[发明专利]一种交互式通信机房节能型电能计量装置及方法

摘要

一种交互式通信机房节能型电能计量装置包括：外壳、ARM控制器、存储模块、传感器系统、电能计量模块、继电器模块和传输模块，ARM控制器与存储模块、传感器系统、电能计量模块、继电器模块和传输模块连接，传感器系统与空调控制板和空调变压器连接，电能计量模块与电流环连接。其中，传感器系统包括：空调温湿度采集器、室外温湿度采集器和传感器防雷电路。本发明解决了运营商通信机房的电能细分计量问题，能够实时采集和监控机房设备的运行与用电情况。

主权项

一种交互式通信机房节能型电能计量装置，其特征在于，包括：外壳(100)、ARM控制器(200)、存储模块(300)、传感器系统(400)、电能计量模块(500)、继电器模块(600)和传输模块(700)，所述ARM控制器(200)与存储模块(300)、传感器系统(400)、电能计量模块(500)、继电器模块(600)和传输模块(700)连接，所述传感器系统(400)与空调控制板和空调变压器连接，所述电能计量模块(500)与电流环连接；其特征在于，方法包括以下步骤：步骤1、通过电能计量模块(500)的交流感应环采集系统(530)同时采集通信机房总能耗，及三大类通信设备能耗的四种能耗数据，包括有功功率，视在功率、有功电能和视在电能，把寄存器中的数据传输到ARM控制器(200)中；步骤2、所述ARM控制器(200)对采集的原始寄存器数据，根据电表芯片(510)的校准值EC和溢出状态，进行分析计算，得出三大类设备细分的电能和功率数据；步骤3、采集温度，湿度，设备工作状态信息，具体如下：步骤3‑1、所述传感器系统400通过对通信机房的环境温湿度的读取，所述空调温湿度采集器(410)采集机房空调的出风温度T1和T2，所述室外湿度采集器(420)采集室外温湿度H2以及蓄电池恒温柜温度T3和T4；步骤3‑2、所述继电器模块(600)采集设备工作状态，空调1的开关状态1，空调2的开关状态2，自然冷源风机系统的开关状态，蓄电池恒温柜小制冷空调的开关状态，48V排氢风扇工作状态；步骤4，根据采集的功率、电能、温湿度和设备工作状态，ARM控制器200依据设定的逻辑，做节能控制，具体如下：步骤4－1、设置门限的温度，其中门限1的温度为：28度，门限2的温度为：35.99度，门限3的湿度为：76％，门限4的温度为：36度，门限5的温度为：37度，门限6的温度为：40度；步骤4－2、当室内温度与空调1和空调2均低于门限1时，关闭全部制冷设备，电能计量模块500仅采集通信设备能耗，此时的PUE降为最低值PUE＝1，全部制冷设备停止工作后，机房温度严密监控中；步骤4－3、当室内温度与空调1和空调2温度在门限1与门限2之间时，当室外温度小于室内三个平均温度2度时，装置启动自然冷源系统，关闭空调1和空调2，在一年的11月到次年的4月均可使用，电能计量模块500采集设备能耗和自然冷源系统能耗，PUE较低，在PUE＝1.1‑1.2左右；步骤4－4、当室内湿度超过门限3时，关闭自然冷源系统，开启空调1和空调2，保证通信机房的湿度小于门限3，防止静电产生，这时机房电能计量通信设备负载和制冷设备负载，PUE在1.5‑2.5之间波动；步骤4－5、当室内温度、空调1和空调2温度超过门限4时，启动空调1，当室内温度继续上升超过门限5时，启动空调2，控制通信机房的温度小于门限5，这时机房电能计量通信设备负载和制冷设备负载，PUE在1.5‑2.5之间波动；步骤4－6、当机房温度大于门限6，启动告警装置，同时打开自然冷源系统、空调1和空调2，实时通过传输模块700通知网络管理中心，上站维修空调；步骤5、通过全量数据采集，ARM控制器200通过无线通信模块720，把数据上传到云平台，进行大量的分析处理，最终达到检查通信机房PUE值，制冷设备的健康分析，节能效果分析，电能统计与报表，具体如下：步骤5‑1、原始数据实时计算处理入库，数据实时更新，保持同步；步骤5‑2、汇集报表，分钟数据，小时数据，日报数据，月报数据，并将各种数据分析处理，通过图表的形式展现出来。步骤5‑3、电能计量分析，节能分析，报表，天气温度汇总，节能量计算，历史数据对比，能耗分析预测，为通信机房运营提供精准的数据支持；步骤5‑4、分析能耗数据，提供PUE值，形成标准能耗图表，提供能耗管理建议；步骤5‑5、电能计量校准，电表数据分析，确保电表运行精度，运营管理保证；步骤5‑6、告警，通信机房异常能耗，通信机房空调故障导致高能耗低制冷效率，管理节能，防止偷电及设备异常故障。保障通信机房实时监控，确保出现故障第一时间发现解决，把意外损失降到最低。