通信机房智能环境控制与节能系统

 

一、系统功能概述

 

1. 系统简介

通信机房智能环境控制与节能系统,是针对通信机房环境监测和智能节能散热的一体化系统。系统包括远程监控中央平台、远程监控客户端、智能控制器、配电系统、空调子系统、热交换器(通风)子系统、加热器、传感器(烟感、水浸、门禁、超温、高湿、掉电等)、智能告警分析、风管和智能电表等部分构成。

 

远程监控中央平台是多站点集中监控服务平台,远程监控平台软件系统将系统中的每个机房进行集中远程监控与管理,实时采集各种数据,实时状态显示与实时告警,并实现远程修改参数、强制开关设备和测试等。智能控制器是机房智能热管理集成系统的核心,接收空调、热交换器(通风)和各种传感器信号,控制多台空调和多台热交换器(通风)的联机运行;按照智能散热控制模型和控制逻辑,实时控制设备的启停,使系统以最低能耗方式自动运行;控制逻辑结合精确控制和模糊控制;控制单元和程序软件模块化,扩容和兼容性非常强。

 

该方案可应用于现有大中小型的各类型机房散热,并可用于机房的新建和节能改造。该方案适用国内所有地区,节能效果明显,且适用性广、可靠性高。

 

 

 

2. 远程监控中央平台
远程监控中央平台融合了机房的管理措施,可对机房的网络环境和网络设备进行实时动态监控管理,能够智能发现各种非正常运行状态,同时还能够自动判断出现故障需要重启的网络设备,从而减少人员现场维护的次数,提高机房整体运维效率和管理水平;实时记录机房内外温度、湿度和智能电表电量等数据,为机房环境监控和节能降耗获取原始数据。

 

 

●空调控制方式
(1)小型民用空调:面板开关按键控制;
(2)工业空调:面板开关按键控制或干节点控制;
(3)精密空调:通讯协议控制。
●上位机通讯方式
(1)ADSL;
(2)内部局域网;
(3)无线通讯;
(4)现有通讯通路(提供通讯协议)。
●保护功能
  (1)温度传感器失效保护;
  (2)加热器、空调工作电流检测;
  (3)热交换器故障信号接收报警;
  (4)控制器交、直流供电电源自动切换,交流电掉电报警;
  (5)控制系统C级防雷;
  (6)基本的环境监控(烟雾、门禁、浸水、掉电等);
  (7)运行参数一键恢复至默认值;
  (8)控制器失效后空调强制启动;
  (9)设备报警定时自动复位(自动复活功能)。

二、解决方案及应用

基本思路
    机房智能热交换器的基本思路是充分利用室外空气中的冷量,通过智能热交换的方式对机房进行散热降温。
    与现行空调方式相比,具有以下优点:
    (1)从节能的角度,智能热交换器系统可以部分代替甚至完全代替空调制冷,降低机房的电能消耗;
    (2)从经济的角度,除节能带来的空调运行成本的降低外,由于智能热交换器机房系统的利用,空调的工作时间大大减少,延长其使用寿命,降低空调的投资成本和维护费用;
    (3)在空调出现故障时,可作为应急备用散热降温设备使用,尽量满足机房设备要求。

 

产品的先进性

该产品主要针对对象为大面积、多设备、高功率的大型通信机房的节能温控技术。目前该行业存在的相关节能技术主要集中在主设备自身以及小型机房温控节能,针对大型机房的节能温控,目前仍鲜为人知。但是随着机房综合能力的增强以及不断的扩大,对大型机房的能耗以及智能控制势必引导相关产业朝大型机房温控方向发展。该产品是在大型机房节能、温控与智能管理领域的独创性的新产品,必将对该技术领域在大型机房中的应用起到引领性的作用。

 

 

三、工程应用及案例

 

1. 应用环境要求
    (1)智能热交换节能系统一般与通信机房或基站的空调机组配套使用;
    (2)智能热交换节能系统的可利用时间及效果与当地气象状况相关,推荐应用于全年室外气温在20℃以下超过3000小时的地区,冬天机房或基站内温度可按规定温度下限,夏季按规定温度上限考虑。表1给出了该系统在全国主要地区与城市的节能率参考值,以供参考;
    (3)智能热交换节能系统的风量和换热能力应根据当地气象条件以及基站的负荷确定;
    (4)机房或基站需要一定的安装空间,以保证系统能够有正确的位置和空间安装。

2. 工程施工要求
    (1)热交换器的固定方式应根据现场条件选择吊装或壁挂式,也可以装在室外;
    (2)控制器要求挂在墙上安装,要选择择操作便利、接线简短、视觉开阔和符合安全的位置。高度以显示屏与视线一平为好,距地面约1.5m;
    (3)可以采用镀锌铁皮、铝塑管或PVC管件做为风管;
    (4)温度探头要避光、防雨,远离热源;
    (5)所有缆线都要经电缆槽道或走线道敷设,尽量缩短路由,并且符合“三线分离”的原则。

 

表1  基站智能换热节能系统在全国各主要地区及城市的节能率参考值

地区及城市

全年可利用小时数

全年可利用率(%)

节能率(%)

北京市

5334

60.89

 

黑龙江 哈尔滨

4351

49.67

 

吉林   长春

4525

51.66

 

辽宁   沈阳

4846

55.31

 

河北   石家庄

4237

48.37

 

天津

5252

59.95

 

山西   太原

5817

66.40

 

山东   济南

5080

57.99

 

江苏   南京

5279

60.26

 

上海

5071

57.89

 

河南   郑州

5481

62.57

 

安徽   合肥

5046

57.60

 

湖北   武汉

4954

56.55

 

浙江   杭州

5010

57.19

 

江西   南昌

4843

55.29

 

湖南   长沙

5093

58.14

 

福建   福州

4134

47.19

 

广东   广州

3026

34.54

 

广西   南宁

3189

36.40

 

贵州   贵阳

5833

66.59

 

重庆

5738

65.50

 

四川   成都

5507

62.86

 

云南   昆明

6849

78.18

 

陕西   西安

5765

65.81

 

宁夏   银川

5696

65.02

 

内蒙古 呼和浩特

4907

56.02

 

海南岛 海口

1861

21.24

 

新疆 乌鲁木齐

4264

48.68

 

青海 西宁

6506

74.26

 

西藏 拉萨

7716

88.08

 

 

 

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