機房專用精密空調(diào)群控管理系統(tǒng)研究

陳林富

摘 要：在機房專用精密空調(diào)系統(tǒng)中，制冷、制熱、加濕和除濕空調(diào)系統(tǒng)是獨立的運行的，在這種運行機制下，會出現(xiàn)部分能量相互抵消的情況，造成能量的浪費。針對這一問題，需要應用合理的群控管理系統(tǒng)，在控制機房環(huán)境的基礎上，優(yōu)化空調(diào)運行效果，并實現(xiàn)節(jié)能目標。對機房專用精密空調(diào)群控管理系統(tǒng)展開了研究，以提高機房專用精密空調(diào)的運行水平。

關鍵詞：機房；精密空調(diào)；群控管理系統(tǒng)；自動分工

中圖分類號：TU831.3+1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.116

近些年來，能源問題日益突出，節(jié)能減排成為了社會發(fā)展的迫切要求，因此，做好機房專用精密空調(diào)的節(jié)能工作十分必要。在機房專用精密空調(diào)系統(tǒng)中，各個不同功能的空調(diào)系統(tǒng)是單獨運行的，彼此之間缺乏有效協(xié)調(diào)，且制冷、制熱、加濕等空調(diào)系統(tǒng)同時運行，能量相互抵消，降低了系統(tǒng)運行的科學性，造成能量浪費。因此，加強對機房專用精密空調(diào)群控管理系統(tǒng)的研究，做好空調(diào)子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)管理工作，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1 群控管理系統(tǒng)的設計和基本功能

1.1 群控管理系統(tǒng)的設計

在機房專用精密空調(diào)系統(tǒng)中，群控管理系統(tǒng)采用的是Co-Work模塊化主從形式，通過網(wǎng)線來實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)群控。隨意選擇一臺空調(diào)當作主控機組，將4臺雙系統(tǒng)空調(diào)或者8臺單系統(tǒng)空調(diào)聯(lián)網(wǎng)，并將各個空調(diào)的網(wǎng)絡地址分別設置在主板I/O擴展板上。

在機房中央群控管理系統(tǒng)的運行中，需要根據(jù)機房的面積、設備情況（設備發(fā)熱量、數(shù)量和擺放情況）和空調(diào)性能（空調(diào)制冷量、風場和區(qū)域溫度）等信息，通過模擬建模的方式計算出合理的制冷參數(shù)，并進行多次測試，結(jié)合測試情況進行微調(diào)，使機房專用精密空調(diào)處于最佳運行狀態(tài)，實現(xiàn)最佳運行效果。

此群控管理系統(tǒng)具有的功能包括自動分工、順序加載、數(shù)據(jù)同步等，以及對各臺空調(diào)運行參數(shù)進行精準控制，在保證機房區(qū)域溫濕度適當?shù)幕A上，實現(xiàn)多臺空調(diào)之間的精細化協(xié)作，有效降低非必要的能量損耗。

1.2 群控管理系統(tǒng)的基本功能

1.2.1 自動分工功能

自動分工功能是群控管理系統(tǒng)最基本的功能，是通過分工編程的方式，根據(jù)當前機房的情況，計算出需要運行的空調(diào)機組的數(shù)量，并在此基礎上對機組開關進行控制，實現(xiàn)精密空調(diào)的自動分工，使各個空調(diào)機組風機、壓縮機等的運行時間相對平衡，實現(xiàn)節(jié)能目標。

1.2.2 順序加載功能

順序加載功能包括兩方面的內(nèi)容，即在同一臺空調(diào)中順序加載各個零部件和在多臺空調(diào)之間順序加載有關部件。該功能的實現(xiàn)可以有效避免因機組零部件同時啟動而造成的電網(wǎng)電流過大問題，保證機房電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。

1.2.3 數(shù)據(jù)同步功能

數(shù)據(jù)同步功能是實現(xiàn)及時調(diào)整空調(diào)運行狀態(tài)的重要保障。在群控管理系統(tǒng)中，各臺空調(diào)機組的運行參數(shù)是同步的，比如警報狀態(tài)等，管理人員在一臺主控機組上就可查詢和修改整個精密空調(diào)所有機組的參數(shù)。同時，修改的參數(shù)會被同步復制到所有機組的控制軟件中。

1.2.4 備用控制功能

群控管理系統(tǒng)具有備用功能，當主控機組停機后，其他備用的具有主控功能的機組會及時接管管理系統(tǒng)，完成相應的管理控制任務。系統(tǒng)的備用控制功能可以保證精密空調(diào)所有機組運行的持續(xù)性，避免主控機組故障影響到其他機組，并將停機時間、系統(tǒng)故障的能量等降至最低，實現(xiàn)節(jié)能目標。

1.2.5 平均值控制功能

在機房中，不同區(qū)域的溫濕度是有所差異的。在調(diào)整精密空調(diào)機組時，需要以整個機房所有機組監(jiān)測到的溫濕度平均值為標準，從而使機房環(huán)境的溫濕度處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

1.2.6 控制級數(shù)擴展功能

這一功能的主要目標是提高整個機組的控制精度，并通過聯(lián)網(wǎng)編程技術對各機組控制級數(shù)進行擴展。一般情況下，溫濕度控制級數(shù)能夠擴展到8級，其控制精度的大幅度提升有助于更加合理地匹配空調(diào)能量，減少部件開關次數(shù)，延長使用壽命。

2 群控管理系統(tǒng)的優(yōu)點和應用效果

2.1 群控管理系統(tǒng)的優(yōu)點

2.1.1 空調(diào)運行效率大大提升

通過運用機房專用精密空調(diào)群控管理系統(tǒng)，借助系統(tǒng)良好的人機互動界面，可以為用戶提供更為直觀的空調(diào)運行信息，并為用戶管理需求提供高效導航和幫助；同時，通過群控管理系統(tǒng)的統(tǒng)一管理平臺，用戶可以完成對精密空調(diào)運行狀態(tài)的查詢和修改，增強空調(diào)系統(tǒng)運行狀態(tài)調(diào)整的及時性，從而提升空調(diào)的運行效率。

2.1.2 空調(diào)運行可靠性、控制精度提高

在機房專用精密空調(diào)群控管理系統(tǒng)中，對空調(diào)運行資料的錄入和恢復建立完善的機制，能夠有效保障空調(diào)運行資料的安全性，提高空調(diào)運行的可靠性。群控管理系統(tǒng)還可以對空調(diào)設備狀況、配置數(shù)據(jù)建立相應的模型，并模擬運行環(huán)境。模擬操作環(huán)境與現(xiàn)網(wǎng)操作環(huán)境之間保持高度的一致性，這對空調(diào)運行控制精度的提升有著重要的作用。

2.1.3 空調(diào)運行和維護實現(xiàn)集中化

在機房專用精密空調(diào)采用群控管理系統(tǒng)之后，維護作業(yè)計劃的制訂可以在系統(tǒng)中直接完成，并實現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)配置的同步更改，使現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境與系統(tǒng)環(huán)境保持一致，實現(xiàn)機房專用精密空調(diào)運行和維護的集中化管理，節(jié)約運行和維護成本，提高空調(diào)運行的安全性。

2.2 群控管理系統(tǒng)的應用效果

以某通信機房為例，機房專用樓結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)，共4層，每層梁凈高為5.2 m。在此機房中，獨立空調(diào)區(qū)共有4個，選取第2個獨立空調(diào)區(qū)（4臺精密空調(diào)）為實驗區(qū)，每臺精密空調(diào)的現(xiàn)運行功率為14 kW，制冷量為42 kW，并選取相鄰的第3個獨立空調(diào)區(qū)為對比區(qū)，配置與實驗區(qū)數(shù)量、配置完全相同的空調(diào)。對實驗區(qū)進行群控控制，并通過比較實驗區(qū)和對比區(qū)的實際運行情況來分析群控管理系統(tǒng)的應用效果。

對兩個區(qū)域均不進行群控控制。在確定實驗區(qū)和對比區(qū)的精密空調(diào)后，測量機房主設備的直流電流，可以得到實驗區(qū)空調(diào)的運行功率為52.8 kW，對比區(qū)空調(diào)的運行功率為53.6 kW，兩者的差異不顯著，具有可比性。

將8月和9月這兩個月作為實驗時間，統(tǒng)計實驗區(qū)（群控功能開啟）和對比區(qū)各臺空調(diào)智能電表電量，可得表1所示的結(jié)果。

由表1可知，在采用群控管理系統(tǒng)的實驗區(qū)，其電能節(jié)省率約為19.21%；以機房動力電0.8元/kW·h計算，實驗區(qū)8月和9月總電費為34 250.4元，對比區(qū)8月和9月電費合計42 396元，平均每月節(jié)省電費4 072.8元。由此可見，群控管理系統(tǒng)的應用能夠起到有效的節(jié)能作用，對機房安全、經(jīng)濟目標的實現(xiàn)有著重要的意義。

現(xiàn)有的機房精密空調(diào)系統(tǒng)絕大部分都具備群控功能，通過完善群控管理系統(tǒng)、添加適量的網(wǎng)線，在適當調(diào)試之后，可以有效提高機房專用精密空調(diào)的群控管理水平，降低能量耗費，實現(xiàn)節(jié)能目標，節(jié)約運行成本，對機房精密空調(diào)運行的經(jīng)濟效益和社會效益的提升有著重要作用。

3 結(jié)束語

綜上所述，在機房專用精密空調(diào)運行的過程中，受空調(diào)運行方式等因素的影響，存在一定的能量浪費現(xiàn)象，運行經(jīng)濟性較差，增加了機房的使用成本。針對此種情況，在構(gòu)建節(jié)能型社會背景下，改變機房專用空調(diào)的運行方式、降低能耗成為機房管理的重要工作。因此，加強對機房專用精密空調(diào)群控管理系統(tǒng)的研究，設計高效、科學的群控管理系統(tǒng)，對有效解決空調(diào)運行中的能量浪費問題具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕