CN111083914A - 一种通信基站机房全系统智能控制节能系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信基站机房全系统智能控制节能系统及方法，包括机房及设置于机房内的设备、智能控制中央处理单元及大数据分析云平台，各设备的工作电源接入智能控制中央处理单元，受智能控制中央处理单元控制，可进行本地和远程对受控设备进行智能调节各设备的开启、关闭规则。本发明的云平台根据各个基站采集单元搜集的周边基站的信号强度数据、各基站运行负载电流做出智能的判断，以此为参考下发基站开启度和关闭的指令，在满足实时信号良性覆盖的同时，降低整网能耗，也可通过云平台，人工设定基站、空调和新风系统的关闭时间和开启时间。采用“节能系统”后极大的降低基站能耗，大大的提高PUE，为大规模的5G推广奠定坚实基础。

Description

一种通信基站机房全系统智能控制节能系统及方法

技术领域

本发明涉及通信基站领域，具体涉及一种通信基站机房全系统智能控制节能系统及方法。

背景技术

当前5G网络已在加速推广当中，而5G通信设备的能耗是4G设备的2-4倍。未来5G基站的能耗将会极大的增加，节能减排将会摆到首要位置。目前现有的4G、5G基站机房大都仅对制冷散热系统的空调、排风机、新风机进行简易的节能控制，没有对通信基站机房内的主设备、RRU、BBU、空调、新风机、排风机进行全系统智能控制节能。目前部分基站对空调实施简易策略的管理节能，不能根据基站实际负荷及周边基站负荷情况进行全系统智能控制节能，节能效果并不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种通信基站机房全系统智能控制节能系统及方法，能够利用智能控制中央处理单元以及大数据分析云平台的全系统智能控制节能系统解决上述问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：包括机房及设置于机房内的设备、智能控制中央处理单元及大数据分析云平台，各设备的工作电源接入智能控制中央处理单元，受智能控制中央处理单元控制，可进行本地和远程对受控设备进行智能调节各设备的开启、关闭规则；大数据分析云平台对智能控制中央处理单元采集上传的周边基站信号强度和基站负载电流进行智能分析，下发开启或关闭基站内设备的指令。

作为优选的技术方案，所述设备包括通信主设备、RRU、BBU、空调、新风机以及排风机。

作为优选的技术方案，通信主设备包括有2G、3G、4G、5G主设备模块及供电电源，将主设备供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

作为优选的技术方案，RRU、BBU及供电电源，将RRU、BBU和供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制设备的开启度或硬性开启与硬性关机。

作为优选的技术方案，空调包括有控制模块及控制模块供电电源，将控制模块供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

作为优选的技术方案，新风机包括有控制模块及控制模块供电电源，将新风机控制模块供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

作为优选的技术方案，排风机包括排风机电机及供电电源。将排风机供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

一种通信基站机房全系统节能控制方法，步骤如下：

S1、采集室外温度、室外PM2.5指数、室内温度、基站主设备负载、RRU、BBU负载，周边基站信号强度；

S2、比较室内、外温度室外、PM2.5指数以及基站通信设备的开启度，通过逻辑算法，控制空调系统、新风机、排气扇启停；

S3、在话务空闲时间，根据基站主设备负载情况，关闭该基站主设备或拉远单元RRU；

S4、节能控制系统实施采集周边基站信号的强度和数量，当检测到周边基站信号强度较弱时，且通过数据分析后判断其它区域信号覆盖情况，自动启停该基站通信设备。

本发明的有益效果是：本发明通过对通信主设备、RRU、BBU、空调、新风机、排风机进行全系统智能节能控制后，极大的降低基站能耗，大大的提高PUE，为大规模的5G推广奠定坚实基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统原理图；

图2为本发明基站主设备、RRU、BBU控制示意图；

图3为本发明基站空调、新风机、排风机控制示意图；

图4为本发明的智能控制中央处理单元电控原理图；

图5受控设备改造前后控制电路图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的一种通信基站机房全系统智能控制节能系统，包括现有的空调、新风机、排风机、基站主设备、RRU、BBU；增加智能控制中央处理单元及大数据分析云平台。将空调、新风机、排风机、基站主设备、RRU、BBU的工作电源接入智能控制中央处理单元，受智能控制中央处理单元控制可进行本地对受控设备进行智能调节各设备的开启、关闭规则；大数据分析云平台对智能控制中央处理单元采集上传的周边基站信号强度进行智能分析，下发开启或关闭基站内设备的指令

如图2、图3所示：通信基站机房全系统智能控制节能系统控制原理如下：

1、系统检测基站内主设备、RRU、BBU的实时负载，同时采集周边基站的信号强度，根据采集到的参数进行数据分析，智能调节基站通信设备的开启度。

2、系统检测基站通信设备的开启度，同时进行室内温度与室外温度进行比较、机房温度与机房设定温度进行比较、环境温度与新风温度设定值进行比较、实时室外PM2.5指数。根据以上五点参数进行分析，智能判断空调、新风机、排风机的开启、关闭。

可以实现以下好处：

1.可实现对机房状态进行实时动态调节；

2.可实现对主设备、RRU、BBU进行按用户需求向进行调节；

3.可实现对空调、新风机、排风机的综合管理；

4.极大地节约机房能源浪费、提高40％以上的节电效果。

如图4所示，智能控制中央处理单元电控原理图为：

1：L/N为控制模块供电电源；

2：COM1/DO1为对基站内的1#空调进行控制管理。依据室内、外温度、PM2.5指数依据逻辑判断，进行输出控制；

3：COM2/DO2为对基站内的2#空调进行控制管理。依据室内、外温度、PM2.5指数依据逻辑判断，进行输出控制；

4：COM3/DO3为对基站内的排风机、新风机进行控制管理。依据室内、外温度、PM2.5指数依据逻辑判断，进行输出控制；

5：DO4-DO13为对通过接触器对基站内的主设备、BBU、RRU进行控制。依据检测到的主设备、BBU、RRU电流、周边基站信号，进行负载比率综合分析，依据逻辑判断，进行输出控制；

6：AI1-AI9为对控制的基站主设备、BBU、RRU进行每个支路电流检测。每个支路的电流大小作为判断此路主设备、BBU、RRU负载大小，并作为此路设备的开关判断依据；

7：GND/AI10为对室外PM2.5指数监测点，作为控制空调、排风机、新风机控制依据；

8：GND/AI11为对周边基站信号强度传感器，作为控制基站主设备、BBU、RRU控制依据；

9：A1/B1、A3/B3模块通讯拓展口

10：通信模块为智能控制中央处理单元与云平台之间的数据信息交换中转模块，负责数据的上传与下发。

11：红外模块为对部分可红外控制的空调进行控制的模块

如图5所示，改造前空调、新风机/排风机控制电源直接进设备，改造后其控制电源接入智能控制中央处理单元，通过智能控制中央处理单元综合分析室内机房温度、室外机房温度、之外PM2.5指数，通过逻辑判断空调、新风机、排风机的开启、关机机制；

改造前基站主设备、RRU、BBU电源直接到设备端，改造后其控制电源接入智能控制中央处理单元，通过智能控制中央处理单元综合分析每个支路电流及周边基站信号强度，通过每个支路电流大小判断此支路设备的负载情况，根据综合分析结果逻辑判断主设备、RRU、BBU开启、关机机制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：包括机房及设置于机房内的设备、智能控制中央处理单元及大数据分析云平台，各设备的工作电源接入智能控制中央处理单元，受智能控制中央处理单元控制，可进行本地和远程对受控设备进行智能调节各设备的开启、关闭规则；大数据分析云平台对智能控制中央处理单元采集上传的周边基站信号强度、各基站运行负载电流进行智能分析，下发开启或关闭基站内设备的指令。

2.根据权利要求1所述的通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：所述设备包括通信主设备、RRU、BBU、空调、新风机以及排风机。

3.根据权利要求2所述的通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：通信主设备包括有2G、3G、4G、5G主设备模块及供电电源，将主设备供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

4.根据权利要求2所述的通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：RRU、BBU及供电电源，将RRU、BBU和供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制设备的开启度或硬性开启与硬性关机。

5.根据权利要求2所述的通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：空调包括有控制模块及控制模块供电电源，将控制模块供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

6.根据权利要求2所述的通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：新风机包括有控制模块及控制模块供电电源，将新风机控制模块供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

7.根据权利要求2所述的通信基站机房全系统智能控制节能系统，其特征在于：排风机包括排风机电机及供电电源，将排风机供电电源接入智能控制中央处理单元，通过控制器控制供电与断电。

8.一种通信基站机房全系统节能控制方法，其特征在于，步骤如下：

S1、采集室外温度、室外PM2.5指数、室内温度、基站主设备负载、RRU、BBU负载，周边基站信号强度；

S2、比较室内、外温度室外、PM2.5指数以及基站通信设备的开启度，通过逻辑算法，控制空调系统、新风机、排气扇启停；

S3、在话务空闲时间，根据基站主设备负载情况，关闭该基站主设备或拉远单元RRU；

S4、节能控制系统实施采集周边基站信号的强度和数量，当检测到周边基站信号强度较弱时，且通过数据分析后判断其它区域信号覆盖情况，自动启停该基站通信设备。

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