CN102410613A - 神经网络式机房新风控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种神经网络式机房新风控制系统，包括数台空调及数台新风设备，新风设备包括一机箱，机箱内沿室外到室内的方向依次设有水帘、滤网和风扇，空调、新风设备与一控制器连接，新风设备机箱的室外端设有第一温度传感器，机箱内滤网与风扇之间设有第二温度传感器，机箱的室内端设有第三温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器与控制器连接。该系统通过模拟人工思维的方式，自动采集各种参数，并作出自动判断空调运行与否，无须调试，无须人工调整，最大程度地满足了各种气候下的新风运行，即使在夏季，也能运行在夜间时段，因而运行时间大幅提高，节能效果异常显著。

Description

神经网络式机房新风控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种水加湿新风的控制系统，特别涉及一种基于模糊控制神经元理论的机房过滤式水加湿新风控制系统以及该系统的控制方法。

背景技术

机房新风系统是将室外低温的空气直接引进室内，通过与机房内的热空气互相交换后再排出室外的一种机房降温的方式，它直接利用了室内外空气的热量差，通过减少机房空调的运行时间来实现的。通常新风系统的功率要远远小于机房空调的功率，以小代大，因而节能。由于各类机房有着严格的温(湿)度标准，因此新风系统只合适在适当的气温条件下运行，它不能完全取代机房空调，只能作为机房空调的辅助。一般均需要与机房空调联动运行，以保障机房运行的绝对安全。相比于热管等其他的间接热交换方式，由于新风方式直接引进室外空气，无中间转换环节，几乎没有能量损失，因此节能效率更高。

机房新风方式基本可分为直接新风和水加湿新风两种。直接新风即直接将室外低温的空气引进到室内进行降温。水加湿新风(也称水帘新风)则是先对新风用水进行加湿后再引入室内。由于水具有很好的蒸发性能，而蒸发过程会吸收热量，因此加湿新风引进室内的新风温度更低，而热量的交换是通过温差来实现的，因而水帘新风的效率更高，节能效果更显著。

现有的水加湿新风系统大多采用温差的控制方式，同时通过湿度上限的设定来保证机房的湿度要求。由于地理环境和气候条件的千差万别，这样的系统很难适应全部工况。从在用的设备来看，易出现运行模式误判(机房不降温)、调试复杂(需要不断改动参数的设置值)、运行时间受限(一般在气温上升到一定程度后关机不用)等问题，节能效率受到很大的限制。如与机房空调联动，则容易出现临界气温条件下空调频繁启动的情况，使机房空调的寿命缩短。同时，由于新风的加入，机房的温湿度发生了改变，如果设置不当，会造成机房原来的运行工况发生大的改变。如有些新风甚至以牺牲机房的温湿度为代价，片面强调节能，强行关掉机房空调，给机房的安全运行带来了极大的隐患。加之一些新风设备结构上维护困难，因此客户对现有的新风系统满意度不高，在等级较高的机房(IDC等)不愿或不敢采用新风系统，影响了这一迄今为止效率最高的机房节能方式的推广和使用(据有关数据显示，机房空调耗电量约占整个电信行业耗电量的一半)。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高效节能的神经网络式机房新风控制系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种神经网络式机房新风控制系统，包括数台安装在机房内的空调及数台安装在墙体上的新风设备，所述新风设备包括一机箱，所述机箱的一端位于室外，另一端位于室内，所述机箱内沿室外到室内的方向依次设有水帘、滤网和风扇，所述空调、新风设备与一控制器连接，所述控制器可控制所述空调、新风设备的开启和关闭，所述新风设备机箱的室外端设有第一温度传感器，所述机箱内滤网与风扇之间设有第二温度传感器，所述机箱的室内端设有第三温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器与所述控制器连接。

优选的，所述机箱的室内端还设有湿度传感器，所述湿度传感器与所述控制器连接。

优选的，所述控制器还与一液晶显示屏连接。

本发明还公开了一种上述新风控制系统的控制方法，其包括如下步骤：

1)使机房内所有空调工作，同时设定一初始温度值；

2)通过一个新风设备第一温度传感器检测室外的温度，当检测的室外温度低于初始温度值时，启动该新风设备；

3)通过第二温度传感器、第三温度传感器分别检测引进的新风及室内的温度值，如新风温度值高于室内温度，则减小初始温度值并返回步骤2)，如新风温度低于室内温度则启动所有的新风设备；

4)当室内温度稳定后关闭一台空调，如室内温度回升，则重新开启刚关闭的空调，同时关闭所有新风设备，再减小初始温度值并返回步骤2)直至室内温度持续稳定；

5)减小初始温度值，当第一温度传感器检测的室外温度低于初始温度值时，关闭下一台空调，当空调关闭后室内温度上升则应重新开启刚关闭的空调；

6)当室内温度稳定后，重复步骤5)直至所有空调关闭；

7)继续减小初始温度值，当第一温度传感器检测的室外温度低于初始温度值时，关闭一台新风设备，当新风设备关闭后室内温度上升则应重新开启刚关闭的新风设备；

8)当室内温度稳定后，重复步骤5)直至所有新风设备关闭；

9)当室内温度升高时，则应按关闭顺序的反方向依次开启新风设备和空调，直至室内温度保持稳定，同时将初始温度值设定为步骤1)设定的初始值。

优选的，在步骤4)中，当空调两次启动的时间间隔小于规定值时空调不再关闭。

优选的，新风设备箱体的室内端设有湿度传感器，当室内的湿度大于规定值时，控制器控制新风设备使其水帘停止加湿。

优选的，当第二温度传感器的检测的新风温度低于规定值时，控制器控制新风设备使其水帘停止加湿。

上述技术方案具有如下有益效果：该系统通过模拟人工思维的方式，自动采集各种参数，并作出自动判断空调运行与否，无须调试，无须人工调整，最大程度地满足了各种气候下的新风运行，即使在夏季，也能运行在夜间时段，因而运行时间大幅提高，节能效果异常显著。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图对本专利进行详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例温度传感器的安装结构示意图。

图2为本发明实施例的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。

如图1、2所示，该神经网络式机房新风控制系统包括数台安装在机房内的空调7及数台安装在墙体上的新风设备6，新风设备6包括一机箱1，机箱1的一端位于室外，另一端位于室内，机箱1内沿室外到室内的方向依次设有水帘2、滤网3和风扇4，空调7、新风设备6与一控制器5连接，控制器5可控制空调6、新风设备7的开启和关闭，机箱1的室外端设有第一温度传感器T1，机箱内滤网3与风扇4之间设有第二温度传感器T2，机箱1的室内端设有第三温度传感器T3，第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T 3与控制器5连接。机箱1的室内端还设有湿度传感器，湿度传感器与控制器5连接，控制器5还与一液晶显示屏8连接。

上述系统的控制方法包括如下步骤：

1)机房内所有空调工作，同时设定一初始温度值；

2)通过一个新风设备第一温度传感器检测室外的温度，当检测的室外温度低于初始温度值时，启动该新风设备；

3)通过第二温度传感器、第三温度传感器分别检测引进的新风及室内的温度值，如新风温度值高于室内温度，则减小初始温度值并返回步骤2)，如新风温度低于室内温度则启动所有的新风设备；

4)当室内温度稳定后关闭一台空调，如室内温度回升，则重新开启刚关闭的空调，同时关闭所有新风设备，再减小初始温度值并返回步骤2)直至室内温度持续稳定，为防止空调多次重复启动而损坏空调，当空调两次启动的时间间隔小于规定值时空调不再关闭；

5)减小初始温度值，当第一温度传感器检测的室外温度低于初始温度值时，关闭下一台空调，当空调关闭后室内温度上升则应重新开启刚关闭的空调；

6)当室内温度稳定后，重复步骤5)直至所有空调关闭；

7)继续减小初始温度值，当第一温度传感器检测的室外温度低于初始温度值时，关闭一台新风设备，当新风设备关闭后室内温度上升则应重新开启刚关闭的新风设备；

8)当室内温度稳定后，重复步骤5)直至所有新风设备关闭；

9)当室内温度升高时，则应按关闭顺序的反方向依次开启新风设备和空调，直至室内温度保持稳定，同时将初始温度值设定为步骤1)设定的初始值。

同时当室内的湿度大于规定值时，控制器控制新风设备使其水帘停止加湿，当第二温度传感器的检测的新风温度低于规定值时，控制器控制新风设备也应使其水帘停止加湿，这样可防止水帘上冻或水管冻裂。

以上过程，完全实现了人工思维的方式，是一种典型的神经元模糊控制方式。通过环境参数的检测，对输出实施控制，同时根据输出的结果，反馈到输入的设定，实现了闭环控制，达到了最优化的实时参数设置。它不改变机房原来正常运行的温湿度，避免了其他新风易出现的温湿度超标、空调频繁启停的现象；杜绝了气温突变时的水帘、水管等的结冰现象；最大程度地延长了水帘新风的使用时间。

以上对本发明实施例所提供的一种神经网络式机房新风控制系统及控制方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种神经网络式机房新风控制系统，包括数台安装在机房内的空调及数台安装在墙体上的新风设备，所述新风设备包括一机箱，所述机箱的一端位于室外，另一端位于室内，所述机箱内沿室外到室内的方向依次设有水帘、滤网和风扇，其特征在于：所述空调、新风设备与一控制器连接，所述控制器可控制所述空调、新风设备的开启和关闭，所述新风设备机箱的室外端设有第一温度传感器(T1)，所述机箱内滤网与风扇之间设有第二温度传感器(T2)，所述机箱的室内端设有第三温度传感器(T3)，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的神经网络式机房新风控制系统，其特征在于：所述机箱的室内端还设有湿度传感器，所述湿度传感器与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的神经网络式机房新风控制系统，其特征在于：所述控制器还与一液晶显示屏连接。

4.一种机房新风控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1)使机房内所有空调工作，同时设定一初始温度值；

2)通过一个新风设备第一温度传感器检测室外的温度，当检测的室外温度低于初始温度值时，启动该新风设备；

3)通过第二温度传感器、第三温度传感器分别检测引进的新风及室内的温度值，如新风温度值高于室内温度，则减小初始温度值并返回步骤2)，如新风温度低于室内温度则启动所有的新风设备；

4)当室内温度稳定后关闭一台空调，如室内温度回升，则重新开启刚关闭的空调，同时关闭所有新风设备，再减小初始温度值并返回步骤2)直至室内温度持续稳定；

5)减小初始温度值，当第一温度传感器检测的室外温度低于初始温度值时，关闭下一台空调，当空调关闭后室内温度上升则应重新开启刚关闭的空调；

6)当室内温度稳定后，重复步骤5)直至所有空调关闭；

7)继续减小初始温度值，当第一温度传感器检测的室外温度低于初始温度值时，关闭一台新风设备，当新风设备关闭后室内温度上升则应重新开启刚关闭的新风设备；

8)当室内温度稳定后，重复步骤5)直至所有新风设备关闭；

9)当室内温度升高时，则应按关闭顺序的反方向依次开启新风设备和空调，直至室内温度保持稳定，同时将初始温度值设定为步骤1)设定的初始值。

5.根据权利要求4所述的机房新风控制方法，其特征在于：在步骤4)中，当空调两次启动的时间间隔小于规定值时空调不再关闭。

6.根据权利要求4所述的机房新风控制方法，其特征在于：新风设备箱体的室内端设有湿度传感器，当室内的湿度大于规定值时，控制器控制新风设备使其水帘停止加湿。

7.根据权利要求4所述的机房新风控制方法，其特征在于：当第二温度传感器的检测的新风温度低于规定值时，控制器控制新风设备使其水帘停止加湿。

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