一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统，属于电气控制领域。本发明专利技术包括：超低温检测、低温启动装置投入运行的节点、风机和加热器的低温安全互锁控制、风机超低温控制信号及方法、控制芯片防反灌保护措施。温度检测电路在超低温时会自动接通相关控制电路，在进行超低温直启操作后立即开启精密空调的加热器和风机，加热器和风机全部投入工作进行快速加热升温，待环境温度升高到可以通过触摸控制屏来进行正常操作时，加热器和风机自行关闭以提示操作人员，可以由控制面板开始进行正常的空调设置与开机操作。正常的空调设置与开机操作。正常的空调设置与开机操作。

【技术实现步骤摘要】
一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统


[0001]本专利技术属于电气控制领域，具体涉及一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着现代化社会的高速发展，以数据通信为基础的人工智能与信息一体化的远程控制设备越来越多，数据中心和边缘计算机房也得到了广泛应用和快速发展。在野战通信指挥、卫星测控、边境安防、应急保障、地质勘探等需要户外移动部署应用的场合，可以快速移动、快速部署的集装箱密封式边缘数据中心(数据通信节点)有着大量的用户需求。
[0003]野外的环境比较恶劣，风沙灰尘大、温差变化大、湿度高，集装箱数据中心需要很好的密封，但数据中心是耗电量大、能耗密度又很高的应用场景，密封环境的温度上升会很快，所以集装箱数据中心内必须安装相应的空调设备来调节环境温度，保障人员和设备的长期稳定工作。
[0004]另外、数据中心的核心是由大量服务器、交换机等高档精密的微电子设备组成，常规的服务器等高档精密的数据处理和通信设备中，会含有许多高能耗密度的集成电路芯片，这些集成电路芯片的工作温度范围通常在
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15℃～50℃左右，超出这个范围后的工作逻辑稳定性会大大降低，影响运算数据的准确性而造成严重后果。为保障这些高密度集成电路芯片的表面温、湿度能够长期工作在允许的安全范围内，通常会要求将机房的环境温度控制在20℃～30℃左右。
[0005]因此，为保障数据中心内服务器、交换机等数据通信设备的长期稳定、安全可靠的工作，数据中心、计算机站点等都会配置机房精密空调，对机房工作环境的温度和湿度进行调节与管控。机房精密空调的环境适应面广、功能齐全、连续运行寿命长、能效比高、控制精密，可以对温度、湿度、升降温曲线、各项保护参数、能耗参数等进行设置调整或者智能化管控，还可以通过各种总线、接口与上位机进行数据通信，上传精密空调的运行参数、接受上位机的信息和指令、对精密空调进行远程监控和参数设置，智能化程度和管理功能都十分强大。
[0006]机房精密空调控制面板通常使用的是触摸显示控制屏，其性能参数同样受环境温度的影响也比较大，在
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30℃左右的超低温情况下，触摸屏以及其中的智能芯片性能或控制逻辑就可能会失常，通过控制面板的触屏操作来正常启动空调加热升温就可能无法进行。在环境温度低于
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30℃情况下首次开机时，经常会发生触摸屏反应慢、操作命令丢失、黑屏等现象，导致精密空调无法正常启动加热升温，数据中心无法投入正常工作的不良后果。
[0007]我国地域辽阔、环境复杂，广大的东北和西北等地冬季室外气温在
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40℃以下的区域和期间有很多，集装箱移动式微计算中心、边缘计算站、通信指挥节点等数据通信设备有时会在户外环境中较长时间的存放或长途转运部署，集装箱内的设备已经充分低温冷冻，当发生突发情况或进行战备训练时，需要在
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40℃以下的环境中也能够快速部署、立即通电并开机工作。但此时集装箱内的机房精密空调控制面板的触摸显示控制屏，在
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30℃左右的
超低温情况下，触摸屏性能或控制逻辑就可能会失常，通过控制面板正常启动空调加热升温的操作就可能无法进行，服务器等数据通信设备就不能及时、快速的开机运行，在应对紧急情况时就有可能拖慢快速反应时间，造成不可预计的重大损失。
[0008]目前一般会采用以下两种解决方案来应对。
[0009]要求机房精密空调产品的生产厂家提高标准，所有电子元器件都必须严格按照
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40℃的军品标准进行采购与生产，同时需要提供相应的权威性检测报告和测试数据证明，确保精密空调在超低温情况下都可以正常快速开机工作。但由于这种精密空调产品的市场需求量相对较小，高等级电子器件的采购成本奇高、权威检测报告获取时间长、费用高昂，生产周期长、品质检验和管理难度大，从而导致产品出厂成本成倍增长，用户采购的资金压力骤然增加。在很多资金紧张、采购周期短的用户群体中，往往只能采购常规的精密空调产品来勉强使用。在极端环境出现时，自行采取一些临时性措施进行应对，但效果都差强人意。
[0010]在高寒地区随集装箱一起携带一套外加的辅助加热装置，由加热器和吹风机组成一套便携式移动升温装置，在超低温情况下精密空调不能自行启动时，利用这套便携式移动升温装置在机房内进行辅助加热升温，待机房内温度回升到精密空调可以自行开机工作后，再断开移动辅助升温装置，进入正常机房开机操作程序。由于移动加热升温装置的体积较大，集装箱机房的结构又很紧凑，随集装箱携带这套辅助加热装置会大量挤占宝贵的备用工具空间，而且大多数情况下这套装置并不会经常使用，占用空间还浪费资金，使用中的安全性也不高，不是理想的解决方案。
[0011]如果通过利用精密空调自身已经具有的加热器和风机系统，设计一个超低温启动控制装置，绕开受超低温影响较大的触摸控制屏器件，直接给加热器和风机组件发出启动命令，就可以实现超低温情况下的精密空调自加热升温，待环境温度升到一定程度后，机房精密空调再转入正常操作状态。这样就充分利用了原精密空调设备的加热能力，无需再外加临时性的辅助设备和手段就可以实现机房精密空调的超低温开机运行，操作简易、使用安全、体积小、成本低、管理方便。
[0012]本专利技术正是为满足这个现实需求而产生的。

技术实现思路

[0013](一)要解决的技术问题
[0014]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统，以解决目前常规机房精密空调在超低温环境下开机操作困难的不足。
[0015](二)技术方案
[0016]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种机房空调超低温直接启动控制系统，该系统包括温控模块、信号模块、转换开关HK、触控屏、列间空调智能控制主板、列间空调内风机组和加热器，温控模块、信号模块、转换开关HK这三个部分组成超低温直启电控装置。触控屏连接列间空调智能控制主板，列间空调智能控制主板用于控制风机组和加热器；
[0017]温控模块：通过无源大回差温度和风压检测器件，对环境温度和风机组状态数据进行在线检测记录，逻辑比较电路再对温度和风压信号数据进行运算，确定环境温度低于下限警戒值，同时又满足相关设定条件后输出相关操作信号，接通信号模块控制电源和全
部加热器的控制电源电路，等人工直启操作指令到达后即可立即执行全功率加热升温的操作；
[0018]信号模块：控制电源产生电路和风机控制信号发生器，产生系统电路工作所必须的工作电源和与原系统相对应的转速控制波形信号，进行逻辑分析评估后适时送出对应风机组运行控制的信号指令，信号指令通过输出接口送到转换开关HK，由转换开关HK实现对风机的运行控制，通知风机组在最大风量下运行，在温度回升到位后再关闭风机组控制信号，等待下一次运行条件满足后继续工作；
[0019]转换开关HK：转换开关HK串入列间空调智能控制主板和风机组之间，采用人工操作的方法在强制直启状态和自动运行状态之间切换。采用人工操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机房空调超低温直接启动控制系统，其特征在于，该系统包括温控模块、信号模块、转换开关HK、触控屏、列间空调智能控制主板、列间空调内风机组和加热器，温控模块、信号模块、转换开关HK这三个部分组成超低温直启电控装置，触控屏连接列间空调智能控制主板，列间空调智能控制主板用于控制风机组和加热器；温控模块：通过无源大回差温度和风压检测器件，对环境温度和风机组状态数据进行在线检测记录，逻辑比较电路再对温度和风压信号数据进行运算，确定环境温度低于下限警戒值，同时又满足相关设定条件后输出相关操作信号，接通信号模块控制电源和全部加热器的控制电源电路，等人工直启操作指令到达后即可立即执行全功率加热升温的操作；信号模块：控制电源产生电路和风机控制信号发生器，产生系统电路工作所必须的工作电源和与原系统相对应的转速控制波形信号，进行逻辑分析评估后适时送出对应风机组运行控制的信号指令，信号指令通过输出接口送到转换开关HK，由转换开关HK实现对风机的运行控制，通知风机组在最大风量下运行，在温度回升到位后再关闭风机组控制信号，等待下一次运行条件满足后继续工作；转换开关HK：转换开关HK串入列间空调智能控制主板和风机组之间，采用人工操作的方法在强制直启状态和自动运行状态之间切换；采用人工操作状态转换开关的方法进行直接启动加热，在温度回升到设定高点后，将转换开关从强制直启状态复位到自动运行状态。2.一种基于权利要求1的系统的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，方法包括如下步骤：S1、超低温判定管控步骤：采用温控模块对环境温度进行探测与监控，辨识环境超低温数据与超低温直启电控装置的投入、切除点位；S2、超低温直启操作步骤：当环境温度低于设定值后，超低温直启电控装置开始投入工作，一旦人工发出强启升温的命令后，超低温直启电控装置就直接向加热器和风机组发出控制指令，空调就开始强制升温操作；S3、加热升温管控步骤：强制升温过程中，超低温直启电控装置对环境温度进行不间断在线监控，当温度升高到预定范围后就自动切断加热器的加热控制电路，在进行强制升温的同时互锁列间空调智能控制主板发出的温度控制信号，避免反灌干扰；S4、升温完成正常操作步骤：当空调触控屏幕点亮并能正常操作，或者环境温度已经回升到正常区间后，超低温直启电控装置会自动切断加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾伟楠，徐传旭，孙银，贺翼，刘秋生，
申请(专利权)人：北京航天爱威电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：