CN202853055U - 一种机房空调物联网节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要公开一种机房空调物联网节能系统，在机房上开设进风口和出风口，在进风口处安装进风箱，在出风口处设置排风风阀；在机房室内和室外各自安装有检测环境温度和湿度的传感器，传感器信号连接到网络智能温控器；网络智能温控器的输出连接进风箱和排风风阀。本实用新型可以利用机房室外免费冷源作为机房冷却能源，大幅度节省能耗。

Description

一种机房空调物联网节能系统

技术领域

本实用新型涉及空调节能技术领域，特别是与一种机房空调物联网节能系统有关。

背景技术

随着中国通信业的崛起，通信网络日益壮大，由于通信网络不间断运行的特点，作为机房温湿度控制的设备——机房专用空调机，占整个机房设备的耗电量50%以上，堪称是一个耗能大户。一方面，中国经济高速增长，通信领域日益壮大，另一方面能源紧缺，节能是我们一个重要的课题。所以如何有效节能，减少电费的开支，是通信运营商们亟待解决的一个重要的问题。

机房空调工作显著的特点，是机房通信设备发热量非常大，一年四季通信机房都需要用制冷来降低环境温度。那么怎样才能利用春秋冬三季室外温度低于室内温度时自然界的巨大丰富冷源为通信机房降温呢？如何能利用这一温度差把室外空气合理地引入室内，达到降温的目的，研发利用环境条件的空调节能技术具有重大的意义。

同时在整个通信网络中机房数量众多，且不在同一区域附近，因此实现组网连接同一监控管理也是重大研究课题，因此本发明人在行业环境下，结合目前物联网技术，研制出一种机房空调物联网节能系统，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机房空调物联网节能系统，利用机房室外免费冷源作为机房冷却能源，大幅度节省能耗，同时实现多个机房组网连接，实现上位机和机房、机房和机房之间的多项数据通信。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种机房空调物联网节能系统，在机房上开设进风口和出风口，在进风口处安装进风箱，在出风口处设置排风风阀；在机房室内和室外各自安装有检测环境温度和湿度的传感器，传感器信号连接到网络智能温控器；网络智能温控器的输出连接进风箱和排风风阀。

所述的进风箱包括箱体，在箱体上开设进风管道口和出风管道口，箱体内部安装有吸风电机；所述的网络智能温控器与吸风电机连接。

所述机房的出风口安装有排风阀门，排风阀门包括电动调节阀驱动的转轴扇叶。

所述的网络智能温控器包括主控板、温湿度采集模块、电源模块、以太网接口模块、继电器驱动模块；所述的传感器连接到温湿度采集模块上，温湿度采集模块将采集到的数据送入主控板上，主控板通过以太网接口模块连接至工业以太网中，电源模块连接主控板，为其供电；继电器驱动模块连接在主控板输出端，连接进风箱和排风风阀。

所述的工业以太网上挂接有多个分别位于不同机房的网络智能温控器，同时远程的上位机也接入至工业以太网中，上位机和网络智能温控器，以及网络智能温控器和网络智能温控器之间均实现数据通信。

采用上述方案后，本实用新型利用环境冷源为机房降温，该节能方式是基于利用环境大气中蕴藏的大量免费冷源对机房内需要冷却的程控机组进行降温，由于免除了人工制冷所需要的能源消耗大幅度降低了能耗，节能效果明显。和同样冷量的机房空调机组相比利用环境冷源为机房进行降温的节能机组的能耗仅为机房空调的1/10左右。利用环境冷源为机房进行降温的节能方式的节能效果随环境条件的变化而变化。当环境温度低于机房所设定最高温度时，仅需新风节能装置独立运行就可以满足机房降温的需要。当环境温度低于所设定最低温度，且高于最高温度时，节能机组可配合机房空调同时工作以降低机房空调运行时间的方式来减少能耗。全年的过渡季节时间约为180天左右，预计全年可节能30%左右。

本实用新型采用物联网组网的形式，将机房和上位机，以及机房和机房之间形成多渠道通信，使得监控现场状态更为清晰明确，有利于远程控制。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例中机房新风走向示意图；

图2是本实用新型较佳实施例中进风箱内部结构示意图；

图3是本实用新型较佳实施例中排风阀结构示意图；

图4是本实用新型较佳实施例中网络智能温控器的功能模块示意图；

图5是本实用新型较佳实施例中组网后的结构示意图。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型针对通信网络中的机房，提出一种机房空调物联网节能系统，在机房上开设进风口1和出风口2。为了取得较好冷源，将进风口1开设在机房的阴面墙，也就是北边墙，出风口2开设在机房的阳面墙，也就是南面墙。在进风口1处安装有一个进风箱3，进风箱如图2所示，主要包括箱体31、进风管道口32、出风管道口33、吸风电机34、过滤网35。

箱体31为长方体的箱体，在相对的两个面上分别开设进风管道口32和出风管道口33。由于进风管道口32长时间露置在室外，所以管口向下弯折，保护雨水等落入管道中。同时，为了检测室外的进风温度和湿度，在进风管道口32中安装室外传感器36。室内墙上也同样固定有室内传感器37，检测室内的进风温度和湿度。

在箱体31内部中安装有吸风电机34，吸风电机34就是给将室外的新风吸进箱体31内部。由于室外空气参杂诸多杂质，所以在吸风电机34的前后设置有过滤网35，一个靠近进风管口32，一个靠近出风管口33，进行两道过滤，使得送入的空气干净清新。

为了延长箱体31的使用寿命，本实施例中箱体31置于室内，将进风管道口32露置在室外，引进新风。

在出风口2上安装有排风阀门21，如图3所示，排风阀门21包括转轴扇叶22和电动调节阀23，转轴扇叶22水平放置，绕扇叶轴转动。

本实用新型的关键在于网络智能温控器4，网络智能温控器4的内部结构主要包括的功能模块如图4所示，有主控板41、以及和主控板41连接的温湿度采集模块42、电源模块43、以太网接口模块44、继电器驱动模块45。温湿度采集模块42连接在主控板41输入端，电源模块43为主控板41供电，同时继电器驱动模块45连接在主控板41的输出端，与进风箱3内吸风电机34和电动调节阀23实现电气连接。

主控板41在本实施例中采用ARM Cortex-M3芯片，其内核STM32专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计，按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品，它在不提高高功耗和成本的基础上，而且提供更高的性能和更高的功能。本实施例中采用STM32F103“增强型”系列STM32F103VET6，是32位基于ARM核心的带闪存、USB、CAN的微处理器，它拥有一流的外设（1μs的双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度）、低功耗（在72MHz，所有外设处于工作状态时消耗36mA，待机时下降到2μA ）、最大的集成度（复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等）及简单的结构和易用的工具等特点。

主控板41通过以太网接口模块44与工业以太网6实现网络连接，上位机7同样也与工业以太网6网络传输数据，这样就实现上位机7和机房之间的数据网络化传输，当多个机房监控，就可以形成组网形式。同时每个机房之间也可以通过各自的网络智能温控器4与工业以太网6之间进行数据交换，形成多渠道信号通信，有利于不同方式的远程控制。

本实用新型使用时，室内传感器36和室外传感器37的检测信号输送到主控板41上，经过内部程序运算比较，并将数据通过工业以太网6反馈至上位机，当室外温度小于室内温度时，且湿度不超过设定值，则上位机7发送关闭指令，主控板41关闭机房的空调，同时开启吸风电机34和转轴扇叶22，进行吸风和排风，引入室外新鲜空气对机房进行冷却。当室外温度和湿度不符合要求时，则关闭吸风电机34和转轴扇叶22，停止引入新风，同时开启机房空调来实现机房冷却。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种机房空调物联网节能系统，其特征在于：在机房上开设进风口和出风口，在进风口处安装进风箱，在出风口处设置排风风阀；在机房室内和室外各自安装有检测环境温度和湿度的传感器，传感器信号连接到网络智能温控器；网络智能温控器的输出连接进风箱和排风风阀。

2.如权利要求1所述的一种机房空调物联网节能系统，其特征在于：所述的进风箱包括箱体，在箱体上开设进风管道口和出风管道口，箱体内部安装有吸风电机；所述的网络智能温控器与吸风电机连接。

3.如权利要求1所述的一种机房空调物联网节能系统，其特征在于：所述机房的出风口安装有排风阀门，排风阀门包括电动调节阀驱动的转轴扇叶。

4.如权利要求1所述的一种机房空调物联网节能系统，其特征在于：所述的网络智能温控器包括主控板、温湿度采集模块、电源模块、以太网接口模块、继电器驱动模块；所述的传感器连接到温湿度采集模块上，温湿度采集模块将采集到的数据送入主控板上，主控板通过以太网接口模块连接至工业以太网中，电源模块连接主控板，为其供电；继电器驱动模块连接在主控板输出端，连接进风箱和排风风阀。

5.如权利要求4所述的一种机房空调物联网节能系统，其特征在于：所述的工业以太网上挂接有多个分别位于不同机房的网络智能温控器，同时远程的上位机也接入至工业以太网中，上位机和网络智能温控器，以及网络智能温控器和网络智能温控器之间均实现数据通信。

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