CN114284899A - 5g一体化智慧电源柜及其节能方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种5G一体化智慧电源柜及其节能方法和系统，其电源柜包括柜体以及安装于柜体的主动散热单元，还包括：本地控制模块，其电连接于主动散热单元，用于控制主动散热单元；温度采集模块，其安装于柜体，电连接于本地控制模块；通讯模块，其电连接于本地控制模块，且用于连接指定云端；所述柜体至少一个侧壁设有通风口，且通风口设置有通风盖板，所述柜体设置有用于驱使通风盖板启闭的动力机构，所述动力机构电连接于本地控制模块；所述本地控制模块还被配置为：用于根据温度信号控制主动散热单元，且用于通过通讯模块从云端获取气象信息，并根据天气信息控制动力机构。本申请具有改善一体柜的散热功能的效果。

Description

5G一体化智慧电源柜及其节能方法和系统

技术领域

本申请涉及智慧电源柜技术领域，尤其是涉及一种5G一体化智慧电源柜及其节能方法和系统。

背景技术

电源柜作为供电系统中为负载设备提供稳定电源的设施，其内集成有大量电气模块，一体柜更甚。

电源柜可用作通信基站、高速ETC 站点等配电。随着5G技术的普及，上述应用环境也逐渐被5G所覆盖，而已知5G的功耗比4G/3G更高，所以在电源柜内电气模块多的前提下，其对散热的要求相对更高。

传统的，电源柜的散热有：1、散热孔散热；2、内置热交换空调/风扇。夏天，人们走上街道上可能会听到较响的风扇声音从路边的柜机中传来，这其实就是机柜在主动散热。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：现有的柜体，其空调/风机散热功效固定，且对其依赖性较高，甚至有出现空调/风机故障，未及时修复前柜内电气模块就已经损坏的情况，因此本申请提出一种新的技术方案。

发明内容

为了改善一体柜的散热功能，本申请提供一种5G一体化智慧电源柜及其节能方法和系统。

第一方面，本申请提供一种5G一体化智慧电源柜，采用如下的技术方案：

一种5G一体化智慧电源柜，包括柜体以及安装于柜体的主动散热单元，所述柜体至少一个侧壁设有开口，且盖合有柜门，还包括：

本地控制模块，其电连接于主动散热单元，用于控制主动散热单元；

温度采集模块，其安装于柜体，电连接于本地控制模块，且用于采集柜体内的环境温度，输出温度信号；

通讯模块，其电连接于本地控制模块，且用于连接指定云端；

所述柜体至少一个侧壁设有通风口，且通风口设置有通风盖板，所述柜体设置有用于驱使通风盖板启闭的动力机构，所述动力机构电连接于本地控制模块；

所述本地控制模块还被配置为：用于根据温度信号控制主动散热单元，且用于通过通讯模块从云端获取气象信息，并根据天气信息控制动力机构。

可选的，所述动力机构包括电缸和套杆组，所述电缸的缸体和套杆组的一端固定于柜体内，且伸缩方向为平行于通风口开口方向，所述通风盖板与电缸的伸缩杆端、套杆组远离柜体的一端固定。

可选的，所述本地控制模块电连接有雨雪感应模块，所述雨雪感应模块安装于柜体外；所述本地控制模块被配置为：用于根据雨雪感应模块的输出校正气象信息，并根据校正结果控制动力机构。

可选的，所述本地控制模块电连接有用于采集柜体旁侧画面的图像采集模块。

第二方面，本申请提供一种5G一体化智慧电源柜的节能方法，采用如下的技术方案：

一种5G一体化智慧电源柜的节能方法，包括：

建立温度触发指令库和开盖气象条件；其中，所述温度触发指令库包括多个温度区间以及与各个温度区间一一对应的主动散热单元的控制指令；

获取柜体内的实时温度；

判定实时温度的所属温度区间，从温度触发指令库调取对应的主动散热单元的控制指令，并输出；

获取柜体所在地区的实时气象信息；

判断实时气象信息是否符合开盖气象条件，如果是，则基于雨雪感应模块的输出校正实时气象信息，并根据校正结果输出用于控制动力机构的控制指令。

可选的，所述基于雨雪感应模块的输出校正实时气象信息包括：

判断雨雪感应模块的输出与实时气象信息是否一致，如果是，则输出用于控制动力机构开启通风盖板的控制指令；如果否，则执行同区域比对；

所述同区域比对包括：

获取同一区域的其他柜体上的雨雪感应模块的输出，并做一致性判定；

如果一致，则中止输出控制动力机构开启通风盖板的控制指令；

如果不一致，则判断其他雨雪感应模块的输出是否符合开盖气象条件，如果是，则输出用于控制动力机构开启通风盖板的控制指令。

可选的，获取图像采集模块采集的实时图像；

对实时图像识别，判断是否有非权限人员对柜体做预设的非法行为，如果是，则发送提示信息至指定终端。

可选的，获取接收提示信息的终端的反馈信息；

当通风盖板为开启状态，判断反馈信息是否为有用于控制动力机构的指令，如果否，则计时t1时间后，输出用于控制动力机构控制关闭通风盖板的控制指令。

第二方面，本申请提供一种节能系统，采用如下的技术方案：

一种节能系统，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述方法的计算机程序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图；

图2是本申请的系统架构示意图；

图3是本申请的局部结构示意图；

图4是本申请的方法的流程示意图。

附图标记说明：1、柜体；11、通风盖板；11a、前盖；11b、后盖；2、柜门；3、本地控制模块；4、温度采集模块；5、通讯模块；6、动力机构；61、电缸；62、套杆组；63、限定弹簧；64、橡胶套；7、雨雪感应模块；8、图像采集模块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种5G一体化智慧电源柜。

实施例1：

参照图1，5G一体化智慧电源柜包括柜体1、主动散热单元以及功能配件；其中，柜体1呈空心长方体状，且一个侧壁设有开口，开口盖合适配的柜门2，柜门2通过转轴与柜体1呈转动连接；柜门2的自由侧、在柜体1侧开口对应侧安装适配的门锁。

功能配件，如空气开关、接触器、熔断器，其根据电源柜具体应用需求配装集成于柜体1内；主动散热单元，即内置风扇（电机驱动），其安装于柜门2的内侧。

参照图1和图2，本电源柜还包括：本地控制模块3、温度采集模块4以及通讯模块5。

柜体1的侧壁开设有通风口，通风口盖合有适配的通风盖板11；柜体1安装有用于驱动通风盖板11启闭的动力机构6。具体地：

柜体1内固定有附加的架体；动力机构6包括电缸61和配合电缸61使用的套杆组62；电缸61的缸体固定于架体，伸缩杆朝向通风口；套杆组62为多个空心管依次套接结构，且其一端固定于架体，另一端朝向通风口；通风盖板11固定于电缸61的伸缩杆端以及套杆组62的对外端。

本地控制模块3可以是MCU控制器等，可以理解的是，其集成有模数转化器、电机驱动器等，以实现本装置的各项功能。电缸61电信号连接于本地控制模块3，以便后续实现对通风口的自动化启闭控制。

温度采集模块4包括至少两个温度传感器，其安装于柜体1内，用于感知采集柜体1内的环境温度；温度采集模块4电信号连接于本地控制模块3。本地控制模块3电信号连接于主动散热单元的电机，用于根据柜内温度控制主动散热单元。

通讯模块5，在本实施例中优先以5G模块为佳，其电信号连接于本地控制模块3，用于与指定云端连接，从云端获取柜体1所在地区的气象信息。

可以理解的是，在条件允许下，上述本地控制模块3和通讯模块5可以选用电源柜原本配置的相应单元，以减小成本。

在柜体1的顶部还安装有雨雪感应模块7，雨雪感应模块7用于感知并采集柜体1所处环境的实际气象信息；雨雪感应模块7电信号连接于本地控制模块3。

在柜体1的侧壁上部安装有图像采集模块8，图像采集模块8可选择小型摄像头，用于采集柜体1侧方的实时画面；图像采集模块8电信号连接于本地控制模块3。

对于本电源柜各个组件的具体介绍，在下述节能方法的实施例阐述，在此不再赘述。

实施例2：

参照图3，其与实施例1的区别在于：

通风盖板11包括前盖11a和后盖11b，其中，后盖11b靠近柜体1中心；前盖11a和后盖11b上均开设整列分布的通孔，但是两者的通孔具有以下特点：

当前盖11a和后盖11b相互贴合，两者上的通孔呈封堵状态，即两者上的通孔恰好错位。

在套杆组62上套设有限定弹簧63，限定弹簧63的一端固定于套杆组62上成型出的限定环板，另一端固定于后盖11b。

电缸61的伸缩杆套设有橡胶套64，橡胶套64上成型有一圈圈的环凸。电缸61的伸缩杆实际为：穿透后盖11b，固定于前盖11a；后盖11b套设于橡胶套64。

工作原理：

电缸61伸长，推动前盖11a和后盖11b同时朝向柜体1外移动，打开通风口，在此过程中限定弹簧63拉长；

当电缸61伸长至第一阶段，后盖11b被限定弹簧63拉住，逐渐不再向外移动；此时，橡胶套64被挤压，后盖11b可相对电缸61的伸缩杆保持静止，而前盖11a继续被电缸61向外推；使得前盖11a和后盖11b相互分离，两者上的通孔打开。

为了保证电缸61回缩时，前盖11a和后盖11b相互贴合，且恰好闭合柜体1的通风口；在上述架体上还固定一限定块，当前盖11a和后盖11b实现上述状态，后盖11b恰好抵接于限定块。

上述设置，可以在通风口允许打开时有效提高散热效果；而在闭合时，又可有效封闭通孔，防止雨水等进入柜体。

对于本电源柜而言，其通风盖板11之所以设置为直推开启，而非铰接打开，是因为需要防止非权限人员从通风口取走，或是破坏柜体1中的器件。直推开启的距离可以后盖11b距离柜体1侧壁5cm左右，保障即可以顺畅散热，又可以阻碍手等伸入柜体1。本电源柜的图像采集模块8具有类似的防盗效果，具体参考节能方法的实施例，此处不再赘述。

本申请实施例公开一种5G一体化智慧电源柜的节能方法。

参照图4，5G一体化智慧电源柜的节能方法包括：

S101、建立温度触发指令库和开盖气象条件。

其中，温度触发指令库包括多个温度区间以及与各个温度区间一一对应的主动散热单元的控制指令；

可以理解的是：本申请实现有主动散热单元根据温度区间决定启闭、具体散热效率；即上述控制指令实际为主动散热单元的电机的启停指令、各转速对应的控制指令。

开盖气象条件，为人工预设，如晴天、多云气象开盖，即动力机构6打开通风盖板11。

需要注意的是，上述S101并非每次执行本方法均执行一次，而是根据人工周期性更新。

S102、获取柜体1内的实时温度。

即，获取温度采集模块4的输出；需要注意的是：取多个温度传感器的平均值。

S103、判定实时温度的所属温度区间，从温度触发指令库调取对应的主动散热单元的控制指令，并输出。

对于控制指令而言，其实际被输出至上述电机驱动器，以实现对主动散热单元的控制。

S104、获取柜体1所在地区的实时气象信息。

具体地：柜体1安装时，根据地区、数量对其编号，即创建识别码并存储；在该阶段，对其识别码识别，确定柜体1所在地区，再从网络上检索得到当地的气象信息。

上述地区，本申请以行政单位中的区为划分单元；毕竟，同一城市，不同区，可能出现不同天气状况。

S105、判断实时气象信息是否符合开盖气象条件，如果是，则基于雨雪感应模块7的输出校正实时气象信息，并根据校正结果输出用于控制动力机构6的控制指令。

具体地，包括：

判断雨雪感应模块7的输出与实时气象信息是否一致，如果是，则输出用于控制动力机构6开启通风盖板11的控制指令；如果否，则执行同区域比对。同区域比对包括：

获取同一区域（即上述区）的其他柜体1上的雨雪感应模块7的输出，并做一致性判定。

可以理解的是：上述电源柜的本地控制模块3周期性与指定云端做数据交互，以保证本方法的顺利实施。

上述一致性判定，如果一致，则中止输出控制动力机构6开启通风盖板的控制指令；

如果不一致，则判断其他雨雪感应模块7的输出是否符合开盖气象条件，如果是，则输出用于控制动力机构6开启通风盖板11的控制指令。

根据上述内容，电源柜的通风盖板11是否开启，受实时气象信息决定；而在此过程中，又通过柜体1上的雨雪感应模块7的反馈对气象信息校正，避免实际天气与天气预报不同时，损伤电源柜的情况发生；又因为会与其他柜体1上的雨雪感应模块7比对，再决定对动力机构7控制，所以还可以防止某一个雨雪感应模块7损坏而出现错误的控制，从而保证电源柜的安全性。

由于此时不再单一的依靠主动散热单元做散热，天气允许是还有通风口做散热，所以一方面，可以降低散热耗能；另一方面，可以减小对主动散热单元的依赖。

本方法还包括：

获取图像采集模块8采集的实时图像；

对实时图像识别，判断是否有非权限人员对柜体做预设的非法行为，如果是，则发送提示信息至指定终端。

上述非法行为，包括靠近柜体1、非权限人员将物体伸入通风口等。权限人员通过人脸识别实现。

上述提示信息，可以是预设的警示文字信息、截取的非法行对应的图像，其可以通过彩信的方式发送给预绑定的工作人员的手机，以达到及时提醒工作人员的功能。

本方法还包括：

获取接收提示信息的终端的反馈信息；

当通风盖板11为开启状态（如：根据动力机构6的反馈信号确定），判断反馈信息是否为有用于控制动力机构6的指令，如果否，则计时t1时间（如：30S）后，输出用于控制动力机构6控制关闭通风盖板11的控制指令。

根据上述内容，在相关工作人员未来得及对提示做响应时，可以主动关闭通风盖板11，提高电源柜的安全性。

本申请实施例还公开一种节能系统。

节能系统包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述方法的计算机程序。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种5G一体化智慧电源柜，包括柜体（1）以及安装于柜体（1）的主动散热单元，所述柜体（1）至少一个侧壁设有开口，且盖合有柜门（2），其特征在于，还包括：

本地控制模块（3），其电连接于主动散热单元，用于控制主动散热单元；

温度采集模块（4），其安装于柜体（1），电连接于本地控制模块（3），且用于采集柜体（1）内的环境温度，输出温度信号；

通讯模块（5），其电连接于本地控制模块（3），且用于连接指定云端；

所述柜体（1）至少一个侧壁设有通风口，且通风口设置有通风盖板（11），所述柜体（1）设置有用于驱使通风盖板（11）启闭的动力机构（6），所述动力机构（6）电连接于本地控制模块（3）；

所述本地控制模块（3）还被配置为：用于根据温度信号控制主动散热单元，且用于通过通讯模块（5）从云端获取气象信息，并根据天气信息控制动力机构（6）。

2.根据权利要求1所述的5G一体化智慧电源柜，其特征在于：所述动力机构（6）包括电缸（61）和套杆组（62），所述电缸（61）的缸体和套杆组（62）的一端固定于柜体（1）内，且伸缩方向为平行于通风口开口方向，所述通风盖板（11）与电缸（61）的伸缩杆端、套杆组（62）远离柜体（1）的一端固定。

3.根据权利要求2所述的5G一体化智慧电源柜，其特征在于：所述本地控制模块（3）电连接有雨雪感应模块（7），所述雨雪感应模块（7）安装于柜体（1）外；所述本地控制模块（3）被配置为：用于根据雨雪感应模块（7）的输出校正气象信息，并根据校正结果控制动力机构（6）。

4.根据权利要求3所述的5G一体化智慧电源柜，其特征在于：所述本地控制模块（3）电连接有用于采集柜体（1）旁侧画面的图像采集模块（8）。

5.一种如权利要求4所述的5G一体化智慧电源柜的节能方法，其特征在于，包括：

建立温度触发指令库和开盖气象条件；其中，所述温度触发指令库包括多个温度区间以及与各个温度区间一一对应的主动散热单元的控制指令；

获取柜体（1）内的实时温度；

判定实时温度的所属温度区间，从温度触发指令库调取对应的主动散热单元的控制指令，并输出；

获取柜体（1）所在地区的实时气象信息；

判断实时气象信息是否符合开盖气象条件，如果是，则基于雨雪感应模块（7）的输出校正实时气象信息，并根据校正结果输出用于控制动力机构（6）的控制指令。

6.根据权利要求5所述的节能方法，其特征在于：所述基于雨雪感应模块（7）的输出校正实时气象信息包括：

判断雨雪感应模块（7）的输出与实时气象信息是否一致，如果是，则输出用于控制动力机构（6）开启通风盖板（11）的控制指令；如果否，则执行同区域比对；

所述同区域比对包括：

获取同一区域的其他柜体（1）上的雨雪感应模块（7）的输出，并做一致性判定；

如果一致，则中止输出控制动力机构（6）开启通风盖板的控制指令；

如果不一致，则判断其他雨雪感应模块（7）的输出是否符合开盖气象条件，如果是，则输出用于控制动力机构（6）开启通风盖板（11）的控制指令。

7.根据权利要求5所述的节能方法，其特征在于，包括：

获取图像采集模块（8）采集的实时图像；

对实时图像识别，判断是否有非权限人员对柜体做预设的非法行为，如果是，则发送提示信息至指定终端。

8.根据权利要求7所述的节能方法，其特征在于，包括：

获取接收提示信息的终端的反馈信息；

当通风盖板（11）为开启状态，判断反馈信息是否为有用于控制动力机构（6）的指令，如果否，则计时t1时间后，输出用于控制动力机构（6）控制关闭通风盖板（11）的控制指令。

9.一种节能系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求5-8中任一种方法的计算机程序。

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