[實用新型]機房運行能耗實時監測調控系統

有效

• 申請號: 201720438064.9
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN206724424U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 林潔蘭;黃偉賢
• 申請（專利權）人: 愛恒能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司31214
• 代理人: 徐小蓉,黃明凱

技術領域

本實用新型涉及節能控制系統，具體涉及一種機房運行能耗實時監測調控系統。

背景技術

隨著電子商務和企業信息化的發展，IDC（Internet Data Center，互聯網數據中心，簡稱IDC）機房建設的數量及規模不斷擴大。機房作為各單位信息交換及存儲的樞紐，科學管理尤為重要。

隨著機房設備高度的集成化，機房散熱量日漸增高的現象開始受到了各界強烈關注。IDC機房的熱負荷主要來源于機柜內的IT設備，而IT設備中服務器、工作站里的CPU發熱量尤其高。例如，英特爾公司2000年11月發布的Pentium4 CPU的功率在50W以上，發熱量很大，滿負荷工作時芯片溫度接近80℃，從而形成了CPU熱點。如果未能及時發現IDC機房中的異常熱源點并及時采取散熱措施，作為“大腦或心臟”的CPU將無法正常工作，并將導致其所屬IT設備發生死機等現象。

目前IDC機房中的溫度調控主要通過冷凍機房中的制冷系統實現，一個冷凍機房主要由冷水機組、冷凍水泵組、冷卻水泵組、冷卻塔組構成，其整體能耗受到多種因素的影響。例如，影響冷水機組效率的主要因素有機組制冷量、冷凍水供水溫度（或冷水機組蒸發壓力）、冷卻水進水溫度/出水溫度（或冷水機組冷凝壓力）等。同樣，離心水泵組的整體效率也是其流量和臺數的函數，且一般在水泵流量75%～90%的范圍內，水泵效率出現峰值。同時，控制方式和水泵轉速也會影響水泵效率。

根據以上描述，對于相同的室內制冷負荷要求，可以有不同的滿足方法。既可以采用較低的冷凍水供水溫度及較小的冷凍水流量，此時冷水機組的能耗較高，但冷凍水泵的能耗較低，或者采用較高的冷凍水供水溫度和較大的冷凍水流量。同樣，對于相同的冷水機組出力要求，可以選擇較高的冷卻水流量使冷水機組工作在較低的冷凝壓力下而使能耗較低；或者相反，采用冷水機組能耗較高而冷卻水泵能耗較低的工作方式。當多臺冷水機組并聯運行時，將有更多的選擇可能。相同的制冷負荷要求可以用較多的冷水機組同時工作，而每臺工作在較低負荷下來滿足，也可以用較少的冷水機組同時工作，而每臺冷水機組工作在接近滿負荷下來滿足。冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔之間也可以不按照“一一對應”的方式進行工作。

由于冷水機組、冷凍水泵和冷卻水泵的效率都有峰值存在，而在實際運行時，這些設備的工況一般不會恰好運行在各自的峰值效率點上。同時，冷凍水的溫度與流量及冷卻水的溫度與流量都允許在一定的范圍內變化，而不會對滿足制冷需求造成影響。這樣，就有可能通過統籌考慮，通過合理選擇冷水機組出力、冷凍水供水溫度及流量、冷卻水進水溫度以及冷卻塔工作狀態等參數，調整各設備的工作狀態，達到使整個冷凍機房設備運行效率最高的優化目標。

發明內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種機房運行能耗實時監測調控系統，該實時監測調控系統通過環境監測組件實時監測IDC機房中的各項環境參數以實現末端空調的精密控制，同時通過制冷系統PLC控制器采集制冷系統中各項參數從而建立各設備的能耗模型，并應用中央計算機進行控制尋優找出各設備實現機房最低能耗的運行工況，進行主動調節控制。

本實用新型目的實現由以下技術方案完成：

一種機房運行能耗實時監測調控系統，其特征在于所述實時監測調控系統包括中央計算機以及分別與所述中央計算機相連接的制冷系統PLC控制器、末端空調PLC控制器、環境監測PLC控制器，其中，所述環境監測PLC控制器連接布置于IDC機房中的環境監測組件，所述環境監測組件包括熱量掃描裝置、溫度傳感器以及濕度傳感器。

所述熱量掃描裝置包括監測軌道、走行機構以及紅外熱視掃描裝置，所述走行機構可移動式設置于所述監測軌道上，所述紅外熱視掃描裝置固定安裝在所述走行機構上并指向所述IDC機房中的各排機柜。

所述監測軌道水平安裝于所述IDC機房的墻壁上。

所述監測軌道安裝于所述IDC機房的室內天花板上。

所述監測軌道的數量為二，分為定頻監測軌道和實時監測軌道，兩者水平并行安裝于所述IDC機房的墻壁上。

所述制冷系統PLC控制器經若干傳感器和執行機構連接控制所述制冷系統中的冷水機組、冷凍水泵組、冷卻塔組以及冷卻水泵組。

所述傳感器包括設置于所述制冷系統連接管路中的溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器以及智能電表。

所述執行機構包括電動調節閥、電動開關閥、冷凍水泵變頻器、冷卻水泵變頻器以及冷卻塔變頻器。

所述末端空調PLC控制器連接控制布置于IDC機房中的空調。