物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息機房制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用

辛明　李宣東　殷曉軒

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是目前大家關(guān)注比較多的一項技術(shù)，雖然已出現(xiàn)了很久，但是對很多人來說，還沒有切身感受到這種技術(shù)所帶來的好處，文章通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對早期機房空調(diào)進行改造，從實用案例的角度對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行應(yīng)用闡述。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；感知層；網(wǎng)絡(luò)層；應(yīng)用層；傳感器；控制器

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）08-00-02

0 引 言

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在國內(nèi)已成為一個新興產(chǎn)業(yè)，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念已逐步深入到各種產(chǎn)業(yè)、服務(wù)、管理等領(lǐng)域。本文主要是通過運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并結(jié)合本單位的實際情況，對一個早期建設(shè)的信息機房的空調(diào)制冷系統(tǒng)進行改造，來展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給我們?nèi)粘９ぷ鞴芾硭鶐淼木薮笥绊懞捅憷?/p>

1 場景描述

對于2006年建設(shè)的信息機房，由于各方面的原因，或多或少都存在一些問題，在本案例中空調(diào)制冷系統(tǒng)就是比較突出的問題。該信息機房制冷系統(tǒng)主要是依靠三臺民用格力柜式空調(diào)進行制冷，其中兩臺5匹柜式空調(diào)，一臺3匹柜式空調(diào)。

2 存在問題

之前建設(shè)的機房主要存在以下三點問題：

（1）醫(yī)院的各種業(yè)務(wù)量變動比較大，造成機房整體負載變動非常大，很難根據(jù)實際情況進行制冷調(diào)節(jié)，特別是在夏季，由于晝夜溫差大，加之距離比較遠，人工控制空調(diào)的成本比較大，只好采取三臺空調(diào)全開的管理方式，致使3臺空調(diào)24小時全天開機，不僅加快了空調(diào)的老化速度，減少空調(diào)的使用壽命，而且還浪費了大量不必要的能源；

（2）由于所采用的空調(diào)不是機房的專用空調(diào)，在機房動力電源出現(xiàn)故障并恢復(fù)后，空調(diào)會因斷電而停止工作，不能實現(xiàn)自動啟動，無法有效控制機房的溫度，保障設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)；

（3）民用空調(diào)的制造標準低于機房專用空調(diào)的要求，在實際使用中存在很大的不穩(wěn)定性，即便是在供電正常的運行環(huán)境中，也會因不定期出現(xiàn)的各種故障而停止制冷工作，為整個機房設(shè)備的順利運行帶來了極大的安全隱患。

3 解決方案

針對上述應(yīng)用場景描述中存在的問題，經(jīng)過認真的研究和分析，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個方面進行了設(shè)計，圖1所示為解決方案設(shè)計圖。

3.1 感知層

由于信息機房是重要的場所，為了確保系統(tǒng)能夠在環(huán)境極端惡劣的情況下也能夠正常工作，感知層所涉及的各類傳感器、變送器、控制器均按照工業(yè)標準要求進行設(shè)計和選用，使之在-20℃～+80℃的極端環(huán)境下還能夠穩(wěn)定可靠的運行，并提供準確及時的數(shù)據(jù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層作為紐帶連接著感知層和應(yīng)用層。由于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層承擔(dān)著巨大的數(shù)據(jù)量，并且面臨更高的服務(wù)質(zhì)量要求，結(jié)合本案例的實際情況，選擇使用ZigBee、 WiFi和專用控制信號線相互結(jié)合的形式進行傳輸，確保數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定傳輸。

3.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層根據(jù)感知層提供的各種數(shù)據(jù)進行自我控制，從空調(diào)監(jiān)控、溫度監(jiān)控、供電監(jiān)控三個方面進行了設(shè)計。

（1）空調(diào)監(jiān)控主要是對空調(diào)的工作狀態(tài)及運行情況進行檢測，實時感知空調(diào)在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的故障，并在出現(xiàn)故障的同時對空調(diào)進行自動恢復(fù)，確實無法自我恢復(fù)的通過手機短信進行告警，以便工作人員能夠及時介入處理，解決相關(guān)故障，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行；

（2）溫度監(jiān)控主要是針對機房整體負載變動，夏季晝夜溫差大等各種問題，通過實時溫度檢測，結(jié)合實際情況，動態(tài)調(diào)度三臺空調(diào)的運行。在負載大，溫度高的時候，自動啟動待工作狀態(tài)的空調(diào)以增加制冷量；在負載小，溫度低的時候，自動關(guān)閉相應(yīng)的空調(diào)減少制冷量，降低能源消耗。另外，在保證制冷需求的同時，自動循環(huán)組合調(diào)度各臺空調(diào)的運行情況，避免同一臺空調(diào)長時間連續(xù)運行，以達到節(jié)省能源，延長空調(diào)使用壽命的目的；

（3）電源監(jiān)控主要實現(xiàn)信息機房供電的實時檢測，解決在動力電源出現(xiàn)問題及電力恢復(fù)后，自動控制空調(diào)的啟動以恢復(fù)正常運行，確保信息機房相關(guān)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

4 實現(xiàn)效果

通過六個月的實際運行時間證明，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可完美解決原有問題，達到了預(yù)期的效果，圖2所示是電源、溫度和制冷設(shè)備運行狀態(tài)的手機應(yīng)用截圖。

5 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對機房制冷空調(diào)進行改造也僅僅是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)諸多應(yīng)用中的冰山一角，本文的目的是通過這個實際應(yīng)用案例，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用拋磚引玉，希望物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠更快的進入到人們的日常工作、生活和學(xué)習(xí)中，讓更多的人切身體驗到物聯(lián)網(wǎng)帶來的便利。

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