CN201288429Y - 通信机房 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通信机房。通信机房包括机房设备，机房包括地下部分，机房设备设置于所述地下部分内。本实用新型可利用简单的方式解决配套蓄电池使用温度的问题，采用地下方式可以简化移动通信边际站机房建站要求，降低相关工程建设费用和基站用电费用。本实用新型可实现节能减耗，最大限度的保障蓄电池组正常工作及其使用寿命，提高边际站的可用率，同时降低日常维护工作量和难度。

Description

通信机房

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域，尤其涉及一种通信机房。

背景技术

目前移动通信边际站大多都是为解决铁路、公路及农、林、矿、牧等边远地区的网络覆盖而建立，移动通信边际基站主要是指低话务区域的广覆盖和特殊区域的深度覆盖，其完善的网络覆盖主要包括：大容量、高速数据业务区域的完好覆盖、特殊区域覆盖(室内地下覆盖、住宅小区)和低话务区域的广覆盖(公路、乡村、偏远地区等)。目前移动通信边际站的建站地理位置一般都比较恶劣，边际站配置也相对简单，由于我国电网发展相对滞后，全国性缺电现象较为严重，很多地区(尤其是偏远山区)出现供电不足，用电紧张的局面，导致边际站的运行质量较低。为提高边际站的使用率，现在普遍的解决办法就是加装配套电源蓄电池组进行弥补，但蓄电池组对温度的需求比较高，最佳工作温度范围为10℃～35℃，要保证蓄电池的正常使用及其寿命就必须解决蓄电池使用的环境温度，目前采用较多的解决办法就是新建机房，配置空调等相关基础设施。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中解决蓄电池使用环境温度的方式至少存在如下问题：

1.建设和改造难度过大

边际站建设由于地理环境制约和供电质量无法满足标准基站建设要求，如建设机房等基础设施，所带来的工程建设难度将会很高；如果机房内再配置空调，而空调一般都需使用380V动力用电，这会给边际站的建设和改造带了更大的压力和难度。

2.费用成本过高

一个移动通信普通基站机房工程建设投资费用一般在15万元左右，空调年平均用电费用一般在7000元左右，而一般简单的边际站通信主设备费用才为5万元左右，配置空调等维护费用相比较机房建设来说成本过高。

3.边际站通信主设备对机房等基础设施的需求较小

边际站设备工作温度范围大，对空调的依赖性较小，对温度环境的主要需求为蓄电池，为保证蓄电池达到正常使用寿命年限以及日常放电容量要求，必须为蓄电池提供较为恒定的工作环境及温度，这由此导致了主设备和配套蓄电池设备间存在矛盾。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中在通信基站配置空调解决配套蓄电池使用温度的方式难度大、成本高、通信设备对机房等基础设施的需求较小等缺陷，提供一种通信机房。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种通信机房，包括机房设备，机房包括地下部分，机房设备设置于地下部分内。

优选地，机房内可以设置有地下部分相连通的进气风道和出气风道。

优选地，进气风道和/或出气风道位于地下的部分可以为鸭蹼式结构。

优选地，鸭蹼式结构风道内部固置有分离气流的空气导流板。

优选地，进气风道的进风口处设置有无源进气风扇，进入无源进气风扇的气流通过无源进气风扇的叶面，将气流喷射至鸭蹼式结构风道。

优选地，出气风道的出风口处设置有与进气风道叶面相反的无源出气风扇，无源出气风扇将通过鸭蹼式结构风道收集的气流排出至地面之上。

优选地，进气风道的进风口为与地面平行的喇叭型进气风口，进气风口内有防尘过滤层。

优选地，出气风道的出风口为垂直地面的垂直型出风口，鸭蹼式结构风道与出风口之间设置有防尘过滤层。出气风道的出风口上方可以设置有防尘罩。

本实用新型提出了一种通信机房，在安装空调的情况下，将机房设备安装在地下部分，可以利用地坑方式安装配套电源和蓄电池等机房设备，有效解决配套蓄电池使用温度的问题，可以简化移动通信边际站建站要求，降低相关工程建设费用和基站用电费用。本实用新型还通过鸭蹼式结构的分体双路风道，利用自然风力保持机房地下部分的空气流通和温度恒定，可实现节能减耗，最大限度的保障蓄电池组正常工作及其使用寿命，提高边际站的可用率，同时降低日常维护工作量和难度。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型通信机房实施例一示意图；

图2为本实用新型通信机房实施例二立体示意图；

图3为本实用新型通信机房在地下部分的实施例安装平面俯视图；

图4为本实用新型通信机房在地下部分的实施例安装立视平面图；

图5为本实用新型中的鸭蹼式结构风道的实施例局部放大示意图；

图6为本实用新型中的进气风道实施例的俯视平面结构图；

图7为图6中进气风道实施例的立视平面结构图；

图8为本实用新型中的出气风道实施例的俯视平面结构图；

图9为图8中出气风道实施例的立视平面结构图；

图10为本实用新型通信机房实施例三示意图；

图11为本实用新型通信机房实施例四示意图。

附图标记说明：

1—地坑；       2—通道；     3—基站设备；

4—电源设备；   5—蓄电池；   6—进气风道；

61—防尘过滤层        62-固定环和密封圈；         63-固定螺栓；

64-无源进气风扇；     65-喇叭型进气风口；         66-固定钢圈；

67-空气导流板；       68-固定螺栓；               69-鸭蹼式结构风道；

7—出气风道；         71-防尘过滤层；             72-防尘罩；

73-固定螺栓；         74-无源出气风扇；           76-固定钢圈；

77-空气导流板；       78-固定螺栓；               79-鸭蹼式结构风道；

710-风道固定条；      610-风道固定条；            12-地坑入口；

10—机房；            20—地槽；                  40—地槽；

8—干燥剂；           H—地坑深；                 L—地坑长；

H1—地坑深；          L—地坑长。

具体实施方式

下面通过图1-图11对本实用新型进行详细说明，本实用新型针对现有技术中基站的蓄电池使用环境温度的方式难度大、成本高、安装维修费用高等缺陷，提出了如下几种方式进行解决。

图1为本实用新型通信机房实施例一示意图。如图1所示，本实施例通信机房包括基站设备3、电源设备4及蓄电池5等机房设备，这3个设备均设置于机房的地下部分，本实施例为一地坑1(地面上的部分未画出)，地下部分与地面之上可由通道2相连，如果地下部分不太深，也可以没有通道2。

由于现有技术中边际基站大多环境恶劣，利用本实用新型在边际通信机房地下建设一个地坑1，将基站设备3、电源设备4及蓄电池5全部安装在地坑1内，在冬季较为寒冷的天气情况下，通过设备自身的发热量和地坑1较好的保温性保证蓄电池等设备的运行温度，由于不用在机房上安装空调，可以大大节省开支，并且地坑方式维护成本低、方式简单、保温效果好，冬暖夏凉，可以用很低的成本有效解决蓄电池对环境温度的要求。如图1所示，地坑深H可以为2-3米，地坑长L可以为2-2.5米，具体可根据机房各设备的长度及高度对地坑的深、长、宽等进行配置。

图2为本实用新型通信机房实施例二立体示意图。如图2所示，本实施例通信机房在图1实施例的基础上，还在机房内设置与地下部分相连通的进气风道6及出气风道7，进气风道6为进风口，出气风道7为出风口，进气风道和出气风道7位于地下的部分可以设置为鸭蹼式结构，如图2所示，通信机房地下部分形成鸭蹼形式分体双路风道，本实施例中地坑1的深H1为2米，地坑长L1为2.2米，宽为2.2米，具体可根据基站内各设备的长度及高度对地坑的深、长、宽等进行灵活配置。为保证地坑1内的干燥度，防止潮湿，可以在地坑1内放置干燥剂8等方式降低室内湿度。

上述实施例可以通过设备本身尺寸大小及设备安装、维护需求等因素确定地坑1的体积，可以对地坑1四周采取砖结构加固定型。在图2实施例中。在地坑1的对角安装鸭蹼式结构分体双路风道，便于地坑1的排风、降湿；地坑1上可以通过填土掩埋、钢筋水泥井盖等方式加大防盗的力度；在地坑1的内壁安装了通道2，如爬梯，便于维护人员进出地坑1进行维护工作；并在地坑1内放置干燥剂8等方式降低室内湿度，保证了设备的正常运行。

图3为本实用新型通信机房在地下部分的实施例安装平面俯视图。图4为本实用新型通信机房在地下部分的实施例安装立视平面图。图5为本实用新型中的鸭蹼式结构风道的实施例局部放大示意图。如图5所示，进气风道6和出气风道7分别设置有无源进气风扇64及无源出气风扇74。地坑1的地坑入口12可以钢筋水泥井盖等方式封闭，以防止机房内设备被盗取。在地坑1内安装进气风道6及出气风道7形成分体双路风道，依靠配套的无源风扇及蓄电池自身散热加强对流效果，如图3所示，采用鸭蹼形式分体双路风道可以形成边角对流自然通风，保证地坑1冬暖夏凉且空气能够流通，温度适宜蓄电池正常工作(地坑温度冬季平均温度为7-15度，夏季平均温度20-30度)。

如图3-图5所示，进气风道6及出气风道7形成的鸭蹼形式分体双路风道，可以利用流体自身温差使得空气密度不同，热空气上升，引起的流动，成为自然对流，遵照自然对流的原则(自然对流情况下，空气的对流换热系数在1-10之间)，在地坑1内安装进气风道6及出气风道7形成的鸭蹼形式分体双路风道，依靠配套的无源风扇及蓄电池自身散热加强对流效果，在进气风道6的喇叭型进气风口65(与地面平行，便于吸收采集空气)处导入新鲜空气，通过空气压差和气流推拉作用利用无源进气风扇64的转动射出高速空气主流，诱导及搅拌周围大量的空气，一方面稀释地坑1内空间的有害气体和热空气，另一方面带动空气沿着预设的流程至设定方向，从而达到在进风口处引入新风，在出气风道7的排风口处顺利排出坑内混浊空气的目的，在地坑1内形成一个小气候，慢慢带走设备散发热量，同时利用鸭蹼式的扇形结构特点，产生使整个空间产生流动的速度场，气流畅通无死角，整体空间内新鲜空气分布均匀，混合效果好，废气被充分稀释，在空气自然时对流将坑内污浊气体和水气带出，室内空气品质良好，改善了地坑内空气质量和潮湿环境，保证地坑冬暖夏凉、空气流通且坑内相对干燥，温度适宜蓄电池等设备正常工作。

为使本实用新型充分利用土壤的蓄热(冷)能力，节省不可再生能源(人工制冷)的消耗，保护生态环境、减少空气污染，本实用新型设计尽可能地利用可再生的洁净自然能源。因此在采用部分地下机房的基础上，加入了设置于地下部分(地坑1)与地面部分相通的分体双路进气和出气风道，以满足地坑内通风换气和降温排潮，达到改善坑内温湿环境及空气品质的要求。下面通过3-图9对本实用新型的鸭蹼式结构风道进行详细描述。

图6为本实用新型中的进气风道实施例的俯视平面结构图。图7为图6中进气风道实施例的立视平面结构图。如图6和图7所示，本实用新型通信机房中的进气风道6通过喇叭型进气风口65快速、大量的吸入新鲜空气，空气经过防尘过滤层61，如防尘网将杂质过滤后，气流进入无源进气风扇64内，通过无源进气风扇64风扇叶面的固定角度，如正向顺时针旋转，将气流从进风口直接高速喷射鸭蹼式结构风道69内，由于吸入的空气通过进气风道6的进风通道为柱型的空气束，因此鸭蹼式结构风道69内部预设有分离气流的空气导流板67，通过空气导流板67的导流作用，将相对集中的气流分离成两股流速较高的气流，经过鸭蹼式结构风道69独特的边缘扇形扩展面设计，可以最大面积的将气流喷射到地坑1空间内。如图7所示，空气导流板67的两个边缘为圆形或椭圆形结构，以缓和气流，将相对集中的气流分散成两股流速较高的气流。进入地坑的气流在足够大的空间中扩散的流动，射入的气流进入某一空间后，由于射入气流的气体质点的不规则运动，特别是气体质点的横向脉动，造成与周围静止空气介质进行质量与动量交换，引起或带动周围空气的流动，加上地坑1内基站设备3和蓄电池5等机房设备自身产生的热量形成的上升气流，与鸭蹼式结构风道69射出的气流交织，从而产生立体的气流流动方式，有效的将地坑1内的有害气体和附着在地坑四周的潮湿水气循环带动，从而可以为出气风道7在排风口处顺利排出废气提供便利。

图8为本实用新型中的出气风道实施例的俯视平面结构图。图9为图8中出气风道实施例的立视平面结构图。如图8和图9所示，出气风道7的的出风口处设置有与无源进气风扇64叶面相反的无源出气风扇74，如叶面为逆时针旋转，从而可以接收地下部分采集到的污浊空气，将地下部分的空气排出至地面之上。与进气风道6类似，出气风道7包括鸭蹼式结构风道79，从而可以保证最大面积的接收循环气流，再通过逆向的空气导流板77导流作用，将从鸭蹼式结构风道79边缘扩展面收集的两股气流集中为一股气流，通过防尘过滤层71过滤后，将地坑1内的混浊空气收集到无源出气风扇74中，并排出到地面之上，如图9所示，出气风道7的出风口上方还设置有防尘罩72，防止出气风道7落入灰尘并起到防水、防风作用。

如图9所示，出气风道7的出风口为垂直地面的垂直型出风口，无源出气风扇74垂直于出气风道7的出风口上方，由于混浊气流的自身温度场和速度场加速了无源出气风扇74固定叶面的转动，同时产生向上吸力，再通过鸭蹼式结构风道79进行放大，使地坑1内的整个空间产生流动的“速度场”，带动循环空气，形成了一个无源的空气立体式流动模式，保证了地坑1空间良好的换气效果。

上述图3-图9实施例中，进气风道6和出气风道7采用两种不同形式的喇叭型进气风口65和垂直型防尘罩72，并采用两种不同的无源风扇的叶面角度，有效的提高了通信机房地下部分内空气流动效果且极大的避免了空气的逆向流动即倒灌风。

在实际安装过程中，进气风道6的鸭蹼式结构风道69和无源进气风扇64的连接处设置有固定环和密封圈62，固定环和密封圈62上有固定螺栓63，使鸭蹼式结构风道69和无源进气风扇64连接紧密，防止漏气。进气风道6内的还设置有若干个固定钢圈66，用于支撑进气风道的各个通道；鸭蹼式结构风道69上还设置有固定螺栓68，用于将鸭蹼式结构风道69固定到地坑1内的某个合适的位置；风道外还设置有风道固定条610，即外面绑的固定条，用于将风道挂起到一固定位置，用于安装定位。在进气风道6内安装固定环和密封圈62、固定螺栓63、固定钢圈66、固定螺栓68、风道固定条610，可以使进气风道6更加稳定、坚固，并便于维修和安装。

同理，出气风道7设置有固定螺栓73、固定钢圈76、固定螺栓78、风道固定条710，可以使进气风道7更加稳定、坚固，并便于维修和安装。

上述各实施例通过地坑式及鸭蹼形式分体双路风道，可以吸收地坑1冬暖夏凉的特点，保证在没有空调的情况下蓄电池的工作温度，而且施工成本较低，相对于现有技术中建设机房、安装空调的改造方式可以节约近90％的投资成本。

图10为本实用新型通信机房实施例三示意图。如图3所示，本实施例机房包括蓄电池5，机房10内设置有地槽20，蓄电池5放置在地槽20内。

本实施例可以应用在有条件建设机房的边际站，建设装机面积不大于20平方米的简易机房，不安装空调，或在已有建成机房的边际基站均可实施，如：根据本实施例可以在机房10内建设一个半米深，1米宽，2米长的地槽20，在地槽20周围加装保温材料，地槽20上方安装铁质盖板(盖板中间也加装保温材料)，将蓄电池5安放在地槽20中，通过这种实施方式，同样可以解决蓄电池30工作温度的问题。

图11为本实用新型通信机房实施例四示意图。本实施例与图3实施例类似，但地槽40的形状为方形，将电源设备4、蓄电池5等放入地槽40内，本实施例还在地槽40内还设置有鸭蹼式分体双路进气风道6，具体可参见图3-图9实施例中对于进气风道6和出气风道7及鸭蹼式结构风道的说明，在此对相同或类似内容不再进行重复说明。

通过不断的试验和地下部分内设置地坑、地槽设计方案的调整，本实用新型基本可以做到在夏季地表温达到40℃时，机房地下部分温度在20℃左右；冬季地表温度在-20℃时，机房地下部分的温度在7℃左右，基本满足蓄电池工作所需温度。验证效果明显，蓄电池在机房内基本可以保证90％以上的放电容量，有效的保证了通信设备的出正常运行。

上述一个或多个实施例具有如下效果：

1.在不建设机房和安装空调的情况下，利用地坑、地槽等地下方式安装移动通信边际机房配套电源和蓄电池组，可有效减少机房空调的使用，降低了对环境的污染，并节约了大量电能；

2.通过鸭蹼式分体双路风道，利用自然风力形成进行边角对流通风，保证机房内的空气流通和温湿度恒定，可实现蓄电池达到正常使用寿命年限以及日常放电容量要求；

3.提高边际站可用率，降低边际站建设、改造和维护难度，降低移动通信边际站工程费用；

4.解决边际基站稳定运行与企业投资成本之间的矛盾，以较低成本模式解决配套电源蓄电池组安装问题，解决边际站站维护难问题。

下面对本实用新型的实验结果进行说明和验证：

对上述各实施例利用地坑或地槽等地下方式安装配套电源和蓄电池组技术进行了100个基站的实验。通过采用本实用新型的通信机房技术，基本解决了边际基站后备电源系统维护工作的难题，基站退服率(基站退出服务基站数与全部无源基站总数的百分比)与未采用本实用新型技术的同期由原来的1.48‰下降到现在的0.08‰，与此同时还为企业节约了较为可观的网络运行运行成本。最为显著的是减少了应急发电费用投入，应急发电次数比同期可以下降近40余次，按每次发电费用750元、油耗15升计算，共计为企业节约成本33000元，全年共计节约应急发电费用约30万余元；同时，在节约成本在减少投资的同时达到了节能减排的目的。表一为普通基站建设与采用本实用新型后的对比表。

表一 普通基站建设与本实用新型通信机房地下安装蓄电池各项费用对比表

 

序号	建设项目	普通基站	实施例一、二	实施例三、四、五
					1	机房建设	有	有	有
2	空调设备安装	有	无	无
					3	空调设备用电	有	无	无
4	空调设备维护费	有	无	无
					5	配变电设备施工	有	无	无
6	应急抢修发电	有	无	无
					7	油机发电耗油量	有	无	无

原来建设一个边际基站前期费用约15万元，采用地坑、地槽等建设机房方式后，每个基站可节约农电改造费用约2万元，增加地坑、地槽建设成本约6000元，每个机房总体建设成本可节约1.4万元，降幅达到9.33％。

在采用本实用新型技术后，每个基站节约空调设备采购费用6000余元，在后期基站运行过程中，按每台基站普通型空调每月用电量约为800度、基站每年可节约用电耗电约7000度，空调每年折旧费约2000元，维修费约200元，人工成本约900元，单个基站点年综合运维成本可节约9150元，电耗降幅达64.6％。表二为现有方式的基站与采用本实用新型的机房后的维护费用对照表。

表二 现有基站与采用本实用新型的维护费用对照表

 

	空调折旧费(元)	基站电耗(度)	空调维修费(元)	空调维护人工费(元)	空调维护其它费(元)	空调运维费合计(元)	前期建设费(万元)
								传统方式	2000	10836	200	900	100	12410.6	15
本实用新型通信机房技术	0	3836	0	0	0	3260.6	13.6
								降幅	100％	64.6％	100％	100％	100％	9150	9.33％

实际效果：兰州地区现有边际基站235个，采用该实用新型技术后，一年可节约一次性建设成本329万元，每年可节约电耗164.5万度，节约综合运维成本215.025万元。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种通信机房，包括机房设备，其特征在于，所述机房包括地下部分，所述机房设备设置于所述地下部分内。

2.根据权利要求1所述的通信机房，其特征在于，所述机房内设置有地下部分相连通的进气风道(6)和出气风道(7)。

3.根据权利要求2所述的通信机房，其特征在于，进气风道(6)和/或出气风道(7)位于地下的部分为鸭蹼式结构。

4.根据权利要求3所述的通信机房，其特征在于，所述进气风道(6)和出气风道(7)的鸭蹼式结构风道内部分别固置有分离气流的空气导流板。

5.根据权利要求3或4所述的通信机房，其特征在于，所述进气风道(6)的进风口处设置有无源进气风扇(64)，进入所述无源进气风扇(64)的气流通过所述无源进气风扇(64)的叶面，将气流喷射至所述进气风道(6)的鸭蹼式结构风道(69)。

6.根据权利要求5所述的通信机房，其特征在于，所述进气风道(6)的进风口为与地面平行的喇叭型进气风口(65)，所述进气风口内有防尘过滤层(61)。

7.根据权利要求3或4所述的通信机房，其特征在于，所述出气风道(7)的出风口处设置有与进气风道(6)叶面相反的无源出气风扇(74)，所述无源出气风扇(74)将通过所述出气风道(7)的鸭蹼式结构风道(79)收集的气流排出至地面之上。

8.根据权利要求7所述的通信机房，其特征在于，所述出气风道(7)的出风口为垂直地面的垂直型出风口，所述无源出气风扇(74)垂直设置于所述出气风道(7)的出风口，所述鸭蹼式结构风道(79)与所述出风口之间设置有防尘过滤层(71)。

9.根据权利要求8所述的通信机房，其特征在于，所述出气风道(7)的出风口上方设置有防尘罩(72)。

10.根据权利要求4所述的通信机房，其特征在于，所述空气导流板的两边为椭圆形或圆形。

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