[實用新型]一種帶有冗余控制器的數據中心冷凍站自控系統

有效

• 申請號: 201720859972.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN207050312U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 胡珂梅
• 申請（專利權）人: 北京天云動力科技有限公司
• 主分類號: F25D29/00
• 分類號: F25D29/00
• 代理公司: 北京高文律師事務所11359
• 代理人: 徐江華

技術領域

本實用新型涉及數據中心冷凍站自動控制鄰域，該自控系統適用于數據中心等大型供冷場所。

背景技術

現在，我國正處于高速發展的時期，隨著計算機技術和信息技術的高速發展，大型數據中心在各個行業得到廣泛的應用，各大通信運營商、政府機關、企業單位、IT公司等紛紛籌建1DC數據中心。大型數據中心安裝的IT 設備集成度越來越高，設備發熱量越來越大，通常大型數據中心都建設專用冷凍站為機房提供制冷，由此可見，冷凍站設備自動控制系統的安全運行非常重要。

傳統的數據中心冷凍站自控系統，為每個制冷單元配備1個制冷單元控制器，每個制冷單元控制器控制冷機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、電動閥門等設備，沒有配備冗余控制器，這種結構存在弊端：即當某個冷機單元控制器發生故障時，其所控制的整個制冷單元都會停機，尤其冷凍水泵會停機，在這種情況下，雖然備用冷機系統可以立刻啟動，但是由于備機系統的啟動和閥門的打開或關閉都需要時間，此時最關鍵是冷凍水泵停機了，這會造成冷凍水輸送的中斷或冷凍水供水的不足，由于數據機房IT設備發熱量巨大，即使冷凍水供水中斷(或不足)現象存在極短的時間，機房溫度也有可能會立即上升，導致服務器等IT設備發生故障，產生嚴重后果。

實用新型內容

為解決上述技術所存在的不足，本實用新型提供了一種帶有冗余控制器的數據中心冷凍站自控系統。

為解決以上技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種帶有冗余控制器的數據中心冷凍站自控系統，包括操作站PC機、核心交換機、冷站群控控制器、冷機單元控制器、冷凍水泵冗余控制器、蓄冷罐控制器，冷站群控控制器控制和管理冷機單元控制器、冷凍水泵冗余控制器和蓄冷罐控制器，冷機單元控制器是冷凍水泵的主控制器，冷凍水泵冗余控制器是冷凍水泵的備用控制器，操作站PC機和核心交換機相連接，冷機單元控制器與制冷單元的數量相同，每個冷機單元控制器與其所控制的制冷單元以及本單元管路上安裝的溫度、壓力傳感器相連接；冷站群控控制器與冷機單元控制器、蓄冷罐控制器、冷凍水泵冗余控制器之間均是通過信號連接實現數據的雙向傳遞，安裝在系統總管上的溫度、壓力、流量傳感器與冷站群控控制器相連接。

所述冷站群控控制器、制冷單元控制器、冷凍水泵冗余控制器、蓄冷罐控制器與核心交換機之間均是用以太網線連接進行數據的雙向傳遞，核心交換機與操作站PC機也是用以太網線連接；為了提高系統可靠性，所有控制器的電源均采用雙路UPS供電，確保供電的可靠。

所述冷站群控控制器與安裝在冷凍水總管上的冷凍水出水溫度傳感器、冷凍水出水壓力傳感器以及凍水出水流量傳感器相連接，與安裝在冷卻水總管上的冷卻水出水溫度傳感器、冷卻水出水壓力傳感器連接；冷站群控控制器根據冷水機組最佳負荷系數范圍對冷水機組運行臺數進行自動增減，并監測冷凍水供回水總管上的溫度及冷凍水總管供水流量計算出末端所需的冷負荷，同時也監測制冷單元控制器發來的額定產冷量信號，當計算負荷達到運行的額定負荷的90％并持續設定時間時，將增開下一組制冷單元組，當冷負荷下降到低于運行的制冷單元組的額定負荷的30％并持續設定時間時，群控器將逐步關閉制冷單元組，同時根據啟動順序或運行時間選擇逐步關閉的合適制冷單元。

冷站群控控制器監測制冷單元組的運行時間，當負荷減小時，關閉運行時間最長的制冷單元組，使得各個制冷單元組的運行時間均衡；當制冷單元出現故障時，冷站群控控制器會關閉故障機組，啟動備用機組。

所述冷機單元控制器與冷水機組、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、調節閥連接，對它們的啟停進行連鎖控制；開機順序為先開冷卻塔，再開冷卻水泵、冷凍水泵，最后開冷機的順序，關機順序與開機相反；當制冷單元中的設備發生故障時，制冷單元控制器會關閉故障設備，同時向冷站群控控制器發出故障報警。