网络通讯机房智能温控节能方法.pdf

本发明公开了一种针对无人值守的网络通讯机房温度控制既简便又节能的方法。该方法充分利用户外天然气温与室内的温差，采用换风机直接将室外冷空气输入机房降低室温为主，以空调机制冷为辅的方式，借助室外的自然环境作为冷源，自动地交替启用新风系统或空调机制冷降温，达到了既保障网络设备的工作温度又显著节约电能的效果。

1.  网络通讯机房智能温控节能方法，其方法步骤如下：
步骤1：初始化，分别设定室外温控器的限值T_hout，换气系统的温度控制器的限值T_hin，空调机的温度控制器的限值T_kin；
步骤2：室外温度传感器测量室外的温度；
步骤3：室外的温度值与室外温控器的限值T_hout比较，若室外的温度值小于室外温控器的限值T_hout则转到步骤4(表明机房内的温控应由换气系统承担)，否则则转到步骤8(表明机房内的温控应由空调机承担)；
步骤4：启用换气系统，获取换气系统的温度传感器测量的室内温度值；
步骤5：室内的温度值与换气系统的温控器的限值T_hin比较，若室内的温度值大于换气系统的温控器的限值T_hin则转到步骤6，否则转到步骤7；
步骤6：开动换气电风扇换气降温，然后转到步骤5；
步骤7：停止换气电风扇工作，转到步骤2；
步骤8：启用空调机系统，获取空调机的温度传感器测量的室内温度值；
步骤9：室内的温度值与空调机的温控器的限值T_kin比较，若室内的温度值大于空调机的温控器的限值T_kin则转到步骤10，否则转到步骤11；
步骤10：开动空调机制冷降温，然后转到步骤9；
步骤11：停止空调机系统工作，转到步骤2。

网络通讯机房智能温控节能方法
一、技术领域
本发明涉及自动化控制领域，具体地说是涉及一种网络通讯机房智能温控节能方法。
二、背景技术
随着Internet和Intranet的普及和宽带技术的发展，各大中型企业和院校的网络节点少则几千多则上万个。由于宽带网络的特性(以铜芯为传输介质的网线信息传输距离最长100m)以及校园网络覆盖的教学办公区和学生宿舍区信息接入点较密集，因此在每个楼宇内都设有若干个无人值守的网络汇聚设备机房(网络设备间)。这类机房通常相对封闭，机房建筑结构的保温性也较好，由此导致机房的网络有源设备累积发热量非常大，加之该类机房平时无人值守，如何保障网络设备的运行，保持机房的工作温度相对稳定是一个关键因素。通常对这类无人值守的网络设备机房的温度控制大都采用单一空调机制冷的方法，而传统的机房环境温度控制所采用的单一空调机制冷降温的方法存在以下问题：
1.消耗了大量的电能。
2.长时间的使用空调机缩短了空调机的使用寿命，同时增加了空调机的维护工作量，使得网络运维工作量大增。
三、发明内容
本发明的目的在于克服机房环境温度控制传统所采用的单一空调机制冷降温方法存在的问题，提供一种网络机房温度控制既简便又节能的方法。该方法使用室外的自然环境作为冷源，充分利用室外天然气温与室内的温差，以换风机直接将室外冷空气输入机房降低室温为主，以空调机制冷为辅的方式，自动的交替启用新风系统或空调机制冷降温，达到了既保障网络设备工作的温度又延长了空调机的使用寿命，并且显著节约电能的效果。
实现发明目的的技术方案通过以下步骤加以解决的。
网络通讯机房智能温控节能方法，按图1程序流程图，其方法的步骤如下：
步骤1：初始化，分别设定室外温控器的限值T_hout，换气系统的温度控制器的限值T_hin，空调机的温度控制器的限值T_kin；
步骤2：室外温度传感器测量室外的温度；
步骤3：室外的温度值与室外温控器的限值T_hout比较，若室外的温度值小于室外温控器的限值T_hout则转到步骤4(表明机房内的温控应由换气系统承担)，否则转到步骤8(表明机房内的温控应由空调机承担)；
步骤4：启用换气系统，获取换气系统的温度传感器测量的室内温度值；
步骤5：室内的温度值与换气系统的温控器的限值T_hin比较，若室内的温度值大于换气系统的温控器的限值T_hin则转到步骤6，否则转到步骤7；
步骤6：开动换气电风扇换气降温，然后转到步骤5；
步骤7：停止换气电风扇工作，转到步骤2；
步骤8：启用空调机系统，获取空调机的温度传感器测量的室内温度值；
步骤9：室内的温度值与空调机的温控器的限值T_kin比较，若室内的温度值大于空调机的温控器的限值T_kin则转到步骤10，否则转到步骤11；
步骤10：开动空调机制冷降温，然后转到步骤9；
步骤11：停止空调机系统工作，转到步骤2。
本发明智能温控节能方法的基本原理如下：
根据通信部门多年来的统计数据分析，通信行业的运营成本主要是电耗成本，而在电耗成本中，机房空调的电耗约占总电耗50％以上。节能降耗的有效方法之一就是尽可能减少高耗能的空调机的使用时间，合理利用室外天然冷源，尽可能多的使用低功耗的换气机将室内网络设备产生的热量直接排至室外。在我国的大部分地区，一年中冬、春、秋3季及夏季早晚时段室外环境温度较低，甚至远低于机房内设备需要的工作温度。因此在不影响机房环境的前提下，根据机房内外温度的实际情况因时制宜，充分利用机房室外的自然环境为冷源，当室外空气温度比室内温度低一定程度时，依靠换气机将机房内的热量带走，实现室内散热以降低机房室内温度；当室外空气温度比室内高时，强制启用空调机制冷降温以保持设备机房的温度达到设备稳定工作所需要的温度。这样可以大大的减少空调的使用时间，从而大幅度降低电能消耗，延长空调机的使用寿命，达到节能降耗的目的。其工作流程如图1所示：
本发明智能温控节能方法与传统的单一空调机制冷降温方法相比较有以下有益效果：
①在保持网络通讯机房的温度相对稳定时，极大地减少了空调机的使用时间，延长了空调机的使用寿命，缩减了空调机的维护工作量。
②减少空调机的使用时间，从而大幅度降低电能消耗，达到节能降耗的目的，可比传统的单一空调机制冷降温方法节约50％-70％的电能。
③该方法的自动化程度较高，既能保持网络通讯机房的温度相对稳定，又能减少人工干预的人力消耗，同时为将来对这类网络通讯机房运行环境实现远程监控管理提供了优良的基础。
四、附图说明
图1：网络通讯机房智能温控节能方法流程图；
图2：智能温控节能方法系统电气示意图。
图3：网络设备机房电力消耗对比分析图。
五、具体实例
1.实例环境
实验环境由两幢学生宿舍楼构成，每幢楼有720个信息点和1个3.3m×3.3m×3m的网络汇聚设备机房，每设备机房安置4个2m高的标准机柜，共有24端口的交换机32台(每台功耗约35W)，温度控制器为TC-8312-12(外置感应器型)和TC-8322-12(内置感应器型)，空调机为海尔KF-35GW，制冷功率1255W，排风扇额定功率35W。
2.实现
①分别在两幢学生宿舍楼的网络汇聚设备机房里安装空调机。
②在试验学生宿舍楼的网络汇聚设备机房外墙处安装排风装置(注：排风装置尽可能安装在网络通讯机房的北面外墙处，并且加装空气过滤网)。
③按图2电气示意图将各设备连接起来。
④将远程温度传感器安装在室外，并且用绝缘导线与温度控制器TC-8312-12相连。
⑤将温度控制器TC-8312-12(室外温控器)设定值调到26℃，将温度控制器TC-8322-12(排风装置温控器)设定值调到27℃，将空调机的限值设定到27℃。
⑥通电，启动系统工作。
3.实施效果
对网络通讯机房电力消耗实验记录测量结果如图3所示，由图3可以看出网络通讯设备的电力消耗每月约在800千瓦/时，对于采用单一空调机方式的设备机房降温的电力消耗除了在12月、1月、2月较少外，随着室外气温的逐渐升高降温电耗急剧增加，最高时电耗可达900多千瓦/时/月。而采用智能温控系统降温方式在一年内除夏季外，设备机房降温的电力消耗都很小，即使在夏季的7、8、9月，降温电耗也小于350千瓦/时/月。智能温控系统降温方式的电耗仅是普通空调机方式的三分之一，表明节能效果非常显著。