机房空调的控制系统、模块化机房空调系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调技术领域，具体地，涉及机房空调的控制系统、模块化机房空调系统及其控制方法，尤其涉及基于现场总线的模块化机房空调控制系统、模块化机房空调系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着数据中心的高速发展，机房创新节能也被提升到相当重要的位置。经过研究和对比，不难发现高能效机房空调模块的一个共性特征即“模块化设计”。模块化机房空调分为电控器件模块、制冷模块，各制冷模块的结构和功能相同且相互独立。
[0003]模块化机房空调可以直接放在服务器阵列的中间，对数据中心的安全运行起到了非常重要的作用，任何温度、湿度的过高过低都可能造成服务器(服务器是指管理和传输信息的一种计算机系统)的重启或者宕机，造成的损失更是难以计算，因此，对于模块化机房空调的准确、有效地控制是非常必要的。目前数据中心使用的机房空调系统在建设过程中，获取机房空调模块及其周围环境数据之间的信息无法可靠、有效地互通互连，同时数据的传输和处理对于普通的通讯网络产生的压力巨大，在自建通讯网络时系统复杂维护成本尚O
[0004]现场总线CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)主要应用在汽车领域，其多主工作方式、非破坏性总线仲裁技术、高效的短帧结构和高可靠性使其也广泛应用于现场控制领域。
[0005]现有技术中，存在信息交互可靠性低、数据通讯不方便和网络维护难度大等缺陷，需要有一个能可靠、智能的互通互连、低成本、有效传输数据的机房空调控制网络。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，针对上述缺陷，提出机房空调的控制系统、模块化机房空调系统及其控制方法，以通过机房空调的现场总线控制，实现机房空调参数的精确调节。
[0007]本发明一方面提供一种机房空调的控制系统，包括:机房空调模块、第一现场总线和数据采集集中监控系统，其中，所述机房空调模块，作为所述第一现场总线的一个接入节点接入所述第一现场总线，所述数据采集集中监控系统，连接于所述现场总线;所述机房空调模块，经所述第一现场总线基于所述数据采集集中监控系统的控制，调节所述机房的环境数据;所述数据采集集中控制系统，经所述第一现场总线采集所述机房空调的机组数据，并基于所述机组数据，控制所述机房空调模块的运行状态，以将所述环境数据调节至预设的目标状态。
[0008]优选地，该系统还包括:环境数据检测装置，其中，所述环境数据检测装置，安装于所述机房内部和/或所述机房周边，且被配置为:对所述机房内部和/或所述机房周边的环境进行检测，获取环境检测数据，并上传至所述数据采集集中监控系统;所述数据采集集中监控系统，还被配置为:基于所述环境检测数据，分析所述机房内环境检测数据的空间分布;并基于分析结果，结合所述机组数据，控制所述机房空调模块，对所述机房内环境检测数据的偏差符合预设偏差阈值的空间区域的环境数据进行调节;和/或，基于对预设时长内所述环境检测数据的分析结果，预测所述机房中服务器所在机组即服务器机组在预设时间段内的温湿度信息符合预设阈值的时间区域，以在该时间区域到来之前，预先调节所述机房空调的机组数据以保证在所述时间区域内使所述服务器机组正常运行。
[0009]优选地，所述环境数据检测装置，包括:温湿度传感器和/或PM2.5检测仪和/或C02浓度检测器，其中，所述温湿度传感器，分布于所述机房空调模块侧部的上部和/或中部和/或下部，且被配置为:采集所述机房内服务器周边的环境温湿度数据，并上传至所述数据采集集中监控系统；所述PM2.5检测仪，安装于所述机房内部和/或所述机房周边，且被配置为:检测所述机房内和/或所述机房周边的PM2.5值，并上传至所述数据采集集中监控系统；所述CO2浓度检测器，安装于所述机房内部和/或所述机房周边，且被配置为:检测所述机房内和/或所述机房周边的CO2浓度，并上传至所述数据采集集中监控系统。
[0010]优选地，该系统还包括:集控器和第二现场总线，其中，所述集控器，作为所述第二现场总线的一个复合节点接入所述第二现场总线，并连接一个所述第一现场总线，且被配置为:将一个所述第一现场总线所在网络区域的所有接入节点汇聚后，接入所述第二现场总线所在网络区域;所述机房空调模块，具有第一现场总线接口，并通过所述第一现场总线接口作为所述第一现场总线的接入节点接入所述第一现场总线;所述第二现场总线，连接所述数据采集集中监控系统。
[0011]优选地，在所述有效任务链表中，接入节点均连接有效运行的机组对应的机房空调模块，每一个接入节点包含该机房空调模块的运行参数信息;在所述冗余任务链表中，接入节点均连接处于关机备用状态的机组对应的机房空调模块，但每一个接入节点同样包含该机房空调模块的运行参数信息;所述机房空调模块的运行参数信息，包括:机组运行时间和机组空闲时间;所述数据采集集中监控系统，还被配置为:基于至少一个所述集控器汇聚的接入节点，完成所有接入节点的通讯地址分配后，创建有效任务链表和冗余任务链表，并通过所述第二现场总线实现所述有效任务链表和冗余任务链表中对应的接入节点的冗余调度。
[0012]优选地，所述第一现场总线和/或第二现场总线，均为能够实现至少一个主控制的现场总线，且所述第一现场总线的传输速率低于所述第二现场总线的传输速率。
[0013]优选地，所述的能够实现至少一个主控制的现场总线，包括:CAN总线。
[0014]优选地，每个复合节点在所述第二现场总线所在网络区域中采用仲裁段的14位进行标识，即在所述第一现场总线所在网络区域的基础上增加高7位地址;每个复合节点在通讯过程中的通讯地址，在保证通讯地址不重复的前提下通过硬件拨码完成。
[0015]优选地，该系统还包括:带第一现场总线接口和用作第三方设备接入的预留接口的I/o设备，其中，所述I/O设备，通过所述第一现场总线接口连接于所述第一现场总线，且被配置为:检测所述机房的故障信息，且在需要时通过所述第三方接入接口接入外围设备对所述故障信息进行处理;所述数据采集集中监控系统，还被配置为:基于所述故障信息控制所述外围设备处理所述故障信息。
[0016]优选地，所述第一现场总线接口，具体为CAN接口；其中，所述CAN接口，采用与所述第一现场总线匹配的第一速率方式和CAN通讯协议通讯，采用双CAN驱动器无极性方式控制。
[0017]优选地，所述机房空调模块，自带人机界面，所述人机界面包括触摸屏;所述触摸屏，被配置为:设置所述机房空调模块对应的机组参数，以及实现该机组的本地独立控制的操作;在CAN通讯协议中，通过机房空调模块的人机界面设置每一个接入节点的工程坐标，并对设置进行记忆。
[0018]优选地，每个接入节点都带物理MAC芯片作为唯一身份标识，每个接入节点在通讯过程中的地址识别由仲裁段的14位进行标识;在该14位标识中，低7位作为所述第一现场总线所在网络区域的通讯地址，高7位默认为0，一个所述第一现场总线所在网络区域中能够接入128个节点设备即机房空调模块。
[0019]优选地，所述机房空调模块，且位于机房内服务器机柜的行列间；和/或，所述机房空调模块，为模块化机房空调模块的控制模块;和/或，所述故障信息，包括:漏水故障和/或火灾报警故障。
[0020]与上述机房空调的控制系统相匹配，本发明另一方面提供一种模块化机房空调系统，其包括:以上所述的机房空调的控制系统。
[0021]与上述模块化机房空调系统相匹配，本发明再一方面提供一种模块化机房空调系统的控制方法，包括:基于以上所述的模块化机房空调系统，其机房空调的控制系统根据实际需求进行控制。
[0022]优选地，根据实际需求进行控制，包括:当所述机房空调的控制系统包括机房空调模块、第一现场总线和数据采集集中监控系统时，通过至少一个所述第一现场总线和所述数据采集集中监控系统，对所述模块化机房空调系统进行现场总线控制；和/或，当所述机房空调的控制系统还包括环境数据检测装置时，通过所述环境数据检测装置，对所述模块化机房空调系统至少包含温湿度数据的环境数据进行采集和控制;和/或，当所述机房空调的控制系统还包括集控器和第二现场总线时，通过至少一个所述集控器和所述第二现场总线，对所述模块化机房空调系统进行冗余调度控制;和/或，当所述机房空调的控制系统还包括带第一现场总线接口和用作第三方设备接入的预留接口的I/O设备时，通过所述第一现场总线接口连接于所述第一现场总线的所述I/O设备，检测所述机房的故障信息，基于所述故障信息控制所述外围设备处理所述故障信息，并在需要时即检测到所述故障信息时通过所述第三方接入接口接入外围设备对所述故障信息进行处理。
[0023]优选地，根据实际需求进行控制之前，还包括:在所述模块化机房空调系统完成布线之后，由所述数据采集集中监控系统发起通讯起始通讯帧;所有的设备节点即接入节点在该通讯起始通讯帧的发起过程中确定通讯总线的极性后，通过总线竞争的方式请求分配通讯地址;所述数据采集集中监控系统定时发起通讯起始信号，使有数据更新的接入节点通过竞争的方式，将更新的数据广播给上层通