一种基站机房温控方法及温控系统与流程

1.本发明涉及基站机房温度控制技术领域，更具体的是涉及基站机房温控方法及温控系统。


背景技术：

2.基站机房内电源设备、发射设备、传输设备等都是较大的发热体，各种设备运行过程中所产生的热能必定会在基站内累积起来，而基站机房内的设备通常都有一个正常工作温度范围，例如电子信息系统机房设计规范gb50174-2017-附录a，就规定了基站内各个区域的温度范围，具体的，主机房环境温度和相对湿度(停机时)为5-45℃和8-80％，冷通道或机柜进风区域温度和相对湿度要求为18-27℃，不大于60％，辅助区温度和相对湿度(开机时)要求为18-28℃，35-75％，辅助区温度和相对湿度(停机时)要求为5-35℃,20-80％，不间断电源系统电池室温度要求为20-30℃。因此，为了维持设备正常工作，必须保持室内的工作环境温度在合理的范围内，因此需要借助制冷设备降低基站机房室内的温度。
3.为了控制温度，常规的作法是在基站内配备空调，这些空调全年运行不但耗电量大，而且易损坏，经常需要维护和更换，营运成本高。然而，由于自然环境和地理位置的不同，室外温度也会有很大的不同，很多时候仅仅依靠与外界的自然空气冷热交换就可以帮助控制室内温度。因此，不少研究者开发了新风系统和空调共同调控基站机房室内温度的方案。
4.例如专利申请文件cn 206522907 u公开了一种基站智能新风节能温控系统，工作原理为：通过外围输入设备内的键盘以及鼠标，可按季节和室外温度情况，自由设定基站空调工作时间段、智能风机系统工作时间段，输入预设基站空调和新风系统的开启时间段和关闭时间段，再通过中央控制器以及时钟模块的配合，可对基站空调和新风系统时间段控制，为避免基站空调室外机夜间噪声过大造成的扰民问题。但该温控系统是根据以往温度变化情况预先设置空调和新风系统的开启时间段，而天气变化是无法控制的，因此这种方式不够准确，无法保证基站机房室内温度总是处于合适的范围。
5.而专利申请文件cn 207584977 u公开了一种基站节能温控系统，工作流程为：当室内温度低于28度且室外温度低于室内温度时关闭空调、启动新风系统散热，当风扇达到最大转速并且室内温度依然超过28度时，中央控制模块31发送命令关闭新风系统并且通过红外发射器35打开空调2，通过空调进行最大效率的散热，当然，当室外温度高于室内温度时，始终关闭新风系统仅通过空调进行散热(国家标准gb50174-93规定，允许设备长期运行的基站温度应控制在18-28度之间)。
6.以上专利申请文件cn 207584977 u公开的一种基站节能温控系统，以国家标准规定的基站机房最高温度阈值为预设室内最高温度阈值，但空调一般需要运行2-3分钟压缩机才开始制冷，在此期间室内温度依然在上升，因此反应不够灵敏；另外，当室内温度超过最高温度阈值28℃，且室外温度低于室内温度时，先采用新风降温，在新风系统达到最大功率还不起效的情况下，再使用空调制冷，并没有分别讨论此时室外温度大于最高温度阈值
28℃或小于等于最高温度阈值28℃这两种情况下应该采用不同的调节方式，导致室外温度大于最高温度阈值28℃情况下先新风降温后制冷降温带来调节时间延误的问题，在此期间室内温度依然在上升，可见降温条件的分类方法不够准确；而且，没有考虑到室内温度低于最低温度阈值时，该怎么调节控温；此外，也没有考虑到当采用新风降温时室外相对湿度对室内湿度的影响，如果室外相对湿度较大，通风后会较快的改变室内湿度，除湿装置可能来不及降低湿度，在此期间则会影响基站设备的良好运行。
7.由此可见，现有技术中的基站机房温控方法及温控系统还有进一步改进的空间。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于：为了解决以上技术问题，提供一种基站机房温控方法及温控系统。
9.本发明为了实现上述目的，具体采用以下技术方案：
10.一种基站机房温控方法。该温控方法包括：
11.获取基站机房的室内温度t
内
、室外温度t
外
和室外相对湿度rh
外
；
12.比较所述室内温度t
内
、所述室外温度t
外
和室内预设最高温度阈值t
h、
室内预设最低温度阈值tc之间的关系；
13.根据以下具体情况调节新风系统和空调：
14.在所述室外温度t
外
大于等于所述室内预设最高温度阈值th的情况下，当所述室内温度t
内
高于所述室内预设最高温度阈值th，所述空调开启制冷模式，至所述室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，所述空调关闭；
15.在所述室外温度t
外
大于等于所述室内预设最低温度阈值tc，且小于所述室内预设最高温度阈值th的情况下，当所述室内温度t
内
高于所述室内预设最高温度阈值th，且室外相对湿度rh
外
小于等于国家标准规定的基站机房最高相对湿度阈值rh
规h
时，所述新风系统开启，至所述室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，所述新风系统关闭；
16.在所述室外温度t
外
小于所述室内预设最低温度阈值tc的情况下，当所述室内温度t
内
低于所述室内预设最低温度阈值tc的情况下，所述空调开启制热模式，至所述室内温度t
内
达到(tc th)/2～th，所述空调关闭；
17.在所述室外温度t
外
小于所述室内预设最低温度阈值tc的情况下，当所述室内温度t
内
高于所述室内预设最高温度阈值th时，所述新风系统开启，至所述室内温度t
内
达到(tc th)/2～th，所述新风系统关闭。
18.进一步，所述预设最高温度阈值th比国家标准规定的基站机房最高温度阈值t
规h
低1-2℃。
19.进一步，国家标准规定的基站机房最高温度阈值t
规h
为国家标准规定的以下最高温度阈值中的最小值：主机房环境温度、辅助区温度、不间断电源系统电池室温度、冷通道或机柜进风区域的温度。
20.进一步，所述预设最低温度阈值tc比国家标准规定的基站机房最低温度阈值t
规c
高1-2℃。
21.进一步，国家标准规定的基站机房最低温度阈值t
规c
为国家标准规定的以下最低温度阈值中的最大值：主机房环境温度、辅助区温度、不间断电源系统电池室温度、冷通道
或机柜进风区域的温度。
22.进一步，所述室内温度t
内
为多个监测点布置的室内温度传感器采集到的室内温度值中的最大值。
23.进一步，所述新风系统开启后，在预设时间内所述室内温度t
内
没有降低，则判定所述新风系统失效，开启所述空调，同时通知远程监控中心；
24.进一步，所述空调开启制热模式后，在预设时间内所述室内温度t
内
没有升高，则判定所述空调制热模式失效，同时通知所述远程监控中心；
25.进一步，所述空调开启制冷模式后，在预设时间内所述室内温度t
内
没有降低，则判定所述空调制冷模式失效，同时通知远程监控中心。
26.另外，本发明还提供一种基站机房温控系统。该温控系统包括：
27.室内温度传感器，用于采集室内温度t
内
，并将信息发送给温湿度控制器；
28.室外温度传感器，用于采集室外温度t
外
，并将信息发送给所述温湿度控制器；
29.室外相对湿度传感器，用于采集室外相对湿度rh
外
，并将信息发送给所述温湿度控制器；
30.新风系统，用于在所述温湿度控制器的指令下进行新风送风；
31.空调，用于在所述温湿度控制器的指令下进行制冷或制热；
32.所述温湿度控制器，用于接收所述室内温度传感器、所述室外温度传感器和所述室外相对湿度传感器的信息，加载并执行以上任一项所述的温控方法，控制所述新风系统和所述空调的开启或关闭。
33.进一步，该温控系统还包括：
34.远程监控中心，用于接收所述温湿度控制器发送的室内温度信息、室外温度信息、室内湿度信息、所述新风系统运行状况信息、所述空调运行状况信息以及向所述温湿度控制器发送人工控制指令。
35.进一步，所述基站机房内的基站设备高度为h，所述室内温度传感器的高度为h，两者的关系为h》h≥h/2，优选为2/3h》h》h/2；所述室内温度传感器设置在靠近基站设备背后的墙面上。
36.本发明的有益效果如下：
37.(1)所述温控方法通过比较室内温度t
内
、室外温度t
外
和室内预设最高温度阈值th、室内预设最低温度阈值tc之间的大小关系，判定需要启动所述新风系统通风降温或者启动所述空调制冷降温，分类条件细致准确，使得所述温控方法更精准有效，所述新风系统和所述空调的工作得到更有效的配置；
38.(2)所述温控方法不仅考虑到了高温条件对基站设备的不良影响，同时考虑到了低温条件对基站设备的损害，能将基站机房内温度控制在国家标准规定的基站温度范围内，避免高温和低温影响基站设备的良好运行；
39.(3)所述温控方法充分考虑到了室外相对湿度rh
外
对新风系统2工作情况的影响，兼顾通风降温和外界环境湿度对室内湿度的影响，避免阴雨、下雪天等湿度较大的室外空气误通入室内导致室内湿度大大增加，进而损害基站设备；
40.(4)需要对室内环境降温时，降低至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2再关闭所述新风系统或所述空调，而并非只要低于预设最高室内温度阈值th就关闭所述新风系统或所述
空调，使得室内温度t
内
稳定在适宜范围内的时间增加，减少新风系统或所述空调开关机的频率，延长它们的使用寿命；
41.(5)需要对室内环境升温时，升高至室内温度t
内
达到(tc th)/2～th再关闭所述空调，而并非只要高于预设最低室内温度阈值tc就关闭所述空调，使得室内温度稳定在适宜范围内的时间增加，减少所述空调开关机的频率，延长使用寿命。
附图说明
42.图1是本发明的一种基站机房温控系统的结构示意图；
43.图2是本发明的一种基站机房温控系统的在基站机房内的布局示意图；
44.附图标记：1-基站机房；2-新风系统；3-空调；4-基站设备；5-室内温度传感器；6-室外温度传感器；7-室外相对湿度传感器；8-远程监控中心；9-温湿度控制器。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.实施例1
48.本实施例提供一种基站机房温控方法。该温控方法包括：
49.获取基站机房1的室内温度t
内
、室外温度t
外
和室外相对湿度rh
外
；
50.比较室内温度t
内
、室外温度t
外
和室内预设最高温度阈值t
h、
室内预设最低温度阈值tc之间的关系；
51.根据以下具体情况调节新风系统2和空调3：
52.在室外温度t
外
大于等于室内预设最高温度阈值th的情况下，当室内温度t
内
高于室内预设最高温度阈值th，空调开启制冷模式，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，空调关闭；
53.在室外温度t
外
大于等于室内预设最低温度阈值tc，且小于室内预设最高温度阈值th的情况下，当室内温度t
内
高于室内预设最高温度阈值th，且室外相对湿度rh
外
小于等于国家标准规定的基站机房1最高相对湿度阈值rh
规h
时，新风系统2开启，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，新风系统2关闭；
54.在室外温度t
外
小于室内预设最低温度阈值tc的情况下，当室内温度t
内
低于室内预设最低温度阈值tc的情况下，空调3开启制热模式，至室内温度t
内
达到(tc th)/2～th，空调3关闭；
55.在室外温度t
外
小于室内预设最低温度阈值tc的情况下，当室内温度t
内
高于室内预设最高温度阈值th时，新风系统2开启，至室内温度t
内
达到(tc th)/2～th，新风系统2关闭。
56.工作原理：与现有技术相比，本发明并非单纯地单独比较基站机房1室内温度t
内
和
室外温度t
外
的关系以及室内温度t
内
是否达到室内预设最高温度阈值th，来判断是否开启和关闭新风系统2或空调3，而是同时考虑室内温度t
内
和室外温度t
外
的关系以及这两者分别和室内预设最高温度阈值th、室内预设最低温度阈值tc的关系，因此，使得本发明所提供的的温控方法更精准有效，新风系统2和空调3的工作得到更有效的配置。
57.另外，虽然基站设备4一般怕热不怕冷，但由于基站设备4可能应用于气候寒冷的地区，或者昼夜温差大的季节，因此，本发明充分考虑到了低温对基站设备4运行的不良影响，在室内温度t
内
、室外温度t
外
均低于室内预设最低温度阈值tc的情况下，采用空调3的制热模式略微升温，待室内温度t
内
升高至适宜范围后再关闭空调3，由于室外温度t
外
较低，因此室内温度t
内
还会回落，并不会继续升高超出室内预设最高温度阈值th。因此，本发明适用地域范围广，对季节性变化适应性强，通用性更好。
58.本发明还考虑到了室外相对湿度rh
外
对新风系统2工作情况的影响，兼顾外界通风降温和对室内湿度的极大影响之间的关系，如果遇到阴雨、下雪天等湿度较大的情况，即便满足“在室外温度t
外
大于等于室内预设最低温度阈值tc，且小于室内预设最高温度阈值th的情况下，当室内温度t
内
高于室内预设最高温度阈值t
h”这一条件，也不使用新风系统2通风降温。
59.为了更简洁明了的说明本发明温控方法的具体调节方式，根据以下具体情况调节新风系统2和空调3：
60.在t
外
≥th，t
内
》th的情况下，空调3开启制冷模式，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，空调3关闭；
61.在t
内
》th≥t
外
≥tc的情况下，且室外相对湿度rh
外
小于等于国家标准规定的基站机房最高相对湿度阈值rh
规h
时，新风系统2开启，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，新风系统2关闭；
62.在tc》t
外
，tc》t
内
的情况下，空调3开启制热模式，至室内温度t
内
达到(tc th)/2～th，空调3关闭；
63.在t
内
》th》tc》t
外
的情况下，且室外相对湿度rh
外
小于等于国家标准规定的基站机房1最高相对湿度阈值rh
规h
时，新风系统2开启，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，新风系统2关闭。
64.实施例2
65.在实施例1的基础上，本发明详细说明了预设最高温度阈值th、预设最低温度阈值tc、国家标准规定的基站机房最高温度阈值t
规h
、国家标准规定的基站机房最高相对湿度阈值rh
规h
的确定方法。具体情况如下：
66.进一步，考虑到空调3的运行并非一开启就立刻起到降温的效果，鉴于延时问题，为了给温度调节留足调节时间，本实施例中预设最高温度阈值th比国家标准规定的基站机房最高温度阈值t
规h
低1-2℃，保证在延时时间段内即使室内温度t
内
继续上升一定幅度也不会超过国家标准规定的基站机房最高温度阈值t
规h
。
67.而国家标准例如电子信息系统机房设计规范gb50174-2017-附录a，可以理解的是，如果出台有其他最新的政策，则按照最新标准执行。当然，在不违背国家标准的情况下，可以采用更严格的行业标准或地区性标准。
68.进一步，国家标准规定的基站机房1最高温度阈值t
规h
为国家标准规定的以下最高
温度阈值中的最小值：主机房环境温度、辅助区温度、不间断电源系统电池室温度、冷通道或机柜进风区域的温度。采用诸多基站设备4固定的最高温度阈值中的最小值，使得在同一温控条件下能满足所有基站设备4的温控条件。
69.进一步，基于与以上所述相似的理由，预设最低温度阈值tc比国家标准规定的基站机房最低温度阈值t
规c
高1-2℃。更进一步，国家标准规定的基站机房1最低温度阈值t
规c
为国家标准规定的以下最低温度阈值中的最大值：主机房环境温度、辅助区温度、不间断电源系统电池室温度、冷通道或机柜进风区域的温度。
70.进一步，国家标准规定的基站机房1最高相对湿度阈值rh
规h
为国家标准规定的以下最高相对湿度阈值中的最小值：主机房环境相对湿度、辅助区相对湿度、冷通道或机柜进风区域的相对湿度。
71.例如，电子信息系统机房设计规范gb50174-2017-附录a中，主机房环境温度和相对湿度(停机时)为5-45℃和8-80％，冷通道或机柜进风区域温度和相对湿度要求为18-27℃，不大于60％，辅助区温度和相对湿度(开机时)要求为18-28℃，35-75％，辅助区温度和相对湿度(停机时)要求为5-35℃,20-80％，不间断电源系统电池室温度要求为20-30℃。因此，综合考虑后，国家标准规定的基站机房1最高温度阈值t
规h
为27℃，国家标准规定的基站机房1最低温度阈值t
规c
为20℃，国家标准规定的基站机房1最高相对湿度阈值rh
规h
为60％。因此，本实施例中基站机房1内预设最高温度阈值th可以定为26℃，预设最低温度阈值tc可以定为21℃。
72.在t
外
(30℃)≥th(26℃)，t
内
(33℃或28℃)》th(26℃)的情况下，不管t
外
和t
内
之间的大小关系，都需要空调3开启制冷模式，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，空调3关闭；
73.在t
内
(27℃)》th(26℃)≥t
外
(24℃)≥tc(21℃)的情况下，且室外相对湿度rh
外
小于等于国家标准规定的基站机房1最高相对湿度阈值rh
规h
(60％)时，新风系统2开启，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，新风系统2关闭；
74.在tc(21℃)》t
外
(0℃)，tc(21℃)》t
内
(5℃)的情况下，空调3开启制热模式，至室内温度t
内
达到(tc th)/2～th，空调3关闭；
75.在t
内
(28℃)》th(27℃)》tc(21℃)》t
外
(20℃)的情况下，且室外相对湿度rh
外
小于等于国家标准规定的基站机房1最高相对湿度阈值rh
规h
(60％)时，新风系统2开启，至室内温度t
内
达到tc～(tc th)/2，新风系统2关闭。
76.实施例3
77.在实施例1的基础上，本实施例对室内温度t
内
、室外温度t
外
、室外相对湿度rh
外
进行详细说明。
78.进一步，所述室内温度t
内
为多个监测点布置的室内温度传感器5采集到的室内温度值中的最大值。本实施例中可以在基站机房1内设置多个室内温度传感器5，均匀布置在基站设备4周围，从而保证室内温度传感器5采集到的室内温度t
内
更准确，避免设备发热导致局部温度升高，但单独的一个室内温度传感器5由于布置的位置远离局部升温区导致检测不及时，从而导致温控方法不灵敏。多点布置室内温度传感器5，达到灵敏的温度数据采集，进而实现对温度的精准控制，从而保证基站设备4的正常运行。
79.而室外温度传感器6则可以只有一个，或者也可以是多个，室外温度t
外
为多个室外温度传感器6采集到的室外温度值的平均值。
80.而室外相对湿度传感器7则可以只有一个，或者也可以是多个，室外相对湿度rh
外
为多个室外相对湿度传感器7采集到的室外相对湿度值的平均值。
81.实施例4
82.在实施例1的基础上，考虑到新风系统2和空调3长期运行后，可能损坏导致温控功能失效，因此，本实施例对此进行优化。
83.本实施例中，新风系统2开启后，在预设时间内室内温度t
内
没有降低，则判定新风系统2失效，开启空调3，同时通知远程监控中心8；
84.空调3开启制热模式后，在预设时间内室内温度t
内
没有升高，则判定空调3制热模式失效，同时通知远程监控中心8；
85.空调3开启制冷模式后，在预设时间内室内温度t
内
没有降低，则判定空调3制冷模式失效，同时通知远程监控中心8。
86.预设时间可以为5-10min，如果预设时间大于10min，则起不到快速发现新风系统2、空调3温控失效的目的，还可能使得基站机房1内温度继续上升导致影响基站设备4运行状况；如果预设时间小于5min，则可能导致误判，例如目前市场上出售的空调3基本上都是在开机后2-3min压缩机才开始工作，所以3分钟内可能检测不到温度变化，预设时间低于5min，无法准确判断是空调3损坏导致失效还是空调3正常工作但起效慢。优选的，预设时间可以为5-7min。
87.实施例5
88.如图1所示，本实施例提供了一种基站机房温控系统。如图1和图2所示，该温控系统包括：
89.室内温度传感器5，用于采集室内温度t
内
，并将信息发送给温湿度控制器9；
90.室外温度传感器6，用于采集室外温度t
外
，并将信息发送给温湿度控制器9；
91.室外相对湿度传感器7，用于采集室外相对湿度rh
外
，并将信息发送给温湿度控制器9；
92.新风系统2，用于在温湿度控制器9的指令下进行新风送风；
93.空调3，用于在温湿度控制器9的指令下进行制冷或制热；
94.温湿度控制器9，用于接收室内温度传感器5、室外温度传感器6和室外相对湿度传感器7的信息，加载并执行以上任一项所述的温控方法，控制新风系统2和空调3的开启或关闭。
95.进一步，温控系统还包括：
96.远程监控中心8，用于接收温湿度控制器9发送的室内温度信息、室外温度信息、室外相对湿度信息、新风系统2运行状况信息、空调3运行状况信息以及向温湿度控制器9发送人工控制指令；远程监控中心8包括服务器、数据库和在线监测软件。远程监控中心8，可以保证实时发现基站机房温控系统的问题，特别是对偏远地区和山地的基站机房，及时发现问题可以及时处理，避免因为高温或者极低温对通讯设备的损坏。
97.实施例6
98.在实施例5的基础上，本实施例对室内温度传感器5的位置进行详细说明。
99.一般情况下室内温度传感器5设置在基站机房1内顶板上，本实施例中为了使得室内温度传感器5采集到的温度信息更准确，将室内温度传感器5设置在与基站设备4差不多
的高度。具体的，如图2所示，基站机房1内的基站设备4高度为h，室内温度传感器5的高度为h，两者的关系为h》h≥h/2，优选为2/3h》h》h/2。
100.进一步，如图2所示，室内温度传感器5设置在靠近基站设备4背后的墙面上，并尽量靠近热源，使得采集到的室内温度t
内
更能反应基站设备4的实际温度，且不影响基站设备4的工作。
101.进一步，室内温度传感器5应避免受到新风系统2和空调3的直接影响，也避免安装在空气不流通的死角。