本發(fā)明涉及空調(diào)調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種用于機房空調(diào)機組群的集中控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

典型的通訊設(shè)備機房中，空調(diào)的耗電量達到全部設(shè)備耗電的40%以上，是耗電大戶。機房空調(diào)群是機房節(jié)能減排的重點對象。而機房特別是不具備協(xié)同控制能力的老舊機房空調(diào)群整體運行效率低下而導(dǎo)致得耗電大幅增加，主要表現(xiàn)為：

1. 各空調(diào)各自獨立運行，而實際區(qū)布局負荷不均，導(dǎo)致機房區(qū)域冷熱不均?？傮w室內(nèi)環(huán)境溫度波動大。

2. 局部風(fēng)短路導(dǎo)致空調(diào)開機后回風(fēng)溫度迅速波動，設(shè)備啟停頻繁。

3. 缺乏整體調(diào)度，負荷變化時不能及時調(diào)整值班機數(shù)量，導(dǎo)致過多的值班機空耗電能。

4.各空調(diào)各自獨立運行，個體參數(shù)差異可能導(dǎo)致空調(diào)間內(nèi)耗（有的加熱/濕，有的制冷/除濕），白白消耗大量電能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，目的在于提供一種基于單片計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的嵌入式一體化控制系統(tǒng)，用于對機房空調(diào)機組群集中協(xié)調(diào)控制來達到節(jié)能的目的。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用上述系統(tǒng)對機房空調(diào)機組群集中控制的方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于機房空調(diào)機組群的集中控制系統(tǒng)，包括主控制器、人機界面的主機、分布式溫濕度傳感單元、及終端控制繼電器，機房空調(diào)機組群中每臺空調(diào)負責(zé)的區(qū)域內(nèi)對應(yīng)配置一分布式溫濕度傳感單元，主控制器為基于單片機的嵌入式系統(tǒng)，含電源電路，MCU，第一、二RS485通訊電路、繼電器輸出電路，MCU分別與電源電路、2路RS485通訊電路、繼電器輸出電路連接，其中，第一RS485通訊電路與人機界面的主機連接，第二 RS485通訊電路為通訊主機接口，分別與每一分布式溫濕度傳感單元連接通訊，主控制器的主控制器板上內(nèi)置有繼電器，每一繼電器的輸出電路的另一端與一終端控制繼電器連接，每一終端控制繼電器安裝于機組群中的一空調(diào)配電箱內(nèi)，使用終端控制繼電器的常閉觸點通過空調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)遠程控制接口控制所對應(yīng)空調(diào)的啟停。

進一步的，分布式溫濕度傳感單元為基于單片機的嵌入式系統(tǒng)，含電源電路、MCU、 RS485通訊接口、帶有８路ＮＴＣ溫度傳感器輸入接口的電路，溫濕度傳感器芯片，MCU分別與電源電路、RS485通訊接口、帶有８路ＮＴＣ溫度傳感器輸入接口的電路、溫濕度傳感器芯片連接，８路ＮＴＣ溫度傳感器布設(shè)于與其對應(yīng)的一臺空調(diào)負責(zé)的區(qū)域內(nèi)。

進一步的，人機界面采用帶組態(tài)功能的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)彩色觸摸屏人機交互界面單元，通過RS485通訊接口與所述主控制器的第一RS485通訊電路連接。

一種對機房空調(diào)機組群集中控制方法，具體包括如下步驟；

1）機房內(nèi)空調(diào)機組群中的每臺空調(diào)對應(yīng)1個分布式溫濕度傳感單元，每一空調(diào)負責(zé)區(qū)域內(nèi)的不同位置處布設(shè)NTC高精度溫度傳感器，主控制器通過第二RS485通訊口分別與每一分布式溫濕度傳感單元連接，讀取整個機房各分布點的溫濕度分布數(shù)據(jù)；主控制器機房對所有溫度點數(shù)據(jù)平均計算得到整個機房的環(huán)境溫度場平均值TM，把TM作為控制對象，根據(jù)TM與機房環(huán)境溫度設(shè)置值的差來進行PID運算，PID輸出值決定空調(diào)機房開關(guān)機數(shù)量的比例。同時對各個空調(diào)負責(zé)區(qū)域內(nèi)的溫度進行比較，溫度較高的區(qū)域內(nèi)對應(yīng)的空調(diào)優(yōu)先開啟。

2）主控制器將采集的溫濕度數(shù)據(jù)傳輸至人機界面，對整個機房的空調(diào)設(shè)備參數(shù)，溫度場分布進行綜合運算分析將結(jié)果顯示在人機界面上，操作人員根據(jù)顯示的結(jié)果設(shè)置主控制器的控制參數(shù)，主控制器板上的不同中間繼電器通過控制終端來控制與其對應(yīng)的終端控制繼電器，從而達到整體調(diào)度機房空調(diào)機組中所有空調(diào)的啟停運行，均衡控制機房溫度場。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的主控制器通過RS485通訊口連接外部多個溫濕度采集單元，采集各臺空調(diào)對應(yīng)區(qū)域的多點溫濕度數(shù)據(jù)，以得到機房整體溫度場數(shù)據(jù)，控制器根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對整個機房的空調(diào)設(shè)備參數(shù)，溫度場分布進行綜合運算分析，整體調(diào)度機房內(nèi)所有空調(diào)的啟停運行，均衡控制機房溫度場，提高整體運行效率，對機房空調(diào)機組群集中協(xié)調(diào)控制達到節(jié)能目的；適用于通訊設(shè)備或服務(wù)器等機房的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造。本發(fā)明的控制器系統(tǒng)可以應(yīng)用于控制不同廠家/品牌的不同型號空調(diào)的操控。本發(fā)明使用終端控制繼電器的常閉觸點通過空調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)遠程控制接口控制所對應(yīng)空調(diào)的啟停，當(dāng)本控制系統(tǒng)掉電或失效時，空調(diào)能開機運行，提高了可靠性。

附圖說明

圖1.本發(fā)明一種用于機房空調(diào)機組群的集中控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2.本發(fā)明主控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3.本發(fā)明分布式溫濕度傳感單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種用于機房空調(diào)機組群的集中控制系統(tǒng)包括主控制器、分布式溫濕度傳感單元、終端控制繼電器、人機界面，如圖2所示，主控制器為基于單片機的嵌入式系統(tǒng)，含電源電路、MCU（單片機）、第一、二路RS485通訊電路、繼電器輸出電路、MCU分別與電源電路、2路RS485通訊電路，繼電器輸出電路連接。如圖3所示，分布式溫濕度傳感單元為基于單片機的嵌入式系統(tǒng)，含電源電路、MCU（單片機）、１路RS485通訊電路、帶有８路ＮＴＣ溫度傳感器輸入接口的電路，內(nèi)置高精度的溫濕度傳感器芯片，MCU分別與電源電路、RS485通訊電路、ＮＴＣ溫度傳感器輸入接口電路，溫濕度傳感器芯片連接。機房空調(diào)機組群中每臺空調(diào)對應(yīng)1個溫濕度傳感單元，通過該溫濕度傳感單元可在該空調(diào)負責(zé)的區(qū)域內(nèi)布設(shè)8只NTC高精度溫度傳感器來測量該區(qū)域內(nèi)的溫度分布。主控制器第二路 RS485通訊電路為通訊主機接口，用于與分布式溫濕度傳感單元連接通訊，以讀取機房各采用分布點的溫濕度數(shù)據(jù)；主控制器的第一路 RS485通訊電路為通訊從機接口，支持標(biāo)準(zhǔn)ＭＯＢＵＳ－ＲＴＵ協(xié)議，人機界面采用帶組態(tài)功能的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)彩色觸摸屏人機交互界面單元，通過RS485通訊接口與主控制器的第一RS485通訊電路連接，對主控制器的配置，參數(shù)設(shè)置，運行狀態(tài)及數(shù)據(jù)庫查詢等操作；主控制器的主控制器板內(nèi)置多個繼電器，每一繼電器輸出電路的另一端連接一終端控制繼電器，每一終端控制繼電器安裝于一臺空調(diào)配電箱內(nèi)，由主控制器的一中間繼電器控制，通過空調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)遠程控制接口控制所對應(yīng)空調(diào)的啟停。

如圖1所示，一種對機房空調(diào)機組群集中控制方法，具體包括如下步驟；

1）機房內(nèi)的空調(diào)機組群中具有15臺空調(diào)，每臺空調(diào)負責(zé)機房內(nèi)不同的片區(qū)，每臺空調(diào)對應(yīng)1個分布式溫濕度傳感單元，每臺空調(diào)負責(zé)區(qū)域內(nèi)的不同位置處布設(shè)8個高精度NTC溫度傳感器，主控制器第二路 RS485通訊電路為通訊主機接口，分別與每一分布式溫濕度傳感單元連接通訊，讀取整個機房各分布點的溫濕度分布數(shù)據(jù)；

2）主控制器采集15個區(qū)域中120個點的溫濕度數(shù)據(jù)。主控制器機房對所有溫度點數(shù)據(jù)平均計算得到整個機房的環(huán)境溫度場平均值TM，把TM作為控制對象，根據(jù)TM與機房環(huán)境溫度設(shè)置值的差來進行PID運算，PID輸出值決定空調(diào)機房開關(guān)機數(shù)量的比例。同時對各個空調(diào)負責(zé)區(qū)域內(nèi)的溫度進行比較，溫度較高的區(qū)域內(nèi)對應(yīng)的空調(diào)優(yōu)先開啟。整個機房的空調(diào)設(shè)備參數(shù)，溫度場分布進行綜合運算分析結(jié)果在人機界面上顯示，操作人員根據(jù)顯示的結(jié)果設(shè)置主控制器的控制參數(shù)，主控制器板內(nèi)置有１５個繼電器，每一繼電器輸出電路的另一端連接一終端控制繼電器，每一終端控制繼電器安裝于一臺空調(diào)配電箱內(nèi)，主控制器的中間繼電器通過控制終端來同時控制15個終端控制繼電器，15個終端控制繼電器通過空調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)遠程控制接口控制空調(diào)，從而達到整體調(diào)度機房空調(diào)機組中15臺空調(diào)的啟停運行，均衡控制機房溫度場，提高整體運行效率，達到節(jié)能目的。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。