專利名稱：通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種戶外通信基站/機房配套用控制器，該控制器用于控制基站 /機房內(nèi)的空調(diào)和新風系統(tǒng)協(xié)同工作。
背景技術(shù)：
通信基站或機房，在運行中因為室內(nèi)設(shè)備自身發(fā)出熱量或者戶外陽光照射，基站或機房中的溫度常會過高，如不及時散熱控溫勢必會影響基站或機房中設(shè)備的正常工作， 目前可用的降溫方式有兩種一是采用新風系統(tǒng)，即將室外的冷空氣引入室內(nèi)，并將室內(nèi)的熱空氣排出，依靠大量的空氣流通達到降溫效果。采用新風系統(tǒng)的優(yōu)點是能耗較小，只要裝備幾個風機，但其缺點是降溫效果有限，當室外溫度與室內(nèi)溫度相接近時，新風系統(tǒng)即會失效；二是安裝空調(diào)，它可以制冷和制熱，對室內(nèi)溫度有效控制，目前精密型的通信基站或機房都安裝空調(diào)，但是其缺點是能耗大，據(jù)調(diào)查了解，精密空調(diào)機房的空調(diào)用電量占機房總用電量的50%，而對于小型通信機房空調(diào)用電量占機房總用電量的比例更高，達60%左右，并且不可避免得空調(diào)在長期運行后能效會下降，運行能耗還會增加。在大力提倡節(jié)約能源、保護環(huán)境的今天，如何在解決好通信基站或機房的溫度控制問題的基礎(chǔ)上，盡可能地減少通信基站或機房的用電量降低能耗，是本行業(yè)技術(shù)人員的研究方向。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，它可將新風系統(tǒng)和空調(diào)一同控制起來，使兩者協(xié)同工作，以盡可能減少能耗。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，包括控制器主板、室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器、紅外接收器以及紅外發(fā)送器；所述控制器主板上設(shè)有單片機、存儲器、模擬量采集接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、紅外接收單元、紅外發(fā)送單元、驅(qū)動電路以及功率繼電器輸出接口 ；所述室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器均接于所述模擬量采集接口上，經(jīng)過該模擬量采集接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接單片機；所述紅外接收器接于紅外接收單元的輸入端上，而紅外接收單元的輸出端連接單片機；所述紅外發(fā)送器連接紅外發(fā)送單元的輸出端，而紅外發(fā)送單元的輸入端連接單片機；并且，所述單片機經(jīng)驅(qū)動電路連接功率繼電器輸出接口，該功率繼電器輸出接口輸出控制信號用于控制空調(diào)和新風系統(tǒng)。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，本控制器還包括煙霧傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、壓差傳感器及紅外傳感器，而所述控制器主板上還設(shè)有開關(guān)量告警輸入接口及并口轉(zhuǎn)串口電路，所述煙霧傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、壓差傳感器及紅外傳感器均接于開關(guān)量告警輸入接口上，經(jīng)過該開關(guān)量告警輸入接口、并口轉(zhuǎn)串口電路連接單片機。2、上述方案中，所述模擬量采集接口與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還串有信號調(diào)理電路。3、上述方案中，所述控制器主板上可設(shè)有電源電路，當然該電源電路也可另設(shè)。4、上述方案中，所述控制器主板上還設(shè)有通信接口電路，該通信接口電路一端與單片機連接，另一端連接一通信接口。5、上述方案中，所述“紅外接收單元”是用于將紅外接收器傳入的信號進行處理， 將其處理成單片機可識別的信號形式的處理電路。所述“紅外發(fā)送單元”是用于將單片機輸出的信號進行處理，將其處理成紅外發(fā)送器可識別的信號形式的處理電路。本實用新型設(shè)計原理及效果是發(fā)明人嘗試將新風系統(tǒng)和空調(diào)組合運用，但是目前使用的空調(diào)為外購的成品，而新風系統(tǒng)又是一套獨立的系統(tǒng)，要想將空調(diào)和新風系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一控制，就必須開發(fā)出專用的控制器，故而發(fā)明人進行研究開發(fā)了本實用新型節(jié)能控制器。本實用新型采用單片機控制，并加上室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器及濕度傳感器，可根據(jù)室內(nèi)外溫度情況及濕度情況按程序設(shè)定合理地協(xié)調(diào)新風系統(tǒng)和空調(diào)的運作。本實用新通用性強，可控制各種型號的空調(diào)，包括普通民用柜機、掛機、工業(yè)空調(diào)、 智能空調(diào)等。具體可實現(xiàn)以下4種空調(diào)控制方式a、接觸器控制空調(diào)電源一一對于具有來電自啟動或帶有工程模式的空調(diào)可采用這種方式。接線時，在空調(diào)電源線路中接入接觸器，以功率繼電器的輸出接口輸出的信號來控制接觸器的動作；b、通信接口控制智能空調(diào)一對于帶有通信接口的智能空調(diào)可通過通信協(xié)議控制空調(diào)；C、繼電器控制空調(diào)一連接空調(diào)開關(guān)機按鍵，直接控制空調(diào)開關(guān)機；接線時，將空調(diào)的開關(guān)機按鍵用繼電器觸點代替或并聯(lián)接出，以功率繼電器的輸出接口輸出的信號來控制繼電器的動作；d、紅外線遙控一適用于具有遙控功能的空調(diào)，通過紅外接收器可接收空調(diào)的原遙控器發(fā)射的開機代碼，控制器將開機代碼記錄，在需要控制時單片機即可控制紅外發(fā)送器發(fā)送此開機代碼遙控空調(diào)的啟停?？紤]到信號可能出現(xiàn)偶發(fā)性的丟失，控制器程序中可加入了重發(fā)機制，通過監(jiān)測室內(nèi)溫度變化來判斷空調(diào)的狀態(tài)，必要情況下重發(fā)空調(diào)開關(guān)機指令。本實用新型可學(xué)習各種品牌的空調(diào)紅外遙控開關(guān)機指令，兼容率達到95%以上。本實用新型根據(jù)室內(nèi)外溫度情況及濕度情況按程序設(shè)定合理地協(xié)調(diào)新風系統(tǒng)和空調(diào)的運作。如，可控制當室內(nèi)溫度小于0°c時開啟空調(diào)制熱，當室內(nèi)溫度達到5°C關(guān)閉空調(diào)制熱。只要室內(nèi)溫度超過25°C、室內(nèi)外溫差大于3°C，且濕度正常(如小于濕度小于85%) 時，開啟新風系統(tǒng)。當溫度降至22°C時關(guān)閉新風系統(tǒng)。當室內(nèi)溫度大于35°C時，開啟空調(diào)制冷關(guān)閉新風系統(tǒng)，當溫度降至30°C時，關(guān)閉空調(diào)制冷。本實用新型的節(jié)能率在30-75%。在室外空氣溫度和濕度合適的情況下，新風系統(tǒng)的節(jié)能效果是很突出的。以下按照北京的氣候條件，抽樣一個機房來計算經(jīng)濟效益。機房參數(shù)發(fā)熱設(shè)備主設(shè)備2G Flexi BTS 8/8/8，3795W，附屬設(shè)備功耗350W，總功率 4. 145KW ；[0027]空調(diào)制冷量5250W ；功耗^85W，空調(diào)啟動后，壓縮機工作時間占80% ；新風系統(tǒng)配置2個NXF-500單元，功耗220W ；根據(jù)機房隔熱性能及當?shù)氐臍夂蚯闆r，僅使用空調(diào)時每年開啟的時間約為四75 小時，安裝新風系統(tǒng)及本控制器后，空調(diào)工作時間880小時，新風系統(tǒng)工作時間觀25小時。 按照商業(yè)用電每小時1. 03元計算不使用新風系統(tǒng)時空調(diào)全年的電費 2. 89*0. 8*2975*1. 03=7085 元新風系統(tǒng)與空調(diào)配合使用全年電費(2. 89*0. 8*880+0. 22*2825) *1· 03=2736 元由此可見，該機房使用了本實用新型控制器后節(jié)能效率達到了 61%。
附圖1為本實用新型實施例結(jié)構(gòu)框圖；附圖2為應(yīng)用本實用新型實施例的機房溫度控制原理示意圖。以上附圖中1、進氣風機；2、排氣風機；3、空調(diào)；4、控制器箱體；5、紅外發(fā)射器； 6、室內(nèi)溫度傳感器；7、室外溫度傳感器；8、濕度傳感器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例如附圖1 一種通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，包括控制器主板、室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器、紅外接收器以及紅外發(fā)送器。如圖1所示，所述控制器主板上設(shè)有單片機、存儲器、模擬量采集接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、紅外接收單元、紅外發(fā)送單元、驅(qū)動電路以及功率繼電器輸出接口。所述存儲器為 E2PROM,它與單片機相連接。所述室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器均接于所述模擬量采集接口上，經(jīng)過該模擬量采集接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接單片機。所述紅外接收器接于紅外接收單元的輸入端上，而紅外接收單元的輸出端連接單片機；所述紅外發(fā)送器連接紅外發(fā)送單元的輸出端，而紅外發(fā)送單元的輸入端連接單片機。并且，所述單片機經(jīng)驅(qū)動電路連接功率繼電器輸出接口，該功率繼電器輸出接口輸出控制信號用于控制空調(diào)和新風系統(tǒng)。本控制器還包括煙霧傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、壓差傳感器及紅外傳感器，而所述控制器主板上還設(shè)有開關(guān)量告警輸入接口及并口轉(zhuǎn)串口電路，所述煙霧傳感器、 水浸傳感器、門磁傳感器、壓差傳感器及紅外傳感器接于開關(guān)量告警輸入接口上，經(jīng)過該開關(guān)量告警輸入接口、并口轉(zhuǎn)串口電路連接單片機。所述控制器主板上還設(shè)有通信接口電路，該通信接口電路一端與單片機連接，另一端連接一通信接口，以便通過通信接口可控制帶有通信接口的智能空調(diào)。所述控制器主板上還設(shè)有一信號調(diào)理電路，該信號調(diào)理電路連接在模擬量采集接口與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間。所述控制器主板上還設(shè)有兩個隔離電路，一隔離電路接在開關(guān)量告警輸入接口與并口轉(zhuǎn)串口電路之間，另一隔離電路接在單片機與驅(qū)動電路之間。所述控制器主板上還設(shè)有告警輸出電路，該告警輸出電路也與單片機連接，單片機輸出的告警信號經(jīng)告警輸出電路處理后輸出。所述控制器主板上還設(shè)有一人機接口，單片機經(jīng)該人機接口可連接數(shù)碼管、LED、 按鍵等。所述控制主板上還設(shè)有一市電斷電檢測端口，該市電斷電檢測端口用于與市電輸入連接，將代表市電是否斷電的信號輸入單片機。所述控制主板上還設(shè)置電源電路。所述功率繼電器輸出接口輸出控制信號用于控制空調(diào)和新風系統(tǒng)外，還可控制電加熱器、加濕器等可配設(shè)備。具體，控制器還包括一箱體，所述控制器主板安裝在箱體內(nèi)，數(shù)碼管、LED、按鍵等布置在箱體正面的面板上用于顯示和輸入指令，紅外接收器也安裝在箱體面板上，用來學(xué)習空調(diào)的開關(guān)機紅外信號。本實施例的一個應(yīng)用實例如下如附圖2所示，新風系統(tǒng)具體由設(shè)置在機房墻面上的進氣風機1和排氣風機2構(gòu)成，空調(diào)3安裝在機房內(nèi)墻面上。本實施例控制器箱體4安裝在機房內(nèi)，通過膨脹螺栓或穿墻螺栓固定在墻體上，不建議正對空調(diào)3出風口和進氣風機1安裝，建議安裝高度距地面 1. 2米左右。紅外發(fā)射器5建議固定在距空調(diào)3遙控信號接收口 1米以內(nèi)，正對空調(diào)3接收口，偏角不應(yīng)大于45°，且需避免安裝在熱源、光源附件，否則將影響紅外控制的成功率。 室內(nèi)溫度傳感器6安裝于機房內(nèi)墻面上，室外溫度傳感器7由防護罩保護安裝于機房外墻上；濕度傳感器8必須安裝在室內(nèi)，安裝位置應(yīng)遠離空調(diào)3及進氣風機1。控溫過程是設(shè)定好各個溫濕度閾值參數(shù)，如當室內(nèi)溫度小于0°C時開啟空調(diào)3制熱，當室內(nèi)溫度達到5°C關(guān)閉空調(diào)3制熱。當室內(nèi)溫度超過25°C、室內(nèi)外溫差大于；TC，且濕度正常(如小于濕度小于85%)時，開啟進氣風機1和排氣風機2，進行通風散熱。當溫度降至22°C時關(guān)閉進氣風機1和排氣風機2。當室內(nèi)溫度大于35°C時，關(guān)閉進氣風機1和排氣風機2而開啟空調(diào)制冷，當溫度降至30°C時，關(guān)閉空調(diào)制冷。本實施例實時檢測室內(nèi)外溫度、濕度，在特殊的數(shù)學(xué)模型算法程序的規(guī)范下，自動控制風機和空調(diào)協(xié)同工作，從而達到節(jié)能的最佳效果，大幅度降低電能消耗和運行成本，延長空調(diào)使用壽命。并且，控制器智能化程度高，可擴展動力環(huán)境監(jiān)控和告警功能，可長時間運行無須人工干預(yù)，適用于通信基站、電信機房等場所，尤其適合無人值守基站的空調(diào)控制。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，其特征在于包括控制器主板、室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器、紅外接收器以及紅外發(fā)送器；所述控制器主板上設(shè)有單片機、存儲器、模擬量采集接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、紅外接收單元、 紅外發(fā)送單元、驅(qū)動電路以及功率繼電器輸出接口 ；所述室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器均接于所述模擬量采集接口上，經(jīng)過該模擬量采集接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接單片機；所述紅外接收器接于紅外接收單元的輸入端上，而紅外接收單元的輸出端連接單片機；所述紅外發(fā)送器連接紅外發(fā)送單元的輸出端， 而紅外發(fā)送單元的輸入端連接單片機；并且，所述單片機經(jīng)驅(qū)動電路連接功率繼電器輸出接口，該功率繼電器輸出接口輸出控制信號用于控制空調(diào)和新風系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，其特征在于本控制器還包括煙霧傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、壓差傳感器及紅外傳感器，而所述控制器主板上還設(shè)有開關(guān)量告警輸入接口及并口轉(zhuǎn)串口電路，所述煙霧傳感器、水浸傳感器、門磁傳感器、壓差傳感器及紅外傳感器接于開關(guān)量告警輸入接口上，經(jīng)過該開關(guān)量告警輸入接口、 并口轉(zhuǎn)串口電路連接單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，其特征在于所述模擬量采集接口與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間還串有信號調(diào)理電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，其特征在于所述控制器主板上還設(shè)有通信接口電路，該通信接口電路一端與單片機連接，另一端連接一通信接
專利摘要一種通信基站/機房學(xué)習型節(jié)能控制器，其特征在于包括控制器主板、室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器、紅外接收器以及紅外發(fā)送器；所述控制器主板上設(shè)有單片機、存儲器、模擬量采集接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、紅外接收單元、紅外發(fā)送單元、驅(qū)動電路以及功率繼電器輸出接口；所述室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、濕度傳感器均接于所述模擬量采集接口上；并且，所述單片機經(jīng)驅(qū)動電路連接功率繼電器輸出接口，該功率繼電器輸出接口輸出控制信號用于控制空調(diào)和新風系統(tǒng)。本實用新型實時檢測室內(nèi)外溫度、濕度，在特殊的數(shù)學(xué)模型算法程序的規(guī)范下，自動控制風機和空調(diào)協(xié)同工作，從而達到節(jié)能的最佳效果。
文檔編號G05B19/042GK202057989SQ20112006345
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者葉建彪, 毛祺, 王浩東 申請人:蘇州新海宜通信科技股份有限公司