数据中心冷站的智能优化控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种数据中心冷站的智能优化控制系统。该数据中心冷站的智能优化控制系统包括冷机参数监测装置、室外参数监测装置、冷却水温度监测装置、冷冻水温度监测装置、冷冻水流量监测装置、冷却塔参数监测装置、压差监测装置以及故障诊断装置。本实用新型专利技术的方案，通过监测各个监测装置的数据以及冷站主要设备的运行状态，提供相应的智能优化控制策略，其中包括冷机与水泵的优化运行，冷却塔与冷机的有效匹配，冷冻水温度设置，以及免费取冷等等，可以实现冷站的高效节能运行，有利于集中监控数据中心冷站的能效，节约运行管理费用，并且有效降低能耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制冷领域，特别是涉及一种数据中心冷站的智能优化控制系统。
技术介绍
相比于一般的建筑系统，数据中心的空调需求具有以下主要特点：负荷大，时间长；能效要求高；安全性要求高。目前数据中心冷站控制系统基本可实现本地控制、远程监控、实时报警、图形化界面、数据存储及趋势显示等功能，但是由于空调水系统较复杂，数据中心对空调水温有严格的要求，众多机电设备运行能耗巨大等原因，大多数冷站控制还存在很多问题。例如：多台冷机常常以较低制冷百分比的低效工况运行，开的冷机台数越多，相关的机电设备也需投运，造成能源损耗。冷冻泵和冷却泵采用了变频转速控制，实际运行中转速控制没有结合冷站的整体最佳能耗进行控制。大多数冷却塔采用与冷机台数对应控制开启，往往塔中风机未全部开启，也未高速运行，这将造成冷却塔能耗较高，但散热性能不佳，也影响冷机的制冷效率。冷冻泵的转速不合理，导致空调末端供冷冻水不足或水泵能耗较大。
技术实现思路
本技术的一个目的是要提供一种节约能耗的数据中心冷站的智能优化控制系统。本技术一个进一步的目的是要提高数据中心冷站的设备的智能化程度。特别地，本技术提供了一种数据中心冷站的智能优化控制系统。该数据中心冷站的智能优化控制系统包括：冷机参数监测装置，与冷站的冷机组连接，以监测冷机组的运行参数；室外参数监测装置，设置于冷站的室外环境，以监测室外环境的温度与湿度；冷却水温度监测装置，设置于冷站的冷却塔所供应的冷却水的进口处与出口处，以监测冷却水的进水温度和出水温度；冷却水变流量控制器，与冷机参数监测装置、室外参数监测装置、冷却水温度监测装置连接，以根据冷机组的运行参数、室外环境的温度与湿度以及冷却水的进水温度和出水温度确定冷站的冷却泵的转速；以及冷却泵驱动装置，其分别与冷却水变流量控制器和冷却泵连接，以驱动冷却泵以冷却水变流量控制器确定的转速转动。可选地，该数据中心冷站的智能优化控制系统还包括：冷冻水温度监测装置，设置于冷站的冷冻水的进口处与出口处，以监测冷冻水的进水温度与出水温度；冷冻水流量监测装置，设置于冷站的冷冻水的进口处与出口处，以监测流经冷站的冷冻水的流量；冷机控制器，与冷冻水温度监测装置、冷冻水流量监测装置以及冷却水温度监测装置连接，以根据冷冻水的进水温度与出水温度、流经冷站的冷冻水的流量以及冷却水的进水温度确定冷机组的开启台数；以及冷机驱动装置，其分别与冷机控制器和冷机组连接，以驱动冷机组以冷机控制器确定的开启台数启动。可选地，该数据中心冷站的智能优化控制系统还包括：冷却塔参数监测装置，与冷站的冷却塔连接，以监测冷却塔的运行参数；冷却塔控制器，与冷却塔参数监测装置、冷机参数监测装置、冷却水温度监测装置连接，以根据冷却塔的运行参数、冷机组的运行参数、冷却水的出水温度确定冷却塔的风扇的转速；以及风扇驱动装置，与冷却塔控制器、冷却塔的风扇连接，以驱动风扇以冷却塔控制器确定的转速转动。可选地，该数据中心冷站的智能优化控制系统还包括：压差监测装置，与冷站和冷站的空调连接，以监测导出冷站的冷冻水的压力与空调末端的冷冻水的压力的供回水压差；冷冻水变流量控制器，与压差监测装置、冷机参数监测装置、冷冻水温度监测装置连接，以根据供回水压差、冷机组的运行参数、冷冻水的进水温度与出水温度确定冷站的冷冻泵的转速；以及冷冻泵驱动装置，其分别与冷冻水变流量控制器和冷冻泵连接，以驱动冷冻泵以冷冻水变流量控制器确定的转速转动。可选地，该数据中心冷站的智能优化控制系统还包括：用户交互装置，与冷机控制器连接，以获取用户设置的冷机控制器的控制参数。可选地，数据中心冷站包括：冷机组，由多台冷机组成，并配置成利用在其内部循环的冷媒对冷冻水进行制冷；自然冷却换热器，配置成利用冷却水对冷冻水进行制冷；冷却塔，与冷机组以及自然冷却换热器分别连接，并配置成向冷机组或自然冷却换热器供应冷却水，以冷却冷机组中的冷媒或者直接对冷冻水进行冷却，并且数据中心冷站的智能优化控制系统还包括：冷却水切换装置，连接于冷却塔与冷机组以及自然冷却换热器之间，配置成将冷却水供向冷机组以及自然冷却换热器中的一个，以使冷机组以及自然冷却换热器中的一个启动。可选地，该数据中心冷站的智能优化控制系统还包括：自然冷却控制器，与冷却水切换装置和室外参数监测装置连接，以在室外环境的温度低于预设值时控制冷却水切换装置将冷却水供向自然冷却换热器，以使自然冷却换热器启动，利用冷却水直接对冷冻水进行冷却。可选地，该数据中心冷站的智能优化控制系统还包括：故障诊断装置，与冷机参数监测装置、室外参数监测装置、冷却水温度监测装置、冷冻水温度监测装置、冷冻水流量监测装置、冷却塔参数监测装置以及压差监测装置分别连接，以根据监测数据和冷机的运行参数诊断冷站的故障。本技术的数据中心冷站的智能优化控制系统，可以通过监测控制系统中各个监测装置的数据以及冷站主要设备的运行状态，提供相应的智能优化控制策略，其中包括冷机与水泵的优化运行，冷却塔与冷机的有效匹配，冷冻水温度设置，以及免费取冷等等，可以实现冷站的高效节能运行，有利于集中监控数据中心冷站的能效，节约运行管理费用，并且有效降低能耗。进一步地，本技术的数据中心冷站的智能优化控制系统包括故障诊断装置，与冷机参数监测装置、室外参数监测装置、冷却水温度监测装置、冷冻水温度监测装置、冷冻水流量监测装置、冷却塔参数监测装置以及压差监测装置分别连接，以根据监测数据和冷机的运行参数诊断冷站的故障，可帮助管理人员更好地管理冷站系统，同时可给现场的操作人员一些指导建议，有利于避免冷站系统的误操作和提高冷站系统的能效。根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本技术一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统中数据中心冷站的结构框图；图2是根据本技术一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统的结构框图；图3是根据本技术另一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统的结构框图；图4是根据本技术另一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统的结构框图；图5是根据本技术另一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统的结构框图；图6是根据本技术另一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统的结构框图；以及图7是根据本技术另一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统的结构框图。具体实施方式图1是根据本技术一个实施例的数据中心冷站的智能优化控制系统中数据中心冷站200的结构框图。如图所示，该数据中心冷站200可以包括：冷却塔201、冷机组202、冷却泵204、冷冻泵205、负荷206。该数据中心冷站200可以持续将使用后的高温冷冻水引入并进行冷却，冷却介质为在数据中心冷站200内部持续循环的冷却水。其中，冷却水在冷却塔201冷却后，可以选择导入冷机组202，冷机组202可以包括多台独立运行的冷机，以根据需要开启相应台数的冷机。冷机组202内部可以设置有两根独立的管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心冷站的智能优化控制系统，其特征在于包括：冷机参数监测装置，与所述冷站的冷机组连接，以监测所述冷机组的运行参数；室外参数监测装置，设置于所述冷站的室外环境，以监测所述室外环境的温度与湿度；冷却水温度监测装置，设置于所述冷站的冷却塔所供应的冷却水的进口处与出口处，以监测所述冷却水的进水温度和出水温度；冷却水变流量控制器，与所述冷机参数监测装置、室外参数监测装置、冷却水温度监测装置连接，以根据所述冷机组的运行参数、所述室外环境的温度与湿度以及所述冷却水的进水温度和出水温度确定所述冷站的冷却泵的转速；以及冷却泵驱动装置，其分别与所述冷却水变流量控制器和所述冷却泵连接，以驱动所述冷却泵以所述冷却水变流量控制器确定的转速转动。

【技术特征摘要】
1.一种数据中心冷站的智能优化控制系统，其特征在于包括：冷机参数监测装置，与所述冷站的冷机组连接，以监测所述冷机组的运行参数；室外参数监测装置，设置于所述冷站的室外环境，以监测所述室外环境的温度与湿度；冷却水温度监测装置，设置于所述冷站的冷却塔所供应的冷却水的进口处与出口处，以监测所述冷却水的进水温度和出水温度；冷却水变流量控制器，与所述冷机参数监测装置、室外参数监测装置、冷却水温度监测装置连接，以根据所述冷机组的运行参数、所述室外环境的温度与湿度以及所述冷却水的进水温度和出水温度确定所述冷站的冷却泵的转速；以及冷却泵驱动装置，其分别与所述冷却水变流量控制器和所述冷却泵连接，以驱动所述冷却泵以所述冷却水变流量控制器确定的转速转动。2.根据权利要求1所述的数据中心冷站的智能优化控制系统，其特征在于还包括：冷冻水温度监测装置，设置于所述冷站的冷冻水的进口处与出口处，以监测所述冷冻水的进水温度与出水温度；冷冻水流量监测装置，设置于所述冷站的冷冻水的进口处与出口处，以监测流经所述冷站的冷冻水的流量；冷机控制器，与所述冷冻水温度监测装置、冷冻水流量监测装置以及所述冷却水温度监测装置连接，以根据所述冷冻水的进水温度与出水温度、流经所述冷站的冷冻水的流量以及所述冷却水的进水温度确定所述冷机组的开启台数；以及冷机驱动装置，其分别与所述冷机控制器和所述冷机组连接，以驱动所述冷机组以所述冷机控制器确定的开启台数启动。3.根据权利要求2所述的数据中心冷站的智能优化控制系统，其特征在于还包括：冷却塔参数监测装置，与所述冷站的冷却塔连接，以监测所述冷却塔的运行参数；冷却塔控制器，与所述冷却塔参数监测装置、冷机参数监测装置、冷却水温度监测装置连接，以根据所述冷却塔的运行参数、所述冷机组的运行参数、所述冷却水的出水温度确定所述冷却塔的风扇的转速；以及风扇驱动装置，与所述冷却塔控制器、所述冷却塔的风扇连接，以驱动所述风扇以所述冷却塔控制器确定的转速转动。4.根据权利要求3所述的数据中心冷站的智能优化控制系统，其特征在于还包括：压差监测装置，与所述冷站和所述冷站的空调连...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞涛，
申请(专利权)人：上海冰核时代科技中心有限合伙，
类型：新型
国别省市：上海;31