CN201772586U - 通信基站空调智能控制节电装置 - Google Patents
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Abstract
通信基站空调智能控制节电装置，是为了解决通信基站空调工作状态不合理高耗能的情况而设计的。采用嵌入式多CPU温度采集分析处理，应用精确的温度跟踪过程，实时多点采集基站室内、外温度数据、绘制并优化每个基站的温升曲线、计算最佳温度控制区间、智能控制基站空调在不同气候条件和不同工况条件下始终工作在最佳节电状态。特点及有益效果：自动计算并设定基站的节电方案，实现对基站空调压缩机工作状态的控制，以最大限度地节省空调用电并降低空调使用率，达到节电和延长空调使用寿命的双重目的。系统还具有网管功能，对各基站温度智能分析数据通过与上级管理计算机联网通信，实现报告基站温度信息及各种设备信息。采用本方案能保障基站环境节电效率持久、基站环境安全，而且安装简便、维护费用低。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种智能控制节电装置，尤其涉及一种通信基站空调智能控制节电装置。
背景技术：
现有节电模式，无论是新风和热交换系统、节能空调还是一体机等，均属于单纯的节能工具。由于不同程度的存在缺乏对环境的智能控制功能，而无法适于对现有的节电模式仍有较大节能空间的这一现状进行更好地挖潜和利用。以目前的节能变频空调为例，变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷(热)量；当室内温度达到期望值后，空调主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。变频空调在部分负荷运行时是节能的，但在高负荷时(也包括极低负荷时)变频空调就失去了节能优势，使通信基站空调工作状态经常处于不合理的高耗能运转情况。
发明内容：
本实用新型为了解决现有节能空调环境缺乏对现有的节电模式仍有较大节能空间的这一现状进行更好地挖潜和利用功能。特别是在高负荷或极低负荷运转时，变频空调失去了节能优势，使通信基站空调工作状态经常处于不合理的高耗能运转情况的技术问题，提供了一种通信基站空调智能控制节电装置，它主要包括箱体，所述箱体内的电路板以中央处理器为核心设有串行FLASH存储器、时钟芯片、RS-485通信端口及网络通信模块。所述中央处理器通过外部连有温度传感器、电流互感器以及空调红外码发射器；所述电流互感器与空调压缩机开关控制连接所采集的信息与所述温度传感器所采集的信息，经AD转换器传给环境温度智能分析模块，所述空调红外码发射器使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路；所述中央处理器经SPI总线与串行FLASH存储器控制连接，通过I2C总线与时钟芯片控制连接，通过RS-485通信端口与网络通信模块控制连接，所述RS-485通信端口转接至串口服务器实现多级组网；在所述箱体内还设有屏幕、键盘和电源控制电路，分别与箱体上的中文显示屏、控制按钮和电源连接
本实用新型的特点及有益效果：本装置应用于以区域性大规模网络管理为平台，采用虚拟专用网络(VPN)和无线移动信息传输，将节电装置机组多cpu处理单元和无线移动温湿度检测节点与无线移动调控装置控制节点连接起来，形成对数万个通信机房环境节能降耗综合管理的闭环控制系统，即通信基站智能优化节电系统网络拓扑结构参看图4。
自动计算并设定基站的节电方案，实现对基站空调压缩机工作状态的控制，以最大限度地节省空调用电并降低空调使用率，达到节电和延长空调使用寿命的双重目的。系统还具有网管功能，将各基站对环境温度智能分析模块提供的温度智能分析数据，通过与上级管理计算机联网通信，实现报告基站温度信息及各种设备信息。采用本方案能保障基站环境节电效率持久、基站环境安全，而且安装简便、维护费用低。。
附图说明
图1本实用新型的外部结构示意图
图2是本实用新型内部结构示意图
图3本实用新型实施状态的工作流程图
图4本装置应用于通信基站智能优化节电系统网络拓扑结构示意图
具体实施方式：
参看图1-图2，通信基站空调智能控制节电装置，它主要包括箱体1，所述箱体1内的电路板2以中央处理器为核心设有串行FLASH存储器、时钟芯片、RS-485通信端口及网络通信模块，所述中央处理器通过外部连有温度传感器、电流互感器以及空调红外码发射器；所述电流互感器与空调压缩机开关控制连接所采集的信息与所述温度传感器所采集的信息，经AD转换器传给环境温度智能分析模块，所述空调红外码发射器使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路；所述中央处理器经SPI总线与串行FLASH存储器控制连接，通过I2C总线与时钟芯片控制连接，通过RS-485通信端口与网络通信模块控制连接，所述RS-485通信端口转接至串口服务器实现多级组网；在所述箱体1内还设有屏幕、键盘和电源控制电路，分别与箱体1上的中文显示屏2、控制按钮3和电源4控制连接。
所述网络通信模块采用485方式和上层网管通信。
工作原理：
本装置应用于以区域性大规模网络管理为平台，采用虚拟专用网络(VPN)和无线移动信息传输，将节电装置机组多cpu处理单元和无线移动温湿度检测节点与无线移动调控装置控制节点连接起来，形成对数万个通信机房环境节能降耗综合管理的闭环控制系统，形成通信基站智能优化节电系统网络拓扑结构参看图4。
通信基站智能优化温控节电装置是针对通信基站空调工作状态不合理高耗能的情况，采用嵌入式多CPU温度采集分析处理，应用精确的温度跟踪处理方法，利用通信基站空调智能控制节电装置实时多点采集基站室内、外温度数据、空调电流状态数据等，通过环境温度智能分析模块提供的温度智能分析数据，绘制并优化每个基站的温升曲线、计算最佳温度控制区间、智能控制基站空调在不同气候条件和不同工况条件下始终工作在最佳节电状态。
实施例：
通信基站智能优化温控节电装置(以下简称为“节电装置”)的中央处理器采用8位高速单片机C8051F020，连接外部两个数字温度传感器DS18B20，用来分别采集室内、外环境点的温度；通过12位AD转换器采集来自电流互感器的电流状态，用以判断控制空调压缩机开关状态。中央处理器由SPI总线控制读写4M串行FLASH存储器，用以存储控制采集记录。由I2C总线控制时钟芯片获取时钟信息。中央处理器通过网络通信模块的RS-485通信端口，转接至串口服务器实现多级组网，通过多级组网连接服务器达到下发和回收相关控制信息的目的。此外处理器上设有LCD240128中文显示屏2和八键的按钮3，用以实现友好的中文显示界面。
利用本实用新型使通信基站在节能模式下的工作流程为：
参看图3，节电装置安装启动后先进行自检，自检无误后方可运行。
首先节能设备在学习模式下(原有设定模式)下运行，对空调进行原有模式(22℃～25℃)设定运行，并对运行情况进行24小时的采集数据，根据采集数据计算总开机时间∑TS1与总停机时间∑TS2，并记录存储到4M串行FLASH存储器中。
然后空调进入节能模式下运行，通过中央处理器外部连接的两个数字温度传感器DS18B20对空调的运行情况及室内、外温度数据进行24小时的数据采集，根据采集数据经环境温度智能分析模块提供的温度智能分析数据，计算出合理温度控制区间，并计算节能设备总开机时间∑TA1与总停机时间∑TA2，用12位AD转换器采集来自电流互感器的电流状态，并存储到4M串行FLASH存储器。此时可产生空调在节能模式下运行的节能效率、节电数等运行参数；并用以判断是否满足预先设定的节电效率值，如果满足，空调再次在节能模式下运行一个24小时，即通过控制空调压缩机开关状态减少空调启动次数达到节能，并同时使基站空调处于最佳温度控制区间，智能控制基站空调在不同气候条件和不同工况条件下始终工作在最佳节电状态。如果本次运行的节电效率误差小则继续在节能模式下运行，设备节电效率不变；否则，如果本次节电效率误差大，则重更新节电效率并进入空调原有模式下运行24小时产生新的总开机时间∑TS1与总停机时间∑TS2。
注：设备运行每个24小时的时刻，可能不是空调正在关机或开机的时刻，有可能已经制泠或停机.程序计算时应分别加以处理。
节电装置首次开机运行时，内部没有节能效率存储，在首个节能模式运行结束后产生节电效率.此时应视为满足模拟条件进入节能模式运行.(因为此时节电效率误差无法比较)。
空调在节能模式下的节能情况：
通信基站空调耗电量与室外温度有直接的关系。在实际使用中，1匹空调可按1小时1度电计或以实际耗电量计。
说明：标准1匹机制冷量为2500W(KXX-25型)，压缩机功率735W，室内风机50W，控制板自身功耗15W，室外风机100W，加上冷凝器散热不良的损耗，室外机有灰附着或室外温度偏高造成散热不良，均会增加能耗，在高温季节1匹空调1小时可达1.2度电。
以机房内一台5匹空调为例计算，安装通信基站智能优化温控节电装置后在节电模式下运行，按平均节电率20％为计算依据(电费按平均0.86元/度，空调负荷60％计)：
1)一年一台5P空调耗电：
每小时电量×24小时×365天×空调负荷×电费
＝5×24×365×0.6×0.86＝22600.8元
2)一年一台5P空调节省开资：
用电量×节电率＝22600.8×0.2＝4520.16元
Claims (1)
1.通信基站空调智能控制节电装置，它主要包括箱体(1)，所述箱体(1)内的电路板(2)以中央处理器为核心设有串行FLASH存储器、时钟芯片、RS-485通信端口及网络通信模块，其特征在于：所述中央处理器通过外部连有温度传感器、电流互感器以及空调红外码发射器；所述电流互感器与空调压缩机开关控制连接所采集的信息与所述温度传感器所采集的信息，经AD转换器传给环境温度智能分析模块，所述空调红外码发射器使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路；所述中央处理器经SPI总线与串行FLASH存储器控制连接，通过I2C总线与时钟芯片控制连接，通过RS-485通信端口与网络通信模块控制连接，所述RS-485通信端口转接至串口服务器实现多级组网；在所述箱体(1)内还设有屏幕、键盘和电源控制电路，分别与箱体(1)上的中文显示屏(2)、控制按钮(3)和电源(4)连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102494393A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-06-13 | 无锡博欧电子科技有限公司 | 一种无人值守机房的节能型自动控制装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Assignee: Dalian Taihong Telecommunications Technology Development Co. Ltd. Assignor: Wang Bingze|Shao Zongliang Contract record no.: 2012210000054 Denomination of utility model: Intelligent control power-saving device for communication base station air conditioner Granted publication date: 20110323 License type: Exclusive License Record date: 20120326 |
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