一种服务器机房节能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种服务器机房节能控制系统，包括节能控制硬件系统和软件系统；节能控制硬件系统包括控制器、仪表电气系统、制冷机组和冷却塔；软件系统包括可编程PLC软件和组态软件。服务器机房温度控制节能系统将现代模糊优化控制、计算机通讯技术、计算机控制技术、传感器技术等引入中央空调系统节能，针对中央空调系统的24小时工作特性、24小时时变特性和非线性特征，使用智能通用算法、智能模糊预测算法、通用优化算法和动态参数优化算法，达到节能和延长设备寿命等控制效果；集中监控，安全高效；可应用于多种机房新建及改造。

【技术实现步骤摘要】
一种服务器机房节能控制系统
本专利技术的控制系统属于节能控制领域，涉及节能控制系统，特别涉及一种服务器机房节能控制系统。
技术介绍
在一些服务器机房行业，需要对温度要求较为严格，常规的作业方式是冰水机房内，操作人员手动开机，人工巡检，进行机房降温作业。这种方式效率较低，费时费力，设备故障不能及时排除，同时冰水机组温度到达停机后再开机延迟启动时容易造成机房温度过高。因此亟待对现有的大型制冷制热机组的控制系统进行改进，已提高系统的运转效率。
技术实现思路
本专利技术控制系统针对上述问题，提供一种服务器机房节能控制系统。本控制系统的目的可以通过下述技术方案来实现：一种服务器机房节能控制系统，包括节能控制硬件系统和软件系统；节能控制硬件系统包括控制器、仪表系统、电气系统、制冷机组、冷却塔系统、板式换热系统；软件系统包括可编程PLC软件和组态软件。所述控制器包括CPU模组、电源模组、通讯模组、开关量模组、模拟量模组和底板组成，所述CPU模组、电源模组、通讯模组、开关量模组、模拟量模组均安装于底板上；所述仪表包括温度传感器、压力传感器、电动调节阀、电动蝶阀，数量均为一个以上，安装位置为水路管道；所述电气包括冷冻泵、冷却泵低压电控柜，电控柜均使用变频器，数量均为一个以上；所述制冷机组为两台及以上制冷机组；所述冷却塔系统包含喷淋泵和风机，均使用变频控制；所述板式换热系统包含一台以上板式换热片；所述软件系统安装条件为：CPU建议为2GHzDual-Core双核以上产品，1GB以上RAM，100GB以上硬盘，支持WindowsXP/win7操作系统。节能控制系统可依据负荷的变化，择优选择系统的设备组合，确保制冷系统（冰水主机、冷冻水系统、冷却水系统、风机冷却系统和板式换热系统）在最佳工况下运行，从而最大限度地降低能耗。一键启动，一键关闭。启动按照系统启动顺序：系统开启→根据设置的机组【初始开启台数】，选择出需要开启的机组（运转时数少的优先开）→开启被选择机组的冷冻水、冷却水蝶阀，开启所有冷却塔蝶阀→收到蝶阀全开反馈信号，延时（0~600s）→根据设置的【冷却塔初始开启台数】，选择出需开启的冷却塔风机（运转时数少的优先开）→收到反馈信号开启完成，延时（0~600s）→根据当前需要开启机组数量，开启所需要台数的冷却水泵→收到反馈号开启完成，延时（0~600s）→根据当前需要开启机组数量，开启所需要台数的冷冻水泵→收到反馈信号开启完成，延时（0~600s）→进入系统容调阶段→根据系统总管水温来判断需开启机组数量；系统关闭→错开时间关闭已开启机组→机组全部关闭完成，延时（0~600s）→错开时间关闭开启的冷冻水泵→冷冻水泵关闭完成，延时（0~600s）→错开时间关闭冷却水泵→冷却水泵关闭完成，延时（0~600s）→错开时间关闭冷却塔风机→关闭完成，延时（0~600s）→进入系统待机阶段。根据每台机组的运行时间、运行状态等因素，实时调整最佳配置方案，做到每台设备平均分担运行损耗压力，避免“个人英雄”问题。系统进入容调阶段后当水泵（冷冻泵和冷却泵）轮替周期到（0~480小时可设定，0表示不轮替），开启运转时数少的n+1台，n+1台全开且交接时间到（0~900秒可设定），关闭运转时数多的一台，完成水泵的轮替。若运行中某台水泵故障，则优先启动运行时数少的未开水泵；若可以正常开启的水泵数量少于最少需开启数n，会发出数量警告，并进入关机阶段，保护冰水机组,防止过冷冻机。冷冻泵、冷却泵均由管道压力控制，满足机组的正常运行，达到变频节能效果。冷却塔风机、喷淋泵均由冷却塔出水温度控制，达到变频节能效果。由室外环境温度控制板式换热和冰水机组进行自动切换，达到室外环境温度过高时使用冰水机组、冷却塔、冷冻泵、冷却泵系统；室外温度过低时使用冷却塔、板式换热、冷冻泵和冷却泵系统，达到冬季板式换热节能效果。制冷供回水主管路进入机房前使用电动调节阀旁通调节供水管路温度稳定，防止供水管路温度过低导致在服务器机房中出现冷凝水。冷却塔为制冷机组与板式换热公用。组态软件可实现多重人性化报警通知管理，准确及时通知相关责任人，具有当前报警、历史报警日志，详细记录报警设备位置、报警类别、报警时间、报警回复时间等信息。组态软件具有数据库查询，导出功能。采用高可靠性企业数据库，定时记录空调系统的温度压力等关键数据。可以以曲线图或表格方式显示。组态软件实现用户可通过internet远程监控系统运行状况，及时处理现场异常状况。与现有技术相比，本专利技术控制系统的有益效果：1、节省能源。通过自动控制和集中管理使设备高效协调运行，减少伺服机房能源消耗；2、保持伺服机房中最佳环境。对制冷/制热水温最优化控制，使伺服机房具有良好的工作环境；3、节省人工及提高管理的效率。通过对伺服机房中空调设备的集中监控可提高物业管理人员的工作效率，降低他们的劳动强度；4、延长设备寿命。根据各设备（空调机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机等）的运行时数及故障状态，合理安排各种设备的启动台数及启动优先顺序，使各台设备运行均衡，延长寿命；5、internet远程访问，警报短信通知，可及时有效的了解设备运行状况，及时解决设备故障。附图说明图1为本控制系统的整体结构示意图。图2为本控制系统的整体流程图。图3为控制系统的整体效果图。图4为设备能耗监控效果图。图中部件标号如下：P201/P202/P203冷却塔风机P204冷却塔喷淋泵P301/P302冷却水泵P501/P502/P503冷冻水泵V301冷却水低温回流电动调节阀V302磁悬浮机冰水机组冷却侧电动蝶阀V401冷却侧板式换热片电动蝶阀V402冷却侧板式换热片旁通电动蝶阀V403冷冻侧板式换热片电动蝶阀V501磁悬浮冰水机组冷冻侧电动调节阀V502磁悬浮冰水机组冷冻侧旁通电动蝶阀V503冷冻水冰水机组侧低温回流电动蝶阀V504冷冻水使用侧供回水压差旁通电动调节阀V701风冷螺杆冰水机组冷冻侧电动调节阀V8011#服务器机房电动调节阀V8022#服务器机房电动调节阀TI201冷却塔出水温度PI201冷却塔出水压力TI202冷却塔进水温度PI202冷却塔进水压力TI301磁悬浮冰水机组冷却入水温度PI301磁悬浮冰水机组冷却入水压力TI302磁悬浮冰水机组冷却出水温度PI302磁悬浮冰水机组冷却出水压力TI303冷却水回水温度TI401冷却水板换入水温度PI401冷却水板换入水压力TI402冷却水板换出水温度PI402冷却水板换出水压力TI403冷冻水板换进水温度PI403冷冻水板换进水压力TI404冷冻水板换出水温度PI404冷冻水板换出水压力TI501磁悬浮冰水机组冷冻入水温度PI501磁悬浮冰水机组冷冻入水压力TI502磁悬浮冰水机组冷冻出水温度...

【技术保护点】
1.一种服务器机房节能控制系统，其特征在于：由节能控制硬件系统和软件系统组成；/n所述的节能控制硬件系统包括控制器、仪表系统、电气系统、制冷机组、冷却塔系统、板式换热系统；/n所述的软件系统包括可编程控制软件和组态软件。/n

【技术特征摘要】
1.一种服务器机房节能控制系统，其特征在于：由节能控制硬件系统和软件系统组成；
所述的节能控制硬件系统包括控制器、仪表系统、电气系统、制冷机组、冷却塔系统、板式换热系统；
所述的软件系统包括可编程控制软件和组态软件。


2.按权利要求1所述的一种服务器机房节能控制系统，其特征在于：所述控制器包括CPU模组、电源模组、通讯模组、开关量模组、模拟量模组和底板组成，所述CPU模组、电源模组、通讯模组、开关量模组、模拟量模组均安装于底板上；
所述仪表包括温度传感器、压力传感器、电动调节阀、电动蝶阀，数量均为一个以上，安装位置为水路管道；
所述电气包括冷冻泵、冷却泵低压电控柜，电控柜均使用变频器，数量均为一个以上；
所述制冷机组为两台及以上制冷机组；
所述冷却塔系统包含喷淋泵和风机，均使用变频控制；
所述板式换热系统包含一台以上板式换热片。


3.按权利要求1所述的一种服务器机房节能控制系统，其特征在于：所述软件系统安装条件为：CPU建议为2GHzDual-Core双核以上产品，1GB以上RAM，100GB以上硬盘，支持WindowsXP/win7操作系统。


4.按权利要求1所述的一种服务器机房节能控制系统，其特征在于：节能控制系统可依据负荷的变化，择优选择系统的设备组合，确保制冷系统的冰水主机、冷冻水系统、冷却水系统、风机冷却系统和板式换热系统在最佳工况下运行，从而最大限度地降低能耗。


5.按权利要求1所述的一种服务器机房节能控制系统，其特征在于：一键启动，一键关闭；
启动按照系统启动顺序：系统开启，根据设置的初始开启机组台数，选择出需要开启的机组台数，运转时数少的优先开，开启被选择机组的冷冻水、冷却水蝶阀，开启所有冷却塔蝶阀，收到蝶阀全开反馈信号，延时0~600秒后根据设置的冷却塔初始开启台数，选择出需开启的冷却塔风机，运转时数少的优先开，收到反馈信号开启完成，延时0~600秒，根据当前需要开启机组数量，开启所需要台数的冷却水泵，收到反馈号开启完成，延时0~600秒，根据当前需要开启机组数量，开启所需要台数的冷冻水泵，收到反馈信号开启完成，延时0~600秒后进入系统容调阶段，根据系统总管水温来判断需开启机组数量；系统关闭，错开时间关闭已开启机组，机组全部关闭完成，延时0~600秒，错开时间关闭开启的冷冻水泵，冷冻水泵关闭完成，延时0~600秒，错开时间关闭冷却水泵，冷却水泵关闭完成，延时0~600秒，错开时间关...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维鹏，
申请(专利权)人：盟立自动化科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31