CN216080145U - 一种通信机房节能控制系统 - Google Patents

Abstract

一种通信机房节能控制系统，包括：送风装置、除湿装置、排风装置、核心模块、分布式传感器系统、单路电能计量模块、智慧控制系统模块和无线传输模块，送风装置与机房左侧下部贯穿连接，送风装置内设有除湿装置，送风装置与智慧控制系统模块连接，排风装置与机房右侧上部贯穿连接，分布式传感器系统设于机房内部和机房外部，分布式传感器系统、单路电能计量模块、智慧控制系统模块和无线传输模块分别与核心模块连接，单路电能计量模块与电流环连接；其中，除湿装置包括：环形连接板、滤壳、盖体、导风口、第一滤芯、第二滤芯、除湿层和滤孔。本实用新型能进行有效的精细化能耗管理，有助节能降耗；可避免服务器损坏继而中断通讯服务现象的发生。

Description

一种通信机房节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及通信机房散热节能技术领域，具体涉及一种通信机房节能控制系统。

背景技术

目前国内的中国移动、中国联通、中国电信等电信运营商建设了超过几十万个大型机房，里面放置了传输、数据、电源、蓄电池等多种通信及相关支持设备，具备数量大、能耗密度高的特点。由于通信机中的服务器需要长时间不断地运作会产生大量的热量，使得机房内的温度升高，当机房内的温度过高又会损坏服务器内的电子元件，继而导致通讯服务中断。由此可见，对机房做好散热工作以保证服务器的正常运行具有重大的意义。

当下对通信机房进行散热主要是通过在通信机房配备一台或多台专业大功率精密空调的方式来实现；同时，通过风机等装置将室外温度适宜的新鲜空气送入室内，通过对室内较高温度的空气进行不间断置换的方式达到辅助降温的目的。

这两种散热方式存在如下技术缺陷：

1、专业大功率精密空调存在制冷能耗高，制冷效率低、制冷效能不一、压缩机频繁启动，容易损坏，而且无法进行有效的细分能量计量和分析，无法进行精细化的能耗管理。

2、新风管道上一般设置有空气过滤装置，但常规的空气过滤装置仅能过滤粉尘，而抽取进来的空气会含有一定量的水汽，特别是在南方的湿冷天气下，空气中的水汽含量很高，而空调设备的除湿能力有限以致于机房内的湿度不断升高，不利于节能降耗的能耗管理，另外，当湿度升高至一定程度的时候，水汽会在服务器内部部件上凝结成水滴，水滴将损坏服务器的内部部件继而中断通讯服务。

因此，为了解决上述问题进行了一系列改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种通信机房节能控制系统，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

一种通信机房节能控制系统，包括：送风装置、除湿装置、排风装置、核心模块、分布式传感器系统、单路电能计量模块、智慧控制系统模块和无线传输模块，所述送风装置与机房左侧下部贯穿连接，所述送风装置内设有除湿装置，所述送风装置与智慧控制系统模块连接，所述排风装置与机房右侧上部贯穿连接，所述分布式传感器系统设于机房内部和机房外部，所述分布式传感器系统、单路电能计量模块、智慧控制系统模块和无线传输模块分别与核心模块连接，所述单路电能计量模块与电流环连接；

其中，所述除湿装置包括：环形连接板、滤壳、盖体、导风口、第一滤芯、第二滤芯、除湿层和滤孔，所述环形连接板内环与滤壳底部连接，所述滤壳、第一滤芯和第二滤芯均为上端敞口的圆桶结构，所述滤壳内设有第一滤芯、第二滤芯和除湿层，所述盖体与滤壳上端敞口部连接，所述盖体上匀设有导风口，所述导风口下端贯穿盖体与第一滤芯上端敞口部连接，所述第一滤芯下端与滤壳底部连接，所述第二滤芯均匀设于第一滤芯外侧壁上，所述第二滤芯上端敞口部与第一滤芯内部相通，所述第二滤芯所在轴线与第一滤芯所在轴线夹角为30°～50°，所述第二滤芯和第一滤芯外侧设有除湿层，所述滤孔以阵列的方式分别设于滤壳和第二滤芯环型侧壁及底部，所述滤孔以阵列的方式设于第一滤芯环型侧壁上。

进一步，所述送风装置包括：入风管道、过滤网、通风机、送风管道和送风口，所述入风管道与机房左侧下部贯穿连接，所述入风管道室外端设有过滤网，所述入风管道室内端通过环形连接板与通风机进风端连接，所述入风管道内部与滤壳插入连接，所述通风机出风端与送风管道连接，所述通风机与智慧控制系统模块连接，所述送风管道上间隔设有送风口。

进一步，所述除湿层为球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒，所述球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒直径均大于滤孔最大间隙距离。

进一步，所述分布式传感器系统包括：室外温湿度采集器、室内温湿度采集器、室外温度传感器和室内温度传感器，所述室外温湿度采集器、室内温湿度采集器、室外温度传感器和室内温度传感器分别与核心模块连接，所述室内温湿度采集器和室内温度传感器分别与空调控制板和空调变压器连接。

进一步，所述单路电能计量模块包括：电表芯片、电压采集器、交流感应环采集系统和脉冲测试系统，所述电表芯片和电压采集器分别与核心模块连接，所述交流感应环采集系统和脉冲测试系统分别与电表芯片连接。

进一步，所述智慧控制系统模块包括：接触器、继电器、驱动电路和红外控制装置，所述接触器和红外控制装置分别与核心模块连接，所述继电器通过驱动电路与核心模块连接，所述继电器和接触器分别与空调控制板连接，所述继电器和接触器分别与通风机连接，所述红外控制装置与空调红外接收器连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型能够进行有效的细分能量计量和分析，进行精细化的能耗管理，有助于节能降耗；同时，有效避免了水汽在服务器内部部件上凝结成水滴后损坏服务器内部部件继而中断通讯服务的问题。

附图说明

图1为本实用新型机房节能系统安装在机房内的平面示意图。

图2为本实用新型的结构图。

图3为本实用新型的除湿装置结构图。

图4为本实用新型的除湿装置局部结构图。

图5为本实用新型盖体的结构图。

附图标记：

送风装置1、入风管道11、过滤网12、通风机13、送风管道14和送风口15。

除湿装置2、环形连接板21、滤壳22、盖体23、导风口24、第一滤芯25、第二滤芯26、除湿层27和滤孔28。

排风装置3、核心模块4、分布式传感器系统5、室外温湿度采集器51、室内温湿度采集器52、室外温度传感器53和室内温度传感器54。

单路电能计量模块6、电表芯片61、电压采集器62、交流感应环采集系统63和脉冲测试系统64。

智慧控制系统模块7、接触器71、继电器72、驱动电路73、红外控制装置74和无线传输模块8。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

图1为本实用新型机房节能系统安装在机房内的平面示意图。图2为本实用新型的结构图。图3为本实用新型的除湿装置结构图。图4为本实用新型的除湿装置局部结构图。图5为本实用新型盖体的结构图。

如图1、图2所示，一种通信机房节能控制系统，包括：送风装置1、除湿装置2、排风装置3、核心模块4、分布式传感器系统5、单路电能计量模块6、智慧控制系统模块7和无线传输模块8，送风装置1与机房左侧下部贯穿连接，送风装置1内设有除湿装置2，送风装置1与智慧控制系统模块7连接，排风装置3与机房右侧上部贯穿连接，分布式传感器系统5设于机房内部和机房外部，分布式传感器系统5、单路电能计量模块6、智慧控制系统模块7和无线传输模块8分别与核心模块4连接，单路电能计量模块6与电流环连接；

如图3-5所示：其中，除湿装置2包括：环形连接板21、滤壳22、盖体23、导风口24、第一滤芯25、第二滤芯26、除湿层27和滤孔28，环形连接板21内环与滤壳22底部连接，滤壳22、第一滤芯25和第二滤芯26均为上端敞口的圆桶结构，滤壳22内设有第一滤芯25、第二滤芯26和除湿层27，盖体23与滤壳22上端敞口部连接，盖体23上匀设有导风口24，导风口24下端贯穿盖体23与第一滤芯25上端敞口部连接，第一滤芯25下端与滤壳22底部连接，第二滤芯26均匀设于第一滤芯25外侧壁上，第二滤芯26上端敞口部与第一滤芯25内部相通，第二滤芯26所在轴线与第一滤芯25所在轴线夹角为30°～50°，第二滤芯26和第一滤芯25外侧设有除湿层27，滤孔28以阵列的方式分别设于滤壳22和第二滤芯26环型侧壁及底部，滤孔28以阵列的方式设于第一滤芯25环型侧壁上。

送风装置1包括：入风管道11、过滤网12、通风机13、送风管道14和送风口15，入风管道11与机房左侧下部贯穿连接，入风管道11室外端设有过滤网12，入风管道11室内端通过环形连接板21与通风机13进风端连接，入风管道11内部与滤壳22插入连接，通风机13出风端与送风管道14连接，通风机13与智慧控制系统模块7连接，送风管道14上间隔设有送风口15。

除湿层27为球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒，球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒直径均大于滤孔28最大间隙距离。

本实施例中核心模块4具体为STM32F100系列核心模块。

分布式传感器系统5包括：室外温湿度采集器51、室内温湿度采集器52、室外温度传感器53和室内温度传感器54，室外温湿度采集器51、室内温湿度采集器52、室外温度传感器53和室内温度传感器54分别与核心模块4连接，室内温湿度采集器52和室内温度传感器54分别与空调控制板和空调变压器连接。

本实施例中室内温湿度采集器52具体为Dallas DS18B20温度传感器。

单路电能计量模块6包括：电表芯片61、电压采集器62、交流感应环采集系统63和脉冲测试系统64，电表芯片61和电压采集器62分别与核心模块4连接，交流感应环采集系统63和脉冲测试系统64分别与电表芯片61连接。

智慧控制系统模块7包括：接触器71、继电器72、驱动电路73和红外控制装置74，接触器71和红外控制装置74分别与核心模块4连接，继电器72通过驱动电路73与核心模块4连接，继电器72和接触器71分别与空调控制板连接，继电器72和接触器71分别与通风机13连接，红外控制装置74与空调红外接收器连接。

无线传输模块8为NB-IOT通信模块。

如图2所示，本实用新型的基本原理是采用独立电路板的单路电能计量模块6通过交流感应环采集系统63采集机房内设备电能数据，传输到核心模块4，核心模块4优选为STM32F100系列核心模块。核心模块4通过分布式传感器系统5同时采集当前机房内和机房外温度及温湿度信息，根据温度变化，结合机房内温度需求，并综合功率，设备状态，进行逻辑判断后，通过智慧控制系统模块7控制接触器71、继电器72、驱动电路73、红外控制装置74进行相应操作，在实现对空调、通风机等设备的能耗控制的同时达到温度控制等目标，保证机房安全的情况下尽量降低机房内制冷能耗；然后从无线传输模块8，具体通过NB-IOT通信模块最终传送到云管理平台及移动终端，进行分析处理。最终达到检查通信机房PUE值，制冷设备的健康分析、节能效果分析、电能统计与报表。

本实用新型通过交流感应环采集系统63同时采集通信机房总能耗，及三大类通信设备能耗的四种能耗数据，包括有功功率，视在功率、有功电能和视在电能，把寄存器中的数据传输到核心模块4中。核心模块4对采集的原始寄存器数据，根据电表芯片61的校准值EC和溢出状态，进行分析计算，得出三大类设备细分的电能和功率数据。

如图1所示，本实用新型在送风装置1上设计除湿装置2，具体的通过环形连接板21安装在入风管道11室内端和通风机13进风端连接处，滤壳22直径略小于入风管道11直径，滤壳22则插入入风管道11内。

如图3、4和图5所示，除湿装置2具体包括：环形连接板21、滤壳22、盖体23、导风口24、第一滤芯25、第二滤芯26、除湿层27和滤孔28，环形连接板21内环直径与滤壳22底部直径相同，环形连接板21内环与滤壳22底部焊接，滤壳22、第一滤芯25和第二滤芯26均为上端敞口的圆桶结构，滤壳22内设有第一滤芯25、第二滤芯26和除湿层27，盖体23与滤壳22上端敞口部连接，便于封装除湿层27，具体除湿层27选取球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒；盖体23端面上匀设有多个导风口24，导风口24为筒装结构，导风口24直径略小于第一滤芯25的直径，导风口24下端贯穿盖体23与第一滤芯25上端敞口部插入连接，第一滤芯25下端竖直与滤壳22底部连接，第二滤芯26均匀设于第一滤芯25外侧壁上，第二滤芯26上端敞口部与第一滤芯25内部相通，第二滤芯26所在轴线与第一滤芯25所在轴线夹角为30°～50°，第二滤芯26和第一滤芯25外侧，以及滤壳22内侧和盖体23下端形成容纳空间，便于放置除湿层27，滤孔28以阵列的方式分别设于滤壳22和第二滤芯26环型侧壁及底部，滤孔28以阵列的方式设于第一滤芯25环型侧壁上，且滤孔28最大间隙距小于球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒的直径。这样的结构设计即便于室外空气顺利通过的同时，室外空气与除湿层27有更大的接触面，除湿效果好，有效的解决了因过多带有水汽的空气进入机房内部所导致的机房内的湿度不断升高，即大大降低了空调设备在除湿方面的能耗，也有效避免了水汽在服务器内部部件上凝结成水滴后损坏服务器内部部件继而中断通讯服务的问题。

本实用新型的排风装置3为现有技术手段，用于将浑浊的气体排放到机房外，具体包括排风机、安装在排风机上的排风管道，以及设置在排风管道室外端的百叶窗式过滤组件或过滤网。

本实用新型能够进行有效的细分能量计量和分析，进行精细化的能耗管理，有助于节能降耗；同时，有效避免了水汽在服务器内部部件上凝结成水滴后损坏服务器内部部件继而中断通讯服务的问题。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也可以是无线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。

Claims (6)

1.一种通信机房节能控制系统，其特征在于，包括：送风装置(1)、除湿装置(2)、排风装置(3)、核心模块(4)、分布式传感器系统(5)、单路电能计量模块(6)、智慧控制系统模块(7)和无线传输模块(8)，所述送风装置(1)与机房左侧下部贯穿连接，所述送风装置(1)内设有除湿装置(2)，所述送风装置(1)与智慧控制系统模块(7)连接，所述排风装置(3)与机房右侧上部贯穿连接，所述分布式传感器系统(5)设于机房内部和机房外部，所述分布式传感器系统(5)、单路电能计量模块(6)、智慧控制系统模块(7)和无线传输模块(8)分别与核心模块(4)连接，所述单路电能计量模块(6)与电流环连接；

其中，所述除湿装置(2)包括：环形连接板(21)、滤壳(22)、盖体(23)、导风口(24)、第一滤芯(25)、第二滤芯(26)、除湿层(27)和滤孔(28)，所述环形连接板(21)内环与滤壳(22)底部连接，所述滤壳(22)、第一滤芯(25)和第二滤芯(26)均为上端敞口的圆桶结构，所述滤壳(22)内设有第一滤芯(25)、第二滤芯(26)和除湿层(27)，所述盖体(23)与滤壳(22)上端敞口部连接，所述盖体(23)上匀设有导风口(24)，所述导风口(24)下端贯穿盖体(23)与第一滤芯(25)上端敞口部连接，所述第一滤芯(25)下端与滤壳(22)底部连接，所述第二滤芯(26)均匀设于第一滤芯(25)外侧壁上，所述第二滤芯(26)上端敞口部与第一滤芯(25)内部相通，所述第二滤芯(26)所在轴线与第一滤芯(25)所在轴线夹角为30°～50°，所述第二滤芯(26)和第一滤芯(25)外侧设有除湿层(27)，所述滤孔(28)以阵列的方式分别设于滤壳(22)和第二滤芯(26)环型侧壁及底部，所述滤孔(28)以阵列的方式设于第一滤芯(25)环型侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种通信机房节能控制系统，其特征在于，所述送风装置(1)包括：入风管道(11)、过滤网(12)、通风机(13)、送风管道(14)和送风口(15)，所述入风管道(11)与机房左侧下部贯穿连接，所述入风管道(11)室外端设有过滤网(12)，所述入风管道(11)室内端通过环形连接板(21)与通风机(13)进风端连接，所述入风管道(11)内部与滤壳(22)插入连接，所述通风机(13)出风端与送风管道(14)连接，所述通风机(13)与智慧控制系统模块(7)连接，所述送风管道(14)上间隔设有送风口(15)。

3.根据权利要求1所述的一种通信机房节能控制系统，其特征在于，所述除湿层(27)为球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒，所述球状活性炭颗粒或球状氯化钙颗粒直径均大于滤孔(28)最大间隙距离。

4.根据权利要求1所述的一种通信机房节能控制系统，其特征在于，所述分布式传感器系统(5)包括：室外温湿度采集器(51)、室内温湿度采集器(52)、室外温度传感器(53)和室内温度传感器(54)，所述室外温湿度采集器(51)、室内温湿度采集器(52)、室外温度传感器(53)和室内温度传感器(54)分别与核心模块(4)连接，所述室内温湿度采集器(52)和室内温度传感器(54)分别与空调控制板和空调变压器连接。

5.根据权利要求1所述的一种通信机房节能控制系统，其特征在于，所述单路电能计量模块(6)包括：电表芯片(61)、电压采集器(62)、交流感应环采集系统(63)和脉冲测试系统(64)，所述电表芯片(61)和电压采集器(62)分别与核心模块(4)连接，所述交流感应环采集系统(63)和脉冲测试系统(64)分别与电表芯片(61)连接。

6.根据权利要求2所述的一种通信机房节能控制系统，其特征在于，所述智慧控制系统模块(7)包括：接触器(71)、继电器(72)、驱动电路(73)和红外控制装置(74)，所述接触器(71)和红外控制装置(74)分别与核心模块(4)连接，所述继电器(72)通过驱动电路(73)与核心模块(4)连接，所述继电器(72)和接触器(71)分别与空调控制板连接，所述继电器(72)和接触器(71)分别与通风机(13)连接，所述红外控制装置(74)与空调红外接收器连接。

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