通信運(yùn)營商為了節(jié)能減排，降低基站耗電，近十年來陸續(xù)安裝了不少智能通風(fēng)系統(tǒng)。這些智能通風(fēng)系統(tǒng)在探索節(jié)能減排的方法上起到了積極的作用，并根據(jù)使用經(jīng)驗不斷做了改進(jìn)，工藝質(zhì)量也不斷得到提升。到了近幾年，通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)在通信基站的節(jié)能減排中扮演了重要的角色。然而由于早期的經(jīng)驗不足以及工藝水平、研發(fā)能力等原因?qū)е庐a(chǎn)品存在缺陷，尤其是其中的控制器成了短板，經(jīng)常出現(xiàn)不能正常啟動、無法正常聯(lián)動空調(diào)或者空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)一起工作等情況，導(dǎo)致整機(jī)無法正常使用。

而這些早期產(chǎn)品基本失去了技術(shù)支持，維修難度大，改換其他品牌控制器又可能存在一定的兼容問題，而且成本也不低。鑒于近年來各運(yùn)營商基站基本已覆蓋動環(huán)監(jiān)控，在這里提出一種機(jī)械部分直接接入動環(huán)監(jiān)控的低成本改造方法，使得老舊智能通風(fēng)系統(tǒng)僅需很少的改造成本就能擺脫控制器故障的困擾。而新建時也可直接考慮采用這種方法，可以減少控制器的成本并減少故障環(huán)節(jié)。

1. 智能通風(fēng)系統(tǒng)簡介

傳統(tǒng)意義上的基站智能通風(fēng)系統(tǒng)就是一種通風(fēng)裝置。通過利用基站室內(nèi)外的溫差而形成熱交換，依靠大量的空氣流通，有效地將基站內(nèi)的熱量迅速向外遷移，實現(xiàn)室內(nèi)散熱。采用控制器自動判斷室內(nèi)外環(huán)境條件，并與空調(diào)聯(lián)動工作，從而大幅度降低電能消耗和營運(yùn)成本、延長空調(diào)使用壽命。

圖1

智能通風(fēng)系統(tǒng)主要是由控機(jī)器、進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)、出風(fēng)風(fēng)機(jī)，室內(nèi)外溫度探測器、室內(nèi)外濕度探測器、交流接觸器等組成。如圖2所示。

圖2

通風(fēng)系統(tǒng)智能部分主要控制功能為：1、允許用戶設(shè)定溫濕度參數(shù)。2、檢測室內(nèi)外溫濕度數(shù)值。3、對比檢測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的對比結(jié)果，選擇性啟動通風(fēng)系統(tǒng)或啟動空調(diào)。

2. 改造可行性分析與思路

國內(nèi)廣泛采用中興、大誠及愛默生智能監(jiān)控系統(tǒng)。雖然監(jiān)控系統(tǒng)有著各種各樣的組網(wǎng)方式及形形色色數(shù)據(jù)采集方式，但無論怎么變其最基本處理量都包含：遙信、遙控、遙測、遙調(diào)量等最基本數(shù)據(jù)的處理。（本文以中興ZXM10動力集中監(jiān)控系統(tǒng)為例進(jìn)行分析）

中興前置數(shù)據(jù)采集部分由多功能一體化監(jiān)控設(shè)備MISU（新產(chǎn)品還有ESIU、SISU等）組成，其主要完成對基站的動力設(shè)備和環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)控的工作。該終端設(shè)備能提供16路DI、16路AI測量和8路DO控制。比對上文中通風(fēng)系統(tǒng)控制器的功能，具備逐項替代能力。

總體思路為：脫離（拆除）通風(fēng)系統(tǒng)控制器，保留進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)，通過加裝繼電器進(jìn)行開關(guān)動作，而繼電器接入DO通道進(jìn)行控制；室外溫度傳感器接入AI通道進(jìn)行檢測，（原有室內(nèi)溫濕度傳感器和空調(diào)默認(rèn)已接入）。通過局端配置參數(shù)和公式來判斷基站環(huán)境是否滿足工作條件，并根據(jù)判斷結(jié)果通過DO通道選擇性控制風(fēng)機(jī)或者空調(diào)運(yùn)行。

改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖3。

圖3

3. 具體改造實施

3.1中興監(jiān)控MISU設(shè)備提供可接入的通道情況

3.1.1 16路AI的測量通道。（測量范圍如下：直流電壓：0~+5V，測量精度：≤0.5%。直流電流：0~20mA，測量精度優(yōu)于0.2%。）

3.1.2 16路DI的測量通道，（測量范圍：0~24V，高電平域值電壓≥2V，低電平閥值電壓≤0.8V。）

3.1.3 8路DO輸出，8路DO均為繼電器觸點(diǎn)輸出，其中，第1~4路輸出的繼電器觸點(diǎn)容量為10A/250V；第5~8路輸出的繼電器觸點(diǎn)容量為0.3A/30V。

3.2目前基站通道使用情況

3.2.1 AI使用8個通道（三路交流電壓、三路交流電流及溫濕度各一路）

3.2.2 DI的測量通道使用了5個（門磁、水淹、煙感、2臺空調(diào)狀態(tài)）

3.2.3 控制通道DO使用了 3個（空調(diào)2臺，煙感1個）

3.3通風(fēng)系統(tǒng)改造通道選用

3.3.1 2路DO，用于風(fēng)機(jī)開關(guān)；

3.3.2 1路DI，用于監(jiān)測風(fēng)機(jī)狀態(tài)；

3.3.3 2路AI通道，用于監(jiān)測溫濕度；

附加設(shè)備：在原安裝動力監(jiān)控的基站加裝一個室外溫度傳感器（由于精確度以及接線方式等原因，不建議利用原通風(fēng)系統(tǒng)室外溫濕度傳感器），主要用于對室外溫度進(jìn)行采樣，加裝一個12V直流繼電器，用于對風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制。

4. 參數(shù)配置及功能實現(xiàn)

4.1. MISU對通風(fēng)機(jī)及空調(diào)進(jìn)行控制。MISU通過控制DO通道，使MISU產(chǎn)生一個12V控制電壓，從而驅(qū)動12V繼電器接通通風(fēng)機(jī)運(yùn)行。同樣道理，MISU可通過驅(qū)動ACB3控制器或紅外控制器以及通過智能接入方式控制空調(diào)開關(guān)機(jī)。

4.2. 風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的確認(rèn)。通過對風(fēng)機(jī)控制繼電器對開關(guān)吸合來對風(fēng)機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行取樣。或利用MISU的DI通道對風(fēng)機(jī)控制電壓進(jìn)行取樣。當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時DI通道就會得到一個電壓值，經(jīng)過公式換算便可得到風(fēng)機(jī)狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)時此時電壓為0，經(jīng)過換算就可得到風(fēng)機(jī)停機(jī)狀態(tài)。

4.3. 通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)開關(guān)機(jī)聯(lián)動控制。通過對空調(diào)及及風(fēng)機(jī)控制表達(dá)式的修改就可以達(dá)到風(fēng)機(jī)的自定義開關(guān)機(jī)及空調(diào)的協(xié)調(diào)控制。以下以某基站為例進(jìn)行說明：

其表達(dá)式解譯如下。

空調(diào)開機(jī)：當(dāng)室內(nèi)溫度大于30度時并風(fēng)機(jī)及空調(diào)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，發(fā)送控制命令。

空調(diào)關(guān)機(jī)：當(dāng)室內(nèi)溫度小于28度時，并空調(diào)處于開機(jī)狀態(tài)發(fā)送關(guān)機(jī)命令。

圖4

風(fēng)機(jī)開機(jī)：室內(nèi)溫度大于24度并小于30度，并室內(nèi)外溫差大于等于2度，空調(diào)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，或室內(nèi)溫度大于35度發(fā)送開機(jī)命令。

風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)：當(dāng)室溫小于22度或室溫大于30度，風(fēng)機(jī)處于開機(jī)狀態(tài)發(fā)送關(guān)機(jī)命令。

圖5

5. 改造評估

5.1. 簡化結(jié)構(gòu)，提高穩(wěn)定性。

改造前的溫控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，安裝過動環(huán)監(jiān)控的基站空調(diào)還有可能存在著多級控制，一旦通風(fēng)機(jī)或是中興監(jiān)控雙方任意一方出現(xiàn)故障都將影響空調(diào)運(yùn)行，甚至?xí)l(fā)生空調(diào)爭控。多級控制也增加了故障點(diǎn)，自然增加了故障發(fā)生的機(jī)率。改造后的通風(fēng)系統(tǒng)，因監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)機(jī)械部分都相對比較穩(wěn)定，故障率有很大改善。

5.2. 實施方便，節(jié)約成本。

舊通風(fēng)系統(tǒng)改造僅需增加兩個繼電器對進(jìn)、出風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，增設(shè)室外溫濕度傳感器檢測室外溫濕度。改造所增加元器件采購方便，成本不高，安裝難度小。而新建時若直接按改造方式建設(shè)，則可去免除智能控制器，按當(dāng)前價格估算每套設(shè)備（每站）可以省卻投資控制器投資約2000元左右。

5.3. 功能完善，改變靈活。

利用該辦法改造的通風(fēng)系統(tǒng)完全可以達(dá)到原先的檢測控制功能，并且參數(shù)修改方便（上例中參數(shù)僅作參考，實際可根據(jù)需要進(jìn)行修改）。

5.4. 狀態(tài)檢測明晰，分析更加方便。

下面以某基站某日全天的測試曲線進(jìn)行說明。圖6 為室內(nèi)外溫度曲線走勢圖（藍(lán)色為室內(nèi)溫度曲線紅色為室外溫度曲線），圖7 為風(fēng)機(jī)開關(guān)機(jī)曲線，圖8 為空調(diào)開關(guān)機(jī)狀態(tài)曲線。

圖6

圖7

圖8

分析：從圖5中可以看出白天氣溫走勢成一個幾字形走勢，于14時達(dá)到高峰。對應(yīng)地從圖6可以看出通風(fēng)系統(tǒng)工作正處于這個幾字形的凸出部分。亦從圖A可以看出室溫度始終保持在25度左右。從圖C可以看出空調(diào)則一直沒有工作。由此證明通風(fēng)系統(tǒng)能對基站機(jī)房恒溫發(fā)揮作用。

結(jié)論

以上改造應(yīng)該說是比較成功的。當(dāng)然在監(jiān)控系統(tǒng)本身中斷的情況下無法監(jiān)控基站設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)及空調(diào)自然也無法控制。所以對于環(huán)境要求比較高，但監(jiān)控傳輸不穩(wěn)定的站點(diǎn)不妨考慮另一方案，即將原先通風(fēng)系統(tǒng)智能控制器的控制功能全部移植到MISU中，利用MISU本地控制風(fēng)機(jī)和空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)。目前各動環(huán)監(jiān)控廠家已有朝這個思路研發(fā)，個別廠家已有試驗產(chǎn)品。

（本文編自《電氣技術(shù)》，作者為胡元清。）