基站运行环境节能控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于无人值守通信基站（机房）的运行环境节能控制系统。其特征是该系统包括由ＣＰＵ组成的数据逻辑控制单元；及其与ＣＰＵ的Ｐ０＿７、Ｐ０＿６管脚连接的温湿度采集单元、与ＣＰＵ的Ｐ３＿７脚相连接的模拟量输入单元、与ＣＰＵ的Ｐ１＿６、Ｐ１＿７相连接的开关量输出单元、与ＣＰＵ的Ｐ２口相连接的空调状态采集单元、由ＤＣ电源信号采集电路与信号监视电路组成的电源监测单元、与ＣＰＵ的Ｐ１口相连接的控调温设备、与ＣＰＵ的Ｐ３＿０、Ｐ３＿１相连接的外部通信单元，还进一步包括报警单元、功能外延单元。该系统可实现远程对机房温度状态控制，把机房运行环境控制在设定范围之内，广泛应用于通信行业、计算机等无人机房。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通信基站(机房)用设备，具体涉及一种节约电能的 基站(机房)运行环境的控制系统。技术背景目前基站室内温湿度的调节，均配备了空调，而空调大多被设置为制冷18 °C，或者自动24'C，由于基站是无人值守，基站空调全年开启，浪费的现象严 重。根据电子设备运行的相关国家规范规定， 一般基站长年温度应保持在18°C 28'C以内，湿度10%——90%，根据资料统计分析，平均每个基站空调的电费支 出约占整个基站电费支出的54%左右，空调成为基站中的主要用电设备。它的启 动、运行、停止，对电能的消耗较大，它在工作时压縮机的频繁启动，需要日 常维护，造成基站运营成本增加。
技术实现思路
本技术的目的是要通过智能控制来克服无人值守基站(机房)利用空 调单一来调节室内温湿度的不足，改变空调使用不合理浪费电资源的现状。提 供一种利用空气对流原理智能型节能通信基站(机房)的新型控温调节及监控 设备。本技术的目的是通过下述技术方案实现的一种基站运行环境节能控制系统，其特征是该系统包括由温湿度传感器组成的温湿度采集单元、由8通道AD转换装置组成的模拟量输入单元、由光电耦 电隔离与三极管放大组成的开关量输出单元、由互感器及电流采集电路组成空 调状态采集单元、由DC电源信号采集电路与信号监视电路组成的电源监视单元、由空调和通风装置组成的控调温设备、由MAX232与RS232接口组成的外部通信 单元、由CPU组成的逻辑控制单元；其中温湿度采集单元与CPU的P0_7、 P0—6 管脚连接，模拟量输入单元与DC电源信号通过AD转换后与CPU的P3—7脚相连 接，CPU的P2 口为监视信号口通过光电耦的电隔离后采集监视信号主机AC电源 信号、控调温设备的工作电源信号及空调状态采集单元分别与其相连接，CPU的 PI 口为控制信号输出口其通过6路继电器与控调温设备相连接；其余的P1—6、 Pl一7与开关量输出单元相连接，CPU的P3一0、 P3—1为串行通信通道与外部通信 单元相连接。所述该系统还进一步包括报警单元、功能外延单元。所述的外部通信单元能通过232 (485) 口实现远程对机房温度状态控制、 设定各种启动停止条件、整机的开启与关闭。本技术充分利用自然空气对流原理，通过系统通风装置，使机房内外 部空气实现对流从而达到温湿度交换之目的。解决了机房温湿度的自控问题。 同单一利用空调控温对比，通风装置功率不到空调地百分之一，又可延长空调 使用寿命，节能效果显著，大幅度降低了运营成本。附图说明图1是控制原理框图图2是CPU控制电路图3是电源信号采集电路图4是风门控制电路图5是准继电器控制龟路图6是信号输入电路图7是控制程序流程图具体实施方式结合附图对具体实施方式进行说明参考图1:温、湿度采集单元实际采用2个DS18B20温度传感器1个 HPR-MQ-M52R湿度传感器来同时对室内及室外温度及室外湿度进行采集，由室内 外温度的差值、室外湿度来作为判断通风设备是否可以启动的条件之一，从而 达到有效降温有效节能的目的。温、湿度采集单元直接同步为数据逻辑控制单 元提供数字信号，使逻辑控制单元运行稳定，并同步屏幕显示检测数据及控制 控调温设备。控调温设备包括空调、通风装置，数据逻辑控制单元可根据外部温、湿度 采集单元、空调状态采集单元输出的参数信号，进行运算分析，控制启动、关 闭空调或通风装置(进风装置、出风装置)。在同样满足控温要求时，优先启动 功率较小的通风装置以达到节能目的。通风装置分强风、弱风档位，数据逻辑 控制单元根据温、湿度采集单元参数进行开关风机。即可节能，又可使通风装 置内部轮流工作，提高设备使用寿命。通风装置置有自动防尘装置，自动防尘 装置由自动风门、滤网除尘滚动机构组成，由数据逻辑控制单元对通风装置的 工作时间进行累加记忆。工作时间达到设定累加值时，自动启动滤网除尘滚动 机构。除尘时间根据当地空气质量，人为在机壳面板灵活设定。在空调控制上采取实时监测的方式，以保证在非正常情况下空调实际状态 与空调需要状态所保持一致。采用的通风设备是低功耗大风量的、进出风的风 机组，根据地区情况不同可采用1组、2组通风设备，并根据降温需求的不同由 CPU自行判断所开启的风机数目，空调启动是通过空调状态检测单元，数据逻辑控制单元先掌握空调当前状态，再输出相应驱动信号，以保证控制可靠。通风 装置自动防尘措施，是数据逻辑控制单元自动累加记忆通风输出工作时间，达 到人为设定时间后自动启动。自动除尘的时间长短，人为可根据当地空气质量 灵活设定。电源监视单元是防止交流供电系统出现问题时，保证通信设备长时 间维持通信接发收功能，控制单元自动退出控制的功能所设单元。模拟量(开 关量)输入单元、模拟量(开关量)输出单元可以为基站提供温度、门禁、消 防、浸水、停电的监控及报警功能，通过报警单元、外部通信单元及时与监控 中心建立通信联系。让基站管理员及时了解基站(机房)环境动态。为避免外 部因素给控制单元造成干扰，每通道都采用了光耦做隔离措施。图2为CPU控制电路。其包括了 CPU芯片，rs232及485的转换与外部接口， LM331与CPU计数器1搭配起的AD转换功能。采用的CPU芯片为STC89C54RD+， 其内置EEPROM、片外RAM、及看门狗等。它的P0—6， P0_7， P4—1 口与CD4051相 连接，采集8路模拟信号分别通过LM331最终完成AD转换功能。它的Pl 口与 P2 口为信号的输出及输入通道。U3为MAX232是TTL电平信号与RS232串口信 号的转换芯片。U8为MAX485是TTL信号与RS485差分信号的转换芯片。U5为 CD405h 8选1通道开关。通过3位2进制数选择8个入口与出口的连接。U4 为LM331:生成方波，通过模拟信号的电压变化使方波的频率变化，在程序中对 单位时间内LM331产生方波的上升沿的个数计数，从而计算出电压值。图3为DC电源信号采集电路。其中光耦U6为非饱和态，同DC电源信号呈 线性正比例变化(通过与高压信号的比列关系取得低压模拟信号至S48 口进入 CPU控制电路最终，完成AD的功能)。通过调节电位器可改变运算倍数。此电路 的目的为实现对DC电源的电压采集。图4为风门控制电路，通过JZ9、 JZ10两组双刀继电器搭建H桥电路达到 控制直流电机正反转的功能，以此实现风门的开与关。Rl、 R2、 R3、 R4为限流 作用。N9、 N10两三极管实现对继电器线圈吸合电流的放大。可选择12V电源和 48V电源。图5为标准继电器控制电路，通过继电器完成了对进、出风风机、空调、 逆变器的控制。接口与CPU的P1 口连接，低电平时继电器动作。图6为信号输入电路。其中5路通道是对高压开关信号的采集，3路是对低 压开关信号的采集。其中Ull、 ZI、 Z2、 Kl、 R18、 R19、 R20组成空调动作采集 电路，通过互感器采集电流取开关量。与P2口连接，CPU采到高电平时为有信图7为CPU的程序流程图，从其中可以看到动作的流动顺序及各种判断间 的结构关系。权利要求1、一种基站运行环境节能控制系统，其特征是该系统包括由温湿度传感器组成的温湿度采集单元、由8通道AD转换装置组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基站运行环境节能控制系统，其特征是该系统包括由温湿度传感器组成的温湿度采集单元、由８通道ＡＤ转换装置组成的模拟量输入单元、由光电耦电隔离与三极管放大组成的开关量输出单元、由互感器及电流采集电路组成空调状态采集单元、由ＤＣ电源信号采集电路与信号监视电路组成的电源监测单元、由空调和通风装置组成的控调温设备、由ＭＡＸ２３２与ＲＳ２３２接口组成的外部通信单元、由ＣＰＵ组成的数据逻辑控制单元；其中温湿度采集单元与ＣＰＵ的Ｐ０＿７、Ｐ０＿６管脚连接，模拟量输入单元与ＤＣ电源信号通过ＡＤ转换后与ＣＰＵ的Ｐ３＿７脚相连接，ＣＰＵ的Ｐ２口为监视信号口通过光电耦的电隔离后采集监视信号主机ＡＣ电源信号、控调温设备的工作电源信号及空调状态采集单元分别与其相连接，ＣＰＵ的Ｐ１口为控制信号输出口其通过６路继电器与控调温设备相连接；其余的Ｐ１＿６、Ｐ１＿７与开关量输出单元相连接，ＣＰＵ的Ｐ３＿０、Ｐ３＿１为串行通信通道与外部通信单元相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴函泽，
申请(专利权)人：长春金色工程通信设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：82[]