[實用新型]一種機房空調(diào)自適應節(jié)能控制系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2011-06-23
• 公開（公告）號: CN202119050U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 李巖;李丙林;劉克平
• 申請（專利權）人: 長春工業(yè)大學
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本實用新型屬于機房控制技術領域，涉及一種機房空調(diào)自適應節(jié)能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于網(wǎng)通、電信、移動等基站的機房。

背景技術

目前，現(xiàn)有的機房空調(diào)控制系統(tǒng)只是通過對溫度的測量來控制新風量的大小，僅靠溫度數(shù)據(jù)不能完全體現(xiàn)空氣的冷量和熱量。同時，該控制系統(tǒng)采用的是PID算法，雖然結構簡單、方便，但其本質(zhì)是線性控制，難以解決非線性和參數(shù)的變化問題。由于機房空調(diào)系統(tǒng)是一個大滯后、非線性的時變系統(tǒng)，其控制規(guī)則難以歸納完善，影響了簡單模糊控制器的控制效果。現(xiàn)有的機房空調(diào)控制系統(tǒng)采用電纜硬接線方式進行通信，成本高、工程量大、維護難、系統(tǒng)改建難度大。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種機房空調(diào)自適應節(jié)能控制系統(tǒng)，其能夠有效降低機房內(nèi)環(huán)境不同位置間的溫差，提高機房整體恒溫恒濕效果，確保機房內(nèi)通信設備的安全性，降低主設備故障率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種機房空調(diào)自適應節(jié)能控制系統(tǒng)，包括數(shù)字式溫度傳感器、濕度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機、鍵盤/液晶顯示模塊、加熱/加濕/除濕模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊；所述數(shù)字式溫度傳感器與單片機連接，其用于將采集到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機；所述濕度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，其用于將采集到的濕度數(shù)據(jù)發(fā)送給A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與單片機連接，其用于將接收到的濕度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給單片機；所述鍵盤/液晶顯示模塊與單片機連接，其用于設定機房內(nèi)的溫度和濕度數(shù)值；所述單片機與D/A轉(zhuǎn)換模塊連接，其用于根據(jù)接收到的溫度和濕度數(shù)據(jù)，計算出相應的焓值并與系統(tǒng)通過鍵盤/液晶顯示模塊設定的數(shù)值進行比較，通過模糊自整定PID控制算法計算出數(shù)字控制量，并將該數(shù)字控制量發(fā)送給D/A轉(zhuǎn)換模塊；所述D/A轉(zhuǎn)換模塊與單片機連接，其用于將接收到的數(shù)字控制量進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的可調(diào)的模擬量輸出給空調(diào)的風機調(diào)節(jié)閥，進而控制風機調(diào)節(jié)閥的開度，從而得到不同的溫度調(diào)節(jié)數(shù)值；所述加熱/加濕/除濕模塊與單片機連接，其用于根據(jù)單片機的指令對機房內(nèi)的濕度進行調(diào)節(jié)。

上述系統(tǒng)還包括無線通信模塊和報警模塊，所述無線通信模塊與單片機連接，其用于將機房內(nèi)實時的溫度和濕度數(shù)據(jù)以無線通信的方式發(fā)送給主控制站；所述報警模塊與單片機連接，其用于在實際的溫度值和濕度值不在機房要求的安全范圍內(nèi)時進行報警。

上述系統(tǒng)還包括掉電保護模塊，其與單片機連接，用于在突發(fā)斷電時對設定的溫度和濕度數(shù)據(jù)進行保護。

本實用新型的有益效果如下：

1.自動優(yōu)化和控制空調(diào)壓縮機合理的負荷運行狀態(tài)，壓縮機工作時間有17％的節(jié)省，除濕機工作時間有100％的節(jié)省；

2.以兩臺新風機冬季運轉(zhuǎn)為例，每天可縮短空調(diào)壓縮機5-6小時的工作時間，粗略估計一個冬季按100天計可節(jié)約用電4萬度，節(jié)約電費3萬多元；

3.有效降低機房內(nèi)環(huán)境不同位置間的溫差，提高機房整體恒溫恒濕效果，確保機房內(nèi)通信設備的安全性，降低主設備故障率。

附圖說明

圖1是本實用新型機房空調(diào)自適應節(jié)能控制系統(tǒng)的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型的機房空調(diào)自適應節(jié)能控制系統(tǒng)包括：數(shù)字式溫度傳感器、濕度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機、鍵盤/液晶顯示模塊、加熱/加濕/除濕模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、無線通信模塊、報警模塊和掉電保護模塊。

該系統(tǒng)的工作原理是：首先通過鍵盤/液晶顯示模塊對機房內(nèi)的溫度和濕度進行設定；數(shù)字式溫度傳感器模塊采集溫度信號后直接送給單片機，濕度傳感器模塊采集濕度信號后以模擬量的形式輸出給A/D轉(zhuǎn)換模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，也送給單片機進行處理。單片機根據(jù)采集的溫度和濕度數(shù)據(jù)，計算出相應的焓值并與系統(tǒng)通過鍵盤/液晶顯示模塊設定的設定值進行比較，通過模糊自整定PID控制算法計算出數(shù)字控制量。數(shù)字控制量再通過D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出變化可調(diào)的模擬量進而去控制風機調(diào)節(jié)閥的開度，從而得到不同的溫度調(diào)節(jié)效果。濕度的控制主要通過加熱/加濕/除濕模塊進行調(diào)節(jié)。此外，單片機還可以將機房內(nèi)實時的溫度和濕度數(shù)據(jù)通過無線通信模塊以無線通信的方式發(fā)送給主控制站。當實際的溫度值和濕度值不在機房要求的安全范圍內(nèi)時，單片機就會輸出信號給報警模塊進行報警。如果遇到突發(fā)斷電情況時，單片機還可以通過掉電保護模塊及時將設定的溫度和濕度數(shù)據(jù)進行保護，待系統(tǒng)供電恢復后可自行重啟并按之前的設定值安全運行。