機房節能控制方法
2023-11-04 02:10:32 2
專利名稱：機房節能控制方法
技術領域：
本發明涉及機房節能控制方法。
背景技術：
目前我國經濟飛速發展，但是伴隨經濟發展帶來的巨大的能耗問題一直存在，我國在能 耗降低技術方面一直落後於發達國家。巨大的能耗問題已經成為了國內經濟能否長期持續穩 定發展的一個重要問題。目前在各類安裝有機房專用空調的通信機房，因通信設備運行的需求，機房必需保持恆 溫和恆溼，此外還有防塵的要求。由於通信機房內的設備不斷產生熱量，為了達到恆溫、恆 溼及防塵的環境要求，目前機房內均採用專用的空調系統進行控制。由於是密閉的機房，為 了達到控制要求，精密空調必須一年365天24小時的連續運轉，就連寒冷的冬季機房內的空 調系統依然在運轉；導致機房空調能耗巨大，提高了通信機房的運營成本。在眾多用電支出 中，空調的用電費用佔有相當大的比例。有調查發現，在有專用空調的機房中，僅精密空調 運行耗電就佔其電費總量的50%以上；而在為數眾多的基站、模塊局、接入網等小型機房中， 空調用電基本上佔總用電的60%左右，且這類小型機房多採用商用或家用空調，其穩定性較 差，常因斷電或故障停機而導致機房高溫。目前常規的節能控制系統在室外溫度達到要求時即啟動節能系統，存在以下缺陷1、 沒有合適的效果評估。在季節交替時，會發生節能系統與空調頻繁切換，反而增加了 能耗，使得空調容易產生故障。2、 缺少對節能系統自身設備的監控，也沒有相應的應急處理方案，導致系統部件出現故 障後系統運行紊亂，影響機房環境安全。3、 多數系統僅在室內外存在溫差後啟動，缺少對空調投入數量的控制，也沒有在空調無 法運行時抑制機房內高溫的應急處理方案。4、 對空調的監控不理想，僅通過信號採集的直接判斷，難以判斷空調的真實運行狀態。發明內容本發明的目的在於，提供一種機房節能控制方法，以降低能耗，解決節能系統與空調頻 繁切換運行的問題。
為達上述目的，本發明採用如下技術方案 一種機房節能控制方法，包括以下步驟假設機房內存在兩臺空調，首先設定以下數值雙機製冷上限溫度值T1;雙機製冷下限 溫度值T2;單機製冷上限溫度值T3;單機製冷下限溫度值T4;單機制熱上限溫度值T5;單 機制熱下限溫度值T6;雙機制熱上限溫度值T7;雙機制熱下限溫度值T8;各設定值間的大 小關係為T1〉T2〉T3〉T4〉T5〉T6〉T7〉T8;室內溫度以TO表示；當兩空調進行製冷控制時，若TKT0，則兩臺空調都開機；若T2〈T0《T1，如果當前為兩臺空調開機，則保持兩臺空調開機；否則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T3〈T0《T2，則一臺空調開機和一臺空調關閉；若T4〈T0《T3，如果當前為兩臺空調關閉，則繼續兩臺空調關閉；否則一臺空調開機， 一臺空調關閉。進一步地，還包括以下空調製熱控制步驟-若T5〈T0《T4，則兩臺空調都關閉；若T6〈T0《T5，如果當前為兩臺空調關閉，則繼續兩臺空調關閉，否則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T7〈T0《T6，則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T8〈T0《T7，如果當前為兩臺空調開機，則保持兩臺空調開機，否則一臺空調開機， 一臺空調關閉。若T(XT8，則兩臺空調開機。進一步地，還包括一平衡兩臺空調的運行時間的控制步驟，分別對兩空調的運行時間進 行累加，在需要選擇打開的空調時，先打開累積時間較小空調，需要關閉空調時，先關閉累 積時間較大的空調。進一步地，當只有一臺空調可以運行時，其製冷控制步驟如下 若T3〈T0，則一臺空調開機；若T4〈T0《T3，如果當前為空調關閉，則繼續空調關閉，否則一臺空調開機； 若T5〈T0《T4，空調停機。進一步地，還包括如下一制熱控制步驟若T6〈T0《T5，如果當前為空調關閉，則繼續空調關閉，否則空調開機；
若T0《T6，則空調開機。進一步地，還包括一空調故障判斷步驟，其判斷過程如下在採用脈衝控制模式下控制空調開機時，若以每次開機控制間隔1分鐘，開機控制三次 後仍沒有開機狀態回饋，在開機60分鐘後，如果室內溫度T0大於雙機製冷上限溫度值T1， 則判定該空調存在開機故障。進一步地，還包括一空調故障判斷步驟，其判斷過程如下在採用脈衝控制模式下控制空調關機時，若以每次關機控制間隔1分鐘，關機控制三次 後仍沒有關機狀態回饋，則判定該空調存在關機故障。進一步地，還包括一空調故障判斷步驟，其判斷過程如下在保持控制模式控制空調開機或關機時，若開機或關機控制發出1分鐘後沒有開機或關 機狀態回饋，則判定該空調存在開機或關機故障。進一步地，還包括一溫度傳感器故障判斷步驟，其判斷過程如下如果檢測到室內、室外的溫度傳感器輸出的信號不在其信號輸出範圍內，則判斷該溫度 傳感器故障，同時關閉新風機組或熱交換器，開啟一臺或兩臺空調。 進一步地，還包括一煙霧感應器告警判斷步驟，其判斷過程如下偵測是否存在煙霧告警，當出現煙霧告警後，對其進行復位即解除煙霧告警，暫停數秒 後，判斷是否還存在煙霧告警，如果存在，則提示煙霧告警，否則繼續進行煙霧告警偵測。進一步地，還包括一過濾器告警判斷步驟，其判斷過程如下設定一過濾器告警時間， 當風機運行且壓差計告警時，開始計時，當該計時值大於過濾器告警時間時，產生過濾器告 警信號，此時停止風機，直到過濾器更換完成並將過濾器的告警復位。進一步地，所述T1等於36。C， T2等於32X:、 T3等於28。C、 T4等於26。C、 T5等於12 'C、 T6等於10'C、 T7等於8。C、 T8等於6'C。進一步地，當沒有空調可以運行時，其製冷控制步驟如下當因空調故障導致室內溫度 過高時，如室外溫度低於室內溫度2度或2度以上，則啟動風機或熱交換器；當因市電故障 導致空調無法運行，如室外溫度低於室內溫度2度或2度以上，且風機或熱交換器為直流電 源供應，啟動風機或熱交換器。進一步地，當因空調故障而沒有空調可以運行時，如果室內溫度過高，採取以下製冷控 制方式如果當前的室外溫度低於室內溫度2度或2度以上，啟動風機或熱交換器。進一步地，當因供電故障導致沒有空調可以運行時，如果室內溫度過高，採取以下製冷控制方式如果當前的室外溫度低於室內溫度2度或2度以上，且風機或熱交換器為直流電
源供電時，啟動風機或熱交換器。 本發明具有以下優點1、 解決了空調頻繁切換運行的問題，保證節能系統運行時的有效性。2、 增加了對溫度傳感器的故障判斷，解決了因溫度傳感器故障而造成的環境危險。3、 根據智能判斷煙霧傳感器告警算法，排除周邊環境對煙感造成的誤告警，解決了誤告 警造成系統停機。4、 解決了壓差計(檢測過濾器使用情況)告警給系統運行造成的不穩定。5、 解決了在新風機或熱交換器無法運行時，對機房內兩臺空調投入的數量控制，使空調按需運行。
具體實施方式
一種雙空調機房節能控制方法，本方法實施例中系統的硬體環境包括控制終端、位於機 房內(室內)的兩臺空調、風機、壓差計、熱交換器、溫度傳感器、煙霧感應器等。其中兩 臺空調用於機房內的製冷或制熱。風機用於從機房外(室外)引入新風或者將室內空氣排出。 壓差計用於測量風機的風壓是否正常。熱交換器用於室內、室外空氣交換時的熱量交換。溫 度傳感器用於測量室內和室外的溫度。煙霧感應器用於感應室內是否存在煙霧。控制終端與 兩臺空調、風機、壓差計、熱交換器、溫度傳感器、煙霧感應器通信連接，用於發送控制指 令至相應的設備，例如開關控制指令等，並採集相應設備輸出的信號，如空調、風機、熱交 換器的開機關機回饋、壓差計輸出的壓差信號、溫度傳感器輸出的溫度信號、煙霧感應器輸 出的煙霧告警信號等。在此需要特別說明的是，本實施例中提及的風機、壓差計、熱交換器、 溫度傳感器、煙霧感應器等，僅僅為本發明方法優選實施例的組成部分，並不構成對本發明 的限制。首先設定以下數值 雙機製冷上限溫度值T1; 雙機製冷下限溫度值T2; 單機製冷上限溫度值T3; 單機製冷下限溫度值T4; 單機制熱上限溫度值T5; 單機制熱下限溫度值T6; 雙機制熱上限溫度值T7;
雙機制熱下限溫度值T8;以上各溫度設定值間的大小關係為T1〉T2〉T3〉T4〉T5>T6〉T7〉T8;對各設定值更 改須滿足上述關係，否則設定無效。本實施例中T1=36°C， T2 = 32°C、 T3 = 28°C、 T4 = 26 °C、 T5 = 12°C、 T6=10°C、 T7 = 8°C、 T8=6°C。其中，室內溫度以TO表示，室外溫度設定 值為T9。兩臺空調的開機與關閉的控制條件如下空調製冷控制步驟若TKT0，則兩臺空調都開機；若T2〈T0《T1，如果當前為兩臺空調開機，則保持兩臺空調開機；否則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T3〈T0《T2，則一臺空調開機和一臺空調關閉；若T4〈T0《T3，如果當前為兩臺空調關閉，則繼續兩臺空調關閉；否則一臺空調開機， 一臺空調關閉。空調製熱控制步驟 若T5〈T0《T4，則兩臺空調都關閉；若T6〈T0《T5，如果當前為兩臺空調關閉，則繼續兩臺空調關閉，否則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T7〈T0《T6，則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T8〈T0《T7，如果當前為兩臺空調開機，則保持兩臺空調開機，否則一臺空調開機， 一臺空調關閉。若T(XT8，則兩臺空調開機。上述控制過程中，還可包括一平衡兩臺空調的運行時間的控制步驟，以提高空調運行的 可靠性。具體可通過控制終端分別對兩空調的運行時間進行累加，在需要選擇打開的空調時， 先打開累積時間較小空調，需要關閉空調時，先關閉累積時間較大的空調。一臺空調的開機與關閉的控制條件如下-空調製冷控制步驟 若T3〈T0，則一臺空調開機；若T4〈T0《T3，如果當前為空調關閉，則繼續空調關閉，否則一臺空調開機； 若T5〈T0《T4，空調停機；空調製熱控制步驟
若T6〈T0《T5，如果當前為空調關閉，則繼續空調關閉，否則空調開機； 若T0《T6，則空調開機。其中，還包括一空調故障判斷步驟，其判斷方法如下在採用脈衝控制模式下控制空調開機時，若以每次開機控制間隔1分鐘，開機控制三次後仍沒有開機狀態回饋，在開機60分鐘後，如果室內溫度T0大於雙機製冷上限溫度值T1， 則判定該空調存在開機故障。在採用脈衝控制模式下控制空調關機時，若以每次關機控制間隔1分鐘，關機控制三次 後仍沒有關機狀態回饋，則判定該空調存在關機故障。在保持控制模式控制空調開機或關機時，若開機或關機控制發出1分鐘後沒有開機或關 機狀態回饋，則判定該空調存在開機或關機故障。其中，如果檢測到室內、室外的溫度傳感器輸出的信號不在其信號輸出範圍內，則判斷 該溫度傳感器故障，同時關閉新風機組或熱交換器，開啟一臺或兩臺空調，以保證機房的環 境安全。其中，系統為解決煙霧感應器因幹擾產生誤告警而影響系統運行，採用如下處理步驟偵測是否存在煙霧告警，當出現煙霧告警後，對其進行復位即解除煙霧告警，暫停數秒後(如10秒)，判斷是否還存在煙霧告警，如果存在，則提示煙霧告警，否則繼續進行煙霧告警偵測。其中，由於壓差計僅在風機運行有氣流通過時才可能產生告警，並且維護人員需要一段時間進行過濾器的更換。因此本實施中採用如下處理步驟設定一過濾器告警時間，當風機 運行且壓差計告警時，開始計時，當該計時值大於過濾器告警時間時，產生過濾器告警信號， 此時停止風機，直到過濾器更換完成並將過濾器的告警復位。其中，當因空調故障而沒有空調可以運行時，如果室內溫度過高，可採取以下製冷控制 保障機房環境的應急措施，具體製冷控制方式為如果當前的室外溫度低於室內溫度2度或2 度以上，系統啟動風機或熱交換器，以控制機房溫度過高。其中，當因供電故障導致沒有空調可以運行時，如果室內溫度過高，可採取以下製冷控 制保障機房環境的應急措施，具體製冷控制方式為如果當前的室外溫度低於室內溫度2度 或2度以上，且風機或熱交換器為直流電源供電時，系統啟動風機或熱交換器，以控制機房 溫度過高。
權利要求
1、一種機房節能控制方法，其特徵在於包括以下步驟假設機房內存在兩臺空調，首先設定以下數值雙機製冷上限溫度值T1；雙機製冷下限溫度值T2；單機製冷上限溫度值T3；單機製冷下限溫度值T4；單機制熱上限溫度值T5；單機制熱下限溫度值T6；雙機制熱上限溫度值T7；雙機制熱下限溫度值T8；各設定值間的大小關係為T1>T2>T3>T4>T5>T6>T7>T8；室內溫度以T0表示；當兩空調進行製冷控制時，若T1<T0，則兩臺空調都開機；若T2<T0≤T1，如果當前為兩臺空調開機，則保持兩臺空調開機；否則一臺空調開機，一臺空調關閉；若T3<T0≤T2，則一臺空調開機和一臺空調關閉；若T4<T0≤T3，如果當前為兩臺空調關閉，則繼續兩臺空調關閉；否則一臺空調開機，一臺空調關閉。
2、 根據權利要求1所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括以下空調製熱控制歩驟若T5〈T0《T4，則兩臺空調都關閉；若T6〈T0《T5，如果當前為兩臺空調關閉，則繼續兩臺空調關閉，否則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T7〈T0《T6，則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T8〈T0《T7，如果當前為兩臺空調開機，則保持兩臺空調開機，否則一臺空調開機， 一臺空調關閉；若T(XT8，則兩臺空調開機。
3、 根據權利要求1所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括一平衡兩臺空調的運 行時間的控制步驟，分別對兩空調的運行時間進行累加，在需要選擇打開的空調時，先打開 累積時間較小空調，需要關閉空調時，先關閉累積時間較大的空調。
4、 根據權利要求1所述的機房節能控制方法，其特徵在於當只有一臺空調可以運行時，其製冷控制步驟如下若T3〈T0，則一臺空調開機；若T4〈T0《T3，如果當前為空調關閉，則繼續空調關閉，否則一臺空調開機； 若T5〈T0《T4，空調停機。
5、 根據權利要求4所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括如下一制熱控制步驟- 若T6〈T0《T5，如果當前為空調關閉，則繼續空調關閉，否則空調丌機； 若T0《T6，則空調開機。
6、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括一空調故 障判斷步驟，其判斷過程如下在採用脈衝控制模式下控制空調開機時，若以每次開機控制間隔1分鐘，開機控制三次後仍沒有開機狀態回饋，在開機60分鐘後，如果室內溫度T0大於雙機製冷上限溫度值T1，則判定該空調存在開機故障。
7、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括一空調故障判斷步驟，其判斷過程如下-在採用脈衝控制模式下控制空調關機時，若以每次關機控制間隔1分鐘，關機控制三次 後仍沒有關機狀態回饋，則判定該空調存在關機故障。
8、 根據權利要求l至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括一空調故 障判斷步驟，其判斷過程如下在保持控制模式控制空調開機或關機時，若開機或關機控制發出1分鐘後沒有開機或關 機狀態回饋，則判定該空調存在開機或關機故障。
9、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括一溫度傳 感器故障判斷步驟，其判斷過程如下如果檢測到室內、室外的溫度傳感器輸出的信號不在其信號輸出範圍內，則判斷該溫度 傳感器故障，同時關閉新風機組或熱交換器，開啟一臺或兩臺空調。
10、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括一煙霧 感應器告警判斷步驟，其判斷過程如下偵測是否存在煙霧告警，當出現煙霧告警後，對其進行復位即解除煙霧告警，暫停數秒 後，判斷是否還存在煙霧告警，如果存在，則提示煙霧告警，否則繼續進行煙霧告警偵測。
11、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於還包括一過濾 器告警判斷步驟，其判斷過程如下設定一過濾器告警時間，當風機運行且壓差計告警時， 開始計時，當該計時值大於過濾器告警時間時，產生過濾器告警信號，此時停止風機，直到 過濾器更換完成並將過濾器的告警復位。
12、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於所述T1等於36 。C， T2等於32。C、 T3等於28。C、 T4等於26。C、 T5等於12。C、 T6等於1(TC、 T7等於8。C、 T8等於6。C。
13、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於當沒有空調可 以運行時，其製冷控制步驟如下當因空調故障導致室內溫度過高時，如室外溫度低於室內 溫度2度或2度以上，則啟動風機或熱交換器；當因市電故障導致空調無法運行，如室外溫 度低於室內溫度2度或2度以上，且風機或熱交換器為直流電源供應，啟動風機或熱交換器。
14、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於當因空調故障 而沒有空調可以運行時，如果室內溫度過高，採取以下製冷控制方式如果當前的室外溫度 低於室內溫度2度或2度以上，啟動風機或熱交換器。
15、 根據權利要求1至4中任一所述的機房節能控制方法，其特徵在於當因供電故障 導致沒有空調可以運行時，如果室內溫度過高，採取以下製冷控制方式如果當前的室外溫 度低於室內溫度2度或2度以上，且風機或熱交換器為直流電源供電時，啟動風機或熱交換 器。
全文摘要
一種機房節能控制方法，假設機房內存在兩臺空調，設定雙機製冷上限溫度值T1；雙機製冷下限溫度值T2；單機製冷上限溫度值T3；單機製冷下限溫度值T4；單機制熱上限溫度值T5；單機制熱下限溫度值T6；雙機制熱上限溫度值T7；雙機制熱下限溫度值T8；室內溫度以T0表示；當兩空調進行製冷控制時，若T1＜T0，則兩臺空調都開機；若T2＜T0≤T1，如果當前為兩臺空調開機，則保持兩臺空調開機；否則一臺空調開機，一臺空調關閉；若T3＜T0≤T2，則一臺空調開機和一臺空調關閉；若T4＜T0≤T3，如果當前為兩臺空調關閉，則繼續兩臺空調關閉；否則一臺空調開機，一臺空調關閉。本發明解決了空調頻繁切換運行的問題，保證節能系統運行時的有效性。
文檔編號F24F11/00GK101398211SQ200710046600
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月28日 優先權日2007年9月28日
發明者舒震寰, 昕 趙 申請人:中達電通股份有限公司