一种通信机房节能方法技术

本发明专利技术提供一种通信机房节能方法。该方法首先预测机房设备散热量Q1和机房围护结构传热量Q2；然后据此计算空调制冷量需求P，其中P＝Q1+Q2；最后根据空调制冷量需求P确定机房空调运行策略和参数，包括空调开启数量和轮换机制以及空调制冷温度设置。该方法还实时监测机房温度变化趋势并据此动态调制空调制冷温度设定值。通过实施本发明专利技术的方法，不仅可以显著减少机房空调能耗，而且方便电信运营商实时掌握下属机房空调工作状态和能耗情况，根据各机房具体情况还可以动态调整其空调控制算法，以便不断优化节能效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信机房节能方法和系统，尤其涉及移动通信基站机房的节能方法和系统。
技术介绍
随着中国经济的持续发展，能耗问题越来越成为影响我国经济能否长期保持繁荣的关键因素。通信行业既是高科技产业，同时也是ー个高能耗行业。通信机房尤其是基站机房内通常面积狭小、通信设备密度高而且常年不间断连续工作，为保障通信网络正常工作，需要将机房内温湿度控制在一定范围。除了极少部分高寒地区，对于我国大部分区域的通信机房常年需要采取散热措施保障机房温度范围不超过标准。目前通行的做法是根据机房设备总功率和围护结构散热量估算出机房冷负荷，采用夏季冷负荷峰值再加上冗余量估算出所需空调制冷功率，最后据此选用一台或多台空调用以保证室内温度稳定在ー个合适范围，且空调只设置夏、冬两套运行參数。这样做的弊端显而易见，空调制冷量配置在一年大 部分时间里远远高于实际需求量，而且空调常年运行，为了保证在夏季最炎热的时间段仍能满足机房温度要求，通常空调设置的制冷温度都较低，这样做不仅消耗大量电能而且效率低下，有统计数据表明，在我国很多地区空调耗电量占整个机房总耗电量的50%以上。近年来出现ー类基站机房节能改造技术，即利用冬季和春秋过渡季节室外环境温度通常低于机房内温度的特点，采用安装热交換器或直接通风系统的办法，利用室外空气自然冷量对机房室内环境进行降温。这种方法在气候合适的地域可以减少空调压缩机工作时间，达到降低能耗的目的。但是这种方法同样存在一些问题原本封闭的机房环境安装热交换或通风节能系统时需要在外墙上开孔，可能带来安全、防尘、防水、防潮等新隐患；此类系统工作机制简单，通常在室内外温差达到预设值时启动，同时通过简单联动功能停止空调运行。在季节交替时会发生节能系统和空调频繁切換，造成空调故障率升高、节能效果差甚至反而增加了能耗；引入热交换型或通风型节能系统后增加了机房运维潜在故障点，而且此类系统大多缺少自身运行状态远程监控功能，也没有特殊情况下的应急处理方案，导致ー个部件故障就引起系统工作紊乱，严重影响机房环境安全；此类系统为了保证节能效果，必须定期到现场清洗或更换风机过滤网，给机房运维带来新的工作量，在很多空气质量不好的区域使用时此项矛盾更加突出。中国专利200910107311. 7提出ー种多散热装置智能联动的节能控制系统，该专利技术由主控模块控制风机组和加热器，并通过RS232/485接ロ连接传感器模块、空调控制模块以及上位机，以期达到根据传感器反馈的机房环境參数控制空调、风机、加热器智能联动的节能目的。但是该专利未涉及控制空调、风机、加热器智能联动的具体步骤和方法，而且系统中的上位机位于受控机房本地，不能实现远端集中控制。本专利技术针对目前通信机房特别是基站机房的空调控制存在的问题，提出ー种方法通过动态地、智能地调整机房空调运行參数来达到节能减排目的。
技术实现思路
本专利技术提出ー种通信机房节能方法，该方法首先预测机房设备散热量Ql和机房围护结构传热量Q2 ;然后据此计算空调制冷量需求P，其中P = Q1+Q2 ;最后根据空调制冷量需求P确定机房空调运行策略和參数。所述机房设备散热量Ql的预测根据以下公式计算Ql =Q0*x*n，其中QO是机房设备额定功耗，\是设备负荷率，n表示设备等效热能/功耗转换率。QO和n是设备属性參数，入取决于设备当前的业务负荷，而当前时段的业务量通过查询数据库记录的业务量历史数据预测。所述机房围护结构传热量Q2的预测根据以下公式计算Q2 = R* (Tin-Tout);其中R表示围护结构的传热系数，其值取决于机房面积、高度、墙体厚度、墙体材料等因素； Tin表示机房室内温度，由现场温度传感器实时监测获得；Tout表示机房所在地室外温度，由以下任ー种方式获得现场温度传感器实时监测获得；由数据库记录的当地历史气温数据并结合24小时气温变化规律预测获得；即时查询天气预报数据结合24小时气温变化规律预测获得。所述机房空调运行策略包括空调开启数量，当开启数量小于机房配置的空调数量时还包括机房空调轮换开启的机制。其中空调开启数量为大于或等于P/P0的最小整数，其中PO为单台空调的制冷功率；空调运行參数包括空调的制冷温度Tt，按照下式计算Tt =TH-At，其中TH是机房温度控制要求的上限，At是随季节变化而变化的温度控制保护区间值，夏季较高而冬季较低。本专利技术方法还通过现场部署的温度传感器实时监测机房温度，跟踪记录温度变化趋势，在发现该变化有向上超过Tt的趋势时发出预警信号并将Tt调低1°C，相反在发现该变化有持续向下远离Tt的趋势时将Tt调高Iで。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进ー步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I是通イ目机房散热不意图。图2是本专利技术系统架构图。图3是机房空调集中管理平台功能框图。图4是机房空调控制逻辑流程图。图5是是机房空调智能控制器功能框图。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式。图I给出了通信机房散热示意图，机房内设备工作时会不断产生热量Q1，同时由于机房室内温度Tin和室外温度Tout的差异导致机房围护结构(四周墙体、门窗)产生热传导Q2，Ql和Q2之和即为机房空调需要提供的制冷量P，由公式(I)表示。P = Q1+Q2(I)其中，Ql在目前的实际工作中通常粗略地以机房内设备总功耗QO代替，即用各设备的工作电压乘以设备输入电流得出每台设备功耗并累加。但是本行业的技术人员应该理解，电子设备的功耗并不是在运行过程中完全转换成热能释放出来了，而是只有部分功耗由于电流热效应转换成热能释放出来，并且实际运行过程中设备并不是总处在满负荷工作状态，因此Ql —定小于QO而且在大多数情况下是远小于QO的，具体可由下式表示 Ql = Q0* 入* n(2)其中\表示设备负荷率，n表示设备等效热能/功耗转换率。由此可见，目前实际工作中用设备总功耗来估算机房空调制冷量需求导致很多机房空调配置大大超过实际需要，这就意味着通过精细控制空调运行參数应该可以节省大量电能消耗。(I)式中Q2表示的围护结构散热量，该值与室内外温差有关，正值表示机房通过围护结构向室外传递的热量，负值表示通过围护结构由室外向室内传递的热量，具体由下面公式(3)表示Q2 = R* (Tin-Tout)(3)其中R表示围护结构的传热系数，其值取决于机房面积、高度、墙体厚度、墙体材料等因素。通过上面的分析可见，为保证机房室内温度保持在设备要求的范围，需要机房空调提供的制冷量是动态变化的。这是由于电信设备每天在忙、闲时间段的负荷变化导致设备的热耗散功率Ql随之变化；同时室外温度在一年四季每天24小时都是变化的，这导致通过机房围护结构传导的热功率Q2也是动态变化的。因此，如果能够综合考虑设备工作负荷、室内外温度变化、机房大小、机房类别，通过ー个智能系统实时跟踪机房热负荷变化，动态调整空调运行參数，使空调在满足负荷需求的前提下及时定量供给制冷量，做到“按需供应”，实现空调的智能节能运行，就一定能够节省大量电能、提高能源的利用率。进ー步地，有些机房由于设备多、设计时考虑了较多余量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信机房节能方法，其特征在于，该方法首先预测机房设备散热量Q1和机房围护结构传热量Q2；然后据此计算空调制冷量需求P，其中P＝Q1+Q2；最后根据空调制冷量需求P确定机房空调运行策略和参数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡乐乐，
申请(专利权)人：上海启电信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：