本發(fā)明涉及一種空調(diào)控制技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的發(fā)展也進(jìn)入到一個(gè)新的階段。數(shù)據(jù)中心是全球協(xié)作的特定設(shè)備網(wǎng)絡(luò),用來在internet網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上傳遞、加速、展示、計(jì)算、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息。它不僅僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其它與之配套的設(shè)備(例如通信和存儲(chǔ)系統(tǒng)),還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置。
云計(jì)算和虛擬化等新技術(shù)的出現(xiàn),使得數(shù)據(jù)中心演變成一個(gè)迥然不同的環(huán)境。然而,任何數(shù)據(jù)中心都需要某些關(guān)鍵要素來保證運(yùn)作順利。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、可預(yù)測(cè)的環(huán)境是任何高質(zhì)量數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)。溫度和濕度必須被嚴(yán)格控制,以提供可連續(xù)運(yùn)行的溫度和濕度范圍。
目前數(shù)據(jù)中心采用機(jī)房專用空調(diào)進(jìn)行制冷,該種空調(diào)控制系統(tǒng)集成在空調(diào)內(nèi)部,由于空調(diào)部署在整個(gè)數(shù)據(jù)中心部分指定位置,其控制參數(shù)(如溫度、濕度等)具有一定的局限性。
申請(qǐng)?zhí)枮椤?01610363927.0”的中國專利申請(qǐng),公開了如下技術(shù)方案:一種數(shù)據(jù)中心內(nèi)空調(diào)設(shè)備的控制方法及設(shè)備,用于解決數(shù)據(jù)中心內(nèi)節(jié)能效果比較差的技術(shù)問題。該方法包括:獲得數(shù)據(jù)中心內(nèi)的M個(gè)負(fù)載設(shè)備的發(fā)熱量;所述數(shù)據(jù)中心包括N個(gè)負(fù)載設(shè)備及至少一個(gè)空調(diào)設(shè)備,所述N個(gè)負(fù)載設(shè)備放置在一個(gè)或多個(gè)機(jī)柜中;M為正整數(shù),N為大于等于M的整數(shù);根據(jù)獲得的M個(gè)發(fā)熱量及空調(diào)設(shè)備和機(jī)柜之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,確定所述至少一個(gè)空調(diào)設(shè)備中每個(gè)空調(diào)設(shè)備應(yīng)輸出的制冷量;指示所述至少一個(gè)空調(diào)設(shè)備分別輸出相應(yīng)的制冷量。上述技術(shù)方案只是針對(duì)負(fù)載設(shè)備的發(fā)熱量來調(diào)整空調(diào)設(shè)備輸出的制冷量,信息采集比較單一,運(yùn)行并不有效可靠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)及方法,來解決信息采集單一,運(yùn)行不可靠的問題。
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的,
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),由控制器控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng),還包括監(jiān)控模塊、軟件濾波模塊和輸出模塊,監(jiān)控模塊用于將監(jiān)控到的信號(hào)經(jīng)軟件濾波模塊濾波后傳輸給控制器;軟件濾波模塊用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波;控制器用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理后,經(jīng)輸出模塊向數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊發(fā)出控制信號(hào);輸出模塊用于輸出控制器的控制信號(hào)。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),控制器采用型號(hào)為STM32 的單片機(jī)。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),監(jiān)控模塊監(jiān)控的信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào)。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),數(shù)字信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心的通道門開啟與關(guān)閉信號(hào)、數(shù)據(jù)中心的翻轉(zhuǎn)天窗啟停信號(hào)和數(shù)據(jù)中心的空調(diào)風(fēng)扇啟停信號(hào),模擬信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心內(nèi)的溫度信號(hào)和濕度信號(hào)。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),輸出模塊包括數(shù)字輸出模塊、模擬輸出模塊、RS485接口模塊和運(yùn)行狀態(tài)指示模塊;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷后,通過數(shù)字輸出模塊驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的繼電器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(英文簡寫PWM,英文全稱Pulse Width Modulation)后,通過模擬輸出模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的電動(dòng)閥門、變頻器頻率和加濕器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析后,通過RS485接口模塊分別連接監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的顯示屏、監(jiān)控主機(jī)和數(shù)據(jù)接口;控制器控制運(yùn)行狀態(tài)指示模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各LED指示燈顯示其對(duì)應(yīng)的模塊狀態(tài)。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),數(shù)字輸出模塊采用集成芯片ULN2003。
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,為采用上述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的方法,步驟為:
(1)、監(jiān)控模塊將監(jiān)控到的信號(hào)傳送給軟件濾波模塊;
(2)、軟件濾波模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波后傳輸給控制器;
(3)、控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理并輸出控制信號(hào)到輸出模塊;
(4)、輸出模塊輸出控制器的控制信號(hào)至數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊;
(5)、通過各控制信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行控制。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,控制器采用型號(hào)為STM32 的單片機(jī),通過標(biāo)準(zhǔn)RS-485 總線的Modbus RTU 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議來與其它各模塊通訊。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,監(jiān)控模塊監(jiān)控的信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心的通道門開啟與關(guān)閉信號(hào)、數(shù)據(jù)中心的翻轉(zhuǎn)天窗啟停信號(hào)和數(shù)據(jù)中心的空調(diào)風(fēng)扇啟停信號(hào),模擬信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心內(nèi)的溫度信號(hào)和濕度信號(hào)。
所述的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,輸出模塊包括數(shù)字輸出模塊、模擬輸出模塊、RS485接口模塊和運(yùn)行狀態(tài)指示模塊;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷后,通過數(shù)字輸出模塊驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的繼電器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(英文簡寫PWM,英文全稱Pulse Width Modulation)后,通過模擬輸出模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的電動(dòng)閥門、變頻器頻率和加濕器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析后,通過RS485接口模塊分別連接監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的顯示屏、監(jiān)控主機(jī)和數(shù)據(jù)接口;控制器控制運(yùn)行狀態(tài)指示模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各LED指示燈顯示其對(duì)應(yīng)的模塊狀態(tài)。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)及方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、能有效的覆蓋整個(gè)數(shù)據(jù)中心的各個(gè)參數(shù),更能準(zhǔn)確體現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的整體狀況,對(duì)于空調(diào)的控制調(diào)節(jié)具有非常重要的意義;
2、由STM32 單片機(jī)組建的系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,具有運(yùn)行速度快、集成度高、可靠性高、性價(jià)比高等特性;STM32 單片機(jī)具有豐富的指令類型,輸入/輸出的端口多,運(yùn)行速度快,抗干擾能力好,適用于工業(yè)過程控制;
3、高度集成,內(nèi)部接線大大減少,大量采用標(biāo)準(zhǔn)化的排線和PCB 板,因此,在使用時(shí)穩(wěn)定性更高,減少了接線松動(dòng),接線錯(cuò)誤等故障,同時(shí),在維修時(shí)更為簡便。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
附圖1為數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
附圖2為數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
參照說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)及方法作以下詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1:
本發(fā)明的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),由控制器控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng),還包括監(jiān)控模塊、軟件濾波模塊和輸出模塊,監(jiān)控模塊用于將監(jiān)控到的信號(hào)經(jīng)軟件濾波模塊濾波后傳輸給控制器;軟件濾波模塊用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波;控制器用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理后,經(jīng)輸出模塊向數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊發(fā)出控制信號(hào);輸出模塊用于輸出控制器的控制信號(hào)。
實(shí)施例2:
本發(fā)明的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),由控制器控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng),控制器采用型號(hào)為STM32 的單片機(jī),數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)還包括監(jiān)控模塊、軟件濾波模塊和輸出模塊,監(jiān)控模塊用于將監(jiān)控到的信號(hào)經(jīng)軟件濾波模塊濾波后傳輸給控制器,監(jiān)控模塊監(jiān)控的信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào),數(shù)字信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心的通道門開啟與關(guān)閉信號(hào)、數(shù)據(jù)中心的翻轉(zhuǎn)天窗啟停信號(hào)和數(shù)據(jù)中心的空調(diào)風(fēng)扇啟停信號(hào),模擬信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心內(nèi)的溫度信號(hào)和濕度信號(hào);軟件濾波模塊用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波;控制器用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理后,經(jīng)輸出模塊向數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊發(fā)出控制信號(hào);輸出模塊用于輸出控制器的控制信號(hào)。輸出模塊包括數(shù)字輸出模塊、模擬輸出模塊、RS485接口模塊和運(yùn)行狀態(tài)指示模塊,數(shù)字輸出模塊采用集成芯片ULN2003;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷后,通過數(shù)字輸出模塊驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的繼電器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(英文簡寫PWM,英文全稱Pulse Width Modulation)后,通過模擬輸出模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的電動(dòng)閥門、變頻器頻率和加濕器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析后,通過RS485接口模塊分別連接監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的顯示屏、監(jiān)控主機(jī)和數(shù)據(jù)接口;控制器控制運(yùn)行狀態(tài)指示模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各LED指示燈顯示其對(duì)應(yīng)的模塊狀態(tài)。
實(shí)施例3:
本發(fā)明的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,為采用實(shí)施例1的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的方法,步驟為:
(1)、監(jiān)控模塊將監(jiān)控到的信號(hào)傳送給軟件濾波模塊;
(2)、軟件濾波模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波后傳輸給控制器;
(3)、控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理并輸出控制信號(hào)到輸出模塊;
(4)、輸出模塊輸出控制器的控制信號(hào)至數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊;
(5)、通過各控制信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行控制。
實(shí)施例4:
本發(fā)明的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,為采用實(shí)施例2的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的方法,控制器采用型號(hào)為STM32 的單片機(jī),通過標(biāo)準(zhǔn)RS-485 總線的Modbus RTU 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議來與其它各模塊通訊;步驟為:
(1)、監(jiān)控模塊將監(jiān)控到的信號(hào)傳送給軟件濾波模塊;監(jiān)控模塊監(jiān)控的信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào),數(shù)字信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心的通道門開啟與關(guān)閉信號(hào)、數(shù)據(jù)中心的翻轉(zhuǎn)天窗啟停信號(hào)和數(shù)據(jù)中心的空調(diào)風(fēng)扇啟停信號(hào),模擬信號(hào)包括數(shù)據(jù)中心內(nèi)的溫度信號(hào)和濕度信號(hào);
(2)、軟件濾波模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波后傳輸給控制器;
(3)、控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理并輸出控制信號(hào)到輸出模塊;
(4)、輸出模塊輸出控制器的控制信號(hào)至數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊;輸出模塊包括數(shù)字輸出模塊、模擬輸出模塊、RS485接口模塊和運(yùn)行狀態(tài)指示模塊;
(5)、通過各控制信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行控制;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷后,通過數(shù)字輸出模塊驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的繼電器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(英文簡寫PWM,英文全稱Pulse Width Modulation)后,通過模擬輸出模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的電動(dòng)閥門、變頻器頻率和加濕器;控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析后,通過RS485接口模塊分別連接監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的顯示屏、監(jiān)控主機(jī)和數(shù)據(jù)接口;控制器控制運(yùn)行狀態(tài)指示模塊控制數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的各LED指示燈顯示其對(duì)應(yīng)的模塊狀態(tài)。
通過上面具體實(shí)施方式,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明并不限于上述的具體實(shí)施方式。在公開的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征,從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。
除說明書所述的技術(shù)特征外,均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。