CN106016631B - 一种机房用空调监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机房监控技术领域，尤其公开了一种机房用空调监控系统，包括多个机柜空调、换热单元、单列机柜监控单元、机房监控单元及远程监控单元，每一机柜空调均装设有设备控制器，所有设备控制器分别与换热单元的控制器连接，换热单元的控制器用于获取设备控制器预设的系统地址以定位出故障的机柜空调；实际使用时，当某个机柜空调损坏后，换热单元的控制器经设备控制器获取损坏机柜空调的系统地址，实现对损坏机柜空调的精确定位，方便对损坏的机柜空调进行维修或更换。

Description

一种机房用空调监控系统

技术领域

本发明涉及机房监控技术领域，尤其公开了一种机房用空调监控系统。

背景技术

随着通讯行业的高速发展，高发热量的服务器机柜越来越多，传统的机房空调是针对环境进行冷却，由于能耗高、效率低及容易产生热点等问题逐渐被运营商所抛弃。新兴的机柜级空调系统的应用越来越广泛，它直接利用机柜空调针对机柜的出风进行冷却，具有占地面积小、效率高、节能等特点。

由于机柜的高密度性，其自身热容量偏低，机柜空调在作用于机柜时如果出现故障，带来的影响会大于传统机房空调，因此对于机柜空调的可靠性提出了更高的要求。

由于机房内机柜的数量庞大，相应机柜空调的数量庞大，当某一个机柜空调出现故障时，无法直观迅速地确定机柜空调的具体位置，并获取相应的故障信息，需要人为去逐步排除故障点，给故障的维修或更换带来了很大的困难。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种机房用空调监控系统，能够实现对损坏机柜空调的精确定位，方便对损坏的机柜空调进行维修或更换。

为实现上述目的，本发明的一种机房用空调监控系统，其特征在于：包括多个机柜空调及换热单元，每一机柜空调均装设有设备控制器，所有设备控制器分别与换热单元的控制器连接，换热单元的控制器用于获取设备控制器预设的系统地址以定位出故障的机柜空调。

优选地，所述机房用空调监控系统包括至少一个空调子系统，每个空调子系统均包括换热单元及多个机柜空调，每个空调子系统的设备控制器分别连接于每个空调子系统的换热单元，换热单元的控制器还用于获取设备控制器预设的集控地址以定位出故障的空调子系统。

优选地，所述空调子系统的数量为两个，一空调子系统相邻的两个机柜空调之间设有另一空调子系统的机柜空调。

优选地，每一所述机柜空调均装设有多个风机，多个风机分别与设备控制器连接，换热单元的控制器还用于获取设备控制器预设的风机反馈地址以定位出故障的风机。

优选地，每一所述机柜空调均包括上区、中区及下区，上区、中区、下区分别装设有风机，设备控制器设置有与每个风机连接的反馈信息检测口及转速控制口。

优选地，所述反馈信息检测口及转速控制口的数量均为多个，上区的风机、中区的风机、下区的风机分别连接于不同的反馈信息检测口，上区的风机、中区的风机、下区的风机分别连接于不同的转速控制口。

优选地，所述上区、中区、下区均装设有多个风机，上区的多个风机分别连接于不同的反馈信息检测口，上区的多个风机分别连接于同一转速控制口，中区的多个风机分别连接于不同的反馈信息检测口，中区的多个风机分别连接于同一转速控制口，下区的多个风机分别连接于不同的反馈信息检测口，下区的多个风机分别连接于同一转速控制口。

优选地，所述机房用空调监控系统还包括多个制冷子系统，每个制冷子系统均包括至少一个空调子系统。

优选地，每一所述机柜空调还设置有电源备份系统，电源备份系统采用双路电源输入，设备控制器设置有用于检测输入电压的双路电源检测模块，设备控制器依据双路电源检测模块的检测结果将机柜空调切换至主电源源或备电源源。

优选地，所述机房用空调监控系统还包括电源切换电路，电源切换电路包括电路切换单元，设备控制器还设置有主电源电压检测口、备电源电压检测口及电源切换控制器，主电源与电路切换单元的两个常闭主触点及主电源电压检测口连接，备电源与电路切换单元的两个常开主触点及备电源电压检测口连接，备电源的火线与电源切换控制器的公共端子连接，备电源的零线经电路切换单元与电源切换控制器的常闭端子连接。

优选地，所述机房用空调监控系统还包括单列机柜监控单元，所有设备控制器及换热单元分别经通讯总线与单列机柜监控单元连接。

优选地，所述机房用空调监控系统还包括机房监控单元，所有机柜空调分别经通讯总线与机房监控单元连接。

优选地，所述机房用空调监控系统还包括远程监控单元，所有设备控制器经通讯总线与远程监控单元连接，远程监控单元用于与移动智能设备进行信息交换。

本发明的有益效果：实际使用时，当某个机柜空调损坏后，换热单元从设备控制器获取该损坏机柜空调的预设系统地址，实现对损坏机柜空调的精确定位，方便对损坏的机柜空调进行维修或更换。

附图说明

图1为本发明的构造示意框图；

图2为本发明的电源切换模块的构造示意图；

图3为本发明的机柜空调的构造示意图。

附图标记包括：

11—机柜空调 12—设备控制器 13—风机

14—上区 15—中区 16—下区

17—反馈信息检测口 18—转速控制口 21—换热单元

22—1#制冷系统 23—2#制冷系统 24—单列机柜监控单元

25—机房监控单元 26—远程监控单元。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

请参阅图1，本发明的一种机房用空调监控系统，包括多个机柜空调11及换热单元21，每一机柜空调11均装设有设备控制器 12，每一设备控制器 12均设有1#通讯口，换热单元21的控制器经通讯总线分别与1#通讯口连接，换热单元21的控制器用于获取设备控制器12预设的系统地址以定位出发生故障的机柜空调11，换热单元21实现对整个系统的第一级监控。根据实际需要，还可以对机柜空调11配置本地手操器，本地手操器与设备控制器12信号连接，即本地手操器可以通过通讯线路与设备控制器12连接，也可以通过无线传输的方式与设备控制器12连接，利用本地手操器对机柜空调11进行运行参数调节，无需使用者直接接触机柜空调11。

实际使用时，预先设置好设备控制器 12的系统地址，并由设备控制器 12定时或不定时地向换热单元21反馈机柜空调11的运行信息，当某个机柜空调11损坏后（即发现机柜空调11的运行信息出现异常），换热单元21经设备控制器 12获取损坏的机柜空调11的系统地址，实现对损坏机柜空调11的精确定位，方便对损坏的机柜空调11进行维修或更换；当然，由于各个机房空调是分别与换热单元21连接的，即各个机柜空调11之间没有互联功能，当某一个或某几个机柜空调11损坏后，可通过换热单元21自动提升与损坏机柜空调11相邻的机柜空调11的制冷量输出，确保整个机房内的制冷量输出不会降低，实现机柜空调11间的互相备份。

所述机房用空调监控系统包括至少一个空调子系统，优选地，空调子系统的数量为两个，比如说A系统及B系统，A系统及B系统的构造和功能完全相同，A系统及B系统彼此并联设置，当A系统损坏后，B系统可以不受A系统的影响而正常运作，A系统、B系统均包括换热单元21及多个机柜空调11，A系统的所有设备控制器 12经通讯总线分别与A系统的换热单元21的控制器连接，B系统的所有设备控制器 12经通讯总线分别与B系统的换热单元21的控制器连接，即A系统的各个设备控制器 12、B系统的各个设备控制器 12分别彼此并联设置，当A系统或B系统中的某一个设备控制器 12损坏后，确保A系统中或B系统中的其它设备控制器 12可以正常运作，换热单元21的控制器还用于获取设备控制器 12预设的集控地址以定位出故障的空调子系统，即集控地址用于标识机柜空调11所位于的具体空调子系统；换热单元21通过获取集控地址及系统地址即可对机柜空调11进行精确定位，例如，集控地址为A，系统地址为3，即可得知机柜空调11为A系统中的第三个机柜空调11；再如，集控地址为B，系统地址为5，即可得知机柜空调11为B系统中第五个机柜空调11。

所述A系统相邻的两个机柜空调11之间设有B系统的机柜空调11，B系统相邻的两个机柜空调11之间设有A系统的机柜空调11，即A系统中的机柜空调11与B系统中的机柜空调11彼此交错设置。当A系统中的某一机柜空调11损坏后，利用B系统的换热单元21调控B系统中与损坏机柜空调11相邻的机柜空调11进行制冷量损失补偿（即因A系统中机柜空调11损坏而损失的制冷量），也就是说将B系统中与损坏机柜空调11相邻的机柜空调11的制冷量输出增大，无需A系统自身对制冷量损失进行补偿，便于维修或更换A系统中损坏的机柜空调11。当A系统的换热单元21发生故障或其它故障导致A系统需要停机时，B系统的换热单元21调控B系统中所有的机柜空调11均双倍输出制冷量，确保总的制冷量输出不会受到影响，实现A系统与B系统之间的互相备份。

请参阅图1和图3，每一所述机柜空调11均装设有多个风机13，多个风机13分别与该机柜空调11的设备控制器 12连接，即多个风机13彼此并联，设备控制器 12可以控制风机13的运行以获取风机13的相关运行参数并反馈至本体控制器21，换热单元21的控制器还用于获取设备控制器 12预设的风机反馈地址以定位出故障的风机13，当A系统中的某一机柜空调11的一个风机13损坏后（即发现设备控制器 12反馈的运行信息出现异常），A系统的换热单元21从该损坏机柜空调11的设备控制器 12获取集控地址、系统地址及风机反馈地址，即可得知A系统中第几个机柜空调11的第几个风机13已损坏，然后A系统的换热单元21调控该机柜空调11内与损坏风机13相邻的风机13增大制冷量输出，进而确保该机柜空调11的制冷量输出不变，从而实现单个风机13的互为备份。

每一所述机柜空调11均包括上区14、中区15及下区16，上区14、中区15、下区16分别装设有风机13，设备控制器 12设置有与每个风机13连接的反馈信息检测口17及转速控制口18，当某一机柜空调11上区14中的风机13损坏后，设备控制器 12的反馈信息检测口17检测到风机13的转速异常，换热单元21从设备控制器 12获得转速异常的信息后得知该上区14中的风机13已损坏，换热单元21给设备控制器 12发送更高的转速信号，设备控制器12将更高的转速信号经转速控制口18传送给中区15或下区16的风机13，使得中区15或下区16的风机13的转速提高，进而增大中区15或下区16内风机13的制冷量输出，补偿因上区14的风机13损坏而损失的制冷量，从而确保整个机柜空调11的制冷量输出不会降低。同理，如果中区15内的风机13损坏，则换热单元21通过设备控制器 12提高上区14或下区16中风机13的转速，增加上区14内或下区16内风机13的制冷量输出，确保整个机柜空调11的制冷量输出不会降低。通过将整个机柜空调11分成上区14、中区15和下区16，实现机柜空调11的分区温控，如此，可以根据机房内服务器机柜不同区域热负载自动调节制冷量。

所述反馈信息检测口17及转速控制口18的数量均为多个，上区14的风机13、中区15的风机13、下区16的风机13分别与不同的反馈信息检测口17连接，上区14的风机13、中区15的风机13、下区16的风机13分别与不同的转速控制口18连接，进而实现同一机柜空调11内上区14、中区15或下区16之间的互为备份，相较于机柜空调11内的所有风机13与同一反馈信息检测口17连接，避免因反馈信息检测口17损坏而导致设备控制器 12不能获取整个机柜空调11内风机13的运行信息链轮；相较于机柜空调11内的所有风机13与同一转速控制口18连接，避免因转速控制口18损坏而导致设备控制器 12不能调控整个机柜空调11内风机13的运行转速。

所述上区14、中区15、下区16均装设有多个风机13，上区14的多个风机13分别与不同的反馈信息检测口17连接，即上区14中的多个风机13并联在设备控制器 12上，使得上区14内的各个风机13实现互为备份，相较于多个风机13共同与同一反馈信息检测口17连接，避免因一个反馈信息检测口17损坏而导致设备控制器 12不能获取整个上区14内的风机13的运行信息；上区14的多个风机13分别与同一转速控制口18连接，利用同一转速控制口18输出的信号即可控制整个上区14内风机13的转速，简化控制的复杂性；同理，中区15的多个风机13分别与不同的反馈信息检测口17连接，中区15的多个风机13分别与同一转速控制口18连接；下区16的多个风机13分别与不同的反馈信息检测口17连接，下区16的多个风机13分别与同一转速控制口18连接；从而实现上区14的多个风机13之间、中区15的多个风机13之间或下区16的多个风机13之间彼此的互相备份。

所述机房用空调监控系统还包括多个制冷子系统，优选地，制冷子系统的数量为两个，比如说1#制冷系统22及2#制冷系统23，1#制冷系统22、2#制冷系统23均包括多个空调子系统，（在本实施例中，即A系统及B系统），1#制冷系统22及2#制冷系统23的构造与功能完全相同，1#制冷系统22及2#制冷系统23彼此并联设置，当1#制冷系统22损坏后，2#制冷系统23可以不受1#制冷系统22的影响而正常运作，从而实现1#制冷系统22与2#制冷系统23的互为备份。

每一所述机柜空调11还设置有电源备份系统，每个机柜空调11通过电源备份系统采用双路电源输入，设备控制器12设置有双路电源检测模块，双路电源检测模块用于检测输入电源，设备控制器12根据双路电源检测模块的检测结果进而将机柜空调11切换到主电源工作或者备电源工作。

请参阅图1和图2，所述机房用空调监控系统还包括电源切换电路，电源备份系统与电源切换电路连接，电源切换电路包括电路切换单元KM1，设备控制器 12还设置有主电源电压检测口AC1、备电源电压检测口AC2及电源切换控制器DO，主电源与电路切换单元KM1的两个常闭主触点R1、R3及主电源电压检测口A1连接，备电源与电路切换单元KM1的两个常开主触点1、3及备电源电压检测口AC2连接，备电源的火线与电源切换控制器DO的公共端子连接，备电源的零线经电路切换单元KM1与电源切换控制器DO的常闭端子连接，电路切换单元KM1的输出端子2和R2连接、4和R4连接后分别与第一电源备份系统191、第二电源备份系统192连接，给系统供电。通过增设电源切换电路，确保机柜空调11实现双电源供电，且实现主电源与备电源自动切换的功能。

当只有主电源给系统供电（QF3闭合，QF4断开）时，因无备电源， 电路切换单元KM1的线圈L1无电，电路切换单元KM1保持1/2、3/4断开，R1/R2、R3/R4闭合，主电源给第一电源备份系统191及第二电源备份系统192供电，系统正常工作。

当只有备电源给系统供电时（QF3断开，QF4闭合），电源切换控制器DO的公共端子与常闭端子之间闭合，电路切换单元KM1的线圈L1得电，电路切换单元KM1的主触点1/2、3/4闭合，R1/R2、R3/R4断开，备电源给第一电源备份系统191及第二电源备份系统192供电，设备控制器 12通过主电源电压检测口AC1及备电源电压检测口AC2检测到主电源异常，备电源正常，保持电源切换控制器DO的公共端子与常闭端子之间闭合，即保持备电源给第一电源备份系统191及第二电源备份系统192供电，系统正常工作。

当主电源与备电源同时给系统供电时（QF3闭合、QF4闭合），设备控制器 12先通过主电源电压检测口AC1及备电源电压检测口AC2分别检测主电源电压和备电源电压是否正常，然后根据表1控制电源切换控制器DO输出，即根据表1控制电源切换控制器DO的公共端子与常闭端子接通或者电源切换控制器DO的公共端子与NO端子接通，控制原则：优先使用主电源给系统供电。

表1如下所示：

请参阅图1，所述机房用空调监控系统还包括单列机柜监控单元24，每一设备控制器 12还设置有2#通讯口，单列机柜监控单元24通过2#通讯口与设备控制器 12连接，即多个设备控制器 12并联在单列机柜监控单元24上，所有换热单元21分别经通讯总线与单列机柜监控单元24连接，当换热单元21损坏后，可以通过单列机柜监控单元24实现对整个系统的第二级监控。另外，一般将单列机柜监控单元24设置在与换热单元21不同的地方，从而实现便捷的多地监控。

所述机房用空调监控系统还包括机房监控单元25，每一设备控制器 12还设置有3#通讯口，机房监控单元25通过3#通讯口与每一机柜空调11的设备控制器 12连接，即多个设备控制器 12并联在机房监控单元25上，当换热单元21和/或单列机柜监控单元24损坏后，可以通过机房监控单元25实现对整个系统的第三级监控。

另外，也可以将多个换热单元21连接的机柜空调11均连接至单列机柜监控单元24，将多个单列机柜监控单元24连接的机柜空调11均连接至机房监控单元25，使得换热单元21、单列机柜监控单元24和机房监控单元25成为层层叠加的多级监控系统。

所述机房用空调监控系统还可以包括远程监控单元26，所有设备控制器12分别经通讯总线与远程监控单元26连接，远程监控单元26用于与移动智能设备进行信息交换进而实现对整个系统的第四级监控，此时，移动智能设备与远程监控单元26配合实现对整个系统的远程控制。通过对本发明机房用空调监控系统设定四级监控系统，全方位监控机房内空调的运行状态及机房的环境，从而确保机房环境的稳定。

本发明的机房用空调监控系统提供了针对机房内空调的四级监控体系，对机房类空调的回风温度、出风温度、系统压力、风机转速、机组供电状态、故障信息等信息实时监测，其中，换热单元21、单列机柜监控单元24、机房监控单元25、远程监控单元26一起构成四级监控体系，全方位监控机房内空调的运行状态及机房的环境，可实现故障空调的快速定位、故障风机13的精确定位，实现故障空调或故障风机13的在线快速维护；同时本发明还实现了机柜空调11之间的互相备份、单台机柜空调11内风机13之间的互相备份、主备电源的自动切换，确保了系统的稳定运行。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种机房用空调监控系统，其特征在于：包括多个机柜空调及换热单元，每一机柜空调均装设有设备控制器，所有设备控制器分别与换热单元的控制器连接，换热单元的控制器用于获取设备控制器预设的系统地址以定位出故障的机柜空调；所述机房用空调监控系统还包括远程监控单元，所有设备控制器经通讯总线与远程监控单元连接，远程监控单元用于与移动智能设备进行信息交换；

所述机房用空调监控系统包括至少一个空调子系统，空调子系统均包括换热单元及多个机柜空调，每个空调子系统的设备控制器分别连接于每个空调子系统的换热单元，换热单元的控制器还用于获取设备控制器预设的集控地址以定位出故障的空调子系统；

所述空调子系统的数量为两个，一空调子系统相邻的两个机柜空调之间设有另一空调子系统的机柜空调；

两个所述空调子系统为A系统及B系统，A系统及B系统彼此并联设置，当A系统损坏后，B系统可以不受A系统的影响而正常运作；

每一所述机柜空调均装设有多个风机，多个风机分别与设备控制器连接，换热单元的控制器还用于获取设备控制器预设的风机反馈地址以定位出故障的风机；

每一所述机柜空调均包括上区、中区及下区，上区、中区、下区分别装设有风机，设备控制器设置有与每个风机连接的反馈信息检测口及转速控制口；

所述反馈信息检测口及转速控制口的数量均为多个，上区的风机、中区的风机、下区的风机分别连接于不同的反馈信息检测口，上区的风机、中区的风机、下区的风机分别连接于不同的转速控制口；

所述上区、中区、下区均装设有多个风机，上区的多个风机分别连接于不同的反馈信息检测口，上区的多个风机分别连接于同一转速控制口，中区的多个风机分别连接于不同的反馈信息检测口，中区的多个风机分别连接于同一转速控制口，下区的多个风机分别连接于不同的反馈信息检测口，下区的多个风机分别连接于同一转速控制口。

2.根据权利要求1所述的机房用空调监控系统，其特征在于：所述机房用空调监控系统还包括多个制冷子系统，每个制冷子系统均包括至少一个空调子系统。

3.根据权利要求2所述的机房用空调监控系统，其特征在于：每一所述机柜空调还设置有电源备份系统，电源备份系统采用双路电源输入，设备控制器设置有用于检测输入电压的双路电源检测模块，设备控制器依据双路电源检测模块的检测结果将机柜空调切换至主电源或备电源。

4.根据权利要求3所述的机房用空调监控系统，其特征在于：所述机房用空调监控系统还包括电源切换电路，电源切换电路包括电路切换单元，设备控制器还设置有主电源电压检测口、备电源电压检测口及电源切换控制器，主电源与电路切换单元的两个常闭主触点及主电源电压检测口连接，备电源与电路切换单元的两个常开主触点及备电源电压检测口连接，备电源的火线与电源切换控制器的公共端子连接，备电源的零线经电路切换单元与电源切换控制器的常闭端子连接。

5.根据权利要求1所述的机房用空调监控系统，其特征在于：所述机房用空调监控系统还包括单列机柜监控单元，所有设备控制器及换热单元分别经通讯总线与单列机柜监控单元连接。

6.根据权利要求1所述的机房用空调监控系统，其特征在于：所述机房用空调监控系统还包括机房监控单元，所有机柜空调分别经通讯总线与机房监控单元连接。

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