[发明专利]一种独立通信基站内部温度预测方法

权利要求书

1.一种独立通信基站内部温度预测方法，其特征在于，包括步骤：根据太阳与独立通信基站的位置关系，太阳辐射热量对独立通信基站墙体产生的辐射强度，以及独立通信基站外综合温度，建立一独立通信基站热物理模型，根据该模型，得出独立通信基站内部的平均温度值；

设在时间t内独立通信基站内设备产生的对流换热量、基站墙体热阻、内外墙面比例系数、基站内外流体温度不变，由传热学推导出t时间内的稳态换热公式，即通信基站热物理模型为：

其中：Q(t)表示在t时间内，单位时间通过墙体表面的对流换热量；R表示基站墙体热阻；F表示基站传热墙体表面的面积；h₁表示流体对基站内侧墙面比例系数；h₂表示流体对基站外侧墙面比例系数；t_in(t)表示在t时间内，基站内流体温度，即基站内平均温度；t_out(t-t_d)表示在t-t_d时间步长内，基站外流体温度，即基站墙体外侧综合温度；t表示时间步长；t_d表示墙体延时时间。

2.根据权利要求1所述的独立通信基站内部温度预测方法，其特征在于，所述太阳与独立通信基站位置关系由太阳赤纬角、太阳高度角、太阳对独立通信基站的有效照射时间、太阳方位角四个参数确定。

3.根据权利要求2所述的独立通信基站内部温度预测方法，其特征在于，所述太阳赤纬角按照Coper方程计算得到：

其中，δ为太阳赤纬角，单位为度，春分和秋分时δ＝0°，夏至时δ＝23.45°，冬至时δ＝-23.45°；n为1年中的日期序号，从1月1号开始起数，n＝1，每往后加一天，n＝n+1；

所述太阳高度角是指太阳光线与地表水平面之间的夹角，其计算公式如下：

sinα_s＝sinθ×sinδ+cosθ×cosδ×cosω；

其中，α_s为太阳高度角，0≤α_s≤90°；θ为独立通信基站纬度角，通过GPS测量获得；δ为太阳赤纬角；ω为时角，根据真太阳时得到；

所述太阳对独立通信基站的有效照射时间的计算公式如下：

由于日出日落时太阳高度角α_s＝0°，则:

ω＝arccos(-tanθ×tanδ)；

根据时角上午ω＞0°，下午ω＜0°，得到日出和日落时角分别为:

ω₁＝arccos(-tanθ×tanδ)；

ω₂＝-arccos(-tanθ×tanδ)；

根据真太阳时t₀和时角ω的计算公式，得出日出时间T₁和日落时间T₂，二者之间的时段即为有效照射时间：

所述太阳方位角是指太阳光线在独立通信基站水平面上的投影和当地子午线的夹角，其计算公式如下：

其中，γ_s为太阳方位角，单位为度，当太阳在正南方向时，方位角γ_s＝0°，正南以西γ_s＞0°，正南以东γ_s＜0°。

4.根据权利要求3所述的独立通信基站内部温度预测方法，其特征在于，根据真太阳时得到所述ω的计算方法是：

ω＝15×(12+t₀-t)；

其中t为北京时间，t₀为中国区域的真太阳时；

t₀＝(120-longitude)/15-e/60；

其中,120表示中国地区的北京标准时间的经度为120°；longitude为独立通信基站地点的地理经度角；e为时差,由下式计算得出:

e＝0.0172+0.4281×cosβ-7.3515×sinβ-3.3495×cos(2β)-9.3619×sin(2β)；