【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子信息机房节能，尤其涉及一种电子信息机房空气调节系统节能控制设备。
技术介绍
1、随着新基建、东数西算、双碳、能源消费双控等战略的落地实施，2019年工信部、国管局和国家能源局发布《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》中提到2022年，pue达到1.4以下，改造使电能使用效率值不高于1.8。对新建数据中心及现有电子信息机房的能源使用效率提出了较高要求。
2、与通信、互联网等行业新建的大型数据中心相比，电力系统现有电子信息机房受建设场所的限制，多设置在电力公司调度通信楼内，空气调节系统的选型与大型数据中心差异较大，多采用风冷型精密空调。
3、风冷型精密空调普遍采用空调群控系统，采用群控系统的空调集群为避免出现多台空调运行在部分除湿、部分加湿的工况，将会根据想要加湿和除湿的空调数量选择关闭或开启加湿除湿功能，由此将会导致周期性的空调加湿及除湿的循环工况，将会使机房产生周期性的湿度波动。同理，在采用群控系统的空调集群为避免出现多台空调运行在部分制冷、部分加热的工况，也将会使机房产生周期性的温度波动。当这种温度波动较大时甚至会造成移动的热点，影响设备的安全运行，同时还会降低机房的电能使用效率。
4、电子信息机房中除精密空调外还有新风系统和加湿器或除湿机，由于精密空调无法与新风系统、加湿器或除湿机进行互动，导致新风系统和加湿器的运行工况并不节能，造成大量的能源浪费。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电子信息机房空气
2、所述数据校验与格式转化模块用于对接收到ict设备、精密空调、加湿器和新风系统的表计数据校验校核；用于计量单位的统一、剔除错误数据、发送警告给动力环境监控主机；
3、所述能耗监测模块用于在所述数据校验及格式转换模块采集数据基础上，计算ict设备发热量；精密空调耗电量、潜冷量、显冷量；加湿器耗电量，潜冷量、显冷量；新风系统耗电量，潜冷量、显冷量；
4、所述pue计算模块用于根据所述数据校验及格式转换模块和能耗监测模块数据，计算机房的电能利用效率值(pue)、制冷负载系数值(clf)及供电负载系数值(plf)；
5、所述机房节能控制模块通过接收数据校验及格式转换模块采集的机房温湿度、外界温湿度、精密空调、加湿器和新风系统运行状态；及能耗监测模块给出的计算ict设备发热量，精密空调耗电量、潜冷量、显冷量，加湿器耗电量、潜冷量、显冷量，新风系统耗电量、潜冷量、显冷量；结合机房整体控制模型综合判定机房的整体运行状态，并根据综合判定的结果调整精密空调、加湿器和新风系统的运行参数，实现精密空调、新风系统、加湿器的协调控制机房精准节能控制策略；机房节能控制模块采用整体状态机控制方式进行稳定性控制；
6、所述机房数据库模块用于存储各类应用模块的历史数据、运行状态、前置运行状态、机房设计文件、控制器配置文件；
7、所述软件总线用于建立所述数据校验与格式转化模块、能耗监测模块、pue计算模块、机房节能控制模块、数据库模块、对外接口的数据传输公共虚拟通道；
8、所述对外接口用于调试所述数据校验与格式转化模块、能耗监测模块、pue计算模块、机房节能控制模块、机房数据库模块的对外接口，用于向统一展示界面提供节能控制器运行状态、空气调节设备运行状态、供配电系统运行状态、pue等各项评价指标计算结果。
9、进一步地，所述机房整体控制模型包括基于季节和气温的节能温湿度控制策略目标点及控制范围、机房模型，其中机房模型将房间分为冷通道、地板下空间、房间内走廊和过道区域、热通道、天花顶部回风空间及室外空间六类独立空间；机房模型将房间的冷热源分为机房湿热负荷、it设备负荷、精密空调、加湿器、房间缝隙、新风系统、新风排风系统，并包含精密空调系统、新风系统、及加湿器在模型中的控制点位设置。
10、进一步地，所述基于季节和气温的节能温湿度控制策略目标点及控制范围包括：冬季及夏季两种状态的目标控制点，服务器进风温湿度控制区间，服务器运行的允许工况及服务器运行的推荐工况。
11、进一步地，所述精准节能控制策略包括：温湿度松耦合节能控制策略及大量引入外界自然冷源策略。
12、进一步地，所述温湿度松耦合节能控制策略是节能控制器通过机房整体控制模型，并根据季节及外部温湿度确定机房的送风温度整体温湿度目标，并以机房的送风温度整体温湿度目标、服务器进风控制温度区间及各台精密空调及加湿器的负载为依据，为每台精密空调设置不同的温度与湿度控制值，为每台独立加湿器或除湿机设置不同的湿度控制值。
13、进一步地，所述机房节能控制模块机房整体状态机控制方式包括：控制程序的七个状态，观察及手动状态是节能控制程序未运行时程序的状态；系统启动状态包含节能控制程序启动时的程序运行状态；系统关闭状态包含节能控制程序关闭时的程序运行状态；一般开锁状态是系统正常时发布控制命令；锁定观察状态用于观察接收命令后的系统状态；告警开锁状态是系统发生严重告警时发布相应的控制命令；告警观察状态用于观察接收命令后的系统状态；状态间通过不同的过程相互转换，其中“令”控制系统执行控制命令，“态”代表达到系统状态达到平衡，“警”代表系统接收到重要告警，“时”代表经过设定时间，“解”代表重要告警解除。“启”、“停”分别代表了外部控制对系统发布的控制命令。
14、进一步地，还包括能效评测模块，所述能效评测模块用于空气调节设备及供配电系统的能效评测，根据能耗监测模块及pue计算模块给出的计算结果，对空调、新风、加湿器、ups设备在不同负载率情况下进行能效比评测，并与设备标称的能效比进行对比分析。
15、本专利技术的电子信息机房空气调节设备节能控制设备将节能控制器主机、动力环境监控主机、本地维护终端、精密空调、加湿器、新风系统主机、数据校验与格式转化模块、能耗监测模块、pue计算模块、机房节能控制模块、数据库模块连接起来，通过数据采集，数据处理，结合机房整体控制模型综合判定机房的整体运行状态，并根据综合判定的结果调整精密空调、加湿器和新风系统的运行参数，实现精密空调、新风系统、加湿器的协调控制机房精准节能控制策略，将机房作为一个整体进行调控，精准调控，节约能源，提高效率。
16、节能控制器通过独立的加湿器、精密空调的控制手段，实现温湿度松耦合节能控制策略，可有效避免循空调集群控制方式造成的周期性加湿及除湿的不良工况，使机房始终处于经济的温湿度状态，避免加湿除湿的不良工况可以减少空气调节系统能源消耗。
17、节能控制器通过外部环境及新风引入量调整精密空调回风温度，该方式可以增大外界自然冷源的引入量，进而减少空气调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，硬件设备为节能控制器主机(1)、动力环境监控主机(21)、本地维护终端(3)、精密空调(4)、加湿器(5)、新风系统主机(6)、连接线缆(7)，其特征在于，软件模块包括数据校验与格式转化模块(8)、能耗监测模块(9)、PUE计算模块(10)、机房节能控制模块(12)、数据库模块(13)、软件总线(14)、对外接口(15)；连接线缆(7)包括屏蔽双绞线(71)和网线(72)，节能控制器主机(1)的能效评测模块(11)通过网线(72)与动力环境监控主机(21)、基础设施管理系统主机(22)和本地维护终端(3)相连；节能控制器主机(1)的机房节能控制模块(12)通过屏蔽双绞线(71)连接精密空调(4)、加湿器(5)、新风系统主机(6)；
2.根据权利要求1所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述机房整体控制模型包括基于季节和气温的节能温湿度控制策略目标点及控制范围、机房模型，其中机房模型将房间分为冷通道(201)、地板下空间(202)、房间内走廊和过道区域(203)、热通道(204)、天花顶部回风空间(2
3.根据权利要求2所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述基于季节和气温的节能温湿度控制策略目标点及控制范围包括：冬季及夏季两种状态的目标控制点，服务器进风温湿度控制区间，服务器运行的允许工况及服务器运行的推荐工况。
4.根据权利要求1所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述精准节能控制策略包括：温湿度松耦合节能控制策略及大量引入外界自然冷源策略。
5.根据权利要求4所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述温湿度松耦合节能控制策略是节能控制器通过机房整体控制模型，并根据季节及外部温湿度确定机房的送风温度整体温湿度目标，并以机房的送风温度整体温湿度目标、服务器进风控制温度区间及各台精密空调及加湿器的负载为依据，为每台精密空调设置不同的温度与湿度控制值，为每台独立加湿器或除湿机设置不同的湿度控制值。
6.根据权利要求1所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述机房节能控制模块(12)机房整体状态机控制方式包括：控制程序的七个状态，观察及手动状态(302)是节能控制程序未运行时程序的状态；系统启动状态(303)包含节能控制程序启动时的程序运行状态；系统关闭状态(301)包含节能控制程序关闭时的程序运行状态；一般开锁状态(305)是系统正常时发布控制命令；锁定观察状态(306)用于观察接收命令后的系统状态；告警开锁状态(307)是系统发生严重告警时发布相应的控制命令；告警观察状态用于观察接收命令后的系统状态；状态间通过不同的过程相互转换，其中“令(314)”控制系统执行控制命令，“态(315)”代表达到系统状态达到平衡，“警(317)”代表系统接收到重要告警，“时(313)”代表经过设定时间，“解(316)”代表重要告警解除。“启(311)”、“停(312)”分别代表了外部控制对系统发布的控制命令。
7.根据权利要求1所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：还包括能效评测模块(11)，所述能效评测模块(11)用于空气调节设备及供配电系统的能效评测，根据能耗监测模块(9)及PUE计算模块(10)给出的计算结果，对空调、新风、加湿器、UPS设备在不同负载率情况下进行能效比评测，并与设备标称的能效比进行对比分析。
...【技术特征摘要】
1.一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，硬件设备为节能控制器主机(1)、动力环境监控主机(21)、本地维护终端(3)、精密空调(4)、加湿器(5)、新风系统主机(6)、连接线缆(7)，其特征在于，软件模块包括数据校验与格式转化模块(8)、能耗监测模块(9)、pue计算模块(10)、机房节能控制模块(12)、数据库模块(13)、软件总线(14)、对外接口(15)；连接线缆(7)包括屏蔽双绞线(71)和网线(72)，节能控制器主机(1)的能效评测模块(11)通过网线(72)与动力环境监控主机(21)、基础设施管理系统主机(22)和本地维护终端(3)相连；节能控制器主机(1)的机房节能控制模块(12)通过屏蔽双绞线(71)连接精密空调(4)、加湿器(5)、新风系统主机(6)；
2.根据权利要求1所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述机房整体控制模型包括基于季节和气温的节能温湿度控制策略目标点及控制范围、机房模型，其中机房模型将房间分为冷通道(201)、地板下空间(202)、房间内走廊和过道区域(203)、热通道(204)、天花顶部回风空间(205)及室外空间(206)六类独立空间；机房模型将房间的冷热源分为机房湿热负荷(207)、it设备负荷(208)、精密空调(4)、加湿器(5)、房间缝隙(209)、新风系统(6)、新风排风系统(61)，并包含精密空调系统、新风系统、及加湿器在模型中的控制点位设置。
3.根据权利要求2所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述基于季节和气温的节能温湿度控制策略目标点及控制范围包括：冬季及夏季两种状态的目标控制点，服务器进风温湿度控制区间，服务器运行的允许工况及服务器运行的推荐工况。
4.根据权利要求1所述的一种电子信息机房空气调节设备节能控制设备，其特征在于：所述精准节能控制策略包括：温...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶欣，王晓东，邵帅，李广怀，何畏，徐洋，张伟，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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