[发明专利]一种通信机柜空调的控制系统

说明书

一种通信机柜空调的控制系统，适用于家居控制领域。通过利用先进的通风控制方法和高性能嵌入式芯片的应用，可以使通讯机房空调用电比不用节能系统时最高能节省30%以上，使冷风直接送至热源附近，保证机柜内不出现热点，并能阻止灰尘、湿气及腐蚀性气体，远程自动化智能监控系统随时对机柜控温现场信息进行在线监测和交互控制，可以达到较高的防护等级，提高了机柜使用的安全、可靠性。

所属技术领域

本发明涉及一种通信机柜空调的控制系统，适用于家居控制领域。

背景技术

通信机柜水冷空调系统的原理是通过压缩机将冷凝水送达到机柜内板式换能器中，通过内置风机将服务器散发到空气中的热量抽到板式换能器进行热量交换，然后将交换的冷空气再次送到服务器，以此来控制机柜内环境的温度始终保持在理想状态。板式换能器中的热水再回流到压缩机等制冷设备。通过在密闭的机柜内，将服务器的热量不断交换循环向柜外转移，达到服务器制冷效果。同时由于机柜是密闭环境，避免了外界环境中对机柜内电子设备的干扰，提高了电子设备的稳定性和使用寿命。

随着超级计算机技术的迅猛发展，尤其是具有高热密度特性的刀片服务器平台在超级计算机领域的广泛使用，初期的电信运营商为了解决数据中心服务器普遍存在的散热问题，采用了空调设备对房间进行直接降温的方式，然而这种传统的空调降温方式己经不能满足其散热要求。同时鉴于当今社会对于节能减排方面的大力倡导及需求，通信机柜点对点的冷却技术开始得到推广。为此，“水冷机柜制冷解决方案”应运而生。采用具有可靠、节能、环保等特点的通信机柜制冷系统作为超级计算机终端散热解决方案，是当前计算机信息行业环境温度控制的发展趋势之一。机柜控制系统中，通过调节控制新风、回风的比例、送风量等，改善通讯机柜内环境的空气状况。

发明内容

本发明提供一种通信机柜空调的控制系统，通过利用先进的通风控制方法和高性能嵌入式芯片的应用，可以使通讯机房空调用电比不用节能系统时最高能节省30%以上，使冷风直接送至热源附近，保证机柜内不出现热点，并能阻止灰尘、湿气及腐蚀性气体，远程自动化智能监控系统随时对机柜控温现场信息进行在线监测和交互控制，可以达到较高的防护等级，提高了机柜使用的安全、可靠性。

本发明所采用的技术方案是：

通信机柜空调的控制系统的硬件组成主要由中央控制电路、数值采集电路、执行电路和反馈电路组成。控制系统通过上位机发送命令通知外围模块执行相应动作，并通过通讯模块将数据送回给上位机。实现通信机柜空调系统的智能化控制与远程实时监控。

所述通信机柜空调的控制系统根据用户通过上位机或者触摸屏设定的控制参数(如温度、风速等)，设定完成后启动机柜空调控制系统。主控板首先进行数据采集(如供水温度、柜内温湿度、风速等)，经AD转换后送入主控板微处理器。其次中央处理器根据设定值进行逻辑计算，经增量式PID算法运算通过DA转换模拟量输出控制三通水阀，调节水流速度以达到控制温度目的;或者输出PWM脉冲信号给风机，控制风机的转速，加速柜内空气的热交换，以达到控制温度的目的。

所述中央控制模块电路由微处理器(MCU)电路、AD/DA转换电路、I/O口驱动电路等组成。以微处理器(MCU)为核心，通过接受上位机(电脑)的指令进行运算处理，将命令发送给外围器件(三通阀、风机、磁力锁等)执行相应动作，并将控制结果送回给上位机。

所述数值采集模块由温湿度传感器、压差传感器、水位传感器、信号放大板、转换电路等组成，测试中传感器模拟量转换成数字量，并经过信号放大送入中央处理器。系统提供系统信息，包括温度、湿度、风量、风机转速、供电电压电流等等，供用户了解系统运转状况。系统考虑到传感器误差，在选型时需要线性度较好的AD芯片。

所述通信模块系统共设计有4路通讯回路，一路RS232与触摸屏相连，一路RS485与系统电源相连，一路CANBUS提供给用户进行下位机控制；一路以太网提供给客户用于集中监控，以太网通讯采用Modbus通讯协议。