[發明專利]一種數據中心機房溫度控制系統及方法

在審

• 申請號: 201710540161.3
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107388527A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 王歡;解凱;張軍;畢宏剛;李輝;全厚春;孫為平
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02;F24F11/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司21223
• 代理人: 王常謙

技術領域

本發明屬于溫度控制技術領域，具體涉及一種數據中心機房溫度控制系統及方法。

背景技術

目前，國內數據中心機房的溫度控制節能方式多種多樣，各有其特點。有的以地下水為冷源，也有以自然空氣為冷源經過交換器處理后對機房進行溫度控制，或者直接使用空調機進行溫度控制。通常做法是將空調的冷氣直接向架空地板下的全封閉冷區吹送冷風，每個機柜前部地板均開有出風口，將冷區的冷空氣輸送到機柜前面冷氣進口，達到制冷IT設備的目的。這種控溫方式未對每個機柜的發熱量進行精確熱交換控制，造成遠離空調的IT設備與空調附近的IT設備得到的冷量不同，形成局部熱點，不但消耗了大量的電能，也縮短了空調機的使用壽命，還增加了空調機的維護工作量，使得IT運維工作量大增。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種數據中心機房溫度控制系統及方法，以達到解決原有的局部過熱現象、降低空調設備能耗、實現對數據中心機房溫度的精確控制、節能的目的。

一種數據中心機房溫度控制系統，該系統包括：主控制器、人機界面、多個機柜微環境電力傳感器、多個機柜微環境溫度傳感器、多個冷風區溫度傳感器、多個熱風區溫度傳感器、空調、多個地板出風口調節裝置和多個地板出風口增壓裝置，在機房頂部設置多個熱風進口，在機房地板下端設置多個冷風出口；

所述的冷風區溫度傳感器分別設置于機房地板下端每個冷風出口，所述的熱風區溫度傳感器分別設置于機房頂部每個熱風進口，所述的機柜微環境溫度傳感器分別設置于每個機柜上端的前側和后側，所述的機柜微環境電力傳感器分別設置于每個機柜的供電互感器上，地板出風口調節裝置分別設置于機房地板下端每個冷風出口處，地板出風口增壓裝置分別設置于機柜每個冷風進口處；

所述的機柜微環境電力傳感器的輸出端、機柜微環境溫度傳感器的輸出端、冷風區溫度傳感器的輸出端和熱風區溫度傳感器的輸出端分別連接主控制器的多個輸入端；主控制器的多個輸出端分別連接空調的輸入端、地板出風口調節裝置的輸入端和地板出風口增壓裝置的輸入端；

所述主控制器還與人機界面相連接。

所述的地板出風口調節裝置，包括步進電機、旋轉主軸、連接件和風簾布，其中，步進電機的控制端作為地板出風口調節裝置的輸入端，步進電機的輸出軸連接旋轉主軸，風簾布一端固定于步進電機，另一端通過連接件連接旋轉主軸，旋轉主軸轉動帶動連接件的前后移動，進而帶動風簾布的前后移動，調節冷風出口的開度。

所述的地板出風口增壓裝置，包括多個靜音風扇，靜音風扇的控制端作為地板出風口增壓裝置的輸入端。

所述的熱風進口，其個數與機柜個數相同；所述的冷風出口，其個數與機柜個數相同。

采用數據中心機房溫度控制系統進行的控制方法，

步驟1、采用機柜微環境電力傳感器分別實時采集每臺機柜的供電參數，包括電壓和電流，并發送至主控制器中；

步驟2、采用機柜微環境溫度傳感器分別采集每臺機柜的前側溫度值和后側溫度值，并發送至主控制器中；

步驟3、主控制器根據機柜的電壓和電流，確定每臺機柜發熱量；

步驟4、主控制器根據每臺機柜發熱量、機柜的前側溫度值、機柜的后側溫度值和定壓比熱容，獲得每臺機柜的實際所需進風量；

步驟5、主控制器根據不同機柜的當前所需進風量，調整地板出風口調節裝置和地板出風口增壓裝置；

當機柜內當前所需進風量大于上一次采集獲得進風量的設定百分比時，則主控制器發送信號增加地板出風口調節裝置的開度或增加地板出風口增壓裝置中靜音風扇的個數；

當機柜內當前所需進風量小于上一次采集獲得進風量的設定百分比時則主控制器發送信號減小地板出風口調節裝置的開度或減少地板出風口增壓裝置中靜音風扇的個數。

該方法還包括：采用冷風區溫度傳感器和熱風區溫度傳感器，實時校準機柜進口溫度值和出口溫度值。

本發明優點：

本發明提出一種數據中心機房溫度控制系統及方法，基于精確送風理論，將空調送出的冷風，通過可控制的風道送至每個IT機柜，最大程度利用空調送出的冷量和風量，與IT設備的發熱量進行交換，有效避免IT設備出現高溫或局部過熱現象的發生，實現“先冷設備、再冷環境”，以降低空調無效部分的制冷功率，達到降耗節能的效果；本系統基于精確送風理論針對每個機柜的發熱量進行實時運算，智慧調節機柜進風口和出風口風量，使每臺IT設備得到充分的熱量交換，解決原有的局部過熱現象，降低空調設備能耗。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的數據中心機房溫度控制系統結構示意圖；