CN106765870A - 一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统 - Google Patents

一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106765870A
CN106765870A CN201611029042.3A CN201611029042A CN106765870A CN 106765870 A CN106765870 A CN 106765870A CN 201611029042 A CN201611029042 A CN 201611029042A CN 106765870 A CN106765870 A CN 106765870A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base station
control
energy
module
mobile communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611029042.3A
Other languages
English (en)
Inventor
刘玮
戚伟
肖铎
刘泓
朱胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University City College ZUCC
Original Assignee
Zhejiang University City College ZUCC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University City College ZUCC filed Critical Zhejiang University City College ZUCC
Priority to CN201611029042.3A priority Critical patent/CN106765870A/zh
Publication of CN106765870A publication Critical patent/CN106765870A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20—Humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
    • F24F11/47—Responding to energy costs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/56—Remote control
    • F24F11/58—Remote control using Internet communication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

本发明涉及移动通信基站节能监测管理综合控制系统，包括现场监测控制应用层、协调控制传输层及后台上位机监控管理层；所述现场监测控制应用层由多个检测控制节点组成；所述协调控制传输层主要包括控制模块、输入模块、显示模块、串口通信模块、无线传感网络模块和电源模块；所述后台上位机监控管理层包括现场监控站、数据库服务器和WEB服务器并连接到互联网。本发明的有益效果是：通过对移动通信基站的实时温湿度、电力能耗数据采集，利用协调器，远程传输与节能管理控制上位机监控模块，实现对现有移动通信基站的节能降耗目的。以低功率的通风系统代替高功率的空调工作，达到节省电能的目的。

Description

一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统
技术领域
本发明涉及一种节能控制系统，更具体说，它涉及一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统。
背景技术
随着我国信息化水平的不断提高，通信行业各项业务飞速发展。而业务量和网络规模的快速扩张，导致能源的消耗持续增加。“十三五”是新一代移动通信和下一代互联网等新技术新网络的高速发展期，视频、图像等业务、应用带来数据业务快速增长，大规模数据中心的建设使得集成度高、能耗大的数据单架设备大量增加，能源消耗总量呈指数增长，通信行业面临着巨大的节能减排压力。2010年3月，国有资产监督管理委员会下发《中央企业节能减排监督管理暂行办法》，将我国移动、我国联通、我国电信三大运营商由“一般企业”调整为“关注类企业”，更是将节能减排纳入企业经营业绩考核指标，因此，运营商面临着节能减排任务重的困境，亟需一种可以有效监控基站机房能耗情况，并能进行节能监测管理的综合控制系统。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构合理，方便操作，能够实现移动通信基站节能减排的能源监测管理综合控制系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:这种移动通信基站节能监测管理综合控制系统，包括现场监测控制应用层、协调控制传输层及后台上位机监控管理层；所述现场监测控制应用层由多个检测控制节点组成；所述协调控制传输层主要包括控制模块、输入模块、显示模块、串口通信模块、无线传感网络模块和电源模块；所述后台上位机监控管理层包括现场监控站、数据库服务器和WEB服务器并连接到互联网。
作为优选：各检测控制节点主要由STM32CPU、JSY-MK-302电能监测、AM2303温湿度检测、电源控制、新风系统控制、ZigBee通信模块和485/232接口单元组成；SY-MK-302电能监测和AM2303温湿度检测将采集到的温度湿度、电流、电量等信息通过ZigBee网络上行发送给协调控制传输层；协调传输层根据控制规则计算出新风系统以及空调的控制策略，通过ZigBee下行发送控制命令，控制单元根据接收到的命令完成对新风系统以及空调的动态控制。
作为优选：所述协调控制传输层中，串口通信模块配置两个RS232C串行接口，一个连接ZigBee网络中央节点，与无线传感网络之间的通信，另一个连接PC机，与上位机软件之间的通信。
作为优选：所述协调控制传输层中，无线传感网络是由部署在检测区域内大量的微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳自组织ZigBee网络，网络中的设备分为协调器、汇聚节点和传感器节点；协调器作为中央节点与EMPU处在同一块电路板上，通过串口进行通信；温湿度传感器连接各个汇聚节点，布置在通信机房每一个需要量测的点上，以及室外所需监测的位置。
作为优选：所述后台上位机监控管理层中现场监控站直接与协调控制器进行通信，完成数据采集、下行控制、参数调整等各项功能，现场监控站与后台数据库服务器、web服务器进行数据交换，并通过互联网接入，远程客户端通过互联网访问到web服务器。
作为优选：所述新风系统控制包括中央控制器、进风机、出风机和温湿度传感器；当室外温度低于通信基站内控制温度时，在内外压差作用下，室外冷空气由设置在基站底端的过滤器，通过进风机进入基站内部，与室内热气流掺混，温度抬升；气流受热后浮游至基站上部，并在出风机驱动下排出基站；中央控制器、温湿度传感器组成的控制系统用于测量温度和湿度，判断、控制通风系统和空调机的启停。
本发明的有益效果是:本发明以计算机(包括现场计算机和后台管理计算机及数据库服务器)、网络通讯控制器、现场温湿度及电能计量装置为基础，以利用自然冷源的新风控制子系统为强力辅助，通过对移动通信基站的实时温湿度、电力能耗数据采集，利用协调器，远程传输与节能管理控制上位机监控模块，实现对现有移动通信基站的节能降耗目的。以低功率的通风系统代替高功率的空调工作，达到节省电能的目的。同时,替代并减少了空调工作的时间,延长了空调的寿命。
附图说明
图1为本发明总体分层架构图；
图2为现场监测控制应用层功能模块构成图；
图3为协调控制器功能模块构成图；
图4为后台上位机监控管理层总体框架图；
图5为后台上位机监控管理层人机交互主界面；
图6为数据查询界面；
图7为利用自然冷源的新风控制子系统原理图；
图8为系统控制过程的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
如图1所示，这种节能监测管理综合控制系统分三层架构，分别为现场监测控制应用层、协调控制传输层及后台上位机监控管理层。
如图2所示，现场监测控制应用层主要由STM32CPU、JSY-MK-302电能监测、AM2303温湿度检测、电源控制、新风系统控制、ZigBee通信模块和485/232接口单元组成。安装在各处的传感模块，将采集到的温度湿度、电流、电量等信息通过ZigBee网络上行发送给协调控制器。协调器根据控制规则计算出新风系统以及空调的控制策略，通过ZigBee下行发送控制命令，控制单元根据接收到的命令完成对新风系统以及空调的动态控制，从而实现节约能源的效果。在设计系统时以稳定性为首要原则，同时考虑系统的成本等因素，并预留一些外部扩展接口，以便系统将来能够扩展和升级。在设计各种类型的节点时遵循模块化原则，即各种典型的功能如电能检测、红外控制模块都使用独立的模块，模块内部具有独立的CPU负责功能实现，而核心系统主要负责与各模块之间进行通信。
如图3所示，根据监测与控制的具体需求，协调控制器的功能模块包括六大模块，分别为控制模块、输入模块、显示模块、串口通信模块、无线传感网络模块和电源模块。
A.中央控制模块，采用嵌入式微处理器，即EMPU。在该系统中，要求数据采集和控制指令的发送具有实时性，环境信息经采集后能在液晶显示器上显示，并能通过键盘输入或触摸屏输入进行参数设置以及指令的发送，因此要求EMPU速度快、能支持LCD显示器和键盘，并能支持串口通信和无线传感网络通信，在满足现场工作需求的基础上，功耗低、体积小。
B.输入模块要求能输入简单的数字信息，因此4×4电容式矩阵键盘即可。
C.显示模块的显示器具备触摸功能，以实现数据和指令的接收和发送，用户界面友好，功能丰富，通过VGA接口与内核相连。
D.串口通信模块配置两个RS232C串行接口，一个连接ZigBee网络中央节点，实现与无线传感网络之间的通信，另一个连接PC机，实现与上位机软件之间的通信。
E.无线传感网络是由部署在检测区域内大量的微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络，本系统采用ZigBee网络。该网络中的设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)三种角色。Coordinator作为中央节点与EMPU处在同一块电路板上，通过串口进行通信。温湿度传感器连接各个Router，布置在通信机房每一个需要量测的点上，以及室外所需监测的位置，以实现随时监控室内外温差，从而进行风机和空调的控制。
F.协调控制器主板电源采用5V干电池。ZigBee传感网络中的Router和传感器节点采用外接电源，通过变压器与机房插座相连。
如图4所示，后台上位机监控管理层由现场监控站、数据库服务器、web服务器、网络防火墙组成，其中现场监控站直接与协调控制器进行通信，完成数据采集、下行控制、参数调整等各项功能，现场监控站与后台数据库服务器、web服务器进行数据交换，并通过Internet接入，远程客户端通过网络可以访问到web服务器。
如图5和图6所示，人机交互主界面模拟基站机房内设备基本布局，提供系统登录模块、数据查询模块、参数设置模块，控制模块及系统退出。其中控制模块可自主选择系统的自动控制和管理员手动控制与响应。另外，数据查询时，为了更方便的了解基站的温湿度、空调用电及风机控制信息记录，可选择查询区间，自动绘制历史记录曲线。
如图7所示，除了更为精确的利用温湿度的测量进行自动和手动的空调及其余设备的开关控制，以达到节能降耗的目的之外，本系统还包含有利用自然冷源中直接引入室外新风的控制子系统，作为强力辅助。它由中央控制器、进风机、出风机、温湿度传感器等部分组成。当室外温度低于通信基站内控制温度时，在内外压差作用下，室外冷空气由设置在基站底端的过滤器，通过进风机进入基站内部，与室内热气流掺混，温度抬升。气流受热后浮游至基站上部，并在出风机驱动下排出基站，从而有效地将基站内的热量直接迅速向外迁移，达到为基站降温目的。中央控制器、温湿度传感器组成的控制系统用于测量温度和湿度，判断、控制通风系统和空调机的启停，以低功率的通风系统代替高功率的空调工作，从而达到节能降耗的目的。
如图8所示，为整个节能监测管理综合控制系统的控制流程，其中隶属于ZigBee模块的协调器作为中央节点，兼具承上启下的作用，它通过串口通信，向布置在通信机房及室外特定地方的诸多温湿度传感器传递数据和控制信息流，随时监控室内外温差，判别启停新风子系统，进行风机和空调的控制。

Claims (6)

1.一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统，其特征在于：包括现场监测控制应用层、协调控制传输层及后台上位机监控管理层；所述现场监测控制应用层由多个检测控制节点组成；所述协调控制传输层主要包括控制模块、输入模块、显示模块、串口通信模块、无线传感网络模块和电源模块；所述后台上位机监控管理层包括现场监控站、数据库服务器和WEB服务器并连接到互联网。
2.根据权利要求1所述的移动通信基站节能监测管理综合控制系统，其特征在于：各检测控制节点主要由STM32CPU、JSY-MK-302电能监测、AM2303温湿度检测、电源控制、新风系统控制、ZigBee通信模块和485/232接口单元组成；SY-MK-302电能监测和AM2303温湿度检测将采集到的温度湿度、电流、电量等信息通过ZigBee网络上行发送给协调控制传输层；协调传输层根据控制规则计算出新风系统以及空调的控制策略，通过ZigBee下行发送控制命令，控制单元根据接收到的命令完成对新风系统以及空调的动态控制。
3.根据权利要求1所述的移动通信基站节能监测管理综合控制系统，其特征在于：所述协调控制传输层中，串口通信模块配置两个RS232C串行接口，一个连接ZigBee网络中央节点，与无线传感网络之间的通信，另一个连接PC机，与上位机软件之间的通信。
4.根据权利要求1所述的移动通信基站节能监测管理综合控制系统，其特征在于：所述协调控制传输层中，无线传感网络是由部署在检测区域内大量的微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳自组织ZigBee网络，网络中的设备分为协调器、汇聚节点和传感器节点；协调器作为中央节点与EMPU处在同一块电路板上，通过串口进行通信；温湿度传感器连接各个汇聚节点，布置在通信机房每一个需要量测的点上，以及室外所需监测的位置。
5.根据权利要求1所述的移动通信基站节能监测管理综合控制系统，其特征在于：所述后台上位机监控管理层中现场监控站直接与协调控制器进行通信，完成数据采集、下行控制、参数调整等各项功能，现场监控站与后台数据库服务器、web服务器进行数据交换，并通过互联网接入，远程客户端通过互联网访问到web服务器。
6.根据权利要求2所述的移动通信基站节能监测管理综合控制系统，其特征在于：所述新风系统控制包括中央控制器、进风机、出风机和温湿度传感器；当室外温度低于通信基站内控制温度时，在内外压差作用下，室外冷空气由设置在基站底端的过滤器，通过进风机进入基站内部，与室内热气流掺混，温度抬升；气流受热后浮游至基站上部，并在出风机驱动下排出基站；中央控制器、温湿度传感器组成的控制系统用于测量温度和湿度，判断、控制通风系统和空调机的启停。
CN201611029042.3A 2016-11-22 2016-11-22 一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统 Pending CN106765870A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611029042.3A CN106765870A (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611029042.3A CN106765870A (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106765870A true CN106765870A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58971599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611029042.3A Pending CN106765870A (zh) 2016-11-22 2016-11-22 一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106765870A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107490136A (zh) * 2017-08-24 2017-12-19 国安瑞（北京）科技有限公司 一种集中式温湿度智能控制系统
CN108444072A (zh) * 2018-02-09 2018-08-24 北京东方计量测试研究所 新风系统控制模块
CN111120362A (zh) * 2019-12-26 2020-05-08 苏州精濑光电有限公司 一种风机控制系统及方法
CN111966017A (zh) * 2020-08-20 2020-11-20 苏州智博汇能电子科技股份有限公司 一种室外一体化基站能效综合管理系统及管理方法
CN114069846A (zh) * 2021-10-28 2022-02-18 北京中煤矿山工程有限公司 基于具有自发自备电源的监控节点组建的冻结站无线监控系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101188057A (zh) * 2007-12-14 2008-05-28 哈尔滨工程大学 基于arm的平轮检测控制系统
CN103389697A (zh) * 2013-07-10 2013-11-13 湖南大学 一种特种电源智能化网络监控系统及其通信方法
CN204613728U (zh) * 2015-05-21 2015-09-02 河南省华西高效农业有限公司 一种工业现场的远程无人值守监控系统
CN204651951U (zh) * 2015-04-02 2015-09-16 广东南方电力通信有限公司 一种基于网络控制的蓄电池充放电管理系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101188057A (zh) * 2007-12-14 2008-05-28 哈尔滨工程大学 基于arm的平轮检测控制系统
CN103389697A (zh) * 2013-07-10 2013-11-13 湖南大学 一种特种电源智能化网络监控系统及其通信方法
CN204651951U (zh) * 2015-04-02 2015-09-16 广东南方电力通信有限公司 一种基于网络控制的蓄电池充放电管理系统
CN204613728U (zh) * 2015-05-21 2015-09-02 河南省华西高效农业有限公司 一种工业现场的远程无人值守监控系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘玮: "通信基站合同能源管理综合控制系统设计", 《信息通信》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107490136A (zh) * 2017-08-24 2017-12-19 国安瑞（北京）科技有限公司 一种集中式温湿度智能控制系统
CN107490136B (zh) * 2017-08-24 2019-10-11 中安瑞材(北京)科技有限公司 一种集中式温湿度智能控制系统
CN108444072A (zh) * 2018-02-09 2018-08-24 北京东方计量测试研究所 新风系统控制模块
CN111120362A (zh) * 2019-12-26 2020-05-08 苏州精濑光电有限公司 一种风机控制系统及方法
CN111966017A (zh) * 2020-08-20 2020-11-20 苏州智博汇能电子科技股份有限公司 一种室外一体化基站能效综合管理系统及管理方法
CN114069846A (zh) * 2021-10-28 2022-02-18 北京中煤矿山工程有限公司 基于具有自发自备电源的监控节点组建的冻结站无线监控系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106765870A (zh) 一种移动通信基站节能监测管理综合控制系统
CN102937799B (zh) 一种数据中心节能系统的数据中心节能方法
CN102193525B (zh) 基于云计算的设备监控系统及方法
CN103062861B (zh) 用于中央空调的节能监控方法及系统
CN101900394B (zh) 基于ZigBee无线技术的楼宇空调控制系统
CN201262704Y (zh) 一种用于住宅节能的无线监控装置
CN103499138B (zh) 一种大空间建筑温度控制装置及控制方法
Ma et al. Supervisory and Energy Management System of large public buildings
CN105115097A (zh) 基于无线传感器网络变风量空调末端智能控制系统及方法
CN109683563A (zh) 全网通端子箱环境实时监测系统及方法
CN107991964A (zh) 一种室内环境智能监测控制方法及实现该方法的系统
CN202382318U (zh) 地暖用恒温无线控制系统
CN204923331U (zh) 基于无线传感器网络的变风量空调末端智能控制系统
Zhao et al. Energy-saving and management of telecom operators’ remote computer rooms using IoT technology
Luo et al. The implementation of wireless sensor and control system in greenhouse based on ZigBee
CN201697266U (zh) 一种自动调节一、二次回风比的恒温恒湿控制器
CN201974716U (zh) 节能机房调试系统
CN204287952U (zh) 一种冷热联供自优化控制设备
CN206178505U (zh) 一种计算机房温度自动控制系统
CN105404177A (zh) 一种全空气空调仿真系统
CN201680554U (zh) 基于ZigBee无线技术的楼宇空调控制系统
CN207836055U (zh) 一种自动多层级基站降温系统
CN207019177U (zh) 实验室调温系统
CN211011804U (zh) 一种基于物联网的空调节能控制系统
CN208170642U (zh) 用于被动房新风系统的智慧监控管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170531

RJ01 Rejection of invention patent application after publication