低能耗
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低能耗范文第1篇
【关键字】节能设计与施工
一、 前言
下面以实例说明节能设计在实际工程中的应用“中德被动式低能耗建筑示范工程”是住房和城乡建设部2012年国际技术合作项目，也是河北省乃至国内首家采用德国被动式低能耗建筑标准设计的公共建筑。本工程按国家三星级绿色建筑和德国被动式低能耗建筑标准进行设计。本项目由德国专家提供技术方案，河北省建筑建研设计院进行深化设计。
二、设置要求
在满足建筑内部舒适度要求的前提下，充分利用建筑物自身结构形式，保证护结构具有良好的保温隔热效果和气密性，采用高效的排风热回收装置让能源得到充分利用，最大限度的利用太阳能、风能、地热能等可再生能源和节能技术及设备，在建筑的整个生命周期内，以极低的能源消耗来运行。
三、主要采用的节能技术有
1.外墙保温技术，采用270L厚B级聚苯板加防火隔离带处理，使外墙传热系数小于0.15w/（O.k）；
2.屋顶保温技术，采用200L厚挤塑聚苯板，使屋顶传热系数小于0.15w/（O.k）；
3.±0.000以下外墙保温采用防水保温技术，避免热桥产生，选用泡沫玻璃保温层。
4.节能门窗技术：外窗及外门采用传热系数小于1.0 w/（O.k）的被动门窗，窗户玻璃采用low-e玻璃中空加真空三层（low-e6mm+12A+5mm+0.15v+5mm），窗框采用多腔塑钢或铝木复合技术框料；
5.可调节外遮阳技术：西向及南向外遮阳采用可调卷帘，夏天把热量挡在室外，冬天利用窗户得热；个别公共房间依据太阳光照强度，自动控制外遮阳下落高度。
6.建筑物自然通风技术：合理利用自然通风，过渡季节或休息日，自动打开采光井侧面天窗，热气流上行，建筑物内形成自然通风效应，降低能耗；
7.进出建筑物的管道及遮阳构件安装等，采用无热桥处理技术，避免了在建筑物内的结露霉污现象；
8.高强度钢筋技术：建筑物主受力钢筋采用高强度四级钢，减少钢材用量；
9.管网防渗漏技术：给水管道，采用涂塑钢管，有效避免管网漏水。
10.节水技术：选用节水洁具，例如，感应自闭龙头、小升数冲厕水箱等。
11.中水回用技术：建筑物内冲厕用水采用中水系统，场区内绿化灌溉用水采用中水系统水源，中水处理池位置在场区东南角地势低洼地带；
12.水量实时检测技术（和能耗监测共用一个平台）；
13.光热转换技术：太阳能热水系统，光热光电一体化，太阳能热交换器置于屋顶，集热面积305平米，水箱容积18m?。
14.绿化灌溉采用微观滴灌技术，高效利用水源，节约用水；
15.雨水蓄积技术：室外地面采用渗水蓄水地面，有效减少地表径流；
16.新风预冷（热）技术：新风系统采用地能预温，夏天可使空气温度从35℃降到26℃，冬天能从-5℃升到5℃；
17.新风系统高效热回收技术，热回收效率在75%以上；
18.空调主机采用变频技术，空调冷冻水系统，末端变流量智能控制技术，有效节约运行电能；
19.新风系统末端变风量，分层分区控制，节约运行电能；
20.采用地源热泵系统；
21.吊顶辐射供冷技术；
22.地下室光导照明技术，白天利用自然光供地下室照明；
23.太阳能光伏发电技术，总装机容量20KW。屋顶放置太阳能光伏板。层间窗饰玻璃，贴光伏发电膜，安装容量0.8kw；
24.综合能耗监测技术：各系统实时能耗及累计能耗情况一目了然，且及时分析节能潜力区域，为运行节能管理提供依据；
25.室内空气质量实时监测及新风自动控制技术：会议室等人员不固定的公用活动区域，利用空气品质检测反馈信息，控制新风风量。
26.智能照明控制技术：一层大厅、会议室公共活动房间采用智能照明控制技术，采用遥控多情景模式调节方式。
27.电梯制动能量回馈技术，使电梯制动时，产生的能量直接回馈电网，节约电能；
28.风环境模拟分析技术，保证建筑物过渡季节的自然通风；
29.建筑物每个房间的逐时能耗模拟分析技术，保证能耗满足被动式低能耗建筑标准要求；
30.行为节能技术：办公室内空调机照明的用电设备，人员离开后，在1～4分钟内自动关闭。
31.红外感应照明控制技术：走廊采用LED红外感应照明灯，根据人流控制灯具启闭，减少了声光控开关启动时的噪声，增加了控制准确性。
通过以上30多项节能技术。项目完成后，预计建筑物年一次能耗需求量，制冷小于15Kwh，采暖小于15Kwh，总能耗小于120kwh；与我国节能标准50%建筑相比，又节能81%，即节能90.5%，预计每年节约标煤224吨，减少二氧化碳排放586吨。
低能耗范文第2篇
关键词：医疗建筑；低能耗高舒适度；设计策略
中图分类号：TU246
文献标识码：B
文章编号：1008-0422（2013）07-0118-05
1.前言
医疗建筑是一种有着久远历史与人类的生存繁衍息息相关的建筑类型，它担当着维系人类健康，恢复人体机能的重要职责。它的发展是一个时期社会经济文化的反应。在倡导“低碳节能”和“以人为本”的今天，医疗建筑也必然是向低能耗和高舒适度的方向发展。
2.低能耗高舒适度型医疗建筑的内涵及特征
2.1低能耗高舒适度型医疗建筑的内涵
低能耗高舒适度型医疗建筑是和谐发展观和以人为本的思想下提出的，是社会经济发展的必然结果，是具有高效率的、规模合理、运作良好、可持续发展的医院，主要体现在对自然的尊重和对人的关怀上。所谓低能耗是针对目前医疗建筑的高能耗现状提出的。我国大型公共建筑耗电巨大。大量调查数据表明，医院作为一种公共建筑，其建筑能耗占医院总能耗的27%左右。如在保障医疗水平前提下，又减少能源消耗已成为医院建筑能源管理的重要问题。
医疗建筑应体现“以人为本”思想，充分考虑病人环境的舒适度问题，所谓高的舒适度包括两方面内涵：一方面是生理的高舒适度，即病房有一个恒温恒湿恒氧的健康环境；另一方面是心理的高舒适度，即通过室内外环境设计，给病人营造一个良好的心理环境空间，使病人保持心情舒畅，以利于病情康复。
2.2低能耗高舒适度型医疗建筑的特征
低能耗高舒适度型医疗建筑特征如下：
2.2.1健康空间：医疗活动中往往会产生大量的医疗废弃物和病菌，然而，患者则需要一个洁净、无污染的治疗空间。低能耗高舒适度型医院必须通过一定的技术手段，减少室内病菌污染源，实现医疗废弃物的“零”排放，来改善室内环境的品质。
2.2.2舒适环境：应充分考虑室内物理环境的设计，使病房中有最适宜的温度、湿度、通风、光照及声环境。利用立体化、网络化、生态化等多样化的绿化配置新技术，搞好医院建筑区域的绿化，有效防止噪声污染、光污染及大气污染，充分改善患者来院就医的环境，满足大家生理和心理上的需求。
2.2.3低能消耗：低能消耗是低能耗高舒适度型医院最重要的特征之一，低能耗技术主要包括两个方面：a.节约，即提高能源效率，减少能源丢失，如利用低能耗的屋顶柔和辐射采暖制冷技术、墙体保温技术、昼光照明技术等；b.开发，即利用可再生能源，如太阳能光伏技术、地源热泵技术等。
3.低能耗高舒适度型医疗建筑设计策略——以91医院为例
3.1项目概况
91医院位于河南省焦作市，系原160医院。医院内医疗区原有建筑多为4到5层，年代久远，为满足医疗使用，2007年起院方开始大规模改造建设医院。
医院总用地面积8.8万m2，其中医疗工作区规划用地约4.5万m2。新建建筑面积6.5万m2，其中综合楼（包括门诊、医技、住院）5.5万m2，精神专科楼1万m2，在建内科楼建筑面积2.5万m2，全部建成后医院日门诊接待人数可达1500人（见图1）。
综合楼地上十六层，地下一层。地下一层为车库、设备机房及附属用房。一层南面为门诊主人口，北侧为出入院口，西侧为儿科及妇科入口，东侧为急诊急救入口。门诊入口围绕大厅为挂号、收费、取药大厅，及接待、医保、为兵服务等。门诊大厅通过走廊与北侧住院大楼和医技楼相通，通过自动扶梯与电梯通向二层诊室。三层为麻醉科手术室、重症监护、病理科、血液科、血透中心及多功能会议室。四层一部分是手术室上设备层，一部分是住院部药房、肾内科病房、康复训练及预留技术用房。五层以上为各科病房，通过中间六部电梯到达住院楼层，每层分两个护理单元（见图2-图3）。
3.2设计目标
该综合楼制定的设计目标如下：（1）舒适性：保证良好的室内环境（温度、湿度和照度等）；（2）健康性：提高建筑室内外空气质量，促进使用者身心健康，加快病人康复；（3）低能耗：通过可再生能源的利用及建筑节能优化设计，使节能目标达到70%以上；（4）低运行排放：采用先进节能设备和优化给排水设计，实现建筑运行过程中二氧化碳和废水的低排放。
为了实现该综合楼的低能耗高舒适度，该项目通过建筑、结构、设备、管网、室内一体化设计和施工，使各个工种紧密配合，减少建筑的拆改，减少建筑垃圾的产生。同时可以从各个方面对建筑的能耗和舒适度进行技术整合，充分发挥技术集成的优势，实现低能耗高舒适度。
3.3低能耗高舒适度设计策略
3.3.1建筑布局与体形设计
3.3.1.1建筑朝向
91医院位于焦作，焦作市位于河南省西北部，该地区属暖温带大陆性季风气候，四季分明：春干多风、夏热多雨、秋高气爽、冬寒少雪。全市年平均气温14.2℃-14.8℃，日照2200-2400h。该地区建筑朝向对建筑的采光与能效有一定的影响，最佳朝向为南偏西、南向、南偏东。该综合楼借助有利布局使建筑正好位于南偏东，有利于建筑的采光与节能。
3.3.1.2优化体形系数
为了保证建筑的节能效果，尽量使建筑的形体简洁大方，以减少能耗的损失。通过体形系数计算公式算出医院综合楼的体形系数约为0.1，远小于节能标准，对建筑的节能起到了很好的作用。
3.3.1.3控制窗地比
窗地比也是影响建筑节能的一个重要因素，本设计中在满足自然通风和采光的前提下，并没有大面积的玻璃幕墙。对于普通病房考虑到病人及家属对采光及景观视线的需要，设计采用了较大的窗口与外界联系，由于隐私的考虑不宜过大。对于精神科病房，由于病人的特殊性，在满足基本采光需求的情况下尽可能减小窗户面积，同时还要做好安全防护措施以保证病人的人身安全。
3.3.2护结构设计
3.3.2.1外保温和干挂式外墙
由于建筑采用天棚式柔和辐射采暖形式，因而最佳的保温方式应该采用外保温形式。在建筑外墙外侧设置高密度保温板，再留出空气对流层，设置开放式的干挂外墙。建筑采用的保温材料为憎水性的保温材料，中间流动空气层能带走保温板上的凝结水，有效保证保温材料的长期干燥，确保其保温性能持续有效。空气层加上干挂的外墙，有很好的遮阳隔热作用，并有效防止了雨水侵入（见图4）。
3.3.2.2外遮阳
本建筑采用先进的遥控式外遮阳板，可以根据对采光的不同需求来调节遮阳率，同时可以调节室内的天然采光情况。使用方便健康，与传统的内窗帘遮阳相比有很大优势，避免了不同人推拉窗帘时而产生的灰尘扩散和病菌传染，降低交叉感染率（见图5）。
3.3.2.3断桥式保温窗
对于窗户的选择，采用了断桥优质铝合金或塑钢窗，窗玻璃采用LOW-E中空玻璃，在中空层添加氩气以增强其保温隔热的能力。同时对于门窗的细节构造给予充分考虑，避免冷桥的产生和冷风渗透（见图6）。
3.3.3剖面与材质设计
3.3.3.1降低层高
为了节约材料，建筑剖面设计时，最大限度的降低了层高，为了满足管线铺设的需求，对框架梁采用了预留管线孔洞的处理。这样不但节省了材料，还降低室内空间，对建筑的节能也起到了一定的作用。
3.3.3.2优化材料质感与色彩设计
病人对于医院建筑不同的材料质感与色彩而产生的心理感受是不同的，目前许多医院建筑都是采用白色的涂料或粉刷，色彩单调，虽然会给人以清新的感觉，但不免又会让人感觉冰冷，而且长期在白色的环境中生活和工作容易引起视觉疲劳和精神紧张。在91医院的设计中，墙面大胆的采用了红色，让人感觉充满活力。红色在色彩心理学上认为能促进血液流通，加快呼吸；焕发精神，加快低血压病人的康复，对麻痹、忧郁病患者也有一定刺激缓解作用（见图1）。
3.3.4生态景观与活动空间设计
医院大门的入口广场景观设计精心到位，八棵大银杏树形成的人行道美观大方，不仅观赏价值高而且人们可以在树下停留活动。医院综合楼西边和东北边留出生态景观区，为患者和家属提供良好的休养环境和活动空间。活动空间结合园林景观设计，假山、亭子、水景等设计别致有味（见图7）。
为了留出更多的绿地空间，本设计将停车场设置到地下，停车库上面为绿化带，停车位100个，加上综合楼地下100个停车位，基本满足停车要求。为了对绿化做出更多补偿，停车库的入口空间也做了立体绿化处理。
3.3.5室内环境控制
3.3.5.1通风、湿度、除尘一体化控制
医院综合楼采用先进的置换式新风系统来对室内通风、湿度与除尘的一体化控制。置换式新风系统是将室外的空气经过过滤、除尘、消毒、除湿、加湿等多级处理的新鲜空气以0.2-0.3M/S的速度从地面踢角或窗下的送风口送入室内。由于温度略低于室温，在地面形成新风湖，溢满房间的每个角落。新风随着人体及室内热源缓慢攀升，并将人体及室内的污浊空气带往高处，由卫生间或走廊顶部的排风口排出；新风连续下送上回，形成置换式使用（见图8-图10）。
置换式新风系统与传统空调相比较的优点是
①全置换式新风系统送风速度低，无风感、无噪音、无尘土搅动，健康卫生。
②自下而上的送风方式确保人体100%呼吸到新鲜空气，同时新风具备加湿、除湿功能，保证室内相对湿度控制在40%-60%的舒适范围内，远未达到饱和状态，故不会因空气与室内界面之间的温差而产生结露现象。
③新风自成系统、全排放，可以有效避免病毒交叉循环污染。
④湿度稳定，新风利用率高；通过能量置换系统减少室内能耗损失，设备成本和运行费用低。
3.3.5.2温度控制
天棚式柔和辐射采暖制冷：通过预埋在混凝土楼板中的均布水管，夏天通入18-21℃的冷水，冬天通入28-31℃的热水，对室内进行20-26℃的低温差辐射调节控制（见图11-图12）。
该系统最大特点：A.不再用空气作为冷热媒。解决了传统空调中空气既作为冷热媒循环使用，又供人呼吸的污洁混合问题。B.自控性强。冬天当室内接受较多太阳辐射时，室温会升高，室温与辐射温差减小，辐射强度自然降低，所需能耗减少，系统实现同步自我调控。当室温升至26℃，热辐射停止，功率降为零。夏天情况原理同上。C.热损耗很小。良好的护结构，将建筑热损耗降至最低。D.可利用地下水、土壤等作为冷热源。由于供水温度和环境温差小，故热泵工作效率很高。所需电能仅为通常所需电能的1/5-1/7。
3.3.5.3光环境控制
医院采用外遮阳板控制光线，外遮阳板装有自动遥控系统，可以根据室内光线需求进行调节，方便快捷而且不会有灰尘掉落。外遮阳板是伸缩式的，主要通过上下伸缩来改变遮阳和遮光面积，当遮阳板放下时，可以通过遮阳板上的小孔来获得微量采光。如果不需要任何室外光线，则可以将其完全放下，此时几乎没有光线透过（见图13）。
医院内部灯具全部采用LED节能灯具，在满足采光需要的同时，降低能耗。对于病房内部的夜灯，则采用高效节能的光控式夜灯，晚上光线较暗时，夜灯自动开启，白天光线通过窗户射入室内，夜灯自动关闭。
3.3.5.4声环境控制
良好的室内声环境是病人康复所必须的，对于病房而言，噪声应该控制在40分贝以下，该病房楼采用了高技术手段未控制噪声。
A.采用了22cm的加厚楼板，比普通楼板厚7cm，加厚层中选用陶粒混凝土，比普通混凝土的隔音、隔热效果要强许多，最大限度地隔绝了生活噪声。楼板由两种不同的材料构成，将两种不同材质的混凝土结合，对隔绝噪声更为有利。
B.内墙隔声优化：内墙采用轻钢龙骨加石膏板的结构，内空的部分填置岩棉和穿走管线，此种隔墙施工标准化成度高、速度快，且隔音效果好。
C.门窗隔声密闭：对于窗户的选择，病房采用了隔声性能较好的双层玻璃断桥塑钢窗户，为了提高窗户的隔音效果，缩小了窗户的可开启面积，同时可以有效防止冷风渗透。断桥的构造处理对于隔声也会起到很好的效果。病房门中间添加隔声材料，有效降低走廊内部噪声对病房的干扰。
D.同层排水降低噪音：医院采用同层排水系统可有效降低排水产生的噪声。排水采用HDPE管材，可大辐降低通过物体传播的噪音。墙前安装，假墙可有效隔离卫生间内的噪音。管道不穿过楼板，可防止噪音对楼下住户的干扰。同层排水系统采用相应的减噪措施后，噪音会从传统PVC隔层排水系统的65分贝，降至30分贝左右（见图14）。
4.低能耗高舒适度型医疗建筑评价
4.1舒适度评价
舒适度评价主要有两个方面，一方面是医院环境的心理舒适度评价；另一方面是医院环境的生理舒适度评价。对于生理舒适度评价主要是指病人和医生在医院内身体上所感觉到的舒适度，主要包括室内环境的温湿度和空气质量，可以采用环境参数统计调查的方法。心理舒适度主要是指医院室内外环境对病人和医生心理上的影响，对于心理舒适度则采用层次分析法与调查问卷打分的方法进行（见图15）。舒适度评价主要针对住院部的室内环境进行评价（见表1）。
评价方法为根据层次分析法制作出舒适度评价表，并根据表格进行问卷调查统计，得出舒适指标。本调查问卷通过对15名住院患者和5名医务人员进行打分，把其优良成度分为优、良、中、及格、差五等，分别赋予5分、4分、3分、2分、1分。把每个指标的各项得分相加得到指标的总得分，然后总得分除以最高分值即为该指标的得分率。最后把得分率乘以100，就是该项的百分制得分（见表2）。
通过对20份问卷调查评分进行平均计算，得出该医院各项舒适度指标的平均得分如下：声环境平均得分94分，热环境平均得分96.6分，光环境平均得分93分，空气质量平均得分98分，室内心理环境得分96分，室外心理环境得分92分。能过汇总得出该医院生理舒适度平均得分95.4分，心理舒适度得分94分。
4.2健康评价
一个洁净的环境，一个恒湿恒湿恒氧的环境，必然会给患者的康复具有促进作用，同时可以降低因二次污染而引发的感染。对于低能耗高舒适型医院的病房来说，必须具备其应有的健康空间的特征，主要包括清除卫生死角，减少易滋生细菌的设施、清除易掉落粉尘的设计等。健康评价就是在这种要求下，对病房的健康环境和因二次污染而引发感染的控制情况进行评价。本医院采用的外遮阳就比起传统布窗帘就有很好的防细菌滋生的功能，同时采用的同层排水也很好的清除了卫生死角（见图16）。
该医院医务人员对新老病房中，同类病情的感染率做了统计（见表3）。从统计的数据可以看出，从新病房楼建成后，同类病情的感染率有了降低，可见该病房楼的室内空间环境的健康性有了较大提高。
4.3节能评价
医院的冬季供暖经历了三次调整，最早采用自建锅炉供暖，由于锅炉能耗大且对环境污染大，后采用市政统一供暖。市政供暖虽然比锅炉干净卫生、污染小，但也存在许多缺点，如：不能自由调控温度，经常出现室内温度过高而造成能源浪费，或者是管道内水温不够而无法达到舒适温度。夏季医院一直采用空调制冷，能耗较大。如今医院新大楼采用的天棚式柔和采暖制冷系统，不仅能保证室内24h处于舒适温度范围而且能极大提高能源利用效率，节约能耗。通过对本医院新老综合楼的能耗对比可以看出新综合楼在采暖与制冷方面的能耗有明显变化。新综合楼因为建筑面积远远大于原有医院楼，总的采暖和制冷费用要高于原有医院楼，而单位面积的采暖费用和制冷费用却远远低于原有医院楼，节能效果有很大的提高（见表4）。
低能耗范文第3篇
【关键词】绿色通信 低能耗 节能减排 泛在绿色社区
1 引言
当前“绿色”成为人们越来越关注的焦点，绿色节能已成为当今世界的主题之一。在移动通信网络中，核心设备、动力系统以及基站等随着网络市场大规模的扩大而成倍增加，耗能巨大。研究与开发低能耗通信系统，是全球经济低碳化的一个重要组成部分。
2 绿色通信发展环境
2.1 国内外监管部门对绿色通信的态度
为推进绿色通信的实施，各国的通信监管部门都制定出台了各种标准。在我国，绿色通信还处在一个初级发展阶段，但我国政府已经意识到了环境、资源在竞争中的战略地位，并且也已经开始对通信绿色化进行初步的探索，由政府部门、运营商、设备商联合倡议共建绿色通信，呼吁电信行业降低能耗，推动实现单位GDP能耗大幅度降低。
2.2 运营商对绿色通信的态度
在政府有关政策指导下，我国整个电信行业绿色环保意识不断加强。电信运营商作为整个电信产业链的核心，已经逐步把“绿色电信”的理念纳入到自己的整体战略之中。因为节能减排对于运营商而言，不仅是一种社会责任，更是降低成本的有效手段之一，也成了企业在通信行业中增强竞争力的重要因素。
随着绿色节能技术的发展及相关产品的逐步推广应用，通信行业的能源消耗得以大大降低，各国运营商也推出各种利于绿色节能的通信产品与服务。国际上的主流移动运营商如沃达丰、Verizon无线等一致认同可持续性发展的重要，并且大多数已经在实施或更进一步加强“绿色通信”行动。继宣布绿色环保采购规范后，为进一步降低能源消耗和二氧化碳排放，Verizon已经确定了自己的能源消耗标准并据此采购新的电信设备。亚洲方面，韩国的SK电讯推行绿色能源计划，不断开发出具有环保理念的新产品和新服务，不仅节省了用户的时间，更减少了资源的消耗和浪费。同时，SK电讯还大力推广太阳能直放站以及低耗能、低辐射的电池，并开始了环保型基站的设计和建设。日本NTT DoCoMo一直努力节约能源，从1987年就开展“节约用电”活动，并积极在电信领域中引进新的再生能源，如太阳能和风能；而且在设施上，采用能源系统绿色设计、建筑物绿色设计等“绿色一体化”概念。
3 构建低能耗无线通信体系
3.1 设备级解决方案
通过对其现网诸多数据进行能耗重点分析，对于移动网络运营商，由无线站点构成的接入网功耗可达全网总功耗的75%以上；基于对蜂窝移动网络的分析指出，蜂窝网络的基站能耗可达全网能耗的80%。上述数据清楚地表明，无线接入网能耗在整个无线通信网络能耗中占有决定性比重，降低无线接入站点功耗、进行无线接入网能量优化，是实现绿色无线通信的重中之重。无线接入网主要由各类无线接入节点组成，其中基站（或Node B）是主要的能耗来源，基站系统的功耗几乎构成了无线接入网的全部能量开销。
通常来讲，移动通信基站由BTS设备、天馈系统、传输设备、整流器、蓄电池组、交流配电屏、变压器、空调和环境监控等组成。根据消耗主体的不同，移动通信基站能耗主要取决于在网设备数量及其功耗，同时也受限于网络负荷水平。目前在基站设备的节能降耗方面有很多卓有成效的解决方案，硬件和软件方面都采取了多种节能措施，主要包括：分布式基站、多模基站技术、多载波技术、载波和功放的智能关断技术等。同时，为实现无线通信网的低能耗，应该加快淘汰老旧高能耗设备，引入节能型基站主设备。
3.2 网络级解决方案
（1）规模应用先进网络技术
在网络演进过程中，积极应用软交换、高速光传输、PON、集群路由器、云计算、分布式基站等先进技术，提高设备利用效率，降低单位网络能力能耗，能够获得明显的节能成效。在移动网络建设过程中，还应该大力推广分布式“云基站”的应用。由于其射频设备端无需建设配套机房和空调，与传统基站相比，绿色分布式云基站每站每年可节电约5000千瓦时。此外，采用IP化的软交换技术，能够通过减少网络层级，实现扁平化组网，提高网络集约化水平和资源利用率，降低网络总体能耗。在传输网络方面，多快好省地完成大容量光传输网络的升级演进，也能获得很好的节能效果。
（2）发展分布式基站
良好的网络结构对基站节能大有裨益，这也体现在网络规划与建设的有效性上。分布式基站具有低成本、环境适应性强、工程建设方便的优势，尤其是在3G移动网络中，分布式基站得到了非常广泛的应用。其结构的核心概念就是把传统宏基站基带处理单元（BBU）和射频处理单元（RRU）分离，二者通过光纤相连。在网络部署时，将基带处理单元与核心网、无线网络控制设备集中在机房内，通过光纤与规划站点上部署的射频拉远单元进行连接，完成网络覆盖，从而减小能源消耗，降低建设维护成本，提高效率。
（3）集约化网络布局，积极推进网络基础设施共建共享
随着无线技术的发展和国家政策的调整，无线基站集约化具备了较多有利条件，包括“共建共享”和“节能减排”新要求、一体化基站设备和绿色配套设备的支持等。各运营商之间的共建共享，可减少传输线路和管道的铺设，避免电信基础设施重复建设，提高电信基础设施利用率，保护自然环境和景观，节约土地、能源和原材料的消耗。
低能耗范文第4篇
关键词：LEACH协议；随机分簇；最低能耗；剩余能量；网络生存时间DOI：10.11907/rjdk.162713中图分类号：TP312文献标识码：A
文章编号：16727800（2017）004004405
0引言 无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）[1]是由大量微型传感器节点自组织和自适应形成的通信网络，网络内的传感器节点自身具有感知、存储和处理数据的能力，可以将感知数据通过无线方式发送给用户。近年来，随着微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，WSN受到越来越多的关注，其在军事国防、智能家居、环境监测以及医疗等领域广泛应用。但是无线传感器网络的节点能量有限且不易进行实时更换，这使得如何更高效地利用有限的节点能量延长网络寿命，成为WSN中非常重要的设计目标。 分簇的网络结构可以方便地进行节点管理、资源分配以及负载均衡，所以分簇算法往往被用来进行优化无线传感器网络的能量消耗。其中最经典的分簇算法是Heinzelman等[2]提出的LEACH算法，相比于没有分簇的网络，LEACH算法可以延长网络寿命15%左右。但是，由于LEACH算法采用随机选择簇头机制，容易出现簇头节点过早死亡，从而导致网络能量消耗不均，降低了网络性能。 针对LEACH算法的不足，很多学者提出了新的算法以改进和提高LEACH算法的性能。文献[3]提出的LEACH-C算法采用sink节点统一管理网络节点和分簇的策略，并且根据节点剩余能量进行簇头选择，有效均衡了网络能耗，但是簇头选择机制只单纯考虑了节点的剩余能量会导致距离sink较远的节点成为簇头，加重了簇头的能耗。文献[4]研究了LEACH-C算法，提出改进后的pLEACH算法，pLEACH采用最优簇头思想等分圆形网络区域，每个区域内再进行簇头选举，下一轮选举簇头时，网络旋转一定角度形成新的分簇区域，有效避免了簇头节点集中在某一处的问题，但是依然存在簇头距离sink较远的问题。文献[5]中的EH-LEACH算法同样采用了最优簇头的思想，将网络划分为一个个网格，每个网格为一个簇，并且选择簇头时考虑了节点的剩余能量，有效均衡了网络能耗，但是该算法中最优簇头的划分没有考虑网络实时变化的因素，随着网络运行，最初的最优状态可能并非最优。文献[6]、[7]针对LEACH算法均是改进其选举簇头时的阈值，考虑了节点的剩余能量，而并没有考虑最优簇头以及簇头距离sink的距离。文献[8]提出的改进LEACH算法虽然选择簇头时考虑了节点的剩余能量以及节点位置信息，但没有考虑网络能耗决定的最优簇头的影响，一定程度上增加了网络能耗。文献[9]提出的M-LEACH算法根据网络能耗确定最优簇头，选择簇头时基于节点的剩余能量和上一轮节点消耗的能量来进行选举，该算法在一定程度上均衡了网络能耗，但是确定最优簇头时只考虑了簇头稳定传输阶段的能耗，并没有考虑簇头形成阶段的能耗，以及簇头距离sink的距离等因素，网络能耗还可以进一步降低。 本文在以上研究的基础上，针对LEACH算法的随机分簇和网络能耗不均问题提出基于最低能耗的改进LEACH分簇算法MEC-LEACH（Minimum Energy Consumption based LEACH）算法，利用最小化网络能耗决定网络分簇数，进而根据最优簇头概率以及簇头的剩余能量和簇头距离sink的远近来选择簇头节点，使得簇头能耗更加均衡，从而降低整个网络的能耗，延长网络寿命。
1LEACH算法 1.1算法流程简述 LEACH算法采用了“轮”的方式进行簇头的重新选择。每一“轮”运行过程主要分为两个阶段完成，分别为簇的形成阶段和稳定传输阶段[10]。在簇的形成阶段，每个传感器节点产生一个[0～1]之间的随机数，如果产生的随机数小于给定的阈值T（n），该传感器节点则广播成为簇头节点的消息，其它节点根据接收到成为簇头节点消息的强弱判断自己加入哪一个簇，并发送加入簇的请求消息至簇头，簇头接收普通节点的加入请求后，按照时分复用为每一个簇内的节点划分特定的时隙，再将时隙表广播至簇内的成员节点。簇内成员接收时隙表消息，在指定的时隙内发送数据给簇头节点。至此，簇的形成阶段完成。其中选择簇头时给定的阈值T（n）表达式如下：其中，p为簇头占节点总数的比例，n为节点个数，r为当前网络运行的轮数，G为最近轮内没有当过簇头的传感器节点集合。LEACH算法中，所有簇形成后，网络开始进入稳定传输阶段。簇内成员节点根据簇头分配的TDMA时隙，完成数据采集以及将数据发送给簇头节点。如果当前节点的时隙尚未到来，节点可以暂时关闭发送数据模块，进入睡眠状态，需要发送数据时再打开。簇头节点则在一轮运行时间结束前，一直处于接收数据状态。为了防止簇间干扰，每个簇内使用唯一的CDMA扩展编码进行通信。当簇头完成簇内成员数据的采集后将其与自身的数据融合并统一发送给sink节点，sink节点接收所有簇头节点的数据后再发送至用户，接着运行下一轮的过程[11]。
1.2算法能耗模型LEACH算法能耗主要来自两个部分，分别为节点接收数据的能耗和发送数据的能耗。其中传感器节点发送Lbit数据的能耗如下式所示[12]：式中，Eelec为无线电收发单位比特数据能耗系数；参数εfs和εmp分别表示自由空间能耗和多径衰落能耗中的功率放大系数；d为源节点与目的节点间的距离，d0决定了传输模型，如果节点传输距离超过d0，则传输能耗采用多径衰落，能耗与距离的四次方成正比，反之则采用自由空间模型，能耗与距离的平方成正比。d0可由如下公式得到：
1.3算法不足LEACH算法采用“轮”的思想，并且产生随机数的方式，使得所有传感器节点成为簇头的概率相同，可以有效均衡能量消耗。但是LEACH算法仍然存在以下不足：（1）随机产生的簇头节点可能出现节点剩余能量较低，由于簇头本身需要完成更多较普通节点的任务，所以较低的能量会导致该簇头过早死亡，同时如果距离sink节点较远的节点成为簇头时，远距离的数据传输同样加重了簇头的能耗，加速了节点死亡，从而降低了网络生存时间。（2）不同的网络规模下，分簇的数量应根据网络规模进行自适应调整。如果分簇过少，则会出现每个簇过大，簇内成员过多，簇头节点无法完成过多的数据处理，造成信息传输效率降低。分簇过多时，簇头节点过多，则出现网络大部分数据传输都是单跳的，这样失去传感器网络多跳的优势，不能达到延长网络寿命的目的。〖BT1〗〖STHZ〗〖WTHZ〗2MEC-LEACH算法针对以上不足，本文提出基于最低能耗改进LEACH的MEC-LEACH算法，利用最小化网络能耗得出最优簇头数量，然后均衡最优簇头概率、节点剩余能量以及节点距离sink的距离来选择簇头节点。MEC-LEACH同样分为簇的形成阶段和稳定传输阶段。
2.1簇的形成阶段 2.1.1最优簇头数量本文根据最小化网络能耗来计算最优簇头数，其中网络能耗由簇的形成阶段能耗与稳定传输阶段能耗组成。假设在M×M的网络区域内均匀分布n个传感器节点，网络分成k个簇，每个簇由一个簇头节点和SX（nkSX）-1个普通节点组成。网络传输能耗模型与LEACH算法相同，设传输数据为Lbit。在簇的形成阶段，网络的主要能耗来自3个部分，分别为：节点宣告成为簇头消息的能耗、普通节点加入簇内以及簇头分配TDMA时隙的能耗。其中簇头节点的主要能耗包含：开始广播簇头消息的能耗、接收簇内节点加入簇的能耗和广播TDMA时隙的能耗。根据公式（2）可以得出该阶段簇头的总能耗为：式中，d为簇头广播的距离，因为全网广播，所以采用多径衰落传输模型。dtoCH为簇内节点到簇头的距离。在该阶段簇内普通节点的能耗主要包含：接收簇头广播消息的能耗、发送加入簇的消息能耗和接收TDMA时隙的能耗。所以得到的能耗如下：稳定传输阶段，主要能耗来源于簇头数据收集和普通节点数据采集，以及簇头数据融合和发送数据给sink节点。其中簇头节点在稳定传输的每一帧能耗为：接收感知数据的能耗、融合数据的能耗以及发送数据至sink节点的能耗。所以可以得到总能耗为如下公式所示：其中，EDA为簇头融合单位比特数据的能耗，dtoBS为簇头到sink的距离，本文假设sink距离较远，采用多径传输。簇内普通节点在稳定传输阶段每一帧能耗主要来自发送数据给簇头节点，可以得出所有普通节点在稳定传输阶段的能耗如下：
2.2稳定传输阶段在稳定传输阶段，簇内成员节点根据自身的TDMA时隙，在指定时间内发送自身感知数据以及自身ID和当前剩余能量给簇头节点，簇头收集完簇内成员的剩余能量以及成员的稻菪畔⒑螅再将融合后的数据进一步发送至sink节点，sink节点根据最新的全网剩余能量可以计算出当前的最佳分簇和最优簇头概率，选择新一轮簇头时，再将该信息广播至全网。其它节点再根据自身能量选举簇头，以进入新的一轮网络循环运行。综上，MEC-LEACH算法的流程如图1所示。
3仿真结果与分析
3.1仿真环境与参数设定为了验证MEC-LEACH算法的有效性，本文采用Matlab仿真平台对本文算法与文献[5]EH-LEACH算法以及文献[9]中的改进LEACH算法进行了仿真和对比。分别从网络生存时间、网络总能耗以及sink接收数据量等方面进行分析和比较。实验网络环境假设为：在100m100m的正方形区域内均匀分布100个传感器节点，节点均为同构的且具有GPS定位装置。Sink节点位于网络外固定位置。表1为实验参数设定。3.2实验结果分析
3.2.1权重因子λ取值〖JP2〗MEC-LEACH算法簇头节点选择时需要考虑节点的剩余能量以及簇头距离sink的远近占簇头选举的比重，所以实验中分别对权重因子取不同值分析其对网络寿命以及网络能耗的影响，从而确定一个最优值。由式（16）中λ取值范围，分别对权重因子取值：0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0。实验结果如图2、图3所示。
可以看出，随着权重因子λ的增加，网络的存活时间逐渐延长，网络能耗逐渐降低，当λ=0.6时，网络总能耗最低并且网络存活时间最长。此后λ逐渐增大，网络存活时间下降而网络能耗也随之增加，可见权重因子取值0.6时，即选择簇头时节点的剩余能量占比60%，簇头与sink的距离占比40%时，网络性能相对最佳，寿命更长。下面分别对当λ取值0.6时，本文MEC-LEACH算法与其它的改进LEACH算法进行算法性能比较。3.2.2网络生存时间网络生存时间直接关系到网络性能好坏，本文借助统计网络内每隔一段时间存活的节点数目来衡量网络生存时间长短。3种算法的网络生存时间如图4所示。
可以看出，3种算法中，本文分簇算法最迟出现死亡节点并且网络生存时间最长，大约为1600s，相比EH-LEACH算法1200s和文献[9]的算法1350s，分别提升了约33%和19%。这主要因为，EH-LEACH算法和文献[9]的算法均没有考虑网络实时变化导致最优簇头的变化，导致网络分簇不均，簇头节点能耗不均衡。文献[9]虽然相比EH-LEACH算法在选择簇头时考虑了簇头上一轮消耗的能量，但没有考虑最优分簇以及簇头距离sink的远近，所以其相比EH-LEACH算法，网络生存时间提升并不明显，仍然没有本文的分簇算法生存时间长。3.2.3网络能耗网络系统总的能量消耗，可以衡量系统性能好坏以及网络能量消耗均衡性。3种算法对应的网络总能耗如图5所示。从图5可以看出，3种算法中，本文分簇算法网络总能耗最少，其次是文献[9]算法，EH-LEACH算法能耗最多。EH-LEACH算法中网络簇头个数始终不变，这样导致网络运行后期，有的簇内可能剩下的都是剩余能量较低的节点，加剧了节点死亡，增加了网络能耗。文献[9]同样没有考虑网络运行过程中簇头数变化的影响，同时簇头选择时没有考虑簇头距离sink的远近，距离sink较远的簇头能耗增加，导致其网络总能耗的增加。本文分簇算法由最小化网络能耗得到最优簇头，以及选择簇头时综合考虑节点剩余能量和簇头距离sink的远近，可以有效降低和均衡网络能耗。
3.2.4sink接收数据量通过对sink接收数据量分析，可以直观显示出网络的传输效率，进而衡量网络性能的好坏。3种算法的sink接收数据量如图6所示。
从图6可以看出，由于其它两种算法选择簇头节点时均没有考虑簇头距离sink 的远近因素，可能会出现距离sink较远的节点成为簇头节点，这样增加了簇头发送数据的能耗，以及发送数据的时间。所以相同时间内，EH-LEACH算法和文献[9]算法sink接收数据量均没有本文分簇算法多。此外，由于能耗不均，导致网络生存时间降低，相同时间内，本文分簇算法存活节点更多，发送数据越多，sink节点接收的数据也越多。网络运行至1600s左右时，本文分簇算法中sink共接收约203 000数据包，相比EH-LEACH算法（约137 000）和文献[9]的算法（约CM152 000），分别提升了48%和34%。
4结语 本文在分析LEACH算法的基础上，针对其随机分簇和簇头能耗不均的问题，通过最小化网络能耗来得到最优的分簇个数。在簇头节点选择上，考虑了最优簇头概率、簇头节点的剩余能量以及簇头与sink节点间的距离，使得剩余能量较高、距离sink较近的节点更容易成为簇头节点。仿真实验表明，相比其它的改进LEACH算法，本文提出的MEC-LEACH算法可以有效延长网络生存时间，降低和均衡网络能耗，提高网络sink节点接收数据量，进而提升网络性能。
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低能耗范文第5篇
在现代化信息化建设中，数据中心（机房）处于信息交互管理的核心位置。良好的机房环境是设备正常工作和延长使用寿命的基础。传统的机房监控与制冷方法是安装部分温湿度传感器与集中式降温空调，无法完全覆盖机房内所有区域，并且存在过度制冷与局部高温问题。大大增加了机房内非IT设备能耗，不满足可持续发展要求。
【关键词】信息中心 低能耗 优化
本文主要探讨传统信息中心机房过度制冷、局部高温与功耗过大的问题，并提出基于无线传感器网络的监控管理三层体系结构与分布式的全封闭冷通道精确送风系统。通过远程监控管理系统，可以实时监测机房内温度变化情况，并作出相应送风调节（调节包括空调功率与智能风阀）。
1 绪论
1.1 通信发展背景
数据中心能耗伴随着互联网、云计算、物联网等产业的发展和崛起，全球的数据量暴涨，数据中心作为终端海量数据的承载与传输实体也迎来了大发展时期。中国数据中心保有量将超过8万个，总面积将超过3000万平方米，但我国数据中心的绿色化水平低，能耗程度较高，大量数据中心没有对能源利用效率进行有效监控，数据中心的高能耗增加了企业成本，也造成了社会能源的浪费。有数据显示，近年来，互联网行业的“十二五”发展规划和通信业的“十二五”发展规划，对数据中心的节能改造均提出了要求，数据中心PUE值已经成为国家及数据中心行业越来越重视的性能指标。信息机房每时每刻都承担着大量的数据处理任务，各类IT设备和冷却系统需要不间断供电，因此相比同体量的办公建筑，数据机房的用电量非常大。
1.2 传统机房降温方式
目前，绝大部分机房采用集中式供冷方案，仅使用一个或多个大型的制冷空调降温，旨在使整体室温保持在一个较低的温度以保证通信设备的正常运转。但是这样粗放的降温模式也带来了显而易见的缺点。除制冷设备落后外，机房监控系统也亟待发展。目前许多机房监控采用的是 24 小时专人值守的传统管理模式，定时巡查机房内各种系统的管理模式。这种模式加重管理人员的负担，不能及时有效地排除机房内的设备故障，对事故发生时间和责任追究也没有科学的认定和分析。目前国内普遍缺乏机房管理的专业人员，在很多情况下不得不安排临时人员值守，对机房的无故障安全运行又是一个不利的因素。另外，长期在机房值守的管理人员，受机房设备产生的巨大噪音和电磁辐射，多数情况下没有适合的通风设备，管理人员的身体健康受到威胁。传统机房监控也缺乏预警和控制的设置，不能真正高效的实现预警功能。目前国内机房环境监控有以下几种形式：
（1）人工检测仪监测形式；
（2）集中监测形式。
2 总体结构
2.1 基于需求的整体方案结构
而现在机房空调一般有以下问题：冷却效果不明显，冷却不均匀，功耗大，送风不准确。如何满足机房空调的特殊要求，对机房的控制方式和管理都提出了挑战。本文就是在这样的背景下研究是机房空调利用效率更高的方法，并且结合无线传感器使机房空调实现远程管理和控制，满足机房环境需求、节能需求、可靠性需求。
利用散布在机房内的无线热传感器收集机房内各点的实时温度，通过无线传感器网将数据传送到中间级控制中心。控制中心将对数据进行初步处理（如数据融合，清洗等），并将初步处理过的数据传送到远程监控中心，实现机房的实时温度监控。利用该模型控制机房内空调进行有效降温。同时远程控制中心设有移动客户端，这可以使工程师们方便，快捷的查看机房状态，当发生事故时，第一时间了解事故的大概情况。
整体方案结构如图1所示。
2.1.1 机房
机房内设备主要包括温度传感器网以及智能风阀两个部分。温度传感器网负责收集机房内各点的实时温度，将数据汇总之后通过网络传输到中间级控制中心的数据处理设备处。智能风阀接收到中间级控制中心的控制设备传来的指令后，根据指令来实现智能化控制，通过控制风阀的开，关，旋转方向等变量来实现精密制冷。
2.1.2 中间级控制中心
中间级控制中心包含数据处理设备和控制设备两部分。数据处理设备负责汇总温度传感器网传来的数据，并进行初步的数据处理，包括数据融合以及清洗，进一步减少数据传输所带来的能量损耗。之后数据处理设备将处理过的数据上传到远程监控中心进行进一步处理。控制设备将用于接收远程控制中心下发的控制指令，并将控制指令递送到对应的智能风阀控制机构处。
2.1.3 远程控制中心
远程控制中心主要负责对数据的进一步处理以及下发控制指令。当中间级控制中心将数据传输到远程控制中心后，中心将会对数据进行进一步处理，并导入温度模型，建立出三维可视化的机房温度模型。并通过此模型得出优化降温方案并自动下发空调控制指令，以完成智能降温。机房管理人员将通过APP来查看机房的实时温度情况，当机房出现紧急事故时，远程控制中心将会把事故代码自动发送到APP上，这样工作人员可以在到达事故现场前就做好技术准备，极大程度减少事故所带来的损失。
3 主要模块
3.1 无线传感器网
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是计算机、通信、传感器、微机电系统和网络等多项技术相结合的产物，通过大量分布式传感节点协作实时地感知、采集和处理覆盖区域内的各种目标信息，以多跳自组的方式形成网络系统，由嵌入式计算资源对信息进行处理，利用无线通信技术将采集的信息发送到远程终端。ZigBee 适用于数据量通信不大，数据传输速率低，分布范围小，安全性要求较高，低功耗低成本的场合。它具有以下几个特点：
（1）极低的系统功耗；
（2）较低的系统成本；
（3）安全的数据传输；
（4）灵活的工作频段；
（5）灵活的网络结构；
（6）超大的网络容量。
基于以上特点，ZigBee 非常适宜作为传感器的无线通信网络。不但实现了数据中心低能耗的设想，并且可以全方位较为精准的检测机房温度环境，并作出分析。
机房设备的运行要求不间断，使得机房的维修和设备更新受到一定限制，机房产热也持续不间断。本方案计划利用ZigBee与温度传感器相结合的无线传感器网络对机房温度实行实时监测。通信机房里设备众多，种类多样，而且规模和结构各不相同，结合ZigBee无线通信协议的网络结构，把系统按照不同的功能需要划分为远程监控中心、协调器、路由器和终端节点四部分。
无线监测终端实现温度的采集，并通过以蓄电池为电源的ZigBee 无线通信网络上报数据，数据传输到路由节点并使得只要有无线路由信号覆盖到的地方，都可以随意放入一个终端设备节点加入这个网络，数据在路由节点经过简单的数据存储处理上传到中间级控制中心；中间级控制中心对数据进行融合与清洗，保证数据的有效性与利用率；经过中间级控制中心的数据通过串口、GPRS 等被送往远程监控中心可以实现与监控中心；远程控制中心通过分析如在一段时间内没有异常温度产生则向中级控制中心传输命令控制传感器每5秒采集一次数据。如果有异常温度产生，则连续采集。通过此方式可以大大节省能耗，达到数据中心高效节能目的。
3.2 机房制冷
3.2.1 分布式空调在本方案中的应用
调查显示国内外对此问题研究很少，数据中心仍然广泛使用集中式空调，这种制冷方式所采取的制冷设备彼此间完全隔离，不能合理调度，以至于可能出现部分设备工作在相反的制冷和加热状态，产生过制冷、局部极限高温等问题。
因此，我们提出了一种新型的空调系统――分布式空调系统。本系统将一个机柜设置为一个单元，每个单元包含三个子系统――控制系统、温度检测系统及智能风阀控制系统。温度检测系统用于检测机柜的温度。它主要是由两个温度传感器组成的，安装在机柜挡板上，一个安装在正前方，另一个放设置在左侧。安装较多的传感器是基于温度传感器安装得越多，所检测的周围温度越准确，越能使得周围的环境温度均匀，但是成本也会相应提高。
智能风阀控制系统，即机械系统按照工作空间的要求设计为盒状，由扇叶、电机等机械结构组成，它的作用是调节送风量。除了单元内的系统外，还有送风管道系统及空调总控制系统。送风管道系统的布置线路采用类似于网络中的总线结构，先铺设一根主管道（与空调总机出风口相连），再按各个工作位置的分布，铺设子管道，与各单元出风口相连。
4 方案优点
与传统数据中心降温方案相比，基于无线传感器网的全封闭冷通道精确送风系统优化方案具有以下优点：
（1）节能效率较高；
（2）实现远程监控；
（3）解决传统问题；
（4）发现问题及时。
本方案中采用分布式空调，实现精细管理、网格化管理，不同于传统集中式空调统一送风方案需要时时保证较大的空调功率，根据温度传感器采集的数据进行实时数据分析，若温度过高则通过控制中心减小空调功率和智能风阀送风量的大小，温度过低则采取相反的措施；在此优化方案下，可以极大地解放人力，不需专人24小时值班来防止数据中心出现故障或问题，在一定程度上减轻管理人员的负担，减轻工作人员受强辐射、巨大噪音影响。远程监控系统可根据数据分析自动、智能的进行空调功率及智能风阀的控制，并且可实现预警功能；移动终端APP实现远程故障监控，可在环境产生强烈变化时，远程收到故障代码，提早了解机房问题出处并及时提出解决方案；并且可帮助管理人员实现远程管理，提供更好的优化方案。 基于无线传感器监控方案，可实现预测系统问题或故障功能，对于局部高温等问题进行预警式处理，避免突况直接导致设备单板不在位中断业务，出现故障，影响客户使用。
5 结语
本文从传统集中式降温空调的缺点入手，提出了基于无线传感器网、分布式空调的综合降温方案，以解决“局部高温”，“过度制冷”等问题。并设计了系统的监控系统，提出了远程监控的思想。并将预测与控制相结合，进一步完善降温方案，将信息中心降温方式推向可持续发展。
本文主要做了以下几个方面的研究：
（1）从无线传感器网技术以及分布式空调技术的研究中，探索出了一种根据传感器网数据进行控制的全封闭冷通道精确送风系统。该系统可以有效解决传统制冷方案存在的局部高温，过制冷等问题。同时引入反馈机制，实时改变空调功率以减小能耗。
（2）鉴于传统机房解控系统不完善，只管不控的问题，我们提出了监控管理三层体系结构。通过三层结构，极大地节省了人力，解决了机房维护人员少等问题。
（3）利用Airpak对传统机房降温方案进行仿真，探究局部高温产生原因，以及寻找相应的解决方法来指导我们的降温系统设计。
（4）实现数据中心机房热环境局部热点区域的预测，数据来源于实时更新的无线传感器网络系统。提前发现局部高温概率大的区域，提前介入降温。
（5）我们更从，实时控制空调功率，及时预测，改善无线传感器网发送消息规则，远程控制，数据融合几个关键性技术进一步减少能源消耗以及人力消耗，将信息中心推向可持续发展。
由于机房监控预警话题较新，特别是机房热环境的局部热点区域发现领域以及精准控制这两个方面，目前没有一个公认相对可靠完善的方案。所以我们的方案更多地还是在理论方面，投入实践仍需要大量的现场测试以确定整个系统的可靠性。
