一种高效机房专用空调系统及冷却塔 |
|||||||
申请号 | CN202410132953.7 | 申请日 | 2024-01-31 | 公开(公告)号 | CN117677165B | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
申请人 | 广东览讯科技开发有限公司; 深圳市地铁集团有限公司; | 发明人 | 罗曼; 刘舸争; 于德涌; 李媛; 贺颂钧; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种高效机房专用 空调 系统及 冷却塔 ,包括: 温度 控 制模 块 用于将空调调整为节能模式;冷却塔模块;温度传感模块;绘图模块; 数据处理 模块用于计算获得机房设备影响值,空调影响值,温度影响参数和空调运行参数;构建模块;对比分析模块用于初步判定机房设备是否有异常;判定空调运行状态是否异常;判定将空调调节成节能模式是否有效;报警模块用于接收机房预报警 信号 ,并生成机房预报警;还用于接收空调异常信号,并生成空调报警;本发明的有益效果为: 预防 机房设备故障和事故的发生,保障数据的安全,延长机房设备的使用寿命;预防空调故障的发生,延长空调的使用寿命;降低空调的运行能耗,节约成本,提高经济效益。 | ||||||
权利要求 | 1.一种高效机房专用空调系统,其特征在于,包括: |
||||||
说明书全文 | 一种高效机房专用空调系统及冷却塔技术领域[0001] 本发明涉及空调系统技术领域,具体涉及一种高效机房专用空调系统及冷却塔。 背景技术[0002] 空调即空气调节器,调节温度、湿度,空调是一种用于给空间区域(一般为密闭)提供处理空气温度变化的机组,它的功能是对该房间(或封闭空间、区域)内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节,以满足人体舒适或工艺过程的要求。 [0003] 中国专利公开号为CN117202636A公开了一种机房空调的控制系统,包括:温度检测模块,用于实时检测机房内的环境温度和每一个服务器机柜内的机柜温度;空调器,用于调节机房内的环境温度;通风模块,设置于机房内,用于对机房内和每一个服务器机柜进行通风散热;换热模块,用于同所述通风模块进行换热;控制模块,用于接收所述温度检测模块检测的环境温度和机柜温度,并控制所述空调器、通风模块和换热模块工作。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种高效机房专用空调系统及冷却塔,以解决上述背景中技术问题。 [0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现: [0007] 一种高效机房专用空调系统及冷却塔,包括: [0009] 冷却塔模块,所述冷却塔模块用于控制冷却塔散去空调产生的废热; [0010] 温度传感模块,所述温度传感模块用于实时检测温度数据; [0011] 绘图模块,所述绘图模块用于绘制温度波动图,并将时间分为数个周期; [0013] 构建模块,所述构建模块用于根据标记时段内机房设备影响值的历史数据构建模型,对未来该标记时段的机房设备影响值进行预测; [0014] 对比分析模块,所述对比分析模块用于将重新获得标记时段内的机房设备影响值与模型进行对比分析,初步判定机房设备是否有异常;还用于将空调影响值与空调影响值阈值进行对比分析,判定空调运行状态是否异常;还用于将空调调整成节能模式前的空调运行参数和空调调整成节能模式后的空调运行参数进行对比分析,判定将空调调节成节能模式是否有效; [0016] 作为本发明进一步的方案:所述温度数据包括:室内温度,室外温度和设定温度,并将室内温度标记为 ,室外温度标记为 ,设定温度标记为 。 [0017] 作为本发明进一步的方案:基于T‑W二维坐标系,根据温度数据与时间绘制温度波动图,并将时间分为数个周期ΔT,其中T轴代表时间,W轴代表温度,预设空调可控温度为ΔW,空调对室内温度不进行调节时的时间为无调节时间,空调对室内温度进行调节时的时间为调节时间,并将无调节时间标记为ΔT无,调节时间标记为ΔT调; [0018] 其中,一个周期包括:一个无调节时间和一个调节时间,及ΔT=ΔT无+ΔT调。 [0019] 作为本发明进一步的方案:所述机房设备影响值的具体计算方法为: [0020] 通过公式: = ,计算获得机房设备影响值 ,其中 , 为预设比例因子,且均大于0。 [0021] 作为本发明进一步的方案:所述空调影响值的具体计算方法为: [0022] 通过公式: = ,计算获得空调影响值 ,其中 , 为预设比例参数,且均大于0。 [0023] 作为本发明进一步的方案:所述温度影响参数的具体计算方法为: [0024] 通过公式: ,获得室内温度影响参数 ,其中,, 为权重比例因子,且均大于0。 [0025] 作为本发明进一步的方案:所述空调运行参数的具体计算方法为: [0026] 通过公式: ,计算获得空调运行参数 ,其中, , 为权重比例参数,且均大于0,i为目标标定时段内周期的数量。 [0027] 作为本发明进一步的方案:将重新获得标记时段内的机房设备影响值 与模型进行对比分析,具体分析方法为: [0028] 当 在 阈值范围内,即判定重新获得的机房设备影响值 符合模型的预测; [0029] 当 不在 阈值范围内,即判定重新获得的机房设备影响值 不符合模型的预测,则生成机房预报警信号,并将机房预报警信号发送至报警模块; [0030] 其中, 为标记时段内数个周期机房设备影响值的平均值。 [0031] 作为本发明进一步的方案:将空调影响值 与空调影响值阈值kl进行对比分析,判定空调运行状态是否异常,具体对比分析方法为: [0032] 若 ≥kl,则说明空调对温度调整及时迅速,判定空调运行正常; [0033] 若 <kl,则说明空调对温度调整缓慢,判定空调运行异常,生成空调异常信号,并将空调异常信号发送至警报模块。 [0034] 作为本发明进一步的方案:将空调调整成节能模式前的空调运行参数 和空调调整成节能模式后的空调运行参数 进行对比分析,判定将空调调节成节能模式是否有效,具体对比分析方法为: [0035] 若 ,说明在目标标定时段内将空调调节成节能模式确实可以达到节能的效果,则将空调保持节能模式; [0036] 若 ,说明在目标标定时段内将空调调节成节能模式并不能达到节能的效果,则将空调调整回原模式。 [0037] 本发明的有益效果: [0038] (1)本发明通过根据温度数据计算目标周期内无调节时间机房设备对温度的影响值,以及模型,初步判定机房设备是否有异常,从而预防机房设备故障核事故的发生,保障数据的安全,延长机房设备的使用寿命; [0039] (2)本发明通过目标周期内调节时间空调对温度的影响值,从而判定空调运行状态是否异常,从而预防空调故障的发生,延长空调的使用寿命; [0041] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。 [0042] 图1是本发明系统示意图; [0043] 图2是本发明中温度波动图; [0044] 图3是本发明中流程示意图。 具体实施方式[0045] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。 [0046] 实施例一: [0047] 请参阅图1、2、3所示,本发明为一种高效机房专用空调系统及冷却塔,包括: [0048] 温度控制模块用于根据温度数据调节加热器和冷凝器的运行状态,实现对室内温度的精准控制; [0049] 冷却塔模块用于控制冷却塔散去空调产生的废热; [0050] 温度传感模块用于实时检测温度数据,其中,温度数据包括:室内温度,室外温度和设定温度,并将室内温度标记为 ,室外温度标记为 ,设定温度标记为 ; [0051] 绘图模块用于接收温度数据,根据温度数据绘制与时间绘制温度波动图,如图2所示,基于T‑W二维坐标系,根据温度数据与时间绘制温度波动图,并将时间分为数个周期ΔT,其中T轴代表时间,W轴代表温度,预设空调可控温度为ΔW,空调对室内温度不进行调节时的时间为无调节时间,空调对室内温度进行调节时的时间为调节时间,并将无调节时间标记为ΔT无,调节时间标记为ΔT调; [0052] 其中,一个周期包括:一个无调节时间和一个调节时间,及ΔT=ΔT无+ΔT调。 [0053] 需要说明的是:空调将室内温度调节到设定温度后,空调对室内温度不进行调节,待到室内温度变化至设定温度±可控温度时,空调再次对室内温度进行调节,直至将室内温度调节至设定温度,其中,空调对室内温度不进行调节时的时间为无调节时间,空调对室内温度进行调节时的时间为调节时间; [0054] 数据处理模块用于根据温度数据计算目标周期内无调节时间机房设备对温度的影响值,具体的计算方法为: [0055] 通过公式: = ,计算获得机房设备影响值 ,其中 , 为预设比例因子,且均大于0; [0056] 构建模块用于根据标记时段内机房设备影响值的历史数据构建模型,对未来该标记时段的机房设备影响值进行预测,从而便于温度控制模块可以快速响应和精确控制; [0057] 其中,标记时段为:每天固定时间段,如09:00‑10:00; [0058] 标记时段的时长包括但不限于:半个小时,一个小时,两个小时; [0059] 标记时段包括数个周期,并将数个周期分别标记为:第1周期,第2周期……第i周期; [0060] 需要说明的是:模型是根据每天所有的标记时段,以及标记时段内数个周期机房设备影响值的平均值 进行构建的,可以有效的预测每天各个标记时段的机房设备影响值; [0061] 对比分析模块用于将重新获得标记时段内的机房设备影响值 与模型进行对比分析,初步判定机房设备是否有异常,具体分析方法为: [0062] 当 在 阈值范围内,即判定重新获得的机房设备影响值 符合模型的预测; [0063] 当 不在 阈值范围内,即判定重新获得的机房设备影响值 不符合模型的预测,则生成机房预报警信号,并将机房预报警信号发送至报警模块; [0064] 报警模块用于接收机房预报警信号,并生成机房预报警,提醒管理者,由管理者判断重新获得标记时段内的机房设备影响值不在预测范围内,是人为因素还是机房设备故障,从而便于管理者可以及时发现机房设备的故障; [0065] 实施例二: [0066] 在实施例一的基础上,本发明为一种高效机房专用空调系统及冷却塔,还包括: [0067] 数据处理模块还用于当 在 阈值范围内时,根据温度数据计算目标周期内调节时间空调对温度的影响值,具体的计算方法为: [0068] 通过公式: = ,计算获得空调影响值 ,其中 , 为预设比例参数,且均大于0; [0069] 对比分析模块还用于将空调影响值 与空调影响值阈值kl进行对比分析,判定空调运行状态是否异常,具体对比分析方法为: [0070] 若 ≥kl,则说明空调对温度调整及时迅速,判定空调运行正常; [0071] 若 <kl,则说明空调对温度调整缓慢,判定空调运行异常,生成空调异常信号,并将空调异常信号发送至警报模块; [0072] 警报模块还用于接收空调异常信号,并生成空调报警,提醒管理者空调运行异常,空调调整室内温度缓慢,从而保证管理者可以及时发现空调异常情况,避免对造成机房内设备的正常使用造成影响; [0073] 实施例三: [0074] 在实施例一和实施例二的基础上,本发明为一种高效机房专用空调系统及冷却塔,还包括: [0075] 数据处理模块还用于根据目标标定时段的机房设备影响值 和室外温度 ,设定温度 ,计算室内温度影响参数,具体计算方法为: [0076] 通过公式: ,获得室内温度影响参数 ,其中,, 为权重比例因子,且均大于0; [0077] 根据目标标定时段内周期的数量i以及空调影响值 计算空调运行参数,具体计算方法为: [0078] 通过公式: ,计算获得空调运行参数 ,其中, , 为权重比例参数,且均大于0; [0079] 需要说明的是:空调运行参数是根据目标标定时段内周期的数量i以及空调影响值 进行计算,有效的表征了目标标定时段内空调的运行能耗情况; [0080] 温度控制模块还用于根据室内温度影响参数 将空调调整为节能模式,预设室内温度影响参数的阈值为fl,当 ≤fl时,将空调调节成节能模式; [0081] 对比分析模块还用于将空调调整成节能模式前的空调运行参数 和空调调整成节能模式后的空调运行参数 进行对比分析,判定将空调调节成节能模式是否有效,具体对比分析方法为: [0082] 若 ,说明在目标标定时段内将空调调节成节能模式确实可以达到节能的效果,则将空调保持节能模式; [0083] 若 ,说明在目标标定时段内将空调调节成节能模式并不能达到节能的效果,则将空调调整回原模式; [0084] 本发明的工作原理:温度控制模块用于根据温度数据调节加热器和冷凝器的运行状态,将空调调整为节能模式;冷却塔模块用于控制冷却塔散去空调产生的废热;温度传感模块用于实时检测温度数据;绘图模块用于绘制温度波动图,并将时间分为数个周期;数据处理模块用于计算目标周期内无调节时间机房设备影响值;还用于计算目标周期内调节时间空调影响值;还用于计算室内温度影响参数和计算空调运行参数;构建模块用于根据标记时段内机房设备影响值的历史数据构建模型,对未来该标记时段的机房设备影响值进行预测;对比分析模块用于将重新获得标记时段内的机房设备影响值与模型进行对比分析,初步判定机房设备是否有异常;还用于将空调影响值与空调影响值阈值进行对比分析,判定空调运行状态是否异常;还用于将空调调整成节能模式前的空调运行参数和空调调整成节能模式后的空调运行参数进行对比分析,判定将空调调节成节能模式是否有效;报警模块用于接收机房预报警信号,并生成机房预报警;还用于接收空调异常信号,并生成空调报警。 [0085] 以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。 |