CN105157187B - 一种基站热源智能管理节能系统 - Google Patents

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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/28Arrangement or mounting of filters

Abstract

本发明公开了一种基站热源智能管理节能系统,包括第一温湿度变送器,第二温湿度变送器,至少一个第三温湿度变送器;多级过滤调速进风机,调速排风机;若干个基站专用制冷设备;电池温控箱,第四温湿度变送器;控制主机,用以比较室内和室外的温度和湿度,并根据比较结果控制多级过滤调速进风机的风速、开启和关闭,控制调速排风机的风速、开启和关闭;控制主机还用于当第四温湿度变送器采集到的电池温控箱内的温度大于预设电池恒定温度时,发送调控信号给电池温控箱的制冷部,以使电池温控箱箱内的温度保持恒定。该系统不仅可以实现基站室内温度、湿度的智能控制,控制精准,使基站工作环境温湿度恒定;而且在节能效果好、节能效率高。

Description

一种基站热源智能管理节能系统
技术领域
[0001] 本发明涉及无线通信基站的环境温湿度节能与监控技术,尤其涉及一种基站热源 智能管理节能系统。
背景技术
[0002] 无线电通信基站普遍都是无人值守的,基站内的各种电子设备都处于常年不断的 工作状态,而且基站通常都处于密封状态。因此各种电子设备运行过程中所产生的热能必 定会在基站室内累积起来,为了维持设备正常工作,必须借助于专用的制冷设备把热量交 换到基站外面去。
[0003] 但是,现有的基站空调技术,一般是直接采用空调进行密封式的制冷来达到基站 室内外热交换的目的,这就需要长时间运行空调,但基站无人值守,当室外温湿度低于室内 温湿度时,空调仍然开启着,给空调造成更大的负担,更耗电。长时间地开启空调,不但会缩 短空调的机械寿命,而且会白白耗费掉很大的能量。
[0004] 另外,基站室内设备的正常运行,除了对环境温度有要求外,其对环境湿度也有要 求,现有技术在进行室内外空气循环时,往往从室外直接引入冷空气,这就可能会因为室外 的冷空气不符合基站湿度要求而对基站内仪器的正常工作产生影响,甚至是损害基站设 备,同时,为了保持室内湿度恒定,当室内湿度过大时,又需要室内通风设备工作将室内湿 度调至恒定湿度,浪费能源。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种基站热源智能管理节能系统,该系统不仅可以实现基站 室内温度、湿度的智能控制,控制精准,使基站工作环境温湿度恒定;而且在节能效果好、节 能效率高。
[0006] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] —种基站热源智能管理节能系统,包括第一温湿度变送器,所述第一温湿度变送 器设置在进风口处,用以采集室外的温度和湿度;在所述进风口处,还设置有多级过滤调速 进风机,用以将室外的冷风引入室内。
[0008]第二温湿度变送器,所述第二温湿度变送器设置在出风口处,用以采集室外的温 度和湿度。
[0009]至少一个第三温湿度变送器,所述第三温湿度变送器设置在室内,用以采集室内 的温度和湿度。
[0010]调速排风机,所述调速排风机设置在室内,用以将室内的散热源散出的热风排至 室外。
[0011]电池温控箱,所述电池温控箱与控制主机连接;所述电池温控箱内设置有第四温 湿度变送器,用以采集电池温控箱内的温度和湿度。
[0012]控制主机,所述控制主机设置在室内,用以比较室内和室外的温度、室内和室外的 湿度,并根据比较结果控制所述多级过滤调速进风机的风速、开启和关闭,控制所述调速排 风机的风速、开启和关闭;所述控制主机还用于当第四温湿度变送器采集到的电池温控箱 内的温度大于预设电池恒定温度时,发送调控信号给电池温控箱的制冷部,以使电池温控 箱箱内的温度保持恒定。
[0013] 作为一种具体的实施例,所述电池温控箱设置在室内,其包括制冷部、电池安装 部、与制冷部连接的控制部;所述第四温湿度变送器设置在电池安装部内,所述电池安装部 上设置有隔热保温材料;当第四温湿度变送器采集到的电池安装部内的温度大于预设电池 恒定温度,控制主机根据第四温湿度变送器采集到的电池安装部内的温度,发送温度控制 信号给所述控制部,控制部根据温度控制信号,控制制冷部开启,使电池安装部内的温度恢 复恒定温度。
[0014] 作为一种具体的实施例,该基站热源智能管理节能系统还包括有排风管道、多个 集风罩;所述排风管道设置在室内,与所述出风口相连;所述集风罩与所述排风管道连接贯 通,且与散热源的散热风口正对设置,所述集风罩用以收集从所述散热源的散热风口散出 的热风并通过所述排风管道排至室外。
[0015] 进一步地,所述集风罩与基站设备的散热风口之间,设有第一间隙,所述第一间隙 的距离范围为l-l〇cm。
[0016] 进一步地,所述调速排风机包括有设置在所述出风口处的第一调速排风机、设置 在所述排风管道上且设置在相邻的集风罩之间的第二调速排风机。
[0017] 所述调速排风机包括第二风速调控装置、直流风机;所述第二风速调控装置与控 制主机电性连接,控制主机根据室内、室外的温度和湿度的比较结果,输出控制电流至第二 风速调控装置,第二风速调控装置将所述控制电流与预设的电流进行比较,当所述控制电 流小于第一预设电流时,第二风速调控装置控制直流风机关闭;当控制电流大于等于第二 预设电流时,第二风速调控装置控制直流风机全速运行。
[0018] 作为一种具体的实施例,所述多级过滤调速进风机包括有第一风速调控装置、与 第一风速调控装置连接的若干个直流风机;所述第一风速调控装置与控制主机电性连接, 控制主机根据室内、室外的温度和湿度的比较结果,输出控制电流至第一风速调控装置,第 一风速调控装置将所述控制电流与预设的电流进行比较,当所述控制电流小于第一预设电 流时,第一风速调控装置控制直流风机关闭,当控制电流大于等于第二预设电流时,第一风 速调控装置控制直流风机全速运行。
[0019] 进一步地,所述多级过滤调速进风机还包括有卷轴过滤网、次级过滤网;所述卷轴 过滤网由尼龙材料制成,过滤直径小于等于5utn;所述次级过滤网由无纺布制成,过滤直径 小于等于1™。
[0020] 所述多级过滤调速进风机还包括有与卷轴过滤网连接的电机,所述电机与控制主 机电性连接,用以根据控制主机的控制信号控制电机运转,使卷轴过滤网卷起或放下。
[0021] 作为一种具体的实施例,该系统还包括有若干个基站专用制冷设备;所述控制主 机根据室内和室外的温度的比较结果、室内和室外的湿度的比较结果控制所述基站专用制 冷设备开启和关闭。
[0022] 作为一种具体的实施例,该基站热源智能管理节能系统还包括与所述控制主机、 多级过滤调速进风机、调速排风机连接的电源控制单元,其包括有基站备用电池、开关电 源、继电器;在市电正常接入时,所述电源控制单元通过开关电源将市电转换成控制主机、 多级过滤调速进风机、调速排风机所需用电;当市电断电时,所述电源控制单元控制继电器 自动切换至基站备用电池,通过基站备用电池放电使控制主机、多级过滤调速进风机、调速 排风机正常工作。
[0023] 作为一种具体的实施例,该基站热源智能管理节能系统还包括远程监控平台,其 与控制主机通讯连接,所述控制主机包括与远程监控中心通讯的端口包括LAN通讯端口、 GPRS通讯端口、SMS通讯端口或CMDA通讯端口中的一种或多种通讯端口。
[0024] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0025] 本发明一种基站热源智能管理节能系统,通过第一温湿度变送器、第二温湿度变 送器检测采集到室外的温度和湿度并传输给控制主机,通过第三温湿度变送器采集到室内 的温度和湿度并传输给控制主机,然后通过控制主机对比分析室内、室外的温度和湿度,进 而根据对比分析的结果,控制相应端口的输出电流/发送控制信号,控制进风机、排风机按 需工作,使得本系统可以根据基站室内室外环境进行智能控制,节约能源。
[0026]进一步地,采用了电池温控箱,为蓄电池提供一个适宜的局部工作环境,从而降低 通信基站机房中其它对温度要求不高的设备对空调的需求,大大降低基站机房内部空调能 耗,甚至在一些地区实现无空调工作,达到节能减排的目的。进一步地,本发明还采用了专 用制冷设备,通过控制主机,对基站室内进行温湿度调控。
[0027] 进一步地,可通过远程监控平台对基站进行远程通讯控制。
[0028]进一步地,本发明采用多级过滤调速进风机、调速排风机,可根据基站室内外的环 境自动调节风机风速,以使基站耗能达到尽可能的小。且通过多级过滤调速进风机进行多 级过滤,以确保基站室内的清洁,减少清洁周期,从而减少成本。
[0029]进一步地,本发明在各散热源的散热风口设置了集风罩,使热风在散出的同时,就 通过集风罩、排风管排出室内,进一步减少了室内热源的产生。
附图说明
[0030] 图1是本发明实施例1的连接主框图。
[0031] 图2是本发明实施例1的连接详细框图。
[0032] 图3是本发明实施例1的原理图。
[0033] 图4是本发明的电源控制单元的连接框图。
[0034] 图5是本发明的多级过滤调速排风机的结构示意图。
[0035] 图6是本发明的电池温控箱的结构示意图。
[0036] 图7是本发明实施例2的连接主框图。
[0037] 图8是本发明实施例2的连接详细框图。
[0038] 图9是本发明实施例2的原理图。
具体实施方式
[0039]下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本发明,在本发明的示意性实施及 说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
[0040] 实施例1
[0041]如图1-6所示,本发明一种基站热源智能管理节能系统,包括有控制主机100、数据 采集单元200、通风单元300、电源控制单元500、以及与该基站热源智能管理节能系统通讯 连接的远程监控平台600、防火阀700、与控制主机连接德电池温控箱800。
[0042] 其中,所述数据采集单元200包括有第一温湿度变送器201、第二温湿度变送器 202、至少一个第三温湿度变送器203。
[0043]其中,所述第一温湿度变送器201设置在进风口处,用以采集室外的温度和湿度; 所述第二温湿度变送器202设置在出风口处,用以采集室外的温度和湿度;所述第三温湿度 变送器203设置在室内,用以采集室内的温度和湿度。
[0044] 将第一、第二温湿度变送器分别设置在进风口和出风口、将第三温湿度变送器203 设置在室内,优选地,将第三温湿度变送器203设置在基站备用电池上,使得检测到的数据 更加精准,有利于控制主机100根据相应的温湿度数据进行对比分析,做出及时精准的控 制。
[0045] 所述通风单元300包括有多级过滤调速进风机301、调速排风机302。本发明采用多 级过滤调速进风机301、调速排风机302,其可根据基站室内外的环境自动调节风机风速,以 使基站在耗能达到尽可能的小。且通过多级过滤调速进风机进行多级过滤,以确保基站室 内的清洁,减少清洁周期,从而减少成本。
[0046] 其中,所述多级过滤调速进风机301设置在进风口处,用以将室外的冷风机引入室 内。从而达到降低室内温度的效果。所述进风口设置在基站的下方,引入的冷空气从基站底 部向上流动,逐渐扩散至整个基站室内。
[0047] 所述多级过滤调速进风机301包括有第一风速调控装置3011、与第一风速调控装 置3011连接的若干个直流风机3012;所述第一风速调控装置3011与控制主机电性连接,控 制主机根据室内、室外的温度和湿度的比较结果,输出控制电流至第一风速调控装置,第一 风速调控装置将所述控制电流与预设的电流进行比较,当所述控制电流小于第一预设电流 时,第一风速调控装置控制直流风机关闭,当控制电流大于等于第二预设电流时,第一风速 调控装置控制直流风机全速运行。
[0048] 所述多级过滤调速进风机301还包括有卷轴过滤网3013、次级过滤网3014。其中, 所述卷轴过滤网3013由尼龙材料制成,过滤直径小于等于5um,5um以上的微粒去除效率可 达到99.97%以上。
[0049] 所述次级过滤网3014由无纺布制成,过滤直径小于等于lum,lum以上的微粒去除 效率可达到99%以上。
[0050] 所述多级过滤调速进风机还包括有与卷轴过滤网连接的电机,所述电机与控制主 机电性连接,用以根据控制主机的控制信号控制电机运转,使卷轴过滤网卷起或放下。次级 过滤网采用插入设计,即可直接插入进风机的机壳中,更换及清理方便快捷。卷轴过滤网可 以在电机的作用下自动卷动,加大维护的时间间隔,减少人员维护的工作量。
[0051] 所述调速排风机302,所述调速排风机设置在室内,用以将室内的散热源散出的热 风排至室外。所述调速排风机包括第二风速调控装置、直流风机;所述第二风速调控装置与 控制主机电性连接,控制主机根据室内、室外的温度和湿度的比较结果,输出控制电'流至第 二风速调控装置,第二风速调控装置将所述控制电'流与预设的电'流进彳于tt较,当所述彳空制 电流小于第一预设电流时,第二风速调控装置控制直流风机关闭;当控制电流大于等于第 二预设电流时,第二风速调控装置控制直流风机全速运行。
[0052] 其中,所述第一、第二风速调控装置包括一PWM控制器,所述PWM控制器与所述控制 主机电性连接,用以根据控制主机发送的控制信号调节所述直流风机的开启、关闭或风速。 PWM控制器根据控制主机的输出电流,以一定的频率调整占空比通过M0SFET管控制风机。具 体如根据控制主机的输出电流与2〇mA的比值来调整点空比,当小于7mA时关闭风机,大于等 于19mA让风机全速运行。
[0053] 其中,为了进一步使本发明的节能效果更佳,在基站室内还设有排风管道、多个集 风罩。所述排风管道与所述出风口相连;所述集风罩与所述排风管道连接贯通,且与散热源 的散热风口正对设置,所述集风罩用以收集从所述散热源的散热风口散出的热风并通过所 述排风管道排至室外。使热风在散出的同时,就通过集风罩、排风管排出室内,进一步减少 了室内热源的产生。
[0054] 所述集风罩与基站设备的散热风口之间,设有第一间隙,所述第一间隙的距离范 围h为l-10cm。
[0055] 所述调速排风机302包括有设置在所述出风口处的第一调速排风机、设置在所述 排风管道上且设置在相邻的集风罩之间的第二调速排风机。如当室内并排设有三台基站设 备,每台设备上有一个散热风口,则在每个散热风口的正对位置设有一个集风罩,共3个集 风罩,这三个集风罩均与排风管连接贯通,并且在每相邻两个集风罩之间均设有第二调速 排风机。
[0056] 所述电源控制单元500与所述控制主机100、多级过滤调速进风机301、调速排风机 连接302。所述电源控制单元500包括有基站备用电池、开关电源、继电器。
[0057] 在市电正常接入时,所述电源控制单元通过开关电源将市电转换成控制主机、多 级过滤调速进风机、调速排风机所需用电;当市电断电时,所述电源控制单元控制继电器自 动切换至基站备用电池,通过基站备用电池放电使控制主机、多级过滤调速进风机、调速排 风机正常工作。
[0058] 所述远程监控平台600,其与控制主机通讯连接,所述控制主机包括与远程监控中 心通讯的端口包括LAN通讯端口、GPRS通讯端口、SMS通讯端口或CMDA通讯端口中的一种或 多种通讯端口,通过与控制主机通讯连接,实现了对基站的远程智能控制。
[0059]该系统还包括防火阀700,其安装在进风、出风管路上,平时呈开启状态,火灾时当 管道内气体温度达到70°C时,易熔片熔断,阀门在扭簧力作用下自动关闭,在一定时间内能 满足耐火稳定性和耐火完整性要求,起隔烟阻火作用。阀门关闭时,输出关闭信号至控制主 机,控制主机与远程监控平台通讯连接,将信号第一时间反馈给远程监控平台600。
[0060] 该系统还包括电池温控箱800,所述电池温控箱800与控制主机100连接;所述电池 温控箱800内设置有第四温湿度变送器204,用以采集电池温控箱内的温度和湿度。
[0061] 具体地,所述电池温控箱800设置在室内,其包括制冷部801、电池安装部802、与制 冷部801连接的控制部803;所述第四温湿度变送器204设置在电池安装部802内,所述电池 安装部8〇2上设置有隔热保温材料;当第四温湿度变送器204采集到的电池安装部802内的 温度大于预设电池恒定温度,控制主机100根据第四温湿度变送器采集到的电池安装部内 的温度,发送温度控制信号给所述控制部,控制部根据温度控制信号,控制制冷部开启,使 电池安装部内的温度恢复恒定温度。
[0062] 所述控制主机100设置在室内,用以比较室内和室外的温度、室内和室外的湿度, 并根据比较结果控制所述多级过滤调速进风机的风速、开启和关闭,控制所述调速排风机 的风速、开启和关闭。
[0063] 通过第一温湿度变送器201、第二温湿度变送器202检测采集到室外的温度和湿度 并传输给控制主机,通过第三温湿度变送器203采集到室内的温度和湿度并传输给控制主 机,然后通过控制主机对比分析室内、室外的温度和湿度,进而根据对比分析的结果,控制 相应端口的输出电流/控制信号,进而进风机、排风机、制冷设备根据控制主机输入给其的 电流进行判断,使得进风机、排风机可以根据室内外的环境变化而按需工作,从而达到智能 控制,节约能源。
[0064] 实施例2
[0065] 本实施例与实施例1的技术方案基本相同,其区别在于,如图7-9所示,实施例2的 基站热源智能管理节能系统还包括有若干个基站专用制冷设备400。
[0066] 所述控制主机100根据室内和室外的温度的比较结果、室内和室外的湿度的比较 结果控制所述基站专用制冷设备开启和关闭。
[0067] 如当室外的湿度在室内的湿度要求范围内,且室外的温度比室内温度低时,控制 主机控制所述基站专用制冷设备关闭、所述多级过滤调速进风机开启引入室外冷空气、所 述调速排风机开启将室内的热风排出。
[0068] 当室内的温度、湿度小于等于预设较低温度、预设较低湿度时,控制主机控制所述 基站专用制冷设备、多级过滤调速进风机、调速排风机关闭。
[0069] 当室内的温度、湿度大于等于预设超高温度、预设超高湿度时,控制主机控制所述 基站专用制冷设备开启进行制冷、多级过滤调速进风机和调速排风机关闭。
[0070] 以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例 对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本 发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方 式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基站热源智能管理节能系统,其特征在于,包括: 第一温湿度变送器,所述第一温湿度变送器设置在进风口处,用以采集室外的温度和 湿度;在所述进风口处,还设置有多级过滤调速进风机,用以将室外的冷风引入室内; 第二温湿度变送器,所述第二温湿度变送器设置在出风口处,用以采集室外的温度和 湿度; 至少一个第三温湿度变送器,所述第三温湿度变送器设置在室内,用以采集室内的温 度和湿度; 调速排风机,所述调速排风机设置在室内,用以将室内的散热源散出的热风排至室外; 电池温控箱,所述电池温控箱与控制主机连接;所述电池温控箱内设置有第四温湿度 变送器,用以采集电池温控箱内的温度和湿度; 控制主机,所述控制主机设置在室内,用以比较室内和室外的温度、室内和室外的湿 度,并根据比较结果控制所述多级过滤调速进风机的风速、开启和关闭,控制所述调速排风 机的风速、开启和关闭;所述控制主机还用于当第四温湿度变送器采集到的电池温控箱内 的温度大于预设电池恒定温度时,发送调控信号给电池温控箱的制冷部,以使电池温控箱 箱内的温度保持恒定; 所述多级过滤调速进风机包括有第一风速调控装置、与第一风速调控装置连接的若干 个直流风机; 所述第一风速调控装置与控制主机电性连接,控制主机根据室内、室外的温度和湿度 的比较结果,输出控制电流至第一风速调控装置,第一风速调控装置将所述控制电流与预 设的电流进行比较,当所述控制电流小于第一预设电流时,第一风速调控装置控制直流风 机关闭,当控制电流大于等于第二预设电流时,第一风速调控装置控制直流风机全速运行。
2. 根据权利要求1所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 所述电池温控箱设置在室内,其包括制冷部、电池安装部、与制冷部连接的控制部; 所述第四温湿度变送器设置在电池安装部内,所述电池安装部上设置有隔热保温材 料; 当第四温湿度变送器采集到的电池安装部内的温度大于预设电池恒定温度,控制主机 根据第四温湿度变送器采集到的电池安装部内的温度,发送温度控制信号给所述控制部, 控制部根据温度控制信号,控制制冷部开启,使电池安装部内的温度恢复恒定温度。
3. 根据权利要求1所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 还包括有排风管道、多个集风罩; 所述排风管道设置在室内,与所述出风口相连; 所述集风罩与所述排风管道连接贯通,且与散热源的散热风口正对设置,所述集风罩 用以收集从所述散热源的散热风口散出的热风并通过所述排风管道排至室外。
4. 根据权利要求3所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 所述集风罩与基站设备的散热风口之间,设有第一间隙,所述第一间隙的距离范围为 l-10cm〇
5. 根据权利要求4所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 所述调速排风机包括有设置在所述出风口处的第一调速排风机、设置在所述排风管道 上且设置在相邻的集风罩之间的第二调速排风机; 所述调速排风机包括第二风速调控装置、直流风机;所述第二风速调控装置与控制主 机电性连接,控制主机根据室内、室外的温度和湿度的比较结果,输出控制电流至第二风速 调控装置,第二风速调控装置将所述控制电流与预设的电流进行比较,当所述控制电流小 于第一预设电流时,第二风速调控装置控制直流风机关闭;当控制电流大于等于第二预设 电流时,第二风速调控装置控制直流风机全速运行。
6. 根据权利要求1所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 所述多级过滤调速进风机还包括有卷轴过滤网、次级过滤网; 所述卷轴过滤网由尼龙材料制成,过滤直径小于等于5um;所述次级过滤网由无纺布制 成,过滤直径小于等于lum; 所述多级过滤调速进风机还包括有与卷轴过滤网连接的电机,所述电机与控制主机电 性连接,用以根据控制主机的控制信号控制电机运转,使卷轴过滤网卷起或放下。
7. 根据权利要求1所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 还包括有若干个基站专用制冷设备;所述控制主机根据室内和室外的温度的比较结 果、室内和室外的湿度的比较结果控制所述基站专用制冷设备开启和关闭。
8. 根据权利要求1所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 还包括与所述控制主机、多级过滤调速进风机、调速排风机连接的电源控制单元,其包 括有基站备用电池、开关电源、继电器;在市电正常接入时,所述电源控制单元通过开关电 源将市电转换成控制主机、多级过滤调速进风机、调速排风机所需用电;当市电断电时,所 述电源控制单元控制继电器自动切换至基站备用电池,通过基站备用电池放电使控制主 机、多级过滤调速进风机、调速排风机正常工作。
9. 根据权利要求1所述的基站热源智能管理节能系统,其特征在于: 还包括远程监控平台,其与控制主机通讯连接,所述控制主机包括与远程监控中心通 讯的端口包括LAN通讯端口、GPRS通讯端口、SMS通讯端口或CMDA通讯端口中的一种或多种 通讯端口。
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