通信机房降温节能企业专利的战略布局上.docx
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通信机房降温节能企业专利的战略布局上
通信机房降温节能企业专利的战略布局（上）
成都技术支持工程师：
郑国全（原创）
一、通信机房的范畴：
通信机房是指我国三大通信运营商中国电信、中国移动、中国联通所属的通讯网络、数据中心机房以及配属的无线或是有线基站等等的统称，通讯网络耗能的特点主要是消耗电能。
二、通信机房降温节能的意义：
根据统计数据分析，通信机房基站的耗电中，降温耗电比例大约是总耗电50%以上；通信机房基站在运行过程中，各类型设备因为耗电会产生大量的热量，这些热量必须要尽快的送出机房基站，否则由于热量的积累会造成机房基站内设备的损坏。
所以提高机房降温效率，减少机房降温耗电是实现我国节能减排任务，达到中央制定的可持续发展目标的一个重要途径；同时对降低运营商的运行成本，增加运营商的经济效益也有重要益处。
1度电可折算为0.33kg标准煤；1kg汽油可折算为1.4714kg标准煤；1kg柴油可折算为1.4571kg标准煤；国家实行对每节约1吨标准煤资助300元以上奖励的政策。
三、对通信机房降温节能技术的要求：
1、综合性：
要综合的来考虑在目前机房基站中采用哪一种节能技术，即从当地环境、气候条件、技术能力、现有设施等等方面进行评估，例如当地缺水，肯定就不能选用水蒸发式冷气机方案；地处南方，空气潮湿，就需要设置预先除湿设施等等。
节能必须从长期性着手，忌讳短期、临时行为。
2、安全性：
在通信机房基站中，所有节能工作的开展，必须是以确保通信安全和设备的正常运转不伤害其使用寿命为前提，要确保通信设备和通信网络的畅通无阻，不允许试用任何哪怕有一点可能对通信安全和设备的正常运转带来危害的技术处置方法，
3、成熟性：
成熟性是节能技术能够在通信机房基站中可以推广应用的必须具备的特征，没有经过验证的、不成熟的技术方案不能在通信机房基站使用，所有节能技术方案就必须进行非常充分的论证评估，并且必须有经过现场验证，有测试数据、有结论。
4、经济性：
成本很高，节电不省钱的技术方案不要采用，比如虽然采用这个
方案后有节电效果，但是增加了不少的人力成本，或是平时运行需要增加耗资较大的辅助材料等等情况的都不适宜在降温系统中使用。
5、先进性：
技术方案必须具有先进性，是代表了未来技术发展方向的，不会是落后技术很快面临被淘汰；产品有正规检测报告，有生产许可证。
四、当前通信机房在使用的主要降温技术：
1、机房专用精密空调；
1）什么是机房精密空调？
机房精密空调是针对现代电子设备机房设计的专用空调，它的工作精度和可靠性都要比普通空调高得多。
通信机房中摆放计算机设备及程控交换机产品等，由大量密集电子元件组成。
要提高这些设备使用的稳定及可靠性，需将环境的温度湿度严格控制在特定的一个范围。
机房精密空调可将机房温度及相对湿度控制于正负1摄氏度，从而大大提高了设备的寿命及可靠性。
2）机房为什么需要精密空调？
通信设备的正常运转离不开恒温恒湿的机房，这些设备工作过程中会产生热负荷，同时对温度或湿度的变化又非常敏感，这可能会给通信系统带来巨大危险。
精密空调系统的设计是为了进行精确的温度和湿度控制，精密空调系统具有极高的可靠性，保证系统终年连续运行，并且具有非常好的维修性、组装灵活，可以保证通信机房四季正常运行。
3）机房精密空调与普通空调的区别：
A、传统的舒适性空调主要是针对于人员设计，送风量小，送风焓差大，降温
和除湿同时进行；而机房内显热量占全部热量的90%以上，它包括设备本身发热、照明发热量、通过墙壁、天花、窗户、地板的导热量，以及阳光辐射热，通过缝隙的渗透风和新风热量等。
这些发热量产生的湿量很小，因此采用舒适性空调势必造成机房内相对湿度过低，而使设备内部电路元器件表面积累静电，产生放电从而损坏设备、干扰数据传输和存储。
同时，由于制冷量的（40%～60%）消耗在除湿上，使得实际冷却设备的冷量减少很多，大大增加了能量的消耗。
机房精密空调在设计上采用严格控制蒸发器内蒸发压力，增大送风量使蒸发器表面温度高于空气露点温度而不除湿，产生的冷量全部用来降温，提高了工作效率，降低了湿量损失（送风量大，送风焓差减小）。
B、舒适性空调风量小，风速低，只能在送风方向局部气流循环，不能在机房形成整体的气流循环，机房冷却不均匀，使得机房内存在区域温差，送风方向区域温度低，其他区域温度高，发热设备因摆放位置不同而产生局部热量积累，导致设备过热损坏。
而机房精密空调送风量大，机房换气次数高（通常在30～60次/小时），整个机房内能形成整体的气流循环，使机房内的所有设备均能平均得到冷却。
C、传统的舒适性空调，由于送风量小，换气次数少，机房内空气不能保证有足够高的流速将尘埃带回到过滤器上，而在机房设备内部产生沉积，对设备本身产生不良影响。
且一般舒适性空调机组的过滤性能较差，不能满足计算机的净化要求。
采用机房精密空调送风量大，空气循环好，同时因具有专用的空气过滤器，能及时高效的滤掉空气中的尘挨，保持机房的洁净度。
D、因大多数机房内的电子设备均是连续运行的，工作时间长，因此要求机房精密空调在设计上可大负荷常年连续运转，并要保持极高的可靠性。
舒适性空调较难满足要求，尤其是在冬季，通信机房因其密封性好而发热设备又多，仍需空调机组正常制冷工作，此时，一般舒适性空调由于室外冷凝压力过低已很难正常工作，机房精密空调通过可控的室外冷凝器，仍能正常保证制冷循环工作。
E、机房精密空调一般还配备了专用加湿系统，高效率的除湿系统及电加热补偿系统，通过微处理器，根据各传感器返馈回来的数据能够精确的控制机房内的温度和湿度，而舒适性空调一般不配备加湿系统，只能控制温度且精度较低，湿度则较难控制，不能满足机房设备的需要。
综上所述，机房精密空调与舒适型空调在产品设计方面存在显著差别，二者为不同目的而设计，无法互换使用。
通信机房内必须使用机房精密空调。
4）机房精密空调的特点：
A、显热量大；
B、潜热量小；
C、风量大、焓差小；
D、不间断运行、常年制冷；
E、送回风方式较多；
F、静压箱送风；
G、洁净度要求高；
2、机房智能通风；
1）智能通风的工作原理：
通信机房基站内电气设备耗电运行就会发热，所以全年内每天都需要空调工作降温来保持室内温度，但是冬、春及秋季的早晚时段室外低温便可散热降温的有利条件被忽视,从而导致电能的浪费、营运成本居高不下。
智能通风系统充分利用机房基站室内外的温差而形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将机房基站内的热量迅速向外转移，实现机房节能降温，大幅度降低电能消耗来减少营运成本、延长空调使用寿命。
2）技术指标：
3）技术性能：
3、水蒸发式冷气机；
1）工作原理：
机房用蒸发式冷气机是基于直接蒸发冷却空调技术，利用空气与水接触，
水蒸发吸收空气中的热量的原理。
蒸发式冷气机中核心元件就是填料（一般称为湿帘），水泵从蒸发式冷气机的蓄水池中把水送至位于填料顶部的布水器，布水器把水均匀的喷淋在填料上面，进风机送进来的空气与水在填料中做充分接触，最终多余的水又流回到填料底部的蓄水池。
如此循环，填料的吸水性、抗菌性、降温性、除尘性等重要性能都能对直接蒸发冷却效果起到良好作用。
2）工作过程：
3）型号规格：
4）系统功能和特点：
4、智能新风水帘系统；
1）系统原理：
智能新风水帘节能系统以先进的温湿度控制理论作为设计依据，具有显著的节能效果。
温湿度控制理论是以空调系统中的“风系统”为理论依据，结合大自然的能量与自动化控制理论进行改造，在保证机房温湿度及洁净度的前提下，实时的比较机房室外空气的温湿度状况，当温度低于某一个设定值时，开启进风单元的新风风门，风机启动，将机房外的冷空气吸进机房，关闭机房空调，应用大自然的能量达到最佳的节能效果。
2）降温原理：
节能风机降温原理是：
水分蒸发时带走周围的热量，从而使空气的温度降低。
其工作原理是：
通过风机抽风，机内产生负压，空气穿过湿帘，同时水泵把水输送到湿帘的布水管，水均匀的湿润整个湿帘的接触面，而且湿帘的特殊角度使水流直接流向空气进风一侧，吸收空气中大量的热量，使通过湿帘的空气降温，同时得到过滤使送出的风变得凉爽且清新。
未蒸发的水落回底盘，形成水路循环。
当水位下降到设定位置时，会自动打开进水阀补充水源，水源补充到位后会自动停止进水。
3）控制原理：
控制方式为无源控制，当室内外温湿度满足风机开启条件时，节能控制模块首先进风机状态是否是开，对未开的风机下达开机命令。
当节能控制模块判断风机已经开机后，排风设备也随即开启。
当引入的新风达到降温目的后，进风机会自动关闭，把机房的温湿度控制在一个需要的区间内，进风机不是每天24小时都是在工作。
风机工作状态取样采用的是隔离取样方式，空调与风机等设备是否工作工作可以通过风机电容带电与否做判断，为了实现安全无源的控制取样目的，把风机工作设定为高电平，不工作设定为低电平，通过光耦的转换，高电平转换为COLSE，低电平转换为OPEN，达到电源取样隔离的目的。
4）与精密空调的联动控制：
本系统采用控制空调的RemoteOn/Off专用接点的方式或按键脉冲来控制空调的开关机，所以要求空调应具备RemoteOn/Off专用接点或开关机按键，若不具备则需要增加中间继电器进行空调电源的控制。
5）进风设计原理：
只要室内外存在一定温差，新风节能系统就能在节能控制模块控制下，引入室外低温空气以使室内温度恒定在要求温度以内，不同季节室外温度也有很大差距，温度从零下—10度--32度，湿度根据机房要求55--75，节能效果突出的月份是10月至次年3月。
进风机设计原则是：
⑴在机房安装许可的条件下，进风口越低越好；⑵进风面应尽量安装在不被太阳西晒的地方；⑶根据机房条件，尽可能的多设计一些进风口，以保证风口的风量均匀；⑷进风管道越短越好。
6）排风设备的设计原则：
⑴排风口应高于进风口并安装在进风口对面，一般高于机房地面2米；
⑵规则机房（正方形或是长方形机房）尽量考虑使用被动式排风（即密封效果好的排风方式，防止空调运行时热风从排风口倒灌）；
⑶若使用主动排风，排风量必须小于进风量，一般为进风量的50%--80%；
⑷若机房条件许可且有必要的情况下，排风口的数量尽量多一些。
五、目前我国该领域专利技术的大致分布状况：
目前在通信机房基站的降温节能技术领域，是以安装新风空调和水蒸发式冷气机为主，专利技术的分布区域是在我国的沿海地区，比如浙江、江苏、山东、上海、广东以及福建地区，该领域95%以上的专利都是这些地区的企业或是院校所拥有，企业以福建澳蓝实业有限公司及浙江、江苏一些公司为代表，它们从20世纪的90年代就开始在该领域从事开发研制，至今已经超过25年了，确实成果累累，在上面介绍的技术领域里面，这些厂家已经挖掘梳理了多年，不管是在系统设计、产品研发、材料替换、安装运行等等方面都取得了大量专利技术，后来者要想在这些领域申报专利困难比较大，特别是想拥有这些领域的核心基础专利技术更是十分不易。
随着新兴降温节能技术的兴起，西部地区以重庆、成都为代表的企业在通信机房基站的降温节能领域正发力追赶，专利的申请量也在不断飙升，后劲发展值得期待。
六、为什么企业要搞专利战略布局？
在知识经济逐渐成为新经济模式重要支柱的今天，通过技术创新，以自身拥有的创造性智力成果对所在行业领域形成受专利法保护的技术垄断，正成为越来越多企业获取市场优势地位争取更大市场份额更多经济利益的重要途径。
企业的专利战略，正是从企业角度出发，以专利资源获取经济价值最大化为目的，规划如何根据专利制度的特性与功能，在市场中建立持久有利的竞争地位。
对中国企业来说，走在技术创新之路上，选择正确的专利战略，不仅为这些企业提供了与诸多世界知名企业共同参与国际竞争的条件与成功机会，也是现代企业优化资源配置和集约经营重要特点之一。
从更宏观的角度看，作为国民经济的组成要素，企业采取何种专利战略会很大程度决定一个国家相关行业在国际市场上形成的竞争能力。
企业专利战略不仅仅只是着眼于对自己产品和技术的保护，还必须具备开发、利用及挖掘创新发明价值的功能，具备拓展市场份额、抢占更多企业生存空间的能力，也有提升企业形象，增强企业在技术合作谈判及市场竞争中掌握充分的“话语权”的作用。
再简单的说，制定的专利战略如果能够达到“霸占住所有道路，让别人无路可走”这种效果，这个战略就是大大成功的战略。
通过专利战略的合理制定与实施，可提高企业主动运用专利规则与专利制度为我服务的能力，强化具有自主知识产权的技术创新活动，企业获得最大最佳的利益。
专利战略的操作方式方法主要有：
1、设置专利网，以专利集群的形式来保护自己的核心技术，并依据情况对侵权行为作出必要反应：
或谈判、或诉讼；
2、控制、转让、许可相结合的专利经营，就是让躺在资料室的死专利“活”起来，让公司拥有的所有专利给公司创造财富创造效益；3、专利技术标准化：
让专利技术成为某一项行业的技术标准，这就让专利技术做到了利益最大化；4、外围专利包围基础专利，在常用的通用技术领域，由于国外企业起步早，技术力量雄厚，该领域的核心（基础）专利都被它们所掌握，我们就可以采用外围专利包围基础专利的方式，争取最后取得和基础专利持有人相互许可，相互授权的方式以避免我们向这些国外大公司上缴大额专利许可费情况发生。
对一般国内企业来说，专利战略主要需要考虑设置组合专利问题，就是如何以专利集群的形式来对企业的核心专利进行更好的保护，对侵权行为做更有力的反击，拓展企业的市场份额，有效的压制竞争对手。
从早期专利竞争态势看，主要体现为单项专利之间的竞争，但是人们很快意识到，仅仅依赖单项专利竞争对企业的发展和运作存在着太大的风险，为了确保企业核心技术的安全，进而弥补单个专利的缺陷，企业必须要从单项专利的战术性竞争向专利群的战略性竞争转变，才能保证企业立于不败之地。
专利是“法律”和“技术”结合的产物，从竞争防范角度讲，它更多的是靠“法律”而不是“技术”来阻止他人仿制以确保自己专有，专利的特点就是以公开技术换取法律保护。
鉴于市场的复杂性和专利法本身的特性，如果想仅仅依靠一个专利去独占市场肯定是不行的，其中的道理不难明白：
实现一个市场需要产品的功能可以有多种不同的技术方案，硬件方案不同，软件方案也有很多不同，如果要想在市场上有效的保护自己防范竞争对手，唯一的方法就是将这些可能的技术方案全部分别申请专利，从而形成一个“专利群”，“专利群”战略的核心是对目标市场的法律“合围”，就是围绕企业的核心专利进行布局设置。
专利群设置以发明专利为好，实用新型效果较差，但是实用新型专利的授权时间短，也有一定的防范作用。
专利群中有一~几项是实际用于生产的，其余多数主要用于战略防御当然也是可以随时进攻。
专利群由若干具有内在联系的专利构成，其特征就是围绕一个产品生产它的所有的N种技术方案方法，不是有N项专利就可以叫专利群，相互间如果没有内在有机联系的都不能称之为专利群。
市场需要的是某种具有特定功能的产品，专利法不保护功能（专利文件中，功能性语言也不受专利法保护），只保护技术方案。
专利是技术制式和技术标准的基础，以标准指导市场，用专利垄断和巩固市场，这是目前所有全球顶级公司都在采用的方法，知识产权比知识本身重要，技术标准比技术本身更加重要。
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七、专利战略布局的含义及方法
1、专利战略布局的含义：
专利是企业知识产权中科技含量最高的要件，专利布局是指对企业某一技术主题的专利申请进行系统筹划，以形成有效的专利技术层面的精细排列组合，而达到自已预想的目的结果；如果把这种布局行为提升到战略层面，实质上就是在进行整个公司专利的布局筹划，是在把所有技术主题的专利申报统一规划。
2、专利战略布局的方法：
图1大致描述了企业专利战略布局的一般方法，当然具体操作过程中有一些不同，图1仅是作为参考。
瑞典的OveGranstrand教授早前把专利布局划分为6种模式：
1）特定的阻绝与回避设计
2）策略型专利
3）地毯式专利布局
4）专利围墙
5）包绕式专利布局
6）组合式专利布局
图1
3、有效的专利布局方法：
最有效的专利布局方法就是组合式，也是我们称之为专利群的布局方法。
这种方法的特点是：
以一个本技术领域的基础专利为核心，再辅以无数个次要专利作为对这个基础专利的充实或是维护，从设计、工艺、外观、安装、材料、工程等等方面来进行补充、完善，夯实基础的核心专利，这种布局的好处是可以最大程度的阻绝竞争对手的侵袭，保护公司现有市场地位。
根据我国现行的专利法规，一个专利文档只能包含一个专利技术，所以采用多个专利申报的方式，从多角度多方位进行专利申报效果是最好。
图2
图2中红色是代表核心基础专利，兰色是代表次要围绕专利，兰色要尽可能多的围绕红色进行布置，只要对红色有补充有说明有延伸都算数。
八、如何做好技术领域专利的战略布局？
1、扎扎实实的做好技术分析：
1）关键技术的特点分析，区分出基础专利和外围专利；
2）技术的名称、解决的问题、技术效果、还存在的问题、对问题的解决方法等；
3）掌握关键技术公司的实力分析：
4）掌握其关键技术的公司、该公司对其的垄断情况、专利授权的商业模式；
5）专利技术分析（含同族专利）；
6）专利的主要功能和解决的问题、是否存在其他解决方案，该专利是否有技术问题、以及在此基础上的改进方案；
2、做好专利文档的检索：
专利检索是一个非常重要、绝对不能省略减少的首要工作。
对准备申报的专利技术，应该一开始就在专业的专利文档检索平台进行仔细检索。
检索过程需要经验和技巧，是要靠时间和耐心的累积才能稍有心得。
检索完了以后，对这些专利文档要进行仔细分析、对比，如果申报的技术方案与其中某一个或是某几个存在高度相似，这个准备申报的专利前景就非常令人担忧。
专利检索应该围绕下述范围进行：
1）与方法保护相关的专利、与产品保护相关的专利；
2）申请人（竞争对手）分布及特点；
3）关键专利技术的定量及动态分析；
4）关键专利技术的年度分布、申请人分布和法律状态；
5）了解竞争对手不同年度对技术的关注；
6）关键技术领域的专利布局状态；
7）专利点挖掘，关注关键技术领域的重要及关键专利点；
8）分析基本专利、开发从属专利；
9）外围专利的改进以及创造性关键专利的突破；
3、做好相关技术论文的检索：
论文搜索：
这个工作也是非常重要。
对准备申报的专利技术，应该在网络上进行反复搜索，这里推荐两个主要的搜索平台：
XX文库和豆丁网。
这两个数据库里面，基本包含了目前我国各个技术领域的最新技术论文，中间有很多的技术方案值得我们学习和借鉴，在此基础上再和检索到的专利文档进行分析对比，准备申报的专利技术文档其授权前景肯定就会变得光明起来。
（待续）
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