数据中心空调系统的控制系统及方法与流程

本发明涉及一种空调控制技术领域，具体地说是一种数据中心空调系统的控制系统及方法。

背景技术：

随着电子信息产业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备（例如通信和存储系统），还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。

云计算和虚拟化等新技术的出现，使得数据中心演变成一个迥然不同的环境。然而，任何数据中心都需要某些关键要素来保证运作顺利。一个标准化的、可预测的环境是任何高质量数据中心的基础。温度和湿度必须被严格控制，以提供可连续运行的温度和湿度范围。

目前数据中心采用机房专用空调进行制冷，该种空调控制系统集成在空调内部，由于空调部署在整个数据中心部分指定位置，其控制参数（如温度、湿度等）具有一定的局限性。

申请号为“201610363927.0”的中国专利申请，公开了如下技术方案：一种数据中心内空调设备的控制方法及设备，用于解决数据中心内节能效果比较差的技术问题。该方法包括：获得数据中心内的M个负载设备的发热量；所述数据中心包括N个负载设备及至少一个空调设备，所述N个负载设备放置在一个或多个机柜中；M为正整数，N为大于等于M的整数；根据获得的M个发热量及空调设备和机柜之间的对应关系，确定所述至少一个空调设备中每个空调设备应输出的制冷量；指示所述至少一个空调设备分别输出相应的制冷量。上述技术方案只是针对负载设备的发热量来调整空调设备输出的制冷量，信息采集比较单一，运行并不有效可靠。

技术实现要素：

本发明的技术任务是提供一种数据中心空调系统的控制系统及方法，来解决信息采集单一，运行不可靠的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，

数据中心空调系统的控制系统，由控制器控制数据中心空调系统，还包括监控模块、软件滤波模块和输出模块，监控模块用于将监控到的信号经软件滤波模块滤波后传输给控制器；软件滤波模块用于对信号进行滤波；控制器用于对信号进行识别处理后，经输出模块向数据中心空调系统的各模块发出控制信号；输出模块用于输出控制器的控制信号。

所述的数据中心空调系统的控制系统，控制器采用型号为STM32 的单片机。

所述的数据中心空调系统的控制系统，监控模块监控的信号包括数字信号及模拟信号。

所述的数据中心空调系统的控制系统，数字信号包括数据中心的通道门开启与关闭信号、数据中心的翻转天窗启停信号和数据中心的空调风扇启停信号，模拟信号包括数据中心内的温度信号和湿度信号。

所述的数据中心空调系统的控制系统，输出模块包括数字输出模块、模拟输出模块、RS485接口模块和运行状态指示模块；控制器对信号进行逻辑判断后，通过数字输出模块驱动数据中心空调系统的继电器；控制器对信号进行脉冲宽度调制（英文简写PWM，英文全称Pulse Width Modulation）后，通过模拟输出模块控制数据中心空调系统的电动阀门、变频器频率和加湿器；控制器对信号进行数据解析后，通过RS485接口模块分别连接监控数据中心空调系统的显示屏、监控主机和数据接口；控制器控制运行状态指示模块控制数据中心空调系统的各LED指示灯显示其对应的模块状态。

所述的数据中心空调系统的控制系统，数字输出模块采用集成芯片ULN2003。

数据中心空调系统的控制方法，为采用上述的数据中心空调系统的控制系统控制数据中心空调系统的方法，步骤为：

（1）、监控模块将监控到的信号传送给软件滤波模块；

（2）、软件滤波模块对信号进行滤波后传输给控制器；

（3）、控制器对信号进行识别处理并输出控制信号到输出模块；

（4）、输出模块输出控制器的控制信号至数据中心空调系统的各模块；

（5）、通过各控制信号对数据中心空调系统的各模块进行控制。

所述的数据中心空调系统的控制方法，控制器采用型号为STM32 的单片机，通过标准RS-485 总线的Modbus RTU 工业标准通讯协议来与其它各模块通讯。

所述的数据中心空调系统的控制方法，监控模块监控的信号包括数字信号及模拟信号数字信号包括数据中心的通道门开启与关闭信号、数据中心的翻转天窗启停信号和数据中心的空调风扇启停信号，模拟信号包括数据中心内的温度信号和湿度信号。

所述的数据中心空调系统的控制方法，输出模块包括数字输出模块、模拟输出模块、RS485接口模块和运行状态指示模块；控制器对信号进行逻辑判断后，通过数字输出模块驱动数据中心空调系统的继电器；控制器对信号进行脉冲宽度调制（英文简写PWM，英文全称Pulse Width Modulation）后，通过模拟输出模块控制数据中心空调系统的电动阀门、变频器频率和加湿器；控制器对信号进行数据解析后，通过RS485接口模块分别连接监控数据中心空调系统的显示屏、监控主机和数据接口；控制器控制运行状态指示模块控制数据中心空调系统的各LED指示灯显示其对应的模块状态。

本发明的数据中心空调系统的控制系统及方法具有以下优点：

1、能有效的覆盖整个数据中心的各个参数，更能准确体现数据中心的整体状况，对于空调的控制调节具有非常重要的意义；

2、由STM32 单片机组建的系统稳定可靠，具有运行速度快、集成度高、可靠性高、性价比高等特性；STM32 单片机具有丰富的指令类型，输入/输出的端口多，运行速度快，抗干扰能力好，适用于工业过程控制；

3、高度集成，内部接线大大减少，大量采用标准化的排线和PCB 板，因此，在使用时稳定性更高，减少了接线松动，接线错误等故障，同时，在维修时更为简便。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为数据中心空调系统的控制系统的结构框图；

附图2为数据中心空调系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的数据中心空调系统的控制系统及方法作以下详细地说明。

实施例1：

本发明的数据中心空调系统的控制系统，由控制器控制数据中心空调系统，还包括监控模块、软件滤波模块和输出模块，监控模块用于将监控到的信号经软件滤波模块滤波后传输给控制器；软件滤波模块用于对信号进行滤波；控制器用于对信号进行识别处理后，经输出模块向数据中心空调系统的各模块发出控制信号；输出模块用于输出控制器的控制信号。

实施例2：

本发明的数据中心空调系统的控制系统，由控制器控制数据中心空调系统，控制器采用型号为STM32 的单片机，数据中心空调系统的控制系统还包括监控模块、软件滤波模块和输出模块，监控模块用于将监控到的信号经软件滤波模块滤波后传输给控制器，监控模块监控的信号包括数字信号及模拟信号，数字信号包括数据中心的通道门开启与关闭信号、数据中心的翻转天窗启停信号和数据中心的空调风扇启停信号，模拟信号包括数据中心内的温度信号和湿度信号；软件滤波模块用于对信号进行滤波；控制器用于对信号进行识别处理后，经输出模块向数据中心空调系统的各模块发出控制信号；输出模块用于输出控制器的控制信号。输出模块包括数字输出模块、模拟输出模块、RS485接口模块和运行状态指示模块，数字输出模块采用集成芯片ULN2003；控制器对信号进行逻辑判断后，通过数字输出模块驱动数据中心空调系统的继电器；控制器对信号进行脉冲宽度调制（英文简写PWM，英文全称Pulse Width Modulation）后，通过模拟输出模块控制数据中心空调系统的电动阀门、变频器频率和加湿器；控制器对信号进行数据解析后，通过RS485接口模块分别连接监控数据中心空调系统的显示屏、监控主机和数据接口；控制器控制运行状态指示模块控制数据中心空调系统的各LED指示灯显示其对应的模块状态。

实施例3：

本发明的数据中心空调系统的控制方法，为采用实施例1的数据中心空调系统的控制系统控制数据中心空调系统的方法，步骤为：

（1）、监控模块将监控到的信号传送给软件滤波模块；

（2）、软件滤波模块对信号进行滤波后传输给控制器；

（3）、控制器对信号进行识别处理并输出控制信号到输出模块；

（4）、输出模块输出控制器的控制信号至数据中心空调系统的各模块；

（5）、通过各控制信号对数据中心空调系统的各模块进行控制。

实施例4：

本发明的数据中心空调系统的控制方法，为采用实施例2的数据中心空调系统的控制系统控制数据中心空调系统的方法，控制器采用型号为STM32 的单片机，通过标准RS-485 总线的Modbus RTU 工业标准通讯协议来与其它各模块通讯；步骤为：

（1）、监控模块将监控到的信号传送给软件滤波模块；监控模块监控的信号包括数字信号及模拟信号，数字信号包括数据中心的通道门开启与关闭信号、数据中心的翻转天窗启停信号和数据中心的空调风扇启停信号，模拟信号包括数据中心内的温度信号和湿度信号；

（2）、软件滤波模块对信号进行滤波后传输给控制器；

（3）、控制器对信号进行识别处理并输出控制信号到输出模块；

（4）、输出模块输出控制器的控制信号至数据中心空调系统的各模块；输出模块包括数字输出模块、模拟输出模块、RS485接口模块和运行状态指示模块；

（5）、通过各控制信号对数据中心空调系统的各模块进行控制；控制器对信号进行逻辑判断后，通过数字输出模块驱动数据中心空调系统的继电器；控制器对信号进行脉冲宽度调制（英文简写PWM，英文全称Pulse Width Modulation）后，通过模拟输出模块控制数据中心空调系统的电动阀门、变频器频率和加湿器；控制器对信号进行数据解析后，通过RS485接口模块分别连接监控数据中心空调系统的显示屏、监控主机和数据接口；控制器控制运行状态指示模块控制数据中心空调系统的各LED指示灯显示其对应的模块状态。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。