专利名称：通信基站/机房学习型节能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种户外通信基站/机房配套用控制器，该控制器用于控制基站 /机房内的空调和新风系统协同工作。
背景技术：
通信基站或机房，在运行中因为室内设备自身发出热量或者户外阳光照射，基站或机房中的温度常会过高，如不及时散热控温势必会影响基站或机房中设备的正常工作， 目前可用的降温方式有两种一是采用新风系统，即将室外的冷空气引入室内，并将室内的热空气排出，依靠大量的空气流通达到降温效果。采用新风系统的优点是能耗较小，只要装备几个风机，但其缺点是降温效果有限，当室外温度与室内温度相接近时，新风系统即会失效；二是安装空调，它可以制冷和制热，对室内温度有效控制，目前精密型的通信基站或机房都安装空调，但是其缺点是能耗大，据调查了解，精密空调机房的空调用电量占机房总用电量的50%，而对于小型通信机房空调用电量占机房总用电量的比例更高，达60%左右，并且不可避免得空调在长期运行后能效会下降，运行能耗还会增加。在大力提倡节约能源、保护环境的今天，如何在解决好通信基站或机房的温度控制问题的基础上，尽可能地减少通信基站或机房的用电量降低能耗，是本行业技术人员的研究方向。
发明内容本实用新型目的是提供一种通信基站/机房学习型节能控制器，它可将新风系统和空调一同控制起来，使两者协同工作，以尽可能减少能耗。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种通信基站/机房学习型节能控制器，包括控制器主板、室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器、红外接收器以及红外发送器；所述控制器主板上设有单片机、存储器、模拟量采集接口、模数转换器、红外接收单元、红外发送单元、驱动电路以及功率继电器输出接口 ；所述室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器均接于所述模拟量采集接口上，经过该模拟量采集接口、模数转换器连接单片机；所述红外接收器接于红外接收单元的输入端上，而红外接收单元的输出端连接单片机；所述红外发送器连接红外发送单元的输出端，而红外发送单元的输入端连接单片机；并且，所述单片机经驱动电路连接功率继电器输出接口，该功率继电器输出接口输出控制信号用于控制空调和新风系统。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，本控制器还包括烟雾传感器、水浸传感器、门磁传感器、压差传感器及红外传感器，而所述控制器主板上还设有开关量告警输入接口及并口转串口电路，所述烟雾传感器、水浸传感器、门磁传感器、压差传感器及红外传感器均接于开关量告警输入接口上，经过该开关量告警输入接口、并口转串口电路连接单片机。2、上述方案中，所述模拟量采集接口与模数转换器之间还串有信号调理电路。3、上述方案中，所述控制器主板上可设有电源电路，当然该电源电路也可另设。4、上述方案中，所述控制器主板上还设有通信接口电路，该通信接口电路一端与单片机连接，另一端连接一通信接口。5、上述方案中，所述“红外接收单元”是用于将红外接收器传入的信号进行处理， 将其处理成单片机可识别的信号形式的处理电路。所述“红外发送单元”是用于将单片机输出的信号进行处理，将其处理成红外发送器可识别的信号形式的处理电路。本实用新型设计原理及效果是发明人尝试将新风系统和空调组合运用，但是目前使用的空调为外购的成品，而新风系统又是一套独立的系统，要想将空调和新风系统协调统一控制，就必须开发出专用的控制器，故而发明人进行研究开发了本实用新型节能控制器。本实用新型采用单片机控制，并加上室内温度传感器、室外温度传感器及湿度传感器，可根据室内外温度情况及湿度情况按程序设定合理地协调新风系统和空调的运作。本实用新通用性强，可控制各种型号的空调，包括普通民用柜机、挂机、工业空调、 智能空调等。具体可实现以下4种空调控制方式a、接触器控制空调电源一一对于具有来电自启动或带有工程模式的空调可采用这种方式。接线时，在空调电源线路中接入接触器，以功率继电器的输出接口输出的信号来控制接触器的动作；b、通信接口控制智能空调一对于带有通信接口的智能空调可通过通信协议控制空调；C、继电器控制空调一连接空调开关机按键，直接控制空调开关机；接线时，将空调的开关机按键用继电器触点代替或并联接出，以功率继电器的输出接口输出的信号来控制继电器的动作；d、红外线遥控一适用于具有遥控功能的空调，通过红外接收器可接收空调的原遥控器发射的开机代码，控制器将开机代码记录，在需要控制时单片机即可控制红外发送器发送此开机代码遥控空调的启停。考虑到信号可能出现偶发性的丢失，控制器程序中可加入了重发机制，通过监测室内温度变化来判断空调的状态，必要情况下重发空调开关机指令。本实用新型可学习各种品牌的空调红外遥控开关机指令，兼容率达到95%以上。本实用新型根据室内外温度情况及湿度情况按程序设定合理地协调新风系统和空调的运作。如，可控制当室内温度小于0°c时开启空调制热，当室内温度达到5°C关闭空调制热。只要室内温度超过25°C、室内外温差大于3°C，且湿度正常(如小于湿度小于85%) 时，开启新风系统。当温度降至22°C时关闭新风系统。当室内温度大于35°C时，开启空调制冷关闭新风系统，当温度降至30°C时，关闭空调制冷。本实用新型的节能率在30-75%。在室外空气温度和湿度合适的情况下，新风系统的节能效果是很突出的。以下按照北京的气候条件，抽样一个机房来计算经济效益。机房参数发热设备主设备2G Flexi BTS 8/8/8，3795W，附属设备功耗350W，总功率 4. 145KW ；[0027]空调制冷量5250W ；功耗^85W，空调启动后，压缩机工作时间占80% ；新风系统配置2个NXF-500单元，功耗220W ；根据机房隔热性能及当地的气候情况，仅使用空调时每年开启的时间约为四75 小时，安装新风系统及本控制器后，空调工作时间880小时，新风系统工作时间观25小时。 按照商业用电每小时1. 03元计算不使用新风系统时空调全年的电费 2. 89*0. 8*2975*1. 03=7085 元新风系统与空调配合使用全年电费(2. 89*0. 8*880+0. 22*2825) *1· 03=2736 元由此可见，该机房使用了本实用新型控制器后节能效率达到了 61%。
附图1为本实用新型实施例结构框图；附图2为应用本实用新型实施例的机房温度控制原理示意图。以上附图中1、进气风机；2、排气风机；3、空调；4、控制器箱体；5、红外发射器； 6、室内温度传感器；7、室外温度传感器；8、湿度传感器。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例如附图1 一种通信基站/机房学习型节能控制器，包括控制器主板、室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器、红外接收器以及红外发送器。如图1所示，所述控制器主板上设有单片机、存储器、模拟量采集接口、模数转换器、红外接收单元、红外发送单元、驱动电路以及功率继电器输出接口。所述存储器为 E2PROM,它与单片机相连接。所述室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器均接于所述模拟量采集接口上，经过该模拟量采集接口、模数转换器连接单片机。所述红外接收器接于红外接收单元的输入端上，而红外接收单元的输出端连接单片机；所述红外发送器连接红外发送单元的输出端，而红外发送单元的输入端连接单片机。并且，所述单片机经驱动电路连接功率继电器输出接口，该功率继电器输出接口输出控制信号用于控制空调和新风系统。本控制器还包括烟雾传感器、水浸传感器、门磁传感器、压差传感器及红外传感器，而所述控制器主板上还设有开关量告警输入接口及并口转串口电路，所述烟雾传感器、 水浸传感器、门磁传感器、压差传感器及红外传感器接于开关量告警输入接口上，经过该开关量告警输入接口、并口转串口电路连接单片机。所述控制器主板上还设有通信接口电路，该通信接口电路一端与单片机连接，另一端连接一通信接口，以便通过通信接口可控制带有通信接口的智能空调。所述控制器主板上还设有一信号调理电路，该信号调理电路连接在模拟量采集接口与模数转换器之间。所述控制器主板上还设有两个隔离电路，一隔离电路接在开关量告警输入接口与并口转串口电路之间，另一隔离电路接在单片机与驱动电路之间。所述控制器主板上还设有告警输出电路，该告警输出电路也与单片机连接，单片机输出的告警信号经告警输出电路处理后输出。所述控制器主板上还设有一人机接口，单片机经该人机接口可连接数码管、LED、 按键等。所述控制主板上还设有一市电断电检测端口，该市电断电检测端口用于与市电输入连接，将代表市电是否断电的信号输入单片机。所述控制主板上还设置电源电路。所述功率继电器输出接口输出控制信号用于控制空调和新风系统外，还可控制电加热器、加湿器等可配设备。具体，控制器还包括一箱体，所述控制器主板安装在箱体内，数码管、LED、按键等布置在箱体正面的面板上用于显示和输入指令，红外接收器也安装在箱体面板上，用来学习空调的开关机红外信号。本实施例的一个应用实例如下如附图2所示，新风系统具体由设置在机房墙面上的进气风机1和排气风机2构成，空调3安装在机房内墙面上。本实施例控制器箱体4安装在机房内，通过膨胀螺栓或穿墙螺栓固定在墙体上，不建议正对空调3出风口和进气风机1安装，建议安装高度距地面 1. 2米左右。红外发射器5建议固定在距空调3遥控信号接收口 1米以内，正对空调3接收口，偏角不应大于45°，且需避免安装在热源、光源附件，否则将影响红外控制的成功率。 室内温度传感器6安装于机房内墙面上，室外温度传感器7由防护罩保护安装于机房外墙上；湿度传感器8必须安装在室内，安装位置应远离空调3及进气风机1。控温过程是设定好各个温湿度阈值参数，如当室内温度小于0°C时开启空调3制热，当室内温度达到5°C关闭空调3制热。当室内温度超过25°C、室内外温差大于；TC，且湿度正常(如小于湿度小于85%)时，开启进气风机1和排气风机2，进行通风散热。当温度降至22°C时关闭进气风机1和排气风机2。当室内温度大于35°C时，关闭进气风机1和排气风机2而开启空调制冷，当温度降至30°C时，关闭空调制冷。本实施例实时检测室内外温度、湿度，在特殊的数学模型算法程序的规范下，自动控制风机和空调协同工作，从而达到节能的最佳效果，大幅度降低电能消耗和运行成本，延长空调使用寿命。并且，控制器智能化程度高，可扩展动力环境监控和告警功能，可长时间运行无须人工干预，适用于通信基站、电信机房等场所，尤其适合无人值守基站的空调控制。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种通信基站/机房学习型节能控制器，其特征在于包括控制器主板、室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器、红外接收器以及红外发送器；所述控制器主板上设有单片机、存储器、模拟量采集接口、模数转换器、红外接收单元、 红外发送单元、驱动电路以及功率继电器输出接口 ；所述室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器均接于所述模拟量采集接口上，经过该模拟量采集接口、模数转换器连接单片机；所述红外接收器接于红外接收单元的输入端上，而红外接收单元的输出端连接单片机；所述红外发送器连接红外发送单元的输出端， 而红外发送单元的输入端连接单片机；并且，所述单片机经驱动电路连接功率继电器输出接口，该功率继电器输出接口输出控制信号用于控制空调和新风系统。
2.根据权利要求1所述的通信基站/机房学习型节能控制器，其特征在于本控制器还包括烟雾传感器、水浸传感器、门磁传感器、压差传感器及红外传感器，而所述控制器主板上还设有开关量告警输入接口及并口转串口电路，所述烟雾传感器、水浸传感器、门磁传感器、压差传感器及红外传感器接于开关量告警输入接口上，经过该开关量告警输入接口、 并口转串口电路连接单片机。
3.根据权利要求1所述的通信基站/机房学习型节能控制器，其特征在于所述模拟量采集接口与模数转换器之间还串有信号调理电路。
4.根据权利要求1所述的通信基站/机房学习型节能控制器，其特征在于所述控制器主板上还设有通信接口电路，该通信接口电路一端与单片机连接，另一端连接一通信接
专利摘要一种通信基站/机房学习型节能控制器，其特征在于包括控制器主板、室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器、红外接收器以及红外发送器；所述控制器主板上设有单片机、存储器、模拟量采集接口、模数转换器、红外接收单元、红外发送单元、驱动电路以及功率继电器输出接口；所述室内温度传感器、室外温度传感器、湿度传感器均接于所述模拟量采集接口上；并且，所述单片机经驱动电路连接功率继电器输出接口，该功率继电器输出接口输出控制信号用于控制空调和新风系统。本实用新型实时检测室内外温度、湿度，在特殊的数学模型算法程序的规范下，自动控制风机和空调协同工作，从而达到节能的最佳效果。
文档编号G05B19/042GK202057989SQ20112006345
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者叶建彪, 毛祺, 王浩东 申请人:苏州新海宜通信科技股份有限公司