CN111306742A - 一种基站流场智能调控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基站流场智能调控系统，包括热交换模块、控制中心、监测模块、空调开关触发装置以及空调，所述的热交换模块、监测模块、空调开关触发装置分别与所述控制中心连接，所述的空调连接所述空调开关触发装置。所述监测模板包括设置于基站内外的温湿度传感器。所述空调开关触发装置包括摆杆、电机以及控制电路，所述摆杆的固定端与所述电机驱动连接，所述电机与控制电路连接；在电机的作用下，所述摆杆的自由端作往复摆动以触发空调开关，控制空调的开启与关闭。本发明还提供了一种基站流场智能调控的方法，通过人工智能方法判断基站内部流场的最佳散热路径，从而选择最优的散热方式，以确保基站内部散热的均匀性。

Description

一种基站流场智能调控系统及方法

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，具体涉及一种基站流场智能调控系统及方法。

背景技术

随着通讯技术的高速发展，通信基站的建立及维护至关重要。为了加快通信基站的建设速度，通信运营商一般采用室外箱体或活动板房建设基站机房。由于箱体或活动板房的隔热效果差，尤其是在夏季，太阳的辐射作用可使箱体或活动板房的表面温度高达45～60℃，因此，为了保证通信设备的正常运行，需要在基站内安装温度调节装置。

在现有技术中，基站机房一般采用空调和/或风机的方式进行控温，但存在以下缺点：1、无法保证基站内部温度流场的均匀性；2、能耗大，能耗占基站总能耗的40%～70%，无法满足节能的需求；3、无法实时远程监控设备的模块级故障诊断，导致设备维护成本较高。此外，空调主要通过红外技术或RS-485技术控制空调开启与关闭，但针对不同的空调，RS-485采用的协议不同，通用性差，无法得以广泛应用；红外技术需要使用者学习相关的操作命令，具有通用性差、操作繁琐、成本较高的缺点。基站中的风机无法根据基站内部的实际情况作出适应性调整，如：不能根据基站内外的温度差及基站内的风速，调整最佳的进风方向和进风量，并且不具备自动除尘功能，具有维护检修不便的缺点。

因此，迫切需要研发一种新型的基站流场智能调控系统基站流场智能调控系统及方法，相较于现有技术，具有明显的竞争优势。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种基站流场智能调控系统及方法，采用人工智能方法判断基站内部流场的最佳散热路径，从而选择最优的散热方式，以确保基站内部散热的均匀性。

本发明通过以下技术方案实现目的：一种基站流场智能调控系统，包括热交换模块、控制中心、监测模块、空调开关触发装置以及空调，所述的热交换模块、监测模块、空调开关触发装置分别与所述控制中心连接，所述的空调连接所述空调开关触发装置；所述的热交换模块包括进风机构，所述进风机构包括进风机，所述进风机将外界冷风引入至基站内部流场；所述的监测模板包括设置于基站内外的温度传感器；所述的空调开关触发装置与所述的控制中心和空调连接，包括摆杆、电机以及控制电路，所述摆杆的固定端与所述电机驱动连接，所述电机与控制电路连接；在电机的作用下，所述摆杆的自由端作往复摆动以触发空调开关的开启与关闭。

进一步的，所述的进风机构还包括可控风门，所述可控风门与所述的控制中心连接；所述可控风门包括机壳、驱动部件和叶片，所述叶片可转动地安装于机壳内；所述的驱动部件与所述叶片驱动连接，以带动叶片转动。其中，叶片的数目可根据实际需要来设定。

进一步的，还包括过滤除尘装置，过滤除尘装置与所述的控制中心连接；所述过滤除尘装置包括滤网、清理刷、导轨和动力部件；使用时，所述清理刷安装于所述导轨上，并且清理刷的刷头紧贴于所述的滤网上，在所述动力部件的作用下，清理刷沿着导轨作反复运动以清洗滤网。

进一步的，所述的进风机构包括风机、导流圈、保护罩，所述风机安装于导流圈内，所述保护罩固定于导流圈上。

进一步的，所述风机安装有轴温传感器，所述保护罩上安装有旋转传感器，所述的控制中心安装有电容损坏传感器和电流检测传感器。

进一步的，所述的空调开关触发装置还包括底板和保护壳，所述保护壳和底板相适配；所述的摆杆和电机设置于所述底板上，所述保护壳上设有与所述摆杆相适配的活动槽，在所述电机的驱动下，所述摆杆在所述活动槽中作往复摆动。

进一步的，所述的空调开关触发装置还包括触发准心件，所述触发准心件设置于所述保护壳靠近空调开关的一侧；所述触发准心件上设有与所述摆杆自由端相适配的导向口。

进一步的，所述的监测模板还包括风速传感器，所述风速传感器设置于基站内部流场的中心处。

本发明还提供了一种基站流场智能调控方法，采用上述的基站流场智能调控系统进行控温，包括如下步骤：

S1、配置参数，开启控制中心对整个系统的实时监控；

S2、通过监测模块定时测量基站内外的温湿度，获取基站内外的温度差值，并传送至控制中心；

S3、控制中心分析基站内外的温度值，并与预设值进行比较，选择使用热交换模块和/或空调进行散热，当控制中心检测到空调出现故障时，应急启动热交换模块进行强制散热；

S4、控制中心将监控数据传递至用户终端，便于远程监控。

进一步的，在所述步骤S3中，使用所述的热交换模块进行散热时，所述控制中心依据基站的内部流场状况来判断最佳散热路径，并调整热交换模块的进风方向。

本发明的有益效果：

1、本发明能够实现基站流场的智能化控制，通过定时监测基站内外的温度以及基站内部流场的实际情况，选择最佳的散热方式，确保基站内部散热的均匀性，并且在基站内部空调出现故障时，能够应急启动热交换模块进行强制散热；

2、采用独特的空调开关触发装置，能够精准完成空调的关闭与开启，毋需学习复杂的操作命令，具有通用性广、操作简单有效的优点；

3、采用新型的热交换模块，能够依据基站内部流场的实际情况来调整进风方向，实现快速散热，并且具有自动除尘的功能；

4、可远程接收系统的运行参数，维护检修方便，实现远程监控的目的。

附图说明

图1为实施例中站流场智能调控系统的示意图。

图2为实施例中过滤除尘装置的后视图。

图3为实施例中过滤除尘装置的侧视图。

图4为实施例中进风机构的立体效果图一。

图5为实施例中进风机构的立体效果图二。

图6为实施例中空调开关触发装置的结构示意图。

图7为实施例中除去保护壳的空调开关触发装置结构示意图。

其中，附图标记如下所示：

1：过滤除尘装置，2：热交换模块，3：控制中心，4：空调开关触发装置，5：监测模块，6：空调，11：支撑板，12：清理刷，13：导轨，14：驱动电机，15：框体，16：安装槽，17：弹簧，21：可控风门，22: 风机，23: 导流圈，24：保护罩，25：控制盒，41：摆杆，42：电机，43：控制PCB，44：保护壳，45：底板，211：机壳，212：叶片，411：触发操控端，441：活动槽，442：触发准心件，443：定位件，451：外接端口。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合附图和具体的实施例对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明较佳的实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

实施例一

本实施例提供了一种基站流场智能调控系统，如图1至图7所示，包括过滤除尘装置1、热交换模块2、控制中心3、空调开关触发装置4、监测模块5以及空调6，所述的过滤除尘装置1、热交换模块2、监测模块54和空调开关触发装置5分别与所述控制中心2相连接，所述的空调开关触发装置5与所述的空调6连接。

所述的过滤除尘装置1设置于基站的通风口处，以将外界风过滤除尘，进而再通过热交换模块2引入基站内部流场中。所述的过滤除尘装置1包括支撑板11、滤网、清理刷12、导轨13和驱动电机14，所述支撑板11上开设有框体15。使用时，所述滤网安装于框体15的正面，所述导轨13固定于框体15的背面；导轨13上设有安装槽16，所述清理刷12通过螺丝固定于安装槽16上，并且清理刷12的刷头紧贴于滤网，所述的螺丝上套设有弹簧17，清理刷12固定于安装槽16上后，所述弹簧17位于清理刷12背面和安装槽16槽底之间，具有缓冲的作用；所述的驱动电机14设置于导轨13的一侧，在驱动电机14的作用下，清理刷12沿着导轨13作反复运动以实现清洗滤网的目的。通过控制中心3设定过滤除尘装置的工作周期，如：可设定在一体机工作72h后，启动热交换模块2反向吹风，并启动清理刷沿着导轨作循环反复运动，自动清除滤网上积累的灰尘。

所述的热交换模块2包括进风机构，所述进风机构将经过滤除尘的外界冷风引入至基站内部流场中。所述的进风机构包括进风机和可控风门21，所述的进风机构包括风机22、导流圈23、保护罩24以及控制盒25，所述风机22安装于导流圈内23，所述保护罩24固定于导流圈23上，所述的控制盒25与导流圈23相连接；所述风机22的轴心处安装有轴温传感器，所述保护罩24上安装有旋转传感器，所述的控制盒25内安装有电容损坏传感器和电流检测传感器，并且各个传感器均与所述控制中心3相连接。

可控风门21与所述进风机相连接，并安装于进风机的背面。所述的可控风门21与所述控制中心3连接，使得控制中心能够操控可控风门21，从而实现进风方向的智能化调整。所述可控风门21包括机壳211、驱动部件和多个叶片212，各个所述叶片212可转动地安装于机壳211内，并且各个叶片212之间相互平行且竖直排列；所述驱动部件与各个所述叶片212驱动连接，以带动叶片212转动。

可根据实际基站的规模设置出风机构，所述的出风机构包括排风机，用于将基站内部的热风排出至外界，从而通过内外热平衡的方式实现快速降温。也可直接在靠近基站顶部的位置处设置出风口，将进风机构设置于靠近基站底部的位置处，使得外界冷风从下方进入基站内部流场，而内部热风从上方排出至外界。

监测模块5包括设置于基站内部的温度传感器、设置于基站外部的温湿度传感器以及风速传感器；设置于基站内部的温度传感器可为多个，布设于基站内部的不同位置处，并且基站内部流场的中心处设置有一个温度传感器。各个传感器定时检测传感数据，并将传感数据发送至控制中心，便于控制中心选择最优的散热方式和散热路径。

空调开关触发装置4用于触发空调的开启与关闭。所述的空调开关触发装置包括摆杆41、电机42、控制PCB43、保护壳44和底板45，所述的保护壳44与底板45相适配；所述的摆杆41、电机42以及控制PCB43均安装于所述底板45上，所述摆杆41的固定端与所述电机42驱动连接，所述摆杆41的自由端设有触发操控端411，触发操控端411为软性材料。保护壳44上设有与所述摆杆41相适配的活动槽441，在所述电机42的驱动下，所述摆杆41在所述活动槽441中作往复摆动；所述保护壳44靠近空调开关的一侧设有触发准心件442，所述触发准心件442上设有与所述触发操控端411相适配的导向口。底板45上设有若干外接端口，对应地，所述保护壳44上设有与所述外接端口相适配的接口。控制PCB43上连接有空调温度传感器、电源模块和通讯模块，所述的外接端口451分别与空调温度传感器、电源模块和通讯模块相连接；所述的通讯模块采用RS485模块或电平信号模块，实现空调温度传感器与控制PCB43之间的信号传递；所述的空调温度传感器位于空调6的出风口处，用于检测空调出风口温度，以判断空调6是否开启或关闭。保护壳44上还设有定位件443和指示灯，所述的定位件443用于安装空调开关触发装置4，实现精准定位；所述的指示灯与控制PCB43连接，通过空调温度传感器获取空调出风口的温度，使得指示灯作出相应的显示，从而判断空调6是否正常开启或关闭。

空调开关触发装置4的安装流程为：先将所述触发准心件442上的导向口对准空调开关按键或触摸键，确保触发操控端411能够触发空调开关；然后，利用定位件443将整个装置于合适的位置处；最后，将电源线、信号发射接线与空调温度传感器的检测接口与外接端口451相连接。

空调开关触发装置4的工作原理为：未触发时，摆杆41的触发操控端411靠近电机42；当接收的信号为开启或关闭空调6时，电机42驱动摆杆41朝着空调开关方向摆动，促使触发操控端411去触发空调开关，完成触发后的摆杆41在电机42反方向的作用力下回摆至初始位置；通过空调温度传感器获取空调6出风口温度，并结合指示灯的显示判断空调6是否正常开启或关闭，若空调6未被成功开启或关闭，则需重新触发。

实施例二

本实施例公开了一种基站流场智能调控方法，该方法是采用实施例一所述的基站流场智能调控系统对基站机房内部进行控温，通过智能化管理手段，控制基站机房内部流场的均匀性与穿透性，保证基站机房内部散热的均匀性，使得基站机房内的温度达到标准要求。

具体地说，本方法包括如下操作步骤：

S1、配置参数，开启控制中心3对整个系统的实时监控；

S2、通过监测模块5定时测量基站内外的温湿度，并传送至控制中心3；

S3、控制中心3分析基站内外的温度值，并与预设值进行比较，当基站内温度值超过预设值时，开启热交换模块2散热，并根据基站内部流场的实际情况确定最佳进风方向；

S4、当开启热交换模块2特定时间后，基站内的温度仍然超过预设值时，控制中心3向空调开关触发装置4发送命令，所述摆杆41的触发操控端411按下空调开关按键或触摸键，开启空调6，并且通过空调开关触发装置4的指示灯判断空调是否正常开启。

对上述步骤需要说明的是，整个流场智能调控系统的重要设备配设有监测传感器，如：进风机设有轴温传感器、风速传感器、电容损坏传感器和电流检测传感器，监测传感器获得的数据能够通过控制中心3传送至服务器，便于管理者及时监控设备的运行状态，及时发现故障问题，并且有针对性地采取解决措施，相较于现有的维护模式，大大提升了效率以及降低了维护成本。当控制中心3检测到空调6出现故障时，应急启动热交换模块2进行强制散热。

在所述步骤S3中，控制中心3能够依据监测模块5获取的数据，结合软件的智能算法调节可控风门21的动作，从而确定最佳的进风方向，实现快速而高效的散热。

在所述步骤S4中，为了保证空调6的制冷效果，需要将热交换模块2的进风机构关闭，阻止外界风进入基站机房内，因此，当空调6开启后，控制中心3向可控风门21发出指令，使得所述叶片212关闭进风口。

本发明已应用于广东省惠州市部分区域的宏基站中。在某宏基站中，自2017年8月起运行本发明的基站流场智能调控系统，采用一天单独使用空调，一天使用本系统的交替模式进行控温，与以往年份的数据相比，节能率达到43%，平均每天节电20度，年节电约7200度。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基站流场智能调控系统，其特征在于，包括热交换模块、控制中心、监测模块、空调开关触发装置以及空调，所述的热交换模块、监测模块、空调开关触发装置分别与所述控制中心连接，所述的空调连接所述空调开关触发装置；所述的热交换模块包括进风机构，所述进风机构包括进风机，所述进风机将外界冷风引入至基站内部流场；所述的监测模板包括设置于基站内外的温湿度传感器；所述的空调开关触发装置与所述的控制中心和空调连接，包括摆杆、电机以及控制电路，所述摆杆的固定端与所述电机驱动连接，所述电机与控制电路连接；在电机的作用下，所述摆杆的自由端作往复摆动以触发空调的开启与关闭。

2.根据权利要求1所述的基站流场智能调控系统，其特征在于，所述的进风机构还包括可控风门，所述可控风门与所述的控制中心连接；所述可控风门包括机壳、驱动部件和叶片，所述叶片可转动地安装于机壳内；所述的驱动部件与所述叶片驱动连接，以带动叶片转动。

3.根据权利要求1所述的基站流场智能调控系统，其特征在于，还包括过滤除尘装置，过滤除尘装置与所述的控制中心连接；所述过滤除尘装置包括滤网、清理刷、导轨和动力部件；使用时，所述清理刷安装于所述导轨上，并且清理刷的刷头紧贴于所述的滤网上，在所述动力部件的作用下，清理刷沿着导轨作返复运动以清洗滤网。

4.根据权利要求1所述的基站流场智能调控系统，其特征在于，所述的进风机构包括风机、导流圈、保护罩以及控制盒，所述风机安装于导流圈内，所述保护罩固定于导流圈上。

5.根据权利要求4所述的基站流场智能调控系统，其特征在于，所述风机的轴心处安装有轴温传感器，所述保护罩上安装有旋转传感器，所述的控制中心内安装有电容损坏传感器和电流传感器。

6.根据权利要求1－5任一项中所述的基站流场智能调控系统，其特征在于，所述的空调开关触发装置还包括底板和保护壳，所述保护壳和底板相适配；所述的摆杆、电机和控制电路均设置于所述底板上，所述保护壳上设有与所述摆杆相适配的活动槽，在所述电机的驱动下，所述摆杆在所述活动槽中作往复摆动。

7.根据权利要求6所述的基站流场智能调控系统，其特征在于，所述的空调开关触发装置还包括触发准心件，所述触发准心件设置于所述保护壳靠近空调开关的一侧；所述触发准心件上设有与所述摆杆自由端相适配的导向口。

8.根据权利要求7所述的基站流场智能调控系统，其特征在于，所述的监测模板还包括风速传感器，所述风速传感器设置于基站内部流场的中心处。

9.一种基站流场智能调控方法，其特征在于，采用如权利要求1～8中任一项所述的基站流场智能调控系统进行控温，包括如下步骤：

S1、配置参数，开启控制中心对整个系统的实时监控；

S2、通过监测模块定时测量基站内外的温度，获取基站内外的温度差值，并传送至控制中心；

S3、控制中心分析基站内外的温度值，当基站内温度超过预设值时，开启热交换模块散热，并根据基站内部流场的实际情况确定最佳进风方向；

S4、当开启热交换模块特定时间后，基站内的温度仍然超过预设值时，控制中心向空调开关触发装置发送命令，所述摆杆的自由端按下空调开关按键或触摸键，开启空调制冷降温。

10.根据权利要求9所述的基站流场智能调控方法，其特征在于，在所述步骤S3中，使用所述的热交换模块进行散热时，所述控制中心依据基站的内部流场状况来判断最佳散热路径，并调整热交换模块的进风方向。

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