CN102003770B

CN102003770B - 通信基站空调节能控制方法及其装置

Info

Publication number: CN102003770B
Application number: CN 201010551595
Authority: CN
Inventors: 张建平
Original assignee: ZHEJIANG WEIMIN ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG WEIMIN ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-11-13
Filing date: 2010-11-13
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2030-11-13
Also published as: CN102003770A

Abstract

本发明公开一种通信基站空调节能控制方法及其装置，基站空调上连接节能板，设立上位机与节能板进行远程通信。节能板对空调参数进行巡航检测，当检测到空调现场参数与节能板程序内设定的参数不一致，节能板向空调发送设定参数，使得现场空调参数与设定参数一致。对室外环境进行检测，当室外环境符合要求，即开户新风节能机组，利用户外免费冷源对基站内实施降温，达到节能最大化。节能板设置有维修键，可使节能板失去对空调控制，只保持与上位机数据通信。节能板内部对维修模式启动时间进行定时，维修后节能板自动恢复控制。本发明对基站内的空调进行温度进行巡航检测，采用远程监测的方式，利用免费冷源，最优化节省基站能源，减缓使用成本压力。

Description

通信基站空调节能控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及到应用于通信基站的空调节能控制技术，特别与一种通信基站空调节能控制方法及其装置有关。

背景技术

随着我国社会经济的飞速发展，建设节约型社会是党中央、国务院作出的重大决策，节能降耗将是国家经济结构调整的首要任务和突破口。无论从短期经济效益还是从长期环保角度看，节能势在必行。随着通信网络规模的不断发展，通信基站总电费支出居高不下，无形中增加了成本压力，节约用电、增收节支，已成为当务之急。

目前我国通信基站内的温度和湿度控制，基本上都是依赖于安装空调来实现，所以通信基站的节能的主要目标当从空调着手。现行基站空调运行中有以下几点能耗存在浪费：

1、空调的设定温度是可以人为操作，而通信基站内机房温度标准为28度，由于维修人员或巡检人员的人为因素，常把空调温度设成18度或更低，这无疑存在能源浪费；

2、当空调温度达到设定值后室外机停止工作而室内机风机却在依然运行，这无疑也增加了耗电量；

3、空调没有远程控制与监视，故障不及时排除，使用情况不及时监视，这无疑也增加了耗电量。

所以，针对上述的空调能源浪费的问题，本发明人开发出一套基站空调节能控制方法及其装置，本案由此产生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种通信基站空调节能控制方法及其装置，对基站内的空调进行温度进行巡航检测，采用远程监测的方式，以最优方式节省基站能源，减缓成本压力。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

通信基站空调节能控制方法，包括以下步骤：

1、在基站空调上连接一可编程节能板，设立上位机与节能板进行远程通信；

2、节能板对空调参数(比如空调风速、温度设置等)进行巡航检测，当检测到空调现场参数与节能板程序内设定的参数不一致，节能板向空调发送设定参数，使得现场空调参数与设定参数一致；

3、节能板上设置有维修键，按下维修键启动维修模式，节能板失去对空调的控制，只保持与上位机数据通信；节能板内部对维修模式启动时间进行定时，维修完成后，节能板自动恢复对空调的控制。

为了能更加充分节省能源，本发明还可以通过下列步骤进行优化：

1、在节能板上设置复位键，按下复位键结束维修模式，节能板恢复对空调的控制。

2、在基站内加设新风节能机组，节能板对基站室内的温度T_内、室外的温度T_外、室外湿度H_外进行采集，将采集的数据与程序内部设定的温度T₀进行比较，当T_内＞T₀、且T_外＞T₀，节能板控制空调主机运行，新风节能机组停止工作，进入工作模式A；当T_内＞T₀、且T_外≤T₀-3度，且H_外≤65％，节能板控制空调主机停止运行，打开新风阀，启动新风节能机组工作，从室外引入冷源，进入工作模式B。

3、在工作模式A中，当T_内≤T₀，节能板控制空调压缩机和风机停止运行；在工作模式B中，当T_内≤T₀-1度，节能板关闭新风阀，停止新风节能机组工作。

4、上位机通过远程数据通信，定时对节能板进行运行状态、运行故障、运行温度进行查询，实时监控，同时对故障及时报警，并远程进行空调复位，消除故障。

另外，本发明中基站空调节能控制装置，包括以远程数据通信方式连接的节能板和上位机，节能板外接有室内温度传感器、室外温度传感器和室外湿度传感器，采集三者的数据，与内部数据进行比较；节能板输出控制连接基站室内空调。

所述的基站内设置有新风节能机组，节能板与新风节能机组的新风阀连接。

所述的节能板包括CPU单元以及与其连接的电流模式控制单元、稳压单元、隔离单元、通信收发单元；电流模式控制单元、稳压单元和隔离单元为CPU单元的电流和电压进行优化控制，防止干扰；通信收发单元接收到上位机的下行数据，在CPU单元中产生中断，CPU单元切换到远程通信端口，与上位机进行数据通信。

所述的CPU单元的I\O端口连接有维修键和复位键，维修键闭合，CPU单元只接受外部数据输入，复位键闭合，CPU单元恢复数据输入输出。

所述的CPU单元采用ATMEGA16芯片。

采用本发明的技术方案后，基站内的空调可以在节能板的控制下，实现最大化节能，节能板对空调自动巡检，若空调有设置偏差，均会自动调节至节能设定参数。在维修时，防止维修人员改变空调运行参数后忘记恢复，在节能板中具有维修模式的设置，以便维人员遗忘而造成资源浪费。

另外，对室内室外的情况进行监测，根据实际情况引用室外免费的新风冷源，停止空调运转，进一步达到节能目的。上位机的远程控制可以减少监控室和基站之间来回环节，操作便捷。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构框图；

图2为本发明较佳实施例的CPU单元的电路图；

图3为本发明较佳实施例的电流模式控制单元；

图4为本发明较佳实施例的稳压单元；

图5为本发明较佳实施例的隔离单元；

图6为本发明较佳实施例的通信收发单元。

具体实施方式

结合附图，对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明较佳实施例主要包括节能板1、上位机2和新风节能机组3。节能板1连接基站的空调4，控制其运作。上位机2用于远程监控，以RS485的通信方式与节能板1连接。

节能板1是一个可编程的模块，结合图2～图6，其电路主要包括CPU单元11以及与其连接的电流模式控制单元12、稳压单元13、隔离单元14、通信收发单元15。

CPU单元11主要采用ATMEGA16芯片，在其PB0～PB3管脚上连接有按键SW，分别具有维修键、复位键，当维修键拨上，则ATMEGA16芯片处于只接收数据的状态，控制状态断开。当复位键拨上，ATMEGA16输入输出都正常工作，控制状态恢复。

通信收发单元15是与RS485连接的电路，由RS485的串口芯片SN75LBC184构成，串口芯片SN75LBC184在上位机2有下行数据时，通过ATMEGA16芯片的PC7、PC6管脚中产生外部中断，ATMEGA16芯片会把串口切换至485接口PD1、PD0管脚上，进行数据接收和应答。

电流模式控制器单元12，振荡产生-12V电压给串口供电，满足通讯需求，同时，该转换效率也较高.稳定性较好。

稳压单元13，连接在CPU单元11的供电电源上，供电电压进行稳压处理。

隔离单元14，主要的作用是防止高压电击，高电流干扰。第一，串口供电通过DC-DC单独产生；第二，端口加压敏电阻，高压是自动短路；第三，通过4N25光藕隔离，第四，采用FLASHRAM、EEPROM、RAM一体的单片机，不使用扩展端口，防止其它电磁信号干扰，在软件上采取断点保护和自复位功能。

新风节能机组3是一种引入室外免费冷源的有效的节能设备，由新风阀31控制启闭，通过消耗很小功率(0.18KW/h)引入室外冷源能够停用较大功率(2.6KW/h)的基站空调，达到节能最大化。另一方面把室内污浊的空气排出室外，把室外新鲜的空气经过杀菌，消毒、防尘净化过滤等措施后，再输入到室内。达到基站净化等级。保护基站内所有设施的安全使用。新风节能机组3是一种已经设备，其内部结构不做详细阐述。ATMEGA16芯片上的管脚PA5连接在新风阀31中，控制新风阀31的启闭。

另外，在室内温度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器分别连接在ATMEGA16芯片上的管脚PA2、PA3、PA4。

本发明中的对空调的具体控制通过程序编程实现操作，具体方法为：

首先，在基站空调安装好上述的节能板1，在远程监控室设立上位机2，以RS485通信方式与节能板1进行远程通信。

节能板1的内部程序中设定空调参数，比如室内温度T₀＝28℃，然后ATMEGA16芯片对空调运行进行自动巡航检测，当检测到空调现场设置的参数与ATMEGA16芯片程序内设定的参数不一致，ATMEGA16芯片向空调发送设定参数，使得现场设置参数与程序设定参数一致。

在节能板1上按下维修键启动维修模式，ATMEGA16芯片失去对空调的控制，只保持与上位机2数据通信。维修键按下后，启动ATMEGA16芯片内部定时器，当定时结束，ATMEGA16芯片自行恢复工作，开始自动巡检。另外，在维修模式中按下复位键，ATMEGA16芯片的定时器中断，返回ATMEGA16芯片自动巡检步骤。

这样操作方式的设立，是基于基站进行检修时，维修人员往往会进行对空调进行重新调节，比如下降到18℃，甚至设置更低。而在维修完毕后，忘记将设置复原，导致空调长期在低温工况下运行，既大大浪费电力资源，又降低空调使用寿命。本发明自动巡航和维修、复位的设置，可以解决实际中存在的问题，到达节能减排的目的。

另外，在外界温度适合新风节能机组运行时，比如气温、湿度都符合的情况下，室外的冷风本身就是一种免费的冷源，所以可充分利用这个自然资源。因此在室内、室外布设温度传感器，同时在室外布设湿度传感器，采集基站室内温度T_内、室外温度T_外、室外湿度H_外，ATMEGA16芯片对这三个参数进行处理。当T_内＞T₀、且T_外＞T₀，即室内、室外温度都高于设定温度，则ATMEGA16芯片控制空调主机在T₀＝28℃下运行，新风阀31关闭，新风节能机组3停止工作，此为工作模式A。

当T_内＞T₀、且T_外≤T₀-3度，且H_外≤65％，该条件表明室内温度高与新风节能机的组设定温度，室外温度比设定温度低，且室外晴朗天气，则可以引进外部新风进行基站冷却，ATMEGA16芯片控制空调主机停止运行，打开新风阀31，启动新风节能机组3工作，从室外引入风源，此为进入工作模式B。

在工作模式A中，当T_内≤T₀，ATMEGA16芯片控制空调压缩机和风机停止运行，处于待机状态。在工作模式B中，当T_内≤T₀-1度，节能板关闭新风阀31，停止新风节能机组3工作。

在外界条件无法达到工作模式B的要求时，都以工作模式A运行。

上位机2通过远程数据通信，定时对节能板1进行运行状态、运行故障、运行温度进行查询，实时监控，同时对故障及时报警，并远程进行空调复位，消除故障。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims

1.通信基站空调节能控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

在基站空调上连接一可编程节能板，设立上位机与节能板进行远程通信；

节能板对空调参数进行巡航检测，当检测到空调现场参数与节能板程序内设定的参数不一致，节能板向空调发送设定参数，使得现场空调参数与设定参数一致；

节能板上设置有维修键，按下维修键启动维修模式，节能板失去对空调的控制，只保持与上位机数据通信；节能板内部对维修模式启动时间进行定时，维修完成后，节能板自动恢复对空调的控制。

2.如权利要求1所述的通信基站空调节能控制方法，其特征在于：在节能板上设置复位键，按下复位键结束维修模式，节能板恢复对空调的控制。

3.如权利要求1所述的通信基站空调节能控制方法，其特征在于：在基站内加设新风节能机组，节能板对基站室内的温度T_内、室外的温度T_外、室外湿度H_外进行采集，将采集的数据与程序内部设定的温度T₀进行比较，当T_内＞T₀、且T_外＞T₀，节能板控制空调主机运行，新风节能机组停止工作，进入工作模式A；当T_内＞T₀、且T_外≤T₀-3度，且H_外≤65％，节能板控制空调主机停止运行，打开新风阀，启动新风节能机组工作，从室外引入风源，进入工作模式B。

4.如权利要求3所述的通信基站空调节能控制方法，其特征在于：所述工作模式A中，当T_内≤T₀，节能板控制空调压缩机和风机停止运行；所述工作模式B中，当T_内≤T₀-1度，节能板关闭新风阀，停止新风节能机组工作。

5.如权利要求1所述的通信基站空调节能控制方法，其特征在于：上位机通过远程数据通信，定时对节能板的运行状态、运行故障、运行温度进行查询，实时监控，同时对故障及时报警，并远程进行空调复位，消除故障。

6.通信基站空调节能控制装置，其特征在于：包括以远程数据通信方式连接的节能板和上位机，节能板外接有室内温度传感器、室外温度传感器和室外湿度传感器，采集三者的数据，与内部数据进行比较；节能板输出控制连接基站室内空调；所述的基站内设置有新风节能机组，节能板与新风节能机组的新风阀连接；所述的节能板包括CPU单元以及与其连接的电流模式控制单元、稳压单元、隔离单元、通信收发单元；电流模式控制单元、稳压单元和隔离单元为CPU单元的电流和电压进行优化控制，防止干扰；通信收发单元接收到上位机的下行数据，在CPU单元中产生中断，CPU单元切换到远程通信端口，与上位机进行数据通信；所述的CPU单元的I\O端口连接有维修键和复位键，维修键闭合，CPU单元只接受外部数据输入，复位键闭合，CPU单元恢复数据输入输出。

7.如权利要求6所述的通信基站空调节能控制装置，其特征在于：所述的CPU单元采用ATMEGA16芯片。