專利名稱：智能通風(fēng)節(jié)能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通風(fēng)系統(tǒng)領(lǐng)域的節(jié)能控制裝置，尤其是一種對(duì)通信基站、計(jì) 算機(jī)機(jī)房通風(fēng)裝置進(jìn)行節(jié)能控制的智能通風(fēng)節(jié)能控制器。
背景技術(shù)：
在通信基站或計(jì)算機(jī)機(jī)房整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)中，基站或機(jī)房室內(nèi)的溫度環(huán)境將會(huì)很大 程度上影響通信設(shè)備或計(jì)算機(jī)設(shè)備的運(yùn)行性能，并直接影響各設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性，所 以對(duì)室內(nèi)溫度的控制對(duì)整個(gè)系統(tǒng)是否能正常、良好的運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。目前，對(duì)于 基站或機(jī)房室內(nèi)的溫度控制系統(tǒng)基本上是通過安裝空調(diào)與通風(fēng)裝置進(jìn)行聯(lián)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)溫度 控制，該方式只是單純的通過設(shè)置的溫度點(diǎn)來控制空調(diào)機(jī)的啟停，無法根據(jù)室內(nèi)外的實(shí)施 情況準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)空調(diào)制冷量，造成能源的浪費(fèi)。此外，在基站或機(jī)房室內(nèi)，其通風(fēng)裝置在各 個(gè)季節(jié)的節(jié)電率不是一成不變的，它隨氣候的變化而改變，即節(jié)電率是動(dòng)態(tài)的，因此，要得 到智能通風(fēng)裝置在不同季節(jié)或時(shí)段的節(jié)電率，就要循環(huán)測量在相同時(shí)間段內(nèi)、相近環(huán)境下， 基站空調(diào)單獨(dú)運(yùn)行的用電量及通風(fēng)裝置與空調(diào)聯(lián)動(dòng)時(shí)的用電量，其對(duì)節(jié)電率的統(tǒng)計(jì)復(fù)雜， 且不準(zhǔn)確，且都不具備定時(shí)讀取基站用電量的功能。中國實(shí)用新型專利ZL200820188568. 0公開了一種用于通信基站空調(diào)節(jié)能控制裝 置，該裝置包括環(huán)境溫度檢測電路、信號(hào)處理中心電路、調(diào)速電壓電路、變頻電路、實(shí)時(shí)頻率 輸出電路，電信號(hào)依次通過調(diào)速電壓電路、變頻電路和實(shí)時(shí)頻率輸出電路后輸出到電機(jī)。優(yōu) 點(diǎn)在于通過實(shí)時(shí)檢測基站室內(nèi)部的溫度環(huán)境，結(jié)合基站所處的地理環(huán)境、基站內(nèi)通信設(shè)備 的溫度平衡要求，使空調(diào)處于一個(gè)最佳的制冷狀態(tài)，既能保證基站室內(nèi)溫度平衡的要求，最 大限度的節(jié)約電能，又能保證空調(diào)壓縮機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，提高資源利用率，同時(shí)不受基站分布點(diǎn) 地理位置限制對(duì)空調(diào)運(yùn)行情況實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。然而此技術(shù)方案，僅對(duì)空調(diào)進(jìn)行變頻處理時(shí) 限節(jié)能效果，不能充分利用室內(nèi)外溫差的變化實(shí)現(xiàn)空調(diào)與通風(fēng)裝置的聯(lián)動(dòng)配合，不能實(shí)現(xiàn) 最大化的節(jié)約能源，且不能對(duì)節(jié)電率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及實(shí)現(xiàn)抄表功能。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)通風(fēng)裝置與空調(diào) 聯(lián)動(dòng)的智能控制，且具有對(duì)節(jié)電率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及實(shí)現(xiàn)抄表功能的智能通風(fēng)節(jié)能控制器。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的智能通風(fēng)節(jié)能控制器，包括，顯示模塊，與控制模塊的信號(hào)輸出端相連，用于接收控制模塊輸出的顯示信息，并 對(duì)該信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；輸入模塊，與控制模塊的信號(hào)輸入端相連，用于輸入控制信息，并將該信息發(fā)送至 控制模塊；通風(fēng)裝置，其信號(hào)輸入端與控制模塊信號(hào)輸出端相連，用于接收控制模塊的控制 信號(hào)并受該信號(hào)的控制對(duì)室內(nèi)外換風(fēng)；及基站空調(diào)；空調(diào)控制模塊，其信號(hào)輸入端與控制模塊的空調(diào)信號(hào)輸出端相連，信號(hào)輸出端與
3基站空調(diào)控制信號(hào)輸入端相連，用于接收控制模塊對(duì)基站空調(diào)的控制信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)基站 空調(diào)運(yùn)行的控制；溫濕度測量模塊，其信號(hào)輸出端與控制模塊的溫濕度信號(hào)輸入端相連，用于感受 基站室內(nèi)外溫度和濕度，并將該數(shù)據(jù)傳送給控制模塊。作為上述方式的改進(jìn)，所述空調(diào)控制模塊、溫濕度測量模塊通過與二者相連的通 訊模塊實(shí)現(xiàn)與控制模塊的通訊。作為上述方式的進(jìn)一步改進(jìn)，該節(jié)能控制器包括多功能電能表，該多功能電能表 與通訊模塊相連，并通過通訊模塊實(shí)現(xiàn)與控制模塊的信息通訊。此外，所述的空調(diào)控制模塊為紅外接收發(fā)射器。通風(fēng)裝置和基站空調(diào)通過輸入/輸出接口模塊與控制模塊相連。所述的溫濕度測量模塊由用于測量室外溫度和濕度的室外溫濕度傳感器、用于測 量室內(nèi)溫度和濕度的室內(nèi)溫濕度傳感器及對(duì)室外溫濕度傳感器、室內(nèi)溫濕度傳感器進(jìn)行控 制的微處理器組成。采用上述技術(shù)方案，其效果如下1、采用通風(fēng)裝置與空調(diào)聯(lián)動(dòng)的工作方式，由輸入裝置設(shè)置工作溫度，通過溫濕度 測量模塊測定室內(nèi)外溫度，并可根據(jù)室內(nèi)外溫差與設(shè)定的工作溫度進(jìn)行比對(duì)，由控制模塊 對(duì)通風(fēng)裝置和空調(diào)進(jìn)行選擇性控制，即由控制模塊選擇是采用通風(fēng)裝置工作還是空調(diào)工 作。此時(shí)，可根據(jù)比對(duì)結(jié)果，通過由通風(fēng)裝置進(jìn)行冷熱空氣的交換，進(jìn)而縮短空調(diào)的工作時(shí) 間，從而達(dá)到降低能耗的作用，其節(jié)電率在30 % -50 %以上。2、該節(jié)能控制器根據(jù)設(shè)定的節(jié)電率測試周期，單獨(dú)啟動(dòng)空調(diào)運(yùn)行模式，由多功能 電能表通過通訊模塊將該測試周期內(nèi)產(chǎn)生的用電量數(shù)據(jù)傳送給控制模塊形成第一比對(duì)數(shù) 據(jù)；在相同的測試周期內(nèi)，采用通風(fēng)裝置與空調(diào)聯(lián)動(dòng)工作方式，并將其產(chǎn)生的用電量傳送給 控制模塊形成第二比對(duì)數(shù)據(jù)，由控制模塊對(duì)第一比對(duì)數(shù)據(jù)和第二比對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行節(jié)電率計(jì)算 并存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)節(jié)電率統(tǒng)計(jì)功能。3、通過設(shè)定抄表周期及時(shí)間，控制模塊通過讀取、存儲(chǔ)多功能表于該周期內(nèi)記錄 的基站或機(jī)房用電量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)抄表功能。此外，還可將該用電量數(shù)據(jù)通過通訊模塊遠(yuǎn)程傳 送給監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型節(jié)能控制器的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型自動(dòng)運(yùn)行模式控制邏輯圖。
具體實(shí)施方式
由
圖1所示可知，本實(shí)用新型的智能通風(fēng)節(jié)能控制器，包括顯示模塊1，其信號(hào)輸入端與控制模塊2的信號(hào)輸出端相連，其顯示屏IXD選用 LCM122327，可顯示兩行，每行顯示15個(gè)字符或7. 5個(gè)漢字，用于對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)及信息的顯示。輸入模塊3，即輸入鍵盤，與控制模塊2的信號(hào)輸入端相連，用于輸入控制信息，并 將該信息發(fā)送至控制模塊2 ；[0026]控制模塊2，以美國德州儀器的MSP430超低功耗微控制器為主控CPU，該微處理器 具有6個(gè)8位并行端口、兩個(gè)16位定時(shí)器、內(nèi)部60KB FLASH程序存儲(chǔ)區(qū)和2KB RAM內(nèi)存、 硬件乘法器、12位A/D轉(zhuǎn)換。內(nèi)部看門狗定時(shí)器，當(dāng)程序發(fā)生故障時(shí)使系統(tǒng)復(fù)位重新啟動(dòng)， 確保系統(tǒng)持續(xù)正常工作；通訊模塊8，RS_485接口采用SP3485專用芯片，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)10Mbps傳輸速率的半 雙工RS-485通訊，通過這個(gè)接口，控制模塊2可以與空調(diào)控制模塊6、溫濕度測量模塊7及 多功能電能表9等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集或控制；并可與其他擴(kuò)展模塊相連?？照{(diào)控制模塊6，采用紅外接收發(fā)射模塊，采用MSP430作為其微處理器，通過紅外 接收器采集空調(diào)遙控器發(fā)出的各種空調(diào)控制指令，并把這些指令保存在存儲(chǔ)器內(nèi)，以備后 用。當(dāng)此模塊收到控制模塊2的空調(diào)控制指令時(shí)，MSP430從存儲(chǔ)器內(nèi)取出相應(yīng)的空調(diào)控制 指令，并將該指令調(diào)制成標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)遙控器紅外信號(hào)，然后通過紅外發(fā)射器發(fā)射到空調(diào)的 紅外接收器窗口；輸入/輸出接口模塊12，輸入/輸出接口通過光電耦合器實(shí)現(xiàn)控制模塊2和外圍 設(shè)備的電氣隔離，確?？刂齐娐钒踩?，其中輸入接口 把基站空調(diào)5、通風(fēng)裝置4等設(shè)備狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行濾波、整流、穩(wěn)壓和隔 離，然后輸入到控制模塊2微處理器的I/O 口。輸出接口 把控制模塊2微處理器的輸出信號(hào)經(jīng)過隔離后，控制直流繼電器的工 作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基站空調(diào)5、通風(fēng)裝置4等設(shè)備的供電控制。在直流繼電器觸點(diǎn)設(shè)置消火花 電路，在線圈設(shè)置續(xù)流保護(hù)電路。通風(fēng)裝置4，由進(jìn)風(fēng)裝置和排風(fēng)裝置組成，其信號(hào)輸入端與輸入/輸出結(jié)構(gòu)模塊 12的控制信號(hào)輸出端相連，用于接收控制模塊2的控制信號(hào)并受該信號(hào)的控制對(duì)室內(nèi)外換 風(fēng)；溫濕度測量模塊7，由用于測量室外溫度和濕度的室外溫濕度傳感器10及用于測 量室內(nèi)溫度和濕度的室內(nèi)溫濕度傳感器11組成，采用MSP430作為其微處理器，溫濕度傳感 器10、11采用數(shù)字式高精度溫濕度傳感器，當(dāng)通過通訊模塊8收到控制模塊2的溫濕度采 集指令后，MSP430向溫濕度傳感器10、11采集溫濕度，并將數(shù)據(jù)通過通訊模塊8回傳給控 制模塊2。多功能電能表9，采用符合《DL/T 645-1997多功能電能表通信規(guī)約》、《DL/ T614-1997多功能電能表》標(biāo)準(zhǔn)的三相/單項(xiàng)多功能電能表。此外，該節(jié)能控制器還包括基礎(chǔ)必備的與控制模塊2相連的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)實(shí) 時(shí)時(shí)鐘模塊及電源隔離模塊等。由圖2所示的本節(jié)能控制器自動(dòng)運(yùn)行模式控制邏輯圖可知，以設(shè)置兩臺(tái)基站空調(diào) 為例。在使用時(shí)，由輸入模塊3向控制模塊2輸入預(yù)設(shè)的最高溫度值、次高溫度設(shè)定值、溫 差值及濕度值，并存儲(chǔ)；啟動(dòng)設(shè)備，先對(duì)外設(shè)狀態(tài)進(jìn)行檢測，由溫濕度測量模塊7對(duì)室內(nèi)、室 外的溫濕度進(jìn)行測量，并將測量值傳送至控制模塊2 ；當(dāng)室內(nèi)溫度大于最高溫度設(shè)定值，此 時(shí)進(jìn)排風(fēng)裝置如果正在運(yùn)行，則關(guān)閉，啟動(dòng)兩臺(tái)基站空調(diào)；當(dāng)室內(nèi)溫度小于最高溫度設(shè)定值 而大于次高溫度設(shè)定值時(shí)，檢測是否啟動(dòng)兩臺(tái)基站空調(diào)；如果啟動(dòng)則關(guān)閉其中一臺(tái)，如果進(jìn) 排風(fēng)裝置正在運(yùn)行則關(guān)閉，然后啟動(dòng)一臺(tái)基站空調(diào)。當(dāng)室內(nèi)溫度小于次高溫度設(shè)定值而大 于溫度設(shè)定值，室內(nèi)外溫差小于溫差最大設(shè)定值并大于溫差設(shè)定值時(shí)，室外濕度小于濕度設(shè)定值時(shí)，則關(guān)閉基站空調(diào)啟動(dòng)進(jìn)排風(fēng)裝置；否則關(guān)閉空調(diào)及進(jìn)排風(fēng)裝置。當(dāng)采用節(jié)電率統(tǒng)計(jì)模式時(shí)，此時(shí)，將空調(diào)、智能通風(fēng)設(shè)備電源接入電能表出線端， 并將電能表的RS485通過雙絞線與控制器電能表專用RS485接口相連。節(jié)能控制器根據(jù)設(shè) 定的節(jié)電率測試周期，首先按時(shí)進(jìn)入空調(diào)單獨(dú)運(yùn)行狀態(tài)，微處理器CPU通過RS485通信接口 讀取并存儲(chǔ)多功能電能表的數(shù)據(jù)wO，到達(dá)測試時(shí)間后，再次讀取并存儲(chǔ)多功能電能表的數(shù) 據(jù)wl，控制器并將空調(diào)單獨(dú)運(yùn)行狀態(tài)切換至空調(diào)與智能通風(fēng)裝置聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)工作模式 同自動(dòng)運(yùn)行模式，到達(dá)相同測試時(shí)間后，微處理器CPU讀取并存儲(chǔ)多功能電能表的數(shù)據(jù)w2， 微處理器CPU根據(jù)“節(jié)電率={[ (wl-wO) - (w2-wl) ] / (wl-wO)} *100%，，計(jì)算出節(jié)電率，將節(jié) 電率存儲(chǔ)，完成節(jié)電率統(tǒng)計(jì)功能。采用抄表模式時(shí)，將多功能電度表接入基站或機(jī)房供電的入戶端，替代原有電能 表，并將電能表的RS485通過雙絞線與控制器電能表專用RS485接口相連。微處理器CPU根 據(jù)設(shè)定的抄表周期及時(shí)間，讀取多功能電能表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器中，經(jīng)控制器 RS232/485通信接口，通過多種通信方式定時(shí)上傳至監(jiān)控中心，此功能可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程每月讀 取電能表數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無人抄表功能。
權(quán)利要求一種智能通風(fēng)節(jié)能控制器，包括，顯示模塊(1)，與控制模塊(2)的信號(hào)輸出端相連，用于接收控制模塊(2)輸出的顯示信息，并對(duì)該信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；輸入模塊(3)，與控制模塊(2)的信號(hào)輸入端相連，用于輸入控制信息，并將該信息發(fā)送至控制模塊(2)；通風(fēng)裝置(4)，其信號(hào)輸入端與控制模塊(2)信號(hào)輸出端相連，用于接收控制模塊(2)的控制信號(hào)并受該信號(hào)的控制對(duì)室內(nèi)外換風(fēng)；及基站空調(diào)(5)，其特征在于該控制器還包括空調(diào)控制模塊(6)，其信號(hào)輸入端與控制模塊(2)的空調(diào)控制信號(hào)輸出端相連，信號(hào)輸出端與基站空調(diào)(5)控制信號(hào)輸入端相連，用于接收控制模塊(2)對(duì)基站空調(diào)(5)的控制信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)基站空調(diào)(5)運(yùn)行的控制；溫濕度測量模塊(7)，其信號(hào)輸出端與控制模塊(2)的溫濕度信號(hào)輸入端相連，用于獲取基站室內(nèi)外溫度和濕度，并將該數(shù)據(jù)傳送給控制模塊(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能通風(fēng)節(jié)能控制器，其特征在于所述空調(diào)控制模塊(6)、 溫濕度測量模塊(7)通過與二者相連的通訊模塊⑶實(shí)現(xiàn)與控制模塊⑵的通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能通風(fēng)節(jié)能控制器，其特征在于該節(jié)能控制器包括多功 能電能表(9)，該多功能電能表(9)與通訊模塊(8)相連，并通過通訊模塊(8)實(shí)現(xiàn)與控制 模塊(2)的信息通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能通風(fēng)節(jié)能控制器，其特征在于所述的空調(diào)控制模塊(6) 為紅外接收發(fā)射器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能通風(fēng)節(jié)能控制器，其特征在于所述的溫濕度測量模塊 (7)由用于測量室外溫度和濕度的室外溫濕度傳感器(10)、用于測量室內(nèi)溫度和濕度的室 內(nèi)溫濕度傳感器(11)及對(duì)室外溫濕度傳感器(10)、室內(nèi)溫濕度傳感器(11)進(jìn)行控制的微 處理器組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能通風(fēng)節(jié)能控制器，其特征在于所述的通風(fēng)裝置(4)和 基站空調(diào)(5)通過輸入/輸出接口模塊(12)與控制模塊⑵相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種通風(fēng)系統(tǒng)領(lǐng)域的節(jié)能控制裝置，尤其是一種對(duì)通信基站、計(jì)算機(jī)機(jī)房通風(fēng)裝置進(jìn)行節(jié)能控制的智能通風(fēng)節(jié)能控制器。該智能通風(fēng)節(jié)能控制器，包括，顯示模塊(1)，輸入模塊(3)，通風(fēng)裝置(4)，基站空調(diào)(5)，空調(diào)控制模塊(6)，及溫濕度測量模塊(7)。采用通風(fēng)裝置與空調(diào)聯(lián)動(dòng)的工作方式，由控制模塊對(duì)通風(fēng)裝置和空調(diào)進(jìn)行選擇性控制，即由控制模塊選擇是采用通風(fēng)裝置工作還是空調(diào)工作，縮短空調(diào)的工作時(shí)間，從而達(dá)到降低能耗的作用，其節(jié)電率在30％-50％以上，且可實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)電率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及抄表功能。
文檔編號(hào)F24F11/02GK201666642SQ20102015266
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者傅志勇, 劉卯興, 李玉杰, 王建海, 齊雪松 申請(qǐng)人:中電科技電子信息系統(tǒng)有限公司