CN219141028U - 基于基站新风及空调的智能云控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于基站新风及空调的智能云控系统，包括云控制器、温湿度传感器、空调分控制器、排风分控制器和水帘分控制器。通过室内温湿度传感器和室外温湿度传感器收集室内外的温度和湿度并将其传送至云控制器中，再通过云控制器收集室内外的温度和湿度，当室内外温差满足一定条件时，云控制器控制分控制器以调节室内外温度与湿度。只要4G无线通讯单元正常，整个系统就可以正常工作；即使4G无线通信单元出现故障，各个分控制器也能独立运行，能保证设备正常运转，解决了现有技术中一体化控制框架的任何一个控制器出故障，都会导致与该控制器连接的空调设备、排风设备以及水帘设备不能正常工作的问题。

Description

基于基站新风及空调的智能云控系统

技术领域

本实用新型涉及基站新风技术领域，具体涉及基于基站新风及空调的智能云控系统。

背景技术

基站智能新风系统充分利用基站和机房室内外环境条件的温差，引入洁净的室外冷空气对通信基站和机房进行自然降温，同时排出基站和机房内的热空气。依靠大量的空气循环，可以有效地将机房内的热量快速传递到室外，实现室内散热。通过减少空调的使用时间，可以大大降低耗电量和运行成本，延长空调的使用寿命。

对于现有技术中的基站新风系统采用一体化控制框架，一台独立控制器只能控制一台水帘新风，一个排风，以及6台空调，这也是最小系统的一个标准配置。而稍大的机房，根据设备的散热情况，以及房间大小，一般都需要有4至8个及以上的水帘设备且每个独立控制器都需要接室内、室外的温湿度传感器，成本高，且任何一个控制器出故障，都会导致相应的空调设备、排风设备、以及水帘设备不能正常工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有基站新风系统采用一体化控制框架，一体化控制框架中的任何一个控制器出故障，都会导致与该控制器连接的空调设备、排风设备以及水帘设备不能正常工作，目的在于提供基于基站新风及空调的智能云控系统，通过解决一体化控制框架中的任何一个控制器出故障，都会导致与该控制器连接的空调设备、排风设备以及水帘设备不能正常工作的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

基于基站新风及空调的智能云控系统，包括：

云控制器，所述云控制器包括中央处理单元和4G无线通信单元；

温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述云控制器连接，所述温湿度传感器包括室内温湿度传感器和室外温湿度传感器；

用于控制空调设备的空调分控制器，所述空调分控制器分别与所述中央处理单元和所述4G无线通信单元连接；

用于控制排风设备的排风分控制器，所述排风分控制器分别与所述中央处理单元和所述4G无线通信单元连接；

用于控制水帘设备的水帘分控制器，所述水帘分控制器分别与所述中央处理单元和所述4G无线通信单元连接。

上述技术方案中，通过室内温湿度传感器收集室内的温度和湿度并将其传送至云控制器中，内外温湿度传感器收集室外的温度和湿度并将其传送至云控制器中。通过云控制器收集室内外的温度和湿度，当室内外温差满足一定条件时，云控制器控制分控制器以调节室内外温度与湿度。

采用内含4G无线通讯单元的云控制器，以云控制器为核心的智能云控制系统只要4G无线通讯单元正常，整个系统就可以正常工作；即使4G无线通信单元出现故障，各个分控制器也能独立运行，能保证设备正常运转，解决了现有技术中一体化控制框架的任何一个控制器出故障，都会导致与该控制器连接的空调设备、排风设备以及水帘设备不能正常工作的问题。同时，采用云控制器控制空调分控制器、排风分控制器以及水帘分控制器，一个水帘分控制器可以实时控制多个水帘设备，减少了分控制器的数量，极大减少了传感器的数量也减少了施工时的布线，从而节约了成本。

在一种可选实施例中，所述云控制器还包括与所述中央处理单元连接的显示单元、温湿度信号输入单元、485总线控制单元和电源控制单元。

在一种可选实施例中，所示云控制器还包括能耗监控单元，所示能耗监控单元分别与所述中央处理单元、所述显示单元、所述温湿度信号输入单元、所述485总线控制单元、所述电源控制单元连接。

在一种可选实施例中，所述空调分控制器通过多芯通讯线与所述电源控制单元连接。

在一种可选实施例中，所述排风分控制器通过多芯通讯线与所述电源控制单元连接。

在一种可选实施例中，所述水帘分控制器通过多芯通讯线与所述电源控制单元连接。

在一种可选实施例中，所述显示单元采用型号为ILI9320的液晶模组。

在一种可选实施例中，所述空调分控制器包括光电耦合器U8和光电耦合器U9；

其中，所述光电耦合器U8的4引脚通过MCU_USART2_RXD端口与所述中央处理单元连接，所述光电耦合器U9的2引脚通过MCU_USART2_TXD端口与所述中央处理单元连接。

在一种可选实施例中，光电耦合器U8和光电耦合器U9均采用型号为HS816S的光隔芯片。

在一种可选实施例中，所述智能云控系统还包括用于扩展的扩展分控制器。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型提供了基于基站新风及空调的智能云控系统，该系统采用内含4G无线通讯单元的云控制器，以云控制器为核心的控制体系架构，只要4G无线通讯单元正常，整个系统就可以正常工作，即使4G无线通信单元出现故障，各个分控制器也能独立运行，能保证设备正常运转。采用云控制器控制空调分控制器、排风分控制器以及水帘分控制器，一个水帘分控制器可以实时控制多个水帘设备，减少了分控制器的数量。同时，采用新的控制框架，极大减少了传感器的数量也减少了施工时的布线，从而节约了成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为现有技术中水帘新风与空调一体化控制器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的基于基站新风及空调的智能云控系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的中央处理单元的电路示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的分控制器的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作在一种可选实施例中详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

图1为现有技术中水帘新风与空调一体化控制器的结构示意图，如图1所示，一个控制器控制一个空调设备、一个排风设备和一个水帘设备，当控制器发生故障时，与其相连接的空调设备、排风设备和水帘设备均不能正常运行。现有的水帘新风与空调一体化控制器任何一个控制器出故障，都会导致相应的空调设备、排风设备、以及水帘设备不能正常工作。

每个控制器均连接多个室内温湿度传感器和多个室外温湿度传感器，为了数据准确，一般我们都需要在室内的不同地方配备3至5个室内温湿度传感器，室外的不同地方需要配置2至4个室外温湿度传感器。

一般在一个大机房中，不同设备，比如空调设备、排风设备、水帘设备之间距离都比较远，采用一体化控制器，不同设备的控制线都需要接进一体化控制器中，因此连接不同设备的控制线要很长。

对于现有技术中的水帘新风与空调一体化控制器，其稳定性差、成本高，针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了基于基站新风及空调的智能云控系统，该系统采用内含4G无线通讯单元的云控制器，以云控制器为核心的控制体系架构只要4G无线通讯单元正常，整个系统就可以正常工作，即使4G无线通信单元出现故障，各个分控制器也能独立运行，能保证设备正常运转。采用云控制器控制空调分控制器、排风分控制器以及水帘分控制器，一个水帘分控制器可以实时控制多个水帘设备，减少了分控制器的数量。同时，采用新的控制框架，极大减少了传感器的数量也减少了施工时的布线，从而节约了成本。

具体的，本实用新型实施例1提供基于基站新风及空调的智能云控系统的一种具体实施方式，图2为本实用新型实施例1提供的基于基站新风及空调的智能云控系统的结构示意图，如图2所示，该智能云控系统包括：1个云控制器、多个温湿度传感器、一个空调分控制器、一个排风分控制器和一个水帘分控制器。

其中，云控制器包括中央处理单元、4G无线通讯单元、液晶显示单元、温湿度信号输入单元、485总线控制单元、电源控制单元和能耗监控单元。

中央处理单元分别与4G无线通讯单元、液晶显示单元、温湿度信号输入单元、485总线控制单元、电源控制单元电连接，由中央处理单元收集电信号，并控制各单元的运行。

能耗监控单元与中央处理单元、4G无线通讯单元、液晶显示单元、温湿度信号输入单元、485总线控制单元、电源控制单元连接，以监控其能源消耗情况，使整个控制系统在保证设备正常运行的情况下，最大限度的节约电能。本实施例中能耗监控单元包括用于监控个单元能源消耗的电能表，以及用于比较电能表采集的数据项的比较器，当电能表采集的数据项飙升时则判定能耗异常。

中央处理单元可采用型号为STM32F103RCT6的芯片，该芯片是一种嵌入式-微控制器的集成电路，芯体规格是32位，速度是72MHz，程序存储器容量是256KB，程序存储器类型是FLASH，RAM容量是48K。

4G无线通信单元以上海移远通讯公司的EC200S-CN模块为核心，EC200S-CN是LTECat 1无线通信模块，支持最大下行速率10Mbps和最大上行速率5Mbps；同时在封装上兼容多网络制式LTE Standard EC2x和EC200T/EG25-G/EG21-G模块以及UMTS/HSPA+UC20/UC200T模块，实现了3G网络与4G网络之间的无缝切换。云控制器通过4G无线通信单元与空调分控制器、排风分控制器和水帘分控制器进行通信，以控制空调分控制器、排风分控制器和水帘分控制器的运行。

液晶显示单元采用广州市星翼电子科技有限公司的ILI9320液晶模组。

进一步的，空调分控制器、排风分控制器和水帘分控制器分别与云控制器电连接，通过云控制器控制空调分控制器、排风分控制器和水帘分控制器，再由各分控制器调控相对应的设备，以实现对空调设备、排风设备和水帘设备的调控。由于是由云控制器控制各分控制器，再由各分控制器控制相对应的设备，不会出现任何一个控制器出故障，都会导致相应的空调设备、排风设备以及水帘设备均不能正常工作的问题，只要4G无线网关正常，整个系统就可以正常工作，即使4G网关出现故障，各个分控制器也能独立运行，能保证设备正常运转。

具体的，空调分控制器用于控制空调设备的运行，多个空调设备与空调分控制器电连接。排风分控制器用于控制排风设备的运行，多个排风设备与排风分控制器电连接。水帘分控制器用于控制水帘设备的运行，多个水帘设备与水帘分控制器电连接。

进一步的，温湿度传感器分为室内温湿度传感器和室外温湿度传感器，室内温湿度传感器和室外温湿度传感器均与云控制器电连接，室内温湿度传感器收集室内的温度和湿度并将其传送至云控制器中，内外温湿度传感器收集室外的温度和湿度并将其传送至云控制器中。通过云控制器收集室内外的温度和湿度，当室内外温差满足一定条件时，云控制器控制分控制器以调节室内外温度与湿度。

进一步的，图3为本实用新型实施例1提供的中央处理单元的电路示意图，如图3所示，中央处理单元包括型号为STM32F103RCT6的芯片U1，该芯片U1共64个引脚，其中，41引脚为PA8端口，其与MCU_4G_LED_STA端口电连接；42引脚为PA9端口，其与MCU_USART1_TXD端口电连接；43引脚为PA10端口，其与MCU_USART1_RXD端口电连接；37引脚为PC6端口，其与MUC_POWER_EN端口电连接；38引脚为PC7端口，其与MCU_4G_MOD_RESET端口电连接；39引脚为PC8端口，其与MCU_MOD_POWERON端口电连接；40引脚为PC9端口，其与4G_NETLIGHT端口电连接。

通过上述的引脚和端口，中央处理单元可以与4G无线通讯单元相连接。其中，4G无线通讯单元包括芯片JP2_4G，该芯片JP2_4G共10个引脚，其4引脚与MCU_4G_LED_STA端口电连接；5引脚与4G_NETLIGHT端口电连接；6引脚与MCU_MOD_POWERON端口电连接；7引脚与MCU_4G_MOD_RESET端口电连接；8引脚与MCU_USART1_RXD端口电连接；9引脚与MCU_USART1_TXD端口电连接；10引脚与MUC_POWER_EN端口电连接。

进一步的，中央处理单元还与空调分控制器、排风分控制器、水帘分控制器电连接，为此，型号为STM32F103RCT6的芯片U1还包括如下用于与各分控制器连接的引脚：

芯片U1的16引脚，该16引脚为PA2端口，其与MCU_USART2_RXD端口电连接；

芯片U1的17引脚，该17引脚为PA3端口，其与MCU_USART2_TXD端口电连接。

空调分控制器、排风分控制器和水帘分控制器具有相同的分控制器结构，图4为本实用新型实施例1提供的分控制器的电路示意图，如图4所示，分控制器包括光电耦合器U8和光电耦合器U9。光电耦合器U8和光电耦合器U9均采用型号为HS816S的光隔芯片，光电耦合器U8的4引脚通过MCU_USART2_RXD端口与中央处理单元电连接，光电耦合器U9的2引脚通过MCU_USART2_TXD端口与中央处理单元电连接。

分控制器还包括总线控制单元，该总线控制单元采用ISL3152芯片，光电耦合器U8的2引脚与ISL3152芯片的1引脚电连接，在光电耦合器U8的2引脚与ISL3152芯片的1引脚之间设置有电阻R29。ISL3152芯片的1引脚和3引脚并联后与光电耦合器U9的3引脚电连接，ISL3152芯片的4引脚和5引脚并联后与光电耦合器U9的3引脚电连接，在上述两个并联节点之间还设置有电阻R47。

采用智能云控系统，减少了施工时的布线。

首先是电源，以前每个独立控制器都需要接直流24V控制电源，而采用云控制器后，只需要担任集中管理的云控制器接24V的电源，其他分控制器都不需要外接电源，其电源可以通过多芯的通讯线直接取自于总控制器的电源。

其次，一般在一个大机房中不同设备，如空调设备、排风设备、水帘设备之间距离都比较远，现有技术采用一体化控制器，不同设备的控制线都需要接进一体化控制器中，因此控制线要很长。而采用云控制器，可以根据空调设备、排风设备以及水帘设备的安装位置来确定空调分控制器、排风分控制器以及水帘分控制器的安装位置，之后只需要一条控制线，把各个分控制器接到云控制器上。该连接方式相较于现有技术减少了施工时的布线，节约了成本，同时也节约施工时间。

在一种可选实施例中，智能云控制系统还包括扩展分控制器，当一个空调分控制器、一个排风分控制器和一个水帘分控制器不能满足需求时，可以使用扩展分控制器进行扩展。

本实施例1所提供的基于基站新风及空调的智能云控系统能够通过室内温湿度传感器和室外温湿度检测机房内外的不同区域的温湿度并传输至云控制器中，由云控制器协调空调分控制器、排风分控制器和水帘分控制器，再由各分控制器控制相对应设备的开启与关闭。当室内外温差满足一定条件，云控制器控制水帘分控制器开启某个水帘设备，依靠大量的空气通过蒸发式水帘，水分子由液态转变为汽态，使空气中大量的热量被水的蒸发过程吸收，再通过水帘设备把降温和过滤后的冷空气送入室内，有效地将通信机房内的热量迅速向外迁移，实现机房内设备散热。当需要迅速降温，或室外温度过高，不能满足机房设备散热时，由云控制器控制水帘分控制器关闭水帘设备，控制空调分控制器开启空调设备。通过室内、室外温度差，以及室内不同区域温湿度的分布情况，使整个控制系统在保证设备正常运行的情况下，最大限度的节约电能，延长空调的使用寿命，从而节约运营成本。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，包括：

云控制器，所述云控制器包括中央处理单元和4G无线通信单元；

温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述云控制器连接，所述温湿度传感器包括室内温湿度传感器和室外温湿度传感器；

用于控制空调设备的空调分控制器，所述空调分控制器分别与所述中央处理单元和所述4G无线通信单元连接；

用于控制排风设备的排风分控制器，所述排风分控制器分别与所述中央处理单元和所述4G无线通信单元连接；

用于控制水帘设备的水帘分控制器，所述水帘分控制器分别与所述中央处理单元和所述4G无线通信单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述云控制器还包括与所述中央处理单元连接的显示单元、温湿度信号输入单元、485总线控制单元和电源控制单元。

3.根据权利要求2所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所示云控制器还包括能耗监控单元，所示能耗监控单元分别与所述中央处理单元、所述显示单元、所述温湿度信号输入单元、所述485总线控制单元、所述电源控制单元连接。

4.根据权利要求3所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述空调分控制器通过多芯通讯线与所述电源控制单元连接。

5.根据权利要求3所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述排风分控制器通过多芯通讯线与所述电源控制单元连接。

6.根据权利要求3所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述水帘分控制器通过多芯通讯线与所述电源控制单元连接。

7.根据权利要求3所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述显示单元采用型号为ILI9320的液晶模组。

8.根据权利要求1所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述空调分控制器包括光电耦合器U8和光电耦合器U9；

其中，所述光电耦合器U8的4引脚通过MCU_USART2_RXD端口与所述中央处理单元连接，所述光电耦合器U9的2引脚通过MCU_USART2_TXD端口与所述中央处理单元连接。

9.根据权利要求8所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述光电耦合器U8和所述光电耦合器U9均采用型号为HS816S的光隔芯片。

10.根据权利要求1所述的基于基站新风及空调的智能云控系统，其特征在于，所述智能云控系统还包括用于扩展的扩展分控制器。

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