内的主要通信及处理设备都是高散热量的通信设备，而由于成本等多方面的因素，基站机房一般都不会太大并且相对封闭，这就造成了在基站机房内部热量聚集，温度升高，严重时将使基站中的各通信设备出现工作异常甚至烧毁的情况，所以如何对基站进行散热，是一个亟待解决的问题。

目前大多数通信基站机房的温度控制是通过制冷空调来实现，即在通信基站机房内安装空调，通过空调来为机房内部进行散热降温，但这种方法本身也存在着多种的弊端：

首先，为了保持基站机房内的温度适宜，空调机就必须常年开启，空调的使用量过大就造成空调机的故障率提高，甚至损坏无法工作，从而造成维护、更换的工作量过大，特别是在边远地区和电力故障多发地区的无人维护机房，上述问题就会更加的突显并且难以解决。另外，上述问题也造成了基站运行成本的提高；

其次，空调机的常年开启使得电能消耗过大，造成了严重的能源浪费问题。据估算，2007年全国仅GSM基站的耗电量就接近32亿千瓦时，基站电力资源消耗其费用接近20亿元。电能的消耗在通信技术领域的能源消耗中占有绝对比重，并且存在比较严重的浪费问题，尤其是其中的空调耗电。在国家倡导建设节约型社会的大环境下，节能在通信行业势在必行。目前，基站的节能技术主要是通过对空调节能、照明管理节能以及供电节能等技术的智能化综合控制，达到整体上节能的目的。但是应用此类型的技术方案受到交流供电系统的谐波等技术指标的制约，且所需设备的成本较高，技术复杂，不利于实际的实施应用和推广，这就使得通信技术领域的节能问题实际上并不能得到很好的解决。

有鉴于上述现有技术中的各种问题，本设计人借其多年的通信领域的技术经验以及丰富的相关专业知识，通过不断的研发改进，提出了本发明的通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通信塔基站温控节能方法，通过通道使基站及单管塔内的冷热气体能够形成烟囱效应，从而调整机房内的温度，节省基站温控的耗能。

本发明的另一目的在于提供一种节能型通信塔基站，利用“烟囱效应”，在有效调节基站机房内温度的同时，还可大幅度减少通信基站的空调用电量，较好的解决通信基站能耗过大的问题，且成本较低，易于实施。

为了实现上述目的，本发明提供了一种通信塔基站温控节能方法，包括：设置一机房，所述机房具有一内部空间；设置单管塔，所述单管塔内部具有延其高度方向的通道，并使所述通道与所述机房的内部空间相连通，从而使所述通道与所述机房内部空间之间能进行气体交换，再于所述单管塔顶部开设通气孔，并使所述通气孔与所述通道相连通，从而使所述通道能够经所述通气孔与外界大气进行气体交换。

上述的通信塔基站温控节能方法，其中，所述单管塔设置于所述机房的周围，且在所述单管塔和所述机房之间增设有一通气管道，并使所述通气管道的一端连通于所述机房的内部空间，另一端连通于所述通道，使所述通道与所述机房的内部空间相连通。

上述的通信塔基站温控节能方法，其中，所述单管塔设置于所述机房的顶部，所述单管塔的下部插设于所述机房的内部空间中，在所述单管塔插设于所述机房内部空间中的部分开设一开口，使所述通道与所述机房的内部空间相连通。

上述的通信塔基站温控节能方法，其中，使所述通气孔开设于所述单管塔的侧壁。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种节能型通信塔基站，包括：机房；单管塔，所述单管塔内部具有延其高度方向的通道，所述通道与所述机房的内部空间连通，所述单管塔顶部开设有通气孔，所述通道通过所述通气孔与外界大气相连通。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述单管塔设置于所述机房的周围，所述机房和所述单管塔之间设有通气管道，所述通气管道的一端连通于所述机房的内部空间，另一端连通于所述通道。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述通气管道连通于所述机房内部空间的上部。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述通气孔开设于所述单管塔的侧壁。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述单管塔的顶部设置有一遮挡棚，所述遮挡棚呈伞状，所述遮挡棚设于所述通气孔上方且其伞裙遮挡所述通气孔。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述单管塔或者所述遮挡棚顶端设有避雷针。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述通道的截面为圆形或者正多变形，所述通道的内径从下到上逐渐缩小。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述单管塔的高度为20米至50米。

上述的节能型通信塔基站，其中，所述单管塔设置于所述机房顶部，所述单管塔的下部插设于所述机房的内部空间中，所述单管塔插设于所述机房内部空间中的部分开设有开口。

由上述可知，本发明的通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站具有以下的优点及特点：

1、本发明的通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站利用室外的自然环境作为冷源对基站机房内部进行温度调节和控制，能大大的降低机房温度调节的能耗，解决了上述现有技术中通信基站能源消耗过大以及能源浪费的问题。

2、本发明的通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站是在通信塔基站结构的基础上进行研发改进，通过单管塔内部具有的通道以及在机房与单管塔之间设置通气管等简单结构，就能借助气流的“烟囱效应”而自动实现热交换，从而调节基站机房内的温度，易于实施和应用，并且热交换效果明显，换风量大，能够达到较理想的温度调节效果。

3、本发明的通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站相对现有技术而言，只需结构较简单、成本较低的设备就可实现机房的温度调节安全可靠性高，不易产生故障，避免了大量的设备维护及更换工作，而且能够适用于边远地区和电力故障多发地区的无人维护机房，解决了一大难题。

4、本发明的通信塔基站温控节能方法及节能型通信塔基站确保了基站设备的正常运行，提高了用户满意度，同时对于运营商来说，又能节省大笔的能耗、设备开支，能够有效的降低成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明的节能型通信塔基站一实施例的整体示意图；

图2为本发明的节能型通信塔基站的冷热气流交换示意图；

图3为本发明的节能型通信塔基站另一实施例的整体示意图；

图4为本发明的通信塔基站温控节能方法步骤流程示意图。

附图标记说明：

100节能型通信塔基站

1 机房

2 单管塔

3 通气管道

4 通道

5 通气孔

6 遮挡棚

7 避雷针

8 开口

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。本发明的技术方案是以现有通信塔基站结构为基础进行研发改进，下面以单管塔基站的形式为优选实施例来进行说明，但本发明的技术方案并不仅限于单管塔基站的形式，本领域的技术人员应可较容易的联想到本发明的技术方案也可稍加变换而应用到其它形式的基站中。

请参考图1，为本发明的节能型通信塔基站一实施例的整体示意图，如图所示，本发明的节能型通信塔基站100主要包括有机房1和单管塔2，机房1内部装设有通信基站的各种装置，如SDH设备、光缆、电缆、括蓄电池、常规供电电路、天馈系统、BTS主设备以及散热装置空调等等，其中机房内的的大部分设备为高发热量的装置，再加上各种因素使得机房的内部空间不会很大，所以在机房1的内部空间聚集有大量的热空气，使得机房1内的温度较高；单管塔2，其设置于机房1周围并通过一通气管道3与机房相连接，通气管道3与机房1的内部空间相连通，单管塔2内部具有延其高度方向(轴向)的通道4，通道4的下部与通气管道3相连通，单管塔2的顶部开设有通气孔5，通道4通过通气孔5与外界大气相连通，另外，单管塔2还可用来接收和发射信号。

请继续参考图1，单管塔2内部所具有的通道4，其方向为沿着单管塔2的高度方向，气体可于通道4内进行流通，在本实施例中，通道4的横截面为圆形或者正多边形，且通道4的内径从下到上逐渐缩小。

单管塔2的顶部开设有一个或者多个通气孔5，优选的所述通气孔5设于单管塔2的侧壁，而单管塔2的顶面封闭，如此可防止异物进入到单管塔2的通道4内部，同时也可防止自然界的降雨降雪对单管塔2的腐蚀，进一步的，为了获得更好的防护效果，本实施例中在单管塔2的顶部还设置有一遮挡棚6，该遮挡棚呈伞状，其伞裙遮挡所述的通气孔5，如图1所示，本实施例的遮挡棚6伞裙半遮盖通气孔5，这样既能有效的起到防护作用，又能保证单管塔2内的气流能自由畅通的与外界大气进行交换。遮挡棚6或者单管塔2的顶端设有避雷针7，以保障基站的工作安全。通道4与通气孔5相连通，通过通气孔5与外界进行气流交换，当单管塔2上开设有多个通气孔5时，通道4与每一个通气孔5均连通，从而能加快冷热气流交换的速度。

机房1通过通气管道3与单管塔2连接，该通气管道3的一端连通于机房1的内部空间，另一端连通于单管塔2内的通道4，从而使得机房1内部的气流能够流通到单管塔2的通道4中，请结合参考图2，一般来说，通气管道3的内径越大，越利于气流的流通，因此，在实际条件允许的情况下，可将通气管道3的内径设置的稍微大些。

请参考图2，为本发明的节能型通信塔基站的冷热气流交换示意图，其中虚线箭头方向为热空气流动方向，实线箭头方向为冷空气流动方向，结合图2来简单说明本发明节能型通信塔基站的工作原理和简单应用，如图所示，机房1的内部聚集了大量的热空气，由于热空气的密度比冷空气要低，所以热空气将逐渐流通并聚集于机房1内部空间的上部，根据此特性，通气管道3优选的连通于机房1内部空间的上部，机房1内的热空气通过通气管道3流通到单管塔2内部的通道4中，利用气体的“烟囱效应”而逐渐向外流通交换，所谓“烟囱效应”，就是底部到顶部具有通畅的流通空间的建筑物或构筑物(如管塔)中，空气(包括烟气)靠密度差的作用，沿着通道很快进行扩散或排出的现象，此处单管塔2内部的通道4就相当于“烟囱”，热空气本身密度较低，在通道4内扩散上升，最终从单管塔2顶部的通气孔5排出，而外界大气中的冷空气则从从单管塔2顶部的通气孔5进入，由于冷空气的密度较大，其在通道4内扩散下沉，并通过连通于单管塔2下部的通气管道3进入到机房1的内部空间中，在机房1的内部空间中，冷空气与热空气由于存在密度差而形成气体流动，如此往复循环，从而利用自然界的空气作为冷源，实现了机房1内部的散热，使机房内能够维持较低的温度，一般可保持在25摄氏度左右，大大节省了基站散热的能耗，有效降低了成本。单管塔2多采用直缝焊管，综合考虑其能够获得的“烟囱效应”的效果以及收发信号质量的好坏，单管塔2的高度一般设置在20米至50米为宜，但其高度并不作限制，可视具体的实际情况来进行设定。

请参考图3，为本发明的节能型通信塔基站另一实施例的整体示意图，如图所示，本实施例与上述实施例的主要区别在于，本实施例中单管塔2并非设置于基站机房1的周围，而是直接设置于机房1顶部，单管塔2的下部直接插设于机房1的内部空间中，单管塔2的下部(即插设于机房1内部空间中的部分)开设有开口8，从而使得单管塔2内的通道4与机房1的内部空间相连通，实现冷热气体的交换，与上述的实施例相比，本实施例中不需设置通气管道3，并且整个节能型通信塔基站100的占地面积更小，整体化更强。本实施例的其他技术特征及其效果均与上述实施例相同，在此不再赘述。

请参考图4，并结合参考图1至图3，其中图4为本发明的通信塔基站温控节能方法步骤流程示意图，如图所示，本发明的通信塔基站温控节能方法包括：首先，设置一机房，使该机房1具有一内部空间，该内部空间装设有通信基站的各种装置，如SDH设备、光缆、电缆、括蓄电池、常规供电电路、天馈系统、BTS主设备以及主要的散热装置空调等等，上述设备中有大部分为高发热的装置，这使得机房1的内部空间聚集有大量的热空气；

其次，设置单管塔2，单管塔2可设置于机房1的周围或者机房1的顶部，单管塔2内部具有延其高度方向的通道4，并使该通道4连通于机房1的内部空间，使气体能够在机房1的内部空间与通道4之间流通，使通道4与机房1的内部空间相连通的方式多种多样，下面仅以两个优选实施例加以说明：若单管塔2设置于机房1周围，则可在单管塔2和机房1之间增设一通气管道3，并使该通气管道3的一端连通于机房1的内部空间，另一端连通于通道4，从而实现通道4与机房1的内部空间相连通；若单管塔2设置于机房1的顶部，则其下部将直接插设于机房1的内部空间之中，所以这种情况只需在单管塔2的下部，也就是插设于机房1内部空间中的部分，开设一开口8，就可使单管塔2内的通道4与机房1的内部空间相连通；

然后，再在单管塔2的顶部开设一个或者多个通气孔5，并使通气孔5与通道4相连通，如此便可使外界大气通过通气孔5与通道4中的气体进行对流交换。通气孔5最好开设于单管塔2的侧壁，以防异物或者自然界的雨雪进入单管塔2中，造成腐蚀等问题。

由以上各步骤所设置的结构，便可组成一个节能型的通信塔基站，机房1内部空间、通道4以及外界大气中的气体会进行冷热气体的交换对流，自然形成“烟囱效应”，为机房1内部空间进行降温，为了达到较理想的温控效果，单管塔2的设置高度以20米至50为宜。当然，单管塔2上还可再设置遮挡棚和避雷针等附属部件，以求获得更好的实用性，单管塔2也可用来接收发送通信信号，以完成基站的通信功用，这方面的技术方案应为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims

1、一种通信塔基站温控节能方法，其特征在于，所述方法包括：

设置一机房，所述机房具有一内部空间；

设置单管塔，所述单管塔内部具有延其高度方向的通道，并使所述通道与所述机房的内部空间相连通，从而使所述通道与所述机房内部空间之间能进行气体交换，再于所述单管塔顶部开设通气孔，并使所述通气孔与所述通道相连通，从而使所述通道能够经所述通气孔与外界大气进行气体交换。

2、根据权利要求1所述的通信塔基站温控节能方法，其特征在于，所述单管塔设置于所述机房的周围，且在所述单管塔和所述机房之间增设有一通气管道，并使所述通气管道的一端连通于所述机房的内部空间，另一端连通于所述通道，使所述通道与所述机房的内部空间相连通。

3、根据权利要求1所述的通信塔基站温控节能方法，其特征在于，所述单管塔设置于所述机房的顶部，所述单管塔的下部插设于所述机房的内部空间中，在所述单管塔插设于所述机房内部空间中的部分开设一开口，使所述通道与所述机房的内部空间相连通。

4、根据权利要求1、2或3所述的通信塔基站温控节能方法，其特征在于，使所述通气孔开设于所述单管塔的侧壁。

5、一种节能型通信塔基站，其特征在于，所述节能型通信塔基站包括：

机房；

单管塔，所述单管塔内部具有延其高度方向的通道，所述通道与所述机房的内部空间连通，所述单管塔顶部开设有通气孔，所述通道通过所述通气孔与外界大气相连通。

6、根据权利要求5所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述单管塔设置于所述机房的周围，所述机房和所述单管塔之间设有通气管道，所述通气管道的一端连通于所述机房的内部空间，另一端连通于所述通道。

7、根据权利要求6所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述通气管道连通于所述机房内部空间的上部。

8、根据权利要求5所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述通气孔开设于所述单管塔的侧壁。

9、根据权利要求5至8中任一项所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述单管塔的顶部设置有一遮挡棚，所述遮挡棚呈伞状，所述遮挡棚设于所述通气孔上方且其伞裙遮挡所述通气孔。

10、根据权利要求9所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述单管塔或者所述遮挡棚顶端设有避雷针。

11、根据权利要求5所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述通道的截面为圆形或者正多边形，所述通道的内径从下到上逐渐缩小。

12、根据权利要求5所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述单管塔的高度为20米至50米。

13、根据权利要求5所述的节能型通信塔基站，其特征在于，所述单管塔设置于所述机房顶部，所述单管塔的下部插设于所述机房的内部空间中，所述单管塔插设于所述机房内部空间中的部分开设有开口。