CN1716140A - 温度控制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温度控制方法，用于控制不同类型的温控设备以对环境温度进行调节，包括设置最小温度阀值和最大温度阀值；对环境温度进行测量；将每次测量的环境温度值分别与最小温度阀值和最大温度阀值进行第一比较处理；根据第一比较处理结果来设置不同类型温控设备的工作状态。相应地，本发明还提出了一种温度控制装置。本发明可以使机房内部环境温度的控制过程更为简单和方便，且避免没有意义的用电浪费。
Description
技术领域
本发明涉及对室内温度进行控制的技术，尤其涉及对温度进行控制的方法及其装置。
背景技术
在放置有大量电子设备的机房内部，如通信机房、计算机网络机房等，因为大量电子设备在同时工作时，会产生大量的热能，所以就需要保持这些机房内部具有一个稳定的恒温状态，以使机房内部的所有电子设备能够稳定运行，所以对机房内部环境进行温度控制是保证其内部电子设备正常运行的关键因素。
目前，机房内部通常采用空调作为温控设备，对整个机房的环境温度进行控制，一般机房内部的所有电子设备在开通运行时需要设定一个恒定运行温度值，然后可以通过对空调进行调节控制，以保证整个机房内部的环境温度保持在这个恒定运行温度值左右，从而使机房内部的电子设备处于良好的正常工作状态。
但是上述基于使用空调作为机房的温控设备，需要将空调设备常年置于开启状态，并经常需要由管理人员根据外界环境温度的变化，对空调进行相应的调节，以使机房内部的环境温度能够很好的保持在一个恒定的温度值左右。这样就导致了对机房内部环境温度进行控制的过程比较繁琐；同时由于空调设备本身比较耗电，因此如果使机房内部的空调常年都处于开启状态，就会造成用电量的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提出一种温度控制方法及其装置，以使机房内部环境温度的控制过程更为简单和方便，且避免没有意义的用电浪费。
为达到上述目的，本发明提出了一种温度控制方法，用于控制不同类型的温控设备以对环境温度进行调节，包括步骤：
(1)设置最小温度阀值和最大温度阀值；
(2)对环境温度进行测量；
(3)将每次测量的环境温度值分别与最小温度阀值和最大温度阀值进行第一比较处理；
(4)根据第一比较处理结果来设置不同类型温控设备的工作状态。
其中所述步骤(1)中还包括设置温度回滞值的步骤；所述步骤(2)和步骤(3)之间还包括：
(2_1)将每次测量的环境温度值和上一次测量的环境温度值进行比较；
(2_2)在比较得到测量的环境温度值高于上一次测量的环境温度时，将测量的环境温度值分别和最小温度阀值与温度回滞值之和、最大温度阀值、最大温度阀值与温度回滞值之和进行第二比较处理；否则转至步骤(3)；
(2_3)根据第二比较处理结果来设置不同类型温控设备的工作状态。
其中所述不同类型的温控设备包括换气风扇和空调。
其中所述步骤(4)进一步包括：
如果测量的环境温度值小于等于最小温度阀值，关闭换气风扇和空调；
如果测量的环境温度值大于最小温度阀值且小于等于最大温度阀值，开启换气风扇并关闭空调；
如果测量的环境温度值大于最大温度阀值，则开启空调并关闭换气风扇。
所述步骤(2_3)进一步包括：
如果测量的环境温度值大于最小温度阀值与温度回滞值之和且小于等于最大温度阀值，开启换气风扇并关闭空调；
如果测量得到的环境温度值大于最大温度阀值与温度回滞值之和，则开启空调并关闭换气风扇。
其中步骤(2)中采用定时规律或周期规律对环境温度进行测量。
相应的，本发明还提出了一种温度控制装置，用于控制不同类型的温控设备以对环境温度进行调节，包括：
温度阀值存储单元，用于存储预先设置的温度阀值；
温度测量单元，用于对环境温度进行测量；
第一温度值比较单元，分别与温度测量单元和温度阀值存储单元连接，用于对温度测量单元每次测量的环境温度值与温度阀值存储单元存储的温度阀值进行比较；及
温控设备控制单元，分别与第一温度值比较单元和不同类型的温控设备连接，用于根据第一温度值比较单元的比较结果来对不同类型温控设备的工作状态进行设置。
所述装置还包括：
温度回滞值存储单元，用于存储预先设置的温度回滞值；
温度升高判断单元，分别与温度测量单元和温度回滞值存储单元连接，用于在温度测量单元测量的环境温度值高于上一次测量的环境温度值时，将温度回滞值存储单元置于可读状态；及
加法运算单元，所述温度阀值存储单元和温度回滞值存储单元分别通过该加法运算单元进一步与所述第一温度值比较单元连接，所述加法运算单元用于读取温度阀值存储单元中存储的温度阀值和温度回滞值存储单元中存储的温度回滞值，并将读取到的两值进行加法运算。
其中所述温度升高判断单元进一步包括：
测量值存储单元，用于存储上一次测量的环境温度值，所述测量值存储单元的初始值置为零；
第二温度值比较单元，分别与所述温度测量单元、测量值存储单元和温度回滞值存储单元连接，用于对温度测量单元测量的环境温度值和测量值存储单元存储的上一次测量的环境温度值进行比较；并在测量的环境温度值高于上一次测量的环境温度值时，将温度回滞值存储单元置于可读状态；同时用于使用温度测量单元测量的环境温度值更新测量值存储单元存储的上一次测量的环境温度值。
本发明温度控制方法及其装置通过预先设置最小温度阀值和最大温度阀值，并有规律得对环境温度进行测量，以将环境温度值和预先设置的最小温度阀值及最大温度阀值进行比较，以根据比较结果对各类温控设备的工作状态进行自动设置，从而实现了只需根据环境温度情况即可对温控设备的工作状态进行自动设置，来达到对环境温度进行有效控制的目的，因此使机房内部环境温度的控制过程变得更为简单和方便，有助于管理人员的维护。
同时，本发明温度控制方法及其装置将换气风扇和空调作为不同类型的温控设备进行组合应用，从而使大部分时间机房内只有换气风扇在开启状态工作，改变了原来空调长时间工作的情况，而换气风扇的耗电能力远低于空调的耗电能力，从而降低了在温控设备上没有意义的用电浪费，达到了机房内部的节电要求。
附图说明
图1是本发明温度控制方法的主要实现过程流程图；
图2是在本发明温度控制方法中，以空调和换气风扇作为所述温控设备的实施例处理流程图；
图3是本发明温度控制装置的功能单元组成简单结构示意图；
图4是对本发明温度控制装置进一步改进后的功能单元组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合各个附图对本发明温度控制方法及其装置的具体实施过程进行详细的阐述。
参照图1，该图是本发明温度控制方法的主要实现过程流程图。利用本发明温度控制方法对室内(特别是机房内部)的环境温度进行控制的主要过程如下：
步骤S10，由管理人员根据室内需要温度状态的情况和当地的环境气候特点，预先设置一个最小温度阀值Tmin和一个最大温度阀值Tmax；
步骤S20，由环境温度测量装置有规律地对室内环境温度进行测量，得到每个测量时刻的环境温度值Tj；其中管理人员可以对环境温度测量装置进行设置，使其以定时规律或周期规律对室内环境温度进行测量；
步骤S30，将步骤S20中每次测量得到的室内环境温度值Tj分别与步骤S10中预先设置的最小温度阀值Tmin和最大温度阀值Tmax进行第一比较处理，以得出室内环境温度值Tj、最小温度阀值Tmin和最大温度阀值Tmax之间的大小关系；
步骤S40，根据步骤S30的第一比较处理结果，来对预先配置的不同类型的温控设备的工作状态进行设置；其中对不同类型温控设备的工作状态进行设置包括开启某个温控设备或关闭某个温控设备等操作，而不同类型的温控设备可以包括现存的空调设备或换气风扇等设备。
而在上述对环境温度进行控制的处理方式基础之上，管理人员还可以进而预先设置一个温度回滞值ΔT；以在温度升高的情况下，再对测量得到的室内环境温度值Tj、最小温度阀值与温度回滞值之和(Tmin+ΔT)、最大温度阀值Tmax和最大温度阀值与温度回滞值之和(Tmax+ΔT)进行第二比较处理，以得出Tj、Tmin+ΔT、Tmax和Tmax+ΔT之间的大小关系；进而再根据第二比较处理结果对预先配置的不同类型的温控设备的工作状态进行设置。
其中温度回滞值ΔT的大小选取要合适，从而可以避免由于环境温度在最小温度阀值Tmin和最大温度阀值Tmax的临界点附近出现频繁变化时，从而导致频繁的对不同类型的温控设备进行设置的缺陷。
参照图2，该图是在本发明温度控制方法中，以空调和换气风扇作为所述温控设备的实施例处理流程图；假设机房内部选用常用的空调和换气风扇作为两个不同类型的温控设备，来使用本发明温度控制方法对机房内部的环境温度进行控制的具体处理过程如下：
步骤S101，机房内部的管理人员根据机房内需要温度状态的情况和当地的环境气候特点，预先设置一个最小温度阀值Tmin和一个最大温度阀值Tmax；并同时预先设置一个温度回滞值ΔT，用于避免由于环境温度在最小温度阀值Tmin和最大温度阀值Tmax的临界点附近出现频繁变化而导致频繁的对不同类型的温控设备进行设置的问题。
步骤S102，使用温度测量装置定时的对环境温度进行测量，以得到每个定时时刻的环境温度值Tj；当然视具体情况也可以采取以周期规律对环境温度Tj进行轮回测量。
步骤S103，将第一次测量得到的环境温度值Tj与步骤S101中预先设置的最小温度阀值Tmin和最大温度阀值Tmax进行比较，判断该次测量得到的环境温度值Tj是否小于等于最小温度阀值Tmin(即Tj≤Tmin)，如果是执行步骤S105；否则执行步骤S104。
步骤S104，再次判断该次测量得到的环境温度值Tj是否大于最小温度阀值Tmin且小于等于最大温度阀值Tmax(即Tmin＜Tj≤Tmax)，如果是执行步骤S106；否则执行步骤S107。
步骤S105，将换气风扇和空调设备都关闭，然后转至步骤S108。
步骤S106，将换气风扇置于开启状态，同时将空调置于关闭状态，然后转至步骤S108。
步骤S107，将空调置于开启状态，同时将换气风扇置于关闭状态，然后转至步骤S108。
步骤S108，继续使用温度测量装置对环境温度进行定时测量，以得到下一定时时刻的环境温度值Tj。
步骤S109，对步骤S108中测量得到的环境温度值Tj和上一次测量得到的环境温度值Tj进行比较，判断该次测量得到的环境温度值Tj是否大于上一次测量得到的环境温度值Tj，如果是，执行步骤S110；否则回至继续执行步骤S103。
步骤S110，判断步骤S108中测量得到的环境温度值Tj是否大于最小温度阀值Tmin和温度回滞值ΔT之和且小于等于最大温度阀值Tmax(即Tmin+ΔT＜Tj≤Tmax)，如果是执行步骤S112；否则执行步骤S111。
步骤S111，再次判断步骤S108中测量得到的环境温度值Tj是否大于最大温度阀值Tmax和温度回滞值ΔT之和(即Tmax+ΔT＜Tj)，如果是执行步骤S113；否则转回继续执行步骤S108。
步骤S112，将换气风扇置于开启状态，同时将空调置于关闭状态，然后转回继续执行步骤S108。
步骤S113，将空调置于开启状态，同时将换气风扇置于关闭状态，然后转回继续执行步骤S108。
通过上述以空调和换气风扇作为不同类型的温控设备对机房内部环境温度进行调节的实施例可以看出，为保证机房内部有一个比较稳定的环境温度，不再要求空调常年开放，同时也不需要人为的根据当前的环境温度情况对空调作不同的温度调节，从而使对室内温度进行控制的过程变得更为简化和方便；同时由于耗电能力较高的空调不用常年开放，而在大多数情况下，只是由耗电能力较低的换气风扇处于开放状态来对机房环境温度进行着控制，因此就能够为机房节电目的带来一定的成效。
当然本发明温度控制方法也不局限于使用空调和换气风扇作为不同类型的温控设备组合，视具体应用情况，还可以选用其他类型的温控设备组合。
相应的，本发明还提出了一种用于对室内环境温度进行调节的温度控制装置，从而以可以自动的根据环境温度对配置的不同类型的温控设备的工作状态进行相应设置，以实现对室内环境温度进行自动控制。参照图3，该图是本发明温度控制装置的功能单元组成简单结构示意图；本发明温度控制装置主要包括如下功能单元：
温度阀值存储单元10，用于存储由管理人员预先设置的温度阀值(如最小温度阀值Tmin和最大温度阀值Tmax)；
温度测量单元20，用于有规律地对室内环境温度Tj进行测量；其中温度测量单元20可以采用常用的温度计等温度测量装置；
第一温度值比较单元30，分别与温度测量单元20和温度阀值存储单元10连接，用于对温度测量单元20每次测量得到的环境温度值Tj与温度阀值存储单元存储的温度阀值进行比较，如第一温度值比较单元30可以对Tmin、Tj和Tmax三个温度值之间的大小关系进行比较。
温控设备控制单元40，分别与第一温度值比较单元30和不同类型的温控设备(温控设备1、温控设备2......温控设备N)连接，而不同类型的温控设备可以包括换气风扇和空调等温控设备。温控设备控制单元40用于根据第一温度值比较单元40的比较处理结果来对温控设备1、温控设备2......温控设备N的工作状态进行设置，如可以根据第一温度值比较单元40的比较处理结果来进行开启和关闭温控设备1、温控设备2......温控设备N等操作。
从而通过上述各个功能单元组成的温度控制装置，就可以实现在预先设置的温度阀值的基础上，根据测量得到的环境温度值Tj，对配置的各个温控设备的工作状态进行自动设置，以使用不同类型温控设备的不同工作状态对室内环境温度进行调节。
为防止温度测量单元20测量得到的环境温度值Tj在温度阀值存储单元10存储的温度阀值的临界值附近频繁变化，而导致温控设备控制单元40对不同类型的温控设备进行频率过高的设置操作，本发明温度控制装置在上述功能单元组成的基础上，还进一步增加了温度回滞值存储单元50、温度升高判断单元60和加法运算单元70，以解决上述所述的对不同类型的温控设备进行频率过高的设置操作的问题。
参照图4，该图是对本发明温度控制装置进一步改进后的功能单元组成结构示意图；在图3中的本发明温度控制装置的基础上，改进后的温度控制装置还包括：
温度回滞值存储单元50，用于管理人员存储预先设置的温度回滞值ΔT；
温度升高判断单元60，分别与温度测量单元20和温度回滞值存储单元50连接，用于在温度测量单元20该次测量得到的环境温度值Tj高于上一次测量得到的环境温度值Tj’时，将温度回滞值存储单元50置于可读状态；
其中温度升高判断单元60中进一步又包括：
测量值存储单元601，用于存储温度测量单元20上一次测量得到的环境温度值Tj’，其中测量值存储单元601的初始值要进行置零操作；
第二温度值比较单元602，分别与温度测量单元20、测量值存储单元601和温度回滞值存储单元50连接，用于对温度测量单元20该次测量得到的环境温度值Tj和测量值存储单元601存储的温度测量单元20上一次测量得到的环境温度值Tj’进行比较；并在该次测量得到的环境温度值Tj高于上一次测量得到的环境温度值Tj’时，将温度回滞值存储单元50置于可读状态；同时第二温度值比较单元602用于使用温度测量单元20该次测量得到的环境温度值Tj更新测量值存储单元601存储的上一次测量得到的环境温度值Tj’。
改进后的温度控制装置还包括加法运算单元70，所述温度阀值存储单元10和温度回滞值存储单元50分别通过该加法运算单元70进一步与所述第一温度值比较单元30连接，所述加法运算单元70用于读取温度阀值存储单元10中存储的温度阀值和温度回滞值存储单元50中存储的温度回滞值，并将读取到的温度阀值和温度回滞值进行加法运算。
然后第一温度值比较单元30对温度测量单元20测量得到的环境温度和加法运算单元70加法运算后的结果值进行比较处理，以使温控设备控制单元40再根据第一温度值比较单元30的比较处理结果，对各个温控设备的工作状态进行设置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1、一种温度控制方法，用于控制不同类型的温控设备以对环境温度进行调节，其特征在于，包括步骤：
(1)设置最小温度阀值和最大温度阀值；
(2)对环境温度进行测量；
(3)将每次测量的环境温度值分别与最小温度阀值和最大温度阀值进行第一比较处理；
(4)根据第一比较处理结果来设置不同类型温控设备的工作状态。
2、根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，
所述步骤(1)中还包括设置温度回滞值的步骤；
所述步骤(2)和步骤(3)之间还包括：
(2_1)将每次测量的环境温度值和上一次测量的环境温度值进行比较；
(2_2)在比较得到测量的环境温度值高于上一次测量的环境温度时，将测量的环境温度值分别和最小温度阀值与温度回滞值之和、最大温度阀值、最大温度阀值与温度回滞值之和进行第二比较处理；否则转至步骤(3)；
(2_3)根据第二比较处理结果来设置不同类型温控设备的工作状态。
3、根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述不同类型的温控设备包括换气风扇和空调。
4、根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征在于，所述步骤(4)进一步包括：
如果测量的环境温度值小于等于最小温度阀值，关闭换气风扇和空调；
如果测量的环境温度值大于最小温度阀值且小于等于最大温度阀值，开启换气风扇并关闭空调；
如果测量的环境温度值大于最大温度阀值，则开启空调并关闭换气风扇。
5、根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征在于，所述步骤(2_3)进一步包括：
如果测量的环境温度值大于最小温度阀值与温度回滞值之和且小于等于最大温度阀值，开启换气风扇并关闭空调；
如果测量得到的环境温度值大于最大温度阀值与温度回滞值之和，则开启空调并关闭换气风扇。
6、根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用定时规律或周期规律对环境温度进行测量。
7、一种温度控制装置，用于控制不同类型的温控设备以对环境温度进行调节，其特征在于，包括：
温度阀值存储单元，用于存储预先设置的温度阀值；
温度测量单元，用于对环境温度进行测量；
第一温度值比较单元，分别与温度测量单元和温度阀值存储单元连接，用于对温度测量单元每次测量的环境温度值与温度阀值存储单元存储的温度阀值进行比较；及
温控设备控制单元，分别与第一温度值比较单元和不同类型的温控设备连接，用于根据第一温度值比较单元的比较结果来对不同类型温控设备的工作状态进行设置。
8、根据权利要求7所述的温度控制装置，其特征在于，还包括：
温度回滞值存储单元，用于存储预先设置的温度回滞值；
温度升高判断单元，分别与温度测量单元和温度回滞值存储单元连接，用于在温度测量单元测量的环境温度值高于上一次测量的环境温度值时，将温度回滞值存储单元置于可读状态；及
加法运算单元，所述温度阀值存储单元和温度回滞值存储单元分别通过该加法运算单元进一步与所述第一温度值比较单元连接，所述加法运算单元用于读取温度阀值存储单元中存储的温度阀值和温度回滞值存储单元中存储的温度回滞值，并将读取到的两值进行加法运算。
9、根据权利要求8所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度升高判断单元进一步包括：
测量值存储单元，用于存储上一次测量的环境温度值，所述测量值存储单元的初始值置为零；
第二温度值比较单元，分别与所述温度测量单元、测量值存储单元和温度回滞值存储单元连接，用于对温度测量单元测量的环境温度值和测量值存储单元存储的上一次测量的环境温度值进行比较；并在测量的环境温度值高于上一次测量的环境温度值时，将温度回滞值存储单元置于可读状态；同时用于使用温度测量单元测量的环境温度值更新测量值存储单元存储的上一次测量的环境温度值。
10、根据权利要求7所述的温度控制装置，其特征在于，所述不同类型的温控设备包括换气风扇和空调。
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