一种用于5G机房的温度控制装置及控制方法与流程

一种用于5g机房的温度控制装置及控制方法
技术领域
1.本发明属于 5g 机房温度控制调节技术领域，尤其涉及一种用于 5g 机房的温度控制装置及控制方法。


背景技术：

2.随着大数据、物联网、人工智能等信息技术发展，5g 机房扮演着越来越重要的角色，5g 机房内部分设备耗电量相对较大，为确保 5g 机房的正常运作， 通常需要设置制冷系统对机房内的通讯设备柜进行送冷，以使通讯设备柜可以正常地工作。
3.现有技术中，通常采用风扇控制、空调控制等基础技术，存在冷气短路、浪费，能耗较高等问题。
4.另外，现有的制冷节能优化方案大多为更换新智能制冷设备或直接新建更为现代化的数据中心，所需投入的人力、物力、财力较大，应用成本高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种用于 5g 机房的温度控制装置及控制方法，其能耗相对较低、应用成本低。
6.本发明的技术方案是：一种用于 5g 机房的温度控制装置，包括第一制冷系统和第二制冷系统，所述第一制冷系统具有第一控制器，所述第一制冷系统连接有伸入 5g 机房内的第一管路，沿所述第一管路连接有多个第一分管，各所述第一分管分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜的第一送风口，所述第一分管或所述第一送风口处设置有第一开度调节阀，所述第一开度调节阀连接于所述第一控制器，所述第一控制器用于控制所述第一开度调节阀的开度；所述温度控制装置还包括多个用于向所述通讯设备柜供电的供电模块，所述供电模块连接有电流检测单元；所述电流检测单元与所述第一控制器通讯连接；所述第二制冷系统具有第二控制器，所述第二制冷系统连接有伸入 5g 机房内的第二管路，沿所述第二管路连接有多个第二分管，各所述第二分管分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜的第二送风口或所述第一分管，所述第二分管或所述第二送风口处设置有第二开度调节阀；各所述通讯设备柜内均设置有柜内温度传感器，各所柜内温度传感器连接于所述第二控制器，所述第二开度调节阀连接于所述第二控制器，所述第二控制器用于控制所述第二开度调节阀的开度。
7.可选地，所述温度控制装置还包括总供电模块，各所述供电模块分别与所述总供电模块连接，所述总供电模块连接有总电流检测单元，所述总电流检测单元连接于空调功率调节器。
8.可选地，所述温度控制装置包括设置于两排通讯设备柜之间的通风通道， 所述通讯设备柜的通风口与所述通风通道相通。
9.可选地，所述温度控制装置还包括设置于 5g 机房内顶部的热成像监控部件，所
述热成像监控部件连接有警报模块。
10.可选地，所述总供电模块设置电压稳定器。
11.可选地，所述第一控制器、所述第二控制器连接有远程控制模块。
12.可选地，所述温度控制装置还包括室外温度传感器，所述室外温度传感器连接于所述第二控制器。
13.可选地，所述第一送风口处设置有第一送风温度传感器。
14.可选地，所述第二送风口处设置有第二送风温度传感器。
15.本发明还提供了一种用于 5g 机房的温度控制方法，采用上述的一种用于5g 机房的温度控制装置，包括以下步骤： 第一制冷系统和第二制冷系统启动；各电流检测单元检测各供电模块的电流，并分别获得单位时间的平均电流； 所述第一控制器根据平均电流值控制第一开度调节阀，控制对应风量通过第一送风口送至对应的通讯设备柜；各柜内温度传感器实时检测对应通讯设备柜的温度，所述第二控制器根据对应通讯设备柜的温度控制第看起来开度调节阀，控制对应风量通过第二送风口送至对应的通讯设备柜。本发明所提供的一种用于 5g 机房的温度控制装置及控制方法，其包括第一制冷系统和第二制冷系统，第一制冷系统和第二制冷系统均采用精密空调组。所述第一制冷系统具有第一控制器，所述第一制冷系统连接有伸入 5g 机房内的第一管路，第一管路用于传送第一制冷系统所产生的冷量。沿所述第一管路连接有多个第一分管，各所述第一分管分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜的第一送风口，即第一制冷系统所产生的冷量通过第一管路由各第一分管配至各对应的通讯设备柜。所述第一分管或所述第一送风口处设置有第一开度调节阀， 第一开度调节阀可为电控阀，其可以调节所述第一分管或所述第一送风口的开度，进而控制冷气流量。所述第一开度调节阀连接于所述第一控制器，所述第一控制器用于控制所述第一开度调节阀的开度；所述温度控制装置还包括多个用于向所述通讯设备柜供电的供电模块，所述供电模块连接有电流检测单元；所述电流检测单元与所述第一控制器通讯连接，这样，根据流经各通讯设备柜的电流，由于电压一致，通过电流大小，即可判断各通讯设备柜的发热量大小， 对于发热量较大的通讯设备柜，对应的第一开度调节阀的开度设置为相对较大， 使更多的冷量进入对应通讯设备柜，电流为零的，可以关闭对应的第一开度调节阀，冷量分配合理，避免不必要的浪费，第一制冷系统可以采用变频空调器。所述第二制冷系统具有第二控制器，所述第二制冷系统连接有伸入 5g 机房内的第二管路，沿所述第二管路连接有多个第二分管，第二管路用于传送第二制冷系统所产生的冷量。各所述第二分管分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜的第二送风口或所述第一分管，所述第二分管或所述第二送风口处设置有第二开度调节阀；第二制冷系统所产生的冷量通过第二管路由各第二分管配至各对应的通讯设备柜。各所述通讯设备柜内均设置有柜内温度传感器，各所柜内温度传感器连接于所述第二控制器，所述第二开度调节阀连接于所述第二控制器，所述第二控制器用于控制所述第二开度调节阀的开度，这样，根据各通讯设备柜的内部实时温度，对于温度较高的通讯设备柜，对应的第二开度调节阀的开度设置为相对较大，使更多的冷量进入对应通讯设备柜，采用二次分配的方式， 使得冷量的利用更加高效合理，有利于降低能耗，而且应用成本低。
分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜 200 的第二送风口，或第二分管 220 连接于所述第一分管 120（无需设置第二送风口，利于升级改造）， 第二分管 220 与第一分管 120 可采用三通管接头呈y 形连接，所述第二分管 220 或所述第二送风口处设置有第二开度调节阀，第二开度调节阀、第二开度调节 阀分别由对应的第一控制器、第二控制器控制；第二制冷系统所产生的冷量通过第二管路 210 由各第二分管 220 配至各对应的通讯设备柜 200。各所述通讯设备柜 200 内均设置有柜内温度传感器，各柜内温度传感器连接于所述第二控制器，所述第二开度调节阀连接于所述第二控制器，所述第二控制器用于控制所述第二开度调节阀的开度，这样，根据各通讯设备柜 200 的内部实时温度， 对于温度较高的通讯设备柜 200，对应的第二开度调节阀的开度设置为相对较大，使更多的冷量进入对应通讯设备柜 200，采用二次分配的方式，使得冷量的利用更加高效合理，有利于降低能耗，而且应用成本低。
[0021] 具体应用中，第一管路 110 和第二管路 210 可以相邻并列设置。第一制冷系统可以设置于第一管路 110 的一端，第二制冷系统可以设置于第二管路 210远离第一制冷系统的一端，第一管路 110 的第一端与第二管路 210 的第一端相邻，第一管路 110 的第二端与第二管路 210 的第二端相邻，第一制冷系统连接于第一管路 110 的第一端，第二制冷系统连接于第二管路 210 的第二端，有利于保证管路末端温度在合理范围内，避免末端对应通讯设备柜 200 的送冷量不足。当然，第一制冷系统和第二制冷系统也可以相邻并列设置，以便安装维护。
[0022]
具体地，所述温度控制装置还包括总供电模块，市电总供电线可以连接于总供电模块。各所述供电模块分别与所述总供电模块连接，各所述供电模块之间并联连接，所述总供电模块连接有总电流检测单元，所述总电流检测单元连接于空调功率调节器。总供电模块可以控制第一制冷系统的实际功率，即总电流达设定值时，第一制冷系统可以以额定功率运行。总电流低于范围时，第一制冷系统可以按设定降低功率工作，利于降低能耗。
[0023] 具体地，所述温度控制装置可以包括设置于两排通讯设备柜 200 之间的通风通道 330，所述通讯设备柜 200 的通风口与所述通风通道 330 相通，通风通道 330 可为作为回风通道。具体应用中，机房内设置有架空的地板层 310，地板层 310 上可以设置有热板，热板的一端为蒸发端，热板的另一端为冷凝端，通讯设备柜 200 可以座于热板的蒸发端，冷凝端可以伸至通风通道 330 内。具体应用中，机房内设置有两排通讯设备柜 200 时，第一管路 110、第二管路 210 可呈 u 形设置，第一管路 110、第二管路 210 可途经各通讯设备柜 200 上方区域。
[0024] 具体地，所述温度控制装置还可以包括设置于 5g 机房内顶部的热成像监控部件，所述热成像监控部件连接有警报模块（连接有 4g 或 5g 无线通讯模组），热成像监控部件可为红外式热成像仪，其可以识别温度超过设定范围的通讯设备柜 200，并通过警报模块向管理人人员（指定的终端）推送警报信息，避免通讯设备柜 200 的温度过高而导致的问题。热成像监控部件可以连接于转动云台，只需设置少量的热成像监控部件即可覆盖机房范围。若机房面积较大，也可以采用巡检式的热成像装置，即热成像装置可以装有行走轮，并可定时按设定路线在 5g 机房内巡检，并将信传送至指定的终端设备。5g 机房内可以设置有充电基站，热成像装置可以移至充电基站自动充电。
[0025] 具体地，所述总供电模块可以选择设置电压稳定器（稳压模块），总供电模块可为
总电源连接器，其可以选择设置有第一无线模块（可为蓝牙模块、zigbee 模块等）。温度控制装置可以包括远程管理模块（无线网关），第一无线模块可以与远程管理模块（无线网关）通讯连接，以将总电源连接器的电压、电流参数通过无线网关传至远程服务器。供电模块并联连接于总供电模块。供电模块可以选择设置有第二无线模块（可为蓝牙模块、zigbee 模块等），第二无线模块可以与远程管理模块（无线网关）通讯连接，以将电源连接器（对应通讯设备柜 200）的电流参数通过无线网关传至远程服务器，记录形成日志文件供维护人员调阅，电压、电流出现异常时，维护人员可以及时维护管理。 采用本发明的方案，易于对现有机房进行升级改造，只需加装对应的送风管道、更换制冷系统及插座模块，并增加少量的控制器和温度传感设备等，而且，通过使用无线网关与各温度传感器、供电模块的无线模块相连接，易于组网升级，温度传感器可以采用内置蓝牙模块或 zigbee 模块的方案，且温度传感器可以内置钮扣电池，其配置连接方便，容易针对现有的通讯设备柜 200 进行升级应用。
[0026]
具体地，所述第一控制器、所述第二控制器可以选择连接有远程控制模块， 远程控制模块可为wifi 模块、5g 模块（插设有 5g 制式的sim 卡）等，以将设定参数等信息上传至云服务器等指定终端。
[0027]
具体地，所述温度控制装置还包括用于检测室外温度的室外温度传感器，所述室外温度传感器连接于所述第二控制器。室外温度升高至设定范围时时， 可以通过第二控制器增加提高第一制冷系统的功率。
[0028]
具体地，所述第一送风口处可以选择设置有第一送风温度传感器，所述第二送风口处设置有第二送风温度传感器。第一送风温度传感器、第二送风温度传感器可以通过蓝牙模块、zigbee 模块等连接于远程管理模块（无线网关），第一送风温度传感器、第二送风温度传感器异常时，维护人员可以及时进行检查。具体应用中，各供电模块和总供电模块可以集成于配电箱或配电室内，配电箱可以置于机房内的隔间内。第一制冷系统和第二制冷系统均的精密空调组可以分别设置于不同的专用隔间（与外部相通的隔间）内。具体应用中，5g 机房可以设置有钢结构的吊顶，吊顶处设置有走线托架 340和管道托架，走线托架和管道托架可以平行相隔设置，结构简单可靠。
[0029]
本发明实施例还提供了一种用于 5g 机房的温度控制方法，采用上述的一种用于 5g 机房的温度控制装置，包括以下步骤：第一制冷系统和第二制冷系统启动；各电流检测单元检测各供电模块的电流，并分别获得单位时间的平均电流；所述第一控制器根据平均电流值控制第一开度调节阀 130，控制对应风量通过第一送风口送至对应的通讯设备柜 200；具体应用中，第一制冷系统向第一制冷系统提供的冷量和风量一定，各供电模块的电流之和为s，若某个供电模块的电流为a1，则该通讯设备柜 200 对应的第一开度调节阀 130 的开度可控制为a1/s，利于根据发热量分配制冷量。若某个供电模块的电流为或接近于 0，说明该通讯设备柜 200 未工作，通讯设备柜 200 对应的第一开度调节阀 130 的开度为 0。
[0030]
根据流经各通讯设备柜 200 的电流，由于电压一致，通过电流大小，即可判断各通讯设备柜 200 的发热量大小，对于发热量较大的通讯设备柜 200，对应的第一开度调节阀 130 的开度设置为相对较大，使更多的冷量进入对应通讯设备柜 200，电流为零的，可
以关闭对应的第一开度调节阀 130，冷量分配合理， 避免不必要的浪费，第一制冷系统可以采用变频空调器。所述第二制冷系统具有第二控制器，所述第二制冷系统连接有伸入 5g 机房内的第二管路 210，沿所述第二管路 210 连接有多个第二分管 220，第二管路 210 用于传送第二制冷系统所产生的冷量。各所述第二分管 220 分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜200 的第二送风口或所述第一分管 120，所述第二分管 220 或所述第二送风口处设置有第二开度调节阀；第二制冷系统所产生的冷量通过第二管路 210 由各第二分管 220 配至各对应的通讯设备柜 200。各所述通讯设备柜 200 内均设置有柜内温度传感器，各所柜内温度传感器连接于所述第二控制器，所述第二开度调节阀连接于所述第二控制器，所述第二控制器用于控制所述第二开度调节阀 的开度，这样，根据各通讯设备柜 200 的内部实时温度，对于温度较高的通讯设备柜 200，对应的第二开度调节阀的开度设置为相对较大，使更多的冷量进入对应通讯设备柜 200，采用二次分配的方式，校正冷量的配送，使得冷量的利用更加高效合理，有利于降低能耗，而且应用成本低。具体应用中，对于温度高于第一预设值的通讯设备柜 200，第二控制器可控制所述第二开度调节阀的开度为全开。对于温度低于第一预设值且高于第二预设值的通讯设备柜 200， 第二控制器可控制所述第二开度调节阀的开度为设定比例（例如开度为 50 ），对于温度低于第二预设值且高于第二预设的通讯设备柜 200，第二控制器可控制所述第二开度调节阀的开度为全关，即不送冷。若所有的通讯设备柜 200 的温度低于第三预设值，且时间超过设定时长（例如 15 分钟），第二控制器可以控制第二制冷系统停止工作一定时间，并使各第二开度调节阀关闭，直至有柜内温度传感器感应到的温度高于第一预设值或高于第二预设值时再启动第二制冷系统，并控制对应的第二开度调节阀开启。第一制冷系统和第二制冷系统可协同、互补，在保证满足 5g 机房设备散热需求的安全性前提下，可避免制冷控制策略过于谨慎而造成的过制冷情况，或者制冷控制策略过于激进而造成的局部服务器过热情况，大大降低了制冷能耗和故障率，使用效果好。
[0031]
而且，即使在任一套制冷系统失效时，另一套制冷系统也能正常运行，保证非极端情况下，机房设备可以安全运行设定时长，安全冗余性好。具体应用中，同一机房内通讯设备柜 200 较多时，也可以采用两套或多套温度控制装置。
[0032]
本发明实施例所提供的一种用于 5g 机房的温度控制装置及控制方法，其包括第一制冷系统和第二制冷系统，第一制冷系统和第二制冷系统均采用精密空调组。所述第一制冷系统具有第一控制器，所述第一制冷系统连接有伸入 5g 机房内的第一管路 110，第一管路 110 用于传送第一制冷系统所产生的冷量。沿所述第一管路 110 连接有多个第一分管 120，各所述第一分管 120 分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜 200 的第一送风口，即第一制冷系统所产生的冷量通过第一管路 110 由各第一分管 120 配至各对应的通讯设备柜 200。所述第一 分管 120 或所述第一送风口处设置有第一开度调节阀 130，第一开度调节阀 130可为电控阀，其可以调节所述第一分管 120 或所述第一送风口的开度，进而控制冷气流量。所述第一开度调节阀 130 连接于所述第一控制器，所述第一控制器用于控制所述第一开度调节阀 130 的开度；所述温度控制装置还包括多个用于向所述通讯设备柜 200 供电的供电模块，所述供电模块连接有电流检测单元；所述电流检测单元与所述第一控制器通讯连接，这样，根据流经各通讯设备柜200 的电流，由于电压一致，通过电流大小，即可判断各通讯设备柜 200 的发热量大小，对于发
热量较大的通讯设备柜 200，对应的第一开度调节阀 130 的开度设置为相对较大，使更多的冷量进入对应通讯设备柜 200，电流为零的， 可以关闭对应的第一开度调节阀 130，冷量分配合理，避免不必要的浪费，第一制冷系统可以采用变频空调器。所述第二制冷系统具有第二控制器，所述第二制冷系统连接有伸入 5g 机房内的第二管路 210，沿所述第二管路 210 连接有多个第二分管 220，第二管路 210 用于传送第二制冷系统所产生的冷量。各所述第二分管 220 分别连接于 5g 机房内各个通讯设备柜200 的第二送风口或所述第一分管 120，所述第二分管 220 或所述第二送风口处设置有第二开度调节阀； 第二制冷系统所产生的冷量通过第二管路 210 由各第二分管 220 配至各对应的通讯设备柜 200。各所述通讯设备柜 200 内均设置有柜内温度传感器，各所柜内温度传感器连接于所述第二控制器，所述第二开度调节阀连接于所述第二控制器，所述第二控制器用于控制所述第二开度调节阀的开度，这样，根据各通讯设备柜 200 的内部实时温度，对于温度较高的通讯设备柜 200，对应的第二开度调节阀的开度设置为相对较大，使更多的冷量进入对应通讯设备柜 200，采用二次分配的方式，使得冷量的利用更加高效合理，有利于降低能耗，而且应用成本低。
[0033]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。