专利名称：空调双机备份控制方法及控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调双机备份控制方法及控制系统，属于制冷设备控制技术领域。
背景技术：
随着我国移动通信事业的飞速发展，三大电信运营商的移动通信基站总数已经接近150万个；随着3G网络建设持续进行，无线宽带升级提速和WIFI网络部署加强，每个基站的设备容量正不断增加，基站内部的环境温度的有效控制正愈发成为通讯设备可靠运行的基础和重要条件。基站空调使用的目的主要在于要控制基站内部温度，在保证基站内部温度不超高的基础上尽可能的达到节能的目的，对于采用双机备份功能同时安装两台空调的基站内部，如何有效利用两台空调的状态信息，通过两台空调的不同运行状态对比以及环境状况， 来满足上述要求是此技术研究的主要目的。目前大多数基站空调，在双机备份技术上是采用干接点方式来实现的，其只是实现部分可以采用通信方式的双机备份空调，也即只是简单的采用时间切换方式，由于基站内部环境复杂，无法控制双机运行，以适用于各种复杂环境。而且运行过程中控制单元无法获取空调的运行状态信息，一旦其中一台机器出现故障，控制单元无法获知，而不能控制另外一台无故障机持续运行，最终导致基站温度过高，基站内的设备运行受到影响。基于此，如何研发一种空调双机控制方法及控制系统，可以针对复杂环境进行控制空调双机的运行，增加环境适应能力，达到节能目的的同时保障了基站温度维持在安全范围之内。
发明内容
本发明为了解决现有空调双机控制方法环境适应能力低，不能实现自适应控制的问题，提供了一种空调双机备份控制方法及控制系统，可以自适应控制，具有较强的环境适应能力。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现 一种空调双机备份控制方法，包括以下步骤
(1)、建立空调主机和附机之间的通信连接，以及两者分别与控制单元连接；
(2)、控制单元实时采集空调主机和附机的运行状态信息，标记为参数S，其中，参数S 的值包括两台空调机均正常运行和一台空调机正常运行；
(3)、根据参数S的值，执行不同的控制步骤。进一步的，由于首先获取两台空调机分别运行状态十分重要，若只有一台空调机正常运行，则无需根据复杂环境作出自适应调节，因此，步骤(3)中包括以下子步骤
(31)、若只有一台空调机正常运行，则控制该正常运行的空调机持续运行；
(32)、若两台空调机都正常运行，则控制两台空调机轮换工作。
又进一步的，当两台空调机均正常运行时，会面临周围各种复杂环境，步骤(32)中还包括实时采集热负荷参数F和热负荷分布均衡参数X，其中，热负荷参数F包括室内高负荷型ra和室内低负荷型FL，热负荷分布均衡参数X包括两空调机相互无阻挡均衡型X0J、 单空调机阻挡不均衡型X1J、以及两空调机相互阻挡不均衡型X2J。具体的，热负荷参数F的采集方式为两台空调机的任一台工作时，该空调机检测室内温度变化值T，若T高于阈值Tl，则为室内高负荷型ra，否则为室内低负荷型FL ；
热负荷分布均衡参数χ的采集方式为空调机A工作时，空调机B检测室内温度变化值，若空调机B检测到的室内温度变化值大于空调机A自身检测到的室内温度变化值，则空调机A对B无阻挡，否则为有阻挡，其中，空调机A为空调主机或附机，相应的，空调机B为空调附机或主机，当两台空调机相互无阻挡时，为X0J，当两台空调机之间只存在一方阻挡时，为X1J，当两台空调机相互阻挡时，为X2J。再进一步的，步骤(32)中，若热负荷参数F为室内高负荷型ra，说明只运行一台空调机无法满足基站内降温的工作，则控制两台空调机同时运行；否则，根据热负荷分布均衡参数X的值控制两个空调机执行不同的指令。更进一步的，若热负荷分布均衡参数X为X0J，则采集室外温差参数P，其中，P的采集方法为两台空调机连续检测到的室外温差Δ Τ，若Δ T大于阈值Τ2，则为高差异室外温差型ΡΗ，否则为低差异室外温差型PL，当室外温差参数P为PH时，运行所检测到的室外温度低的空调，否则，运行所检测到的室外温度高的空调；
若热负荷分布均衡参数X为X1J，即其中一个空调机在另外一台空调机工作时接收不到风，该空调机为被阻挡机，另一空调机为非被阻挡机，当非被阻挡机运行时，按参数X为 XOJ时执行相应的操作，当被阻挡机运行时，非被阻挡机实时检测室内温度Τ3，若Τ3大于阈值Τ4，则启动非被阻挡机同时运行；
若热负荷分布均衡参数X为X2J，即两个空调机均为被阻挡机，其中一个空调机工作时，另外一个空调机实时检测室内温度Τ5，若Τ5大于阈值Τ4，则启动两个空调机同时运行。基于上述的一种空调双机备份控制方法，本发明同时提供了一种空调双机备份控制系统，包括空调主机、空调附机、以及控制单元，还包括以下步骤
(1)、建立空调主机和附机之间的通信连接，以及两者分别与控制单元连接；
(2)、控制单元实时采集空调主机和附机的运行状态信息，标记为参数S，其中，参数S 的值包括两台空调机均正常运行和一台空调机正常运行；
(3)、根据参数S的值，控制单元执行不同的控制步骤。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是通过检测可以反映复杂环境的不同参数值，并根据参数值使控制单元自适应环境需求控制两台空调合作运行，不但能降低整个基站的制冷耗电更重要的是可以满足满足整个基站内部温度控制的需求。结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
图1是本发明所提出的空调双机备份控制方法的一种实施例流程图。
具体实施例方式本实施例的空调双机备份控制方法为了解决现有空调双机控制方法环境适应能力低，不能实现自适应控制的问题，通过建立空调主机和附机之间的通信连接，以及两者分别与控制单元连接，由控制单元控制两台空调机采集能够反映复杂环境的参数，并根据参数值控制两台空调机执行相应的操作，能够满足基站降温的需求，同时可以最大程度的减少能耗。下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细地说明。实施例一，参见图1所示，本实施例的空调双机备份控制方法，包括以下步骤
51、建立空调主机和附机之间的通信连接，以及两者分别与控制单元连接；
52、控制单元实时采集空调主机和附机的运行状态信息，标记为参数S，其中，参数S的值包括两台空调机均正常运行和一台空调机正常运行；
53、根据参数S的值，执行不同的控制步骤。在步骤Sl中，所建立的通信连接为485连接。 由于首先获取两台空调机分别运行状态十分重要，空调运行状态对基站内部温度影响比较大，对于传统方案控制中，当两台机器均正常时进行时间切换没有问题，但是当某台空调出现无法制冷的故障时又遇到此空调运行时会导致基站温度升高。因此要考虑不同空调当前运行状态，依据控制单元通过通信采集到的两台空调机的当前状态，判断机器是否处于工作正常状态，通过运行状态来确认空调运行方式，对于存在某台机器故障情况，此时需要以满足温度控制为第一要素，将空调状态参数以S表示，分为两台空调机均正常运行和一台空调机正常运行两种状况。当只有一台空调机正常运行时，以控制温度为主要目的，所以此时不能进行切换，需要正常机运转，故障机停机，当两台空调机均正常运行时，要考虑两台空调轮换工作，保证两台空调基本工作时间相同。若只有一台空调机正常运行，则无需根据复杂环境作出自适应调节，因此，步骤S3中包括以下子步骤
531、若只有一台空调机正常工作，则控制该正常工作的空调机持续运行；
532、若两台空调机都正常工作，则控制两台空调机轮换工作。作为一个具体的实施方式，当两台空调机均正常工作时，会面临周围各种复杂环境，因此需要根据不同的环境而执行不同的控制方法，本实施例中所涉及到的反应环境复杂的参数包括空调安装位置、空调运行状态、基站内部热负荷状况等，相关环境参数值均可以从空调采集的数据来划分判断，从而判断出基站本身特点和空调安装的特点，然后实现不同控制环境的控制运行方法。步骤S32中还包括实时采集热负荷参数F和热负荷分布均衡参数X，需要说明的是，其中，针对基站内部热负荷，安装了两台空调的基站是可以互相监测和协调处理的，通过两台空调工作时检测的降温效果来确定相对热负荷大小，将热负荷参数以F参数表示，根据不同基站内部可能存在着不同热负荷的现象，同时对于同一个基站，不同季节以及一天内的不同时段，热负荷也是不相同的。采用通过单台机器工作时的室内温度变化检测，可以判断出室内热负荷大小，热负荷参数F包括室内高负荷型ra和室内低负荷型FL。因内部相关设备布局会影响到整个基站内部温度场，整个基站的空间布局同样会影响到整个基站的温度场，同时整个基站的热负荷的分布也会影响到基站内部的温度场。 相对应于一台空调无法监测到的基站内部温度场，对于安装了两台空调的基站，可以通过两台空调检测的室内环境温度来判断两台空调的内部相对安装位置，由此确定相关内部通风效果、内部热负荷分布情况，根据热负荷分布于与通风效果进行环境域判别，热负荷分布均衡参数X包括两空调机相互无阻挡均衡型X0J、单空调机阻挡不均衡型X1J、以及两空调机相互阻挡不均衡型X2J。对于不同热负荷要求两台空调的运行状态要求也是不同的，为了避免单独的一台空调满足不了要求而导致的高温问题，在高负荷时需要考虑同时运行两台空调，以保证整体基站温度的下降。针对F参数的运行方式，通过单台机器工作时检测的室内温度变化，如采集到室内温度超过了双机同时运行的温度，此时停止运行的空调也参与运行。具体的，热负荷参数F的采集方式为两台空调机的任一台工作时，该空调机检测室内温度变化值T， 若T高于阈值Tl，则为室内高负荷型ra，否则为室内低负荷型FL。热负荷分布均衡参数X的采集方式为空调机A工作时，空调机B检测室内温度变化值，若空调机B检测到的室内温度变化值大于空调机A自身检测到的室内温度变化值， 则空调机A对B无阻挡，否则为有阻挡，其中，空调机A为空调主机或附机，相应的，空调机 B为空调附机或主机，根据上述方式，对空调主机、附机分别工作时进行检测，若检测结果当两台空调机相互无阻挡时，为X0J，当两台空调机之间只存在一方阻挡时，为X1J，当两台空调机相互阻挡时，为X2J。步骤S32中，若热负荷参数F为室内高负荷型FH，说明只运行一台空调机无法满足基站内降温的工作，则控制两台空调机同时运行；否则，根据热负荷分布均衡参数X的值控制两个空调机执行不同的指令。需要说明的是，在运行过程中，控制单元仍然实时采集热负荷参数F，一旦在执行室内高负荷型ra相应的操作时，满足了室内低负荷型FL的条件，或者在执行室内低负荷型FL相应的操作时，满足了室内高负荷型ra的条件，则需要改变控制策略。前面提到了若热负荷参数F为室内低负荷型FL，则判断热负荷分布均衡参数X，若热负荷分布均衡参数X为X0J，也即两台空调机相互无阻挡，单台空调运行即可以满足整个基站运行，此时无论对于哪一台机器运行，通风均可以保证整个基站需求。为了节省能源， 此时考虑空调安装相对应位置进行控制。由于不同的空调安装位置，比如一个安装在阳面， 另外一个安装在阴面，因此，两台空调器采集到的室外温度是不一样的，依据两台空调器采集到的室外环境温度的差值P情况来断定，P参数跟随着季节、室外情况不断变化，一天之内可能变化多次，因此P参数的判断也是跟随环境持续进行判断的，根据连续检测到的室外温差数据作为计算依据计算。根据P参数不同，判断出不同时间运行不同的机器，争取达到在两台机器均衡运行时间的基础上两台空调的耗电量最少，目的也就是根据环境情况选择能效比高的空调运行的方式降低两台空调的总运行时间。具体的，P的采集方法为两台空调机连续检测到的室外温差Δ Τ，若Δ T大于阈值Τ2，则为高差异室外温差型ΡΗ，否则为低差异室外温差型PL，当室外温差参数P为PH时，运行所检测到的室外温度低的空调，否贝U，运行所检测到的室外温度高的空调。这样既满足两台机器的时间均衡，又满足整体基站的节能降耗。若热负荷分布均衡参数X为X1J，即其中一个空调机在另外一台空调机工作时接收不到风，该空调机为被阻挡机，另一空调机为非被阻挡机，当非被阻挡机运行时，可以保证基站内部温度均衡，按参数X为XOJ时执行相应的操作，当被阻挡机运行时，被阻挡区域的空间温度下降缓慢，完全是通过室内风对流才能慢慢的将被阻挡区域的温度降下来，从而造成两个结果一个是房间内部温度不均衡，可能需要降温的地方反而温度没有降下来， 另外一个结果是因空调出风被阻挡导致空调一工作就达到温度要求而一停止温度就恢复需要开机的温度，造成空调频繁启停，对于这种类型，当被阻挡空调工作时就要避免上述现象，应该采取以下措施避免非被阻挡机实时检测室内温度T3，若T3大于阈值T4，则启动非被阻挡机同时运行；
若热负荷分布均衡参数X为X2J，即两个空调机均为被阻挡机，其中一个空调机工作时，另外一个空调机实时检测室内温度T5，若T5大于阈值T4，则启动两个空调机同时运行。同样需要说明的是，在运行过程中，控制单元仍然实时采集热负荷分布均衡参数 X，一旦参数发生了变化，则需要改变控制策略，执行参数改变后的相应控制步骤。实施例二，基于实施例一中的空调双机备份控制方法，本发明同时提供了一种空调双机备份控制系统，包括空调主机、空调附机、以及控制单元，还包括实施例一中所涉及到到具体步骤，在此不做赘述。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种空调双机备份控制方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、建立空调主机和附机之间的通信连接，以及两者分别与控制单元连接；(2)、控制单元实时采集空调主机和附机的运行状态信息，标记为参数S，其中，参数S 的值包括两台空调机均正常运行和一台空调机正常运行；(3)、根据参数S的值，执行不同的控制步骤。
2.根据权利要求1所述的空调双机备份控制方法，其特征在于，步骤(3)中包括以下子步骤(31)、若只有一台空调机正常运行，则控制该正常运行的空调机持续运行；(32)、若两台空调机都正常运行，则控制两台空调机轮换工作。
3.根据权利要求2所述的空调双机备份控制方法，其特征在于，步骤(32)中还包括实时采集热负荷参数F和热负荷分布均衡参数X，其中，热负荷参数F包括室内高负荷型ra 和室内低负荷型FL，热负荷分布均衡参数X包括两空调机相互无阻挡均衡型X0J、单空调机阻挡不均衡型X1J、以及两空调机相互阻挡不均衡型X2J。
4.根据权利要求3所述的空调双机备份控制方法，其特征在于，热负荷参数F的采集方式为两台空调机的任一台运行时，运行的空调机检测室内温度变化值T，若T高于阈值 Tl，则为室内高负荷型ra，否则为室内低负荷型FL;热负荷分布均衡参数X的采集方式为空调机A运行时，空调机B检测室内温度变化值，若空调机B检测到的室内温度变化值大于空调机A自身检测到的室内温度变化值，则空调机A对B无阻挡，否则为有阻挡，其中，空调机A为空调主机或附机，相应的，空调机B为空调附机或主机，当两台空调机相互无阻挡时，为X0J，当两台空调机之间只存在一方阻挡时，为X1J，当两台空调机相互阻挡时，为X2J。
5.根据权利要求3所述的空调双机备份控制方法，其特征在于，步骤(32)中，若热负荷参数F为室内高负荷型ra，则控制两台空调机同时运行；否则，根据热负荷分布均衡参数χ 的值控制两个空调机执行不同的指令。
6.根据权利要求5所述的空调双机备份控制方法，其特征在于，若热负荷分布均衡参数X为X0J，则采集室外温差参数P，其中，P的采集方法为两台空调机连续检测到的室外温差Δ Τ,若Δ T大于阈值Τ2，则为高差异室外温差型ΡΗ，否则为低差异室外温差型PL，当室外温差参数P为PH时，运行所检测到的室外温度低的空调，否则，运行所检测到的室外温度高的空调；若热负荷分布均衡参数X为X1J，即其中一个空调机在另外一台空调机运行时接收不到风，该空调机为被阻挡机，另一空调机为非被阻挡机，当非被阻挡机运行时，按参数X为 XOJ时执行相应的操作，当被阻挡机运行时，非被阻挡机实时检测室内温度Τ3，若Τ3大于阈值Τ4，则启动非被阻挡机同时运行；若热负荷分布均衡参数X为X2J，即两个空调机均为被阻挡机，其中一个空调机运行时，另外一个空调机实时检测室内温度Τ5，若Τ5大于阈值Τ4，则启动两个空调机同时运行。
7.—种空调双机备份控制系统，其特征在于，包括空调主机、空调附机、以及控制单元， 还包括以下步骤(1)、建立空调主机和附机之间的通信连接，以及两者分别与控制单元连接；(2)、控制单元实时采集空调主机和附机的运行状态信息，标记为参数S，其中，参数S的值包括两台空调机均正常运行和一台空调机正常运行；(3)、根据参数S的值，控制单元执行不同的控制步骤。
8.根据权利要求7所述的空调双机备份控制系统，其特征在于，步骤(3)中包括以下子步骤(31)、若只有一台空调机正常运行，则控制单元控制该正常运行的空调机持续运行；(32)、若两台空调机都正常运行，则控制单元控制两台空调机轮换工作，且还包括实时采集热负荷参数F和热负荷分布均衡参数X，其中，热负荷参数F包括室内高负荷型ra和室内低负荷型FL，热负荷分布均衡参数X包括两空调机相互无阻挡均衡型X0J、单空调机阻挡不均衡型X1J、以及两空调机相互阻挡不均衡型X2J，其中，热负荷参数F的采集方式为两台空调机的任一台运行时，运行的空调机检测室内温度变化值T，若T高于阈值Tl，则为室内高负荷型ra，否则为室内低负荷型FL ；热负荷分布均衡参数X的采集方式为空调机A运行时，空调机B检测室内温度变化值，若空调机B检测到的室内温度变化值大于空调机A自身检测到的室内温度变化值，则空调机A对B无阻挡，否则为有阻挡，其中，空调机A为空调主机或附机，相应的，空调机B为空调附机或主机，当两台空调机相互无阻挡时，为X0J，当两台空调机之间只存在一方阻挡时，为X1J，当两台空调机相互阻挡时，为X2J。
9.根据权利要求8所述的空调双机备份控制系统，其特征在于，步骤(32)中，若热负荷参数F为室内高负荷型ra，则控制两台空调机同时运行；否则，根据热负荷分布均衡参数χ 的值控制两个空调机执行不同的指令。
10.根据权利要求9所述的空调双机备份控制系统，其特征在于，若热负荷分布均衡参数X为X0J，则采集室外温差参数P，其中，P的采集方法为两台空调机连续检测到的室外温差Δ Τ,若Δ T大于阈值Τ2，则为高差异室外温差型ΡΗ，否则为低差异室外温差型PL，当室外温差参数P为PH时，运行所检测到的室外温度低的空调，否则，运行所检测到的室外温度高的空调；若热负荷分布均衡参数X为X1J，即其中一个空调机在另外一台空调机运行时接收不到风，该空调机为被阻挡机，另一空调机为非被阻挡机，当非被阻挡机运行时，按参数X为 XOJ时执行相应的操作，当被阻挡机运行时，非被阻挡机实时检测室内温度Τ3，若Τ3大于阈值Τ4，则启动非被阻挡机同时运行；若热负荷分布均衡参数X为X2J，即两个空调机均为被阻挡机，其中一个空调机运行时，另外一个空调机实时检测室内温度Τ5，若Τ5大于阈值Τ4，则启动两个空调机同时运行。
全文摘要
本发明公开了一种空调双机备份控制方法及控制系统，包括以下步骤(1)建立空调主机和附机之间的通信连接，以及两者分别与控制单元连接；(2)控制单元实时采集空调主机和附机的运行状态信息，标记为参数S，其中，参数S的值包括两台空调机均正常运行和一台空调机正常运行；(3)根据参数S的值，执行不同的控制步骤。本发明的空调双机备份控制方法通过检测可以反映复杂环境的不同参数值，并根据参数值使控制单元自适应环境需求控制两台空调合作运行，不但能降低整个基站的制冷耗电更重要的是可以满足满足整个基站内部温度控制的需求。
文档编号F24F11/00GK102494386SQ20111036803
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者刘敏学, 史文伯, 秦明海 申请人:海信(山东)空调有限公司