移动通信基站节能系统的研究与设计

【摘要】：目前移动通信网络正迅速发展，日益增长的市场需求催生了基站的建设，因而导致基站能耗的迅速增加。基站能耗的一个重要来源是基站空调，如何降低空调能耗是实现基站节能的关键。另外，随着基站的数量增多，基站的维护与管理负担日益加重，如何对基站进行高效的管理是一个亟需解决的问题。因此，本课题围绕着基站节能与管理的需求，设计出移动基站的节能系统，并进行软硬件的验证性测试。 本文首先介绍当今移动基站的能耗以及相应的节能措施，针对基站空调能耗大的问题，结合基站内外环境的实际情况，提出采用智能新风节能系统来部分替代空调，对基站的环境温度进行控制，从而降低空调的工作时间以达到节能的效果。另外，本文还分析了当今的物联网技术，并针对基站的人员考勤，故障报警，防盗等管理问题，提出应用物联网技术进行综合管理。 在充分的可行性论证的基础上，本课题设计出基站节能系统的硬件电路，包括：核心控制模块、温湿度检测模块、挡板电机驱动模块、风机电机驱动模块、空调控制模块、故障检测模块、时钟模块、人机交互模块、图像采集模块、SD卡存储模块、灯光控制模块、人体检测模块、IC卡读写模块以及网络模块。 在硬件平台的基础上，本课题进行了相应的软件设计，包括底层单片机和ARM的软件设计以及控制管理中心的上位机管理软件的设计。最后，对系统进行软硬件的综合测试。测试结果表明，本课题所设计的移动通信基站节能系统能够满足当今移动通信基站节能减排、高效管理的需求。 【关键词】：移动通信基站 节能技术 智能新风节能系统 物联网
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析10-13
• 1.2.1 绿色通信的研究现状与分析10-11
• 1.2.2 基站节能技术的研究现状与分析11-12
• 1.2.3 物联网的研究现状与分析12-13
• 1.3 主要研究内容13-15
• 第2章 智能新风节能技术15-24
• 2.1 智能新风节能的可行性分析15-16
• 2.2 智能新风节能系统的工作原理及性能指标16-20
• 2.3 智能新风节能系统的系统结构20-22
• 2.4 本章小结22-24
• 第3章 智能控制器硬件电路设计24-44
• 3.1 智能控制器的总体设计24-27
• 3.1.1 智能控制器的技术指标24-25
• 3.1.2 主控制板的总体设计25-26
• 3.1.3 功能扩展板的总体设计26-27
• 3.2 智能控制器分模块设计27-43
• 3.2.1 单片机模块27-29
• 3.2.2 功能扩展板 ARM 核心模块29-30
• 3.2.3 温湿度采集模块30-31
• 3.2.4 挡板驱动模块31-32
• 3.2.5 风机驱动模块32
• 3.2.6 空调控制模块32-33
• 3.2.7 掉电检测模块33-34
• 3.2.8 实时时钟模块34-35
• 3.2.9 按键输入模块35
• 3.2.10 液晶显示模块35-37
• 3.2.11 串口通信模块37-39
• 3.2.12 人体检测模块39
• 3.2.13 IC 卡读卡模块39-40
• 3.2.14 图像采集模块40-42
• 3.2.15 SD 卡读写模块42
• 3.2.16 网络控制模块42-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第4章 系统软件设计与总体测试44-55
• 4.1 主控制板的软件设计44-47
• 4.1.1 主控制板的软件流程44-45
• 4.1.2 正常工作情况下的节能控制机制45-46
• 4.1.3 出现故障情况下的控制机制46-47
• 4.2 功能扩展板的软件设计47-48
• 4.3 数据管理中心的上位机软件设计48-49
• 4.4 系统的安装调试49-52
• 4.5 系统测试52-54
• 4.6 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-61
• 个人简历61

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