左華紅 陳執(zhí)

湖北省煙草公司荊州市公司，湖北 荊州 434000

1 概述

計算機機房是現(xiàn)代企業(yè)必不可少的IT基礎設施之一，也是耗電大戶。近幾年來，隨著信息技術的普及，計算機機房的IT設備數(shù)量增長加速，同時，電力價格持續(xù)上漲并且供應越來越緊張，計算機機房面臨不斷擴容的壓力和不斷增長的電能消耗。從目前國內外的研究數(shù)據(jù)看，在計算機機房中制冷比服務器本身運行更耗電，當服務器成倍增加的時候，配套用電量將呈指數(shù)級上升。計算機房的運營成本主要是電耗成本，在保證機房中設備正常運行的同時降低電能消耗是今后要實現(xiàn)的目標。

2 設計思想

由于計算機機房的特殊性，空調必須24小時開機，而在湖北的冬季，大部分時間室外溫度遠低于機房室內溫度，但在目前情況下，空調室外機還在工作，對循環(huán)水進行制冷，造成不必要的能耗。針對這種現(xiàn)象，通過對空調室外機進行改造，設計控制電路，對機房流出的循環(huán)水進行自然冷卻，使空調在冬季減少開機時間，能有效地降低電能消耗。

同時，為避免停電后，空調停止運行，造成機房溫度迅速升高，對設備的正常使用造成影響，改造還包括在室外機出水口加裝儲水裝置，儲存冷水，以保證在停電時減緩機房溫度上升。

3 系統(tǒng)設計

系統(tǒng)主要包括水冷散熱系統(tǒng)、單片機控制系統(tǒng)和溫度監(jiān)測系統(tǒng)三個部分，其中水冷散熱系統(tǒng)主要由散熱管道、電磁閥門、儲水補水箱和水壓表組成。系統(tǒng)結構如圖1所示。

4 系統(tǒng)模塊設計

4.1 散熱管道的改造

為了保證整個散熱循環(huán)水管網(wǎng)的安全性，保留原循環(huán)水管網(wǎng)系統(tǒng)。在儲水補水箱進口前串接由截止閥和電磁閥組成的管路。同時，在該管路上并聯(lián)一路由截止閥、電磁閥和風冷系統(tǒng)組成的節(jié)能管路。正常工作時，開啟截止閥Y1、截止閥Y2，關閉截止閥Y3。電磁閥YV1、電磁閥YV2由執(zhí)行控制單元控制。如遇特殊情況，關閉Y1、Y2,開啟Y3，將系統(tǒng)恢復到改造前的狀況。散熱管道如圖2所示。

圖2 散熱管道示意圖

4.2 單片機控制系統(tǒng)的設計

本控制系統(tǒng)是以MCS-51系列最新AT89C52單片機為控制中心，組成了一個結構優(yōu)化的控制系統(tǒng)，接受并處理由現(xiàn)場傳輸來的溫度、壓力信號，通過換算和邏輯判斷，控制電磁閥和接觸器的通斷，從而控制循環(huán)水的流向。同時，控制執(zhí)行單元與機房內計算機通過RS485或網(wǎng)絡連接，以達到計算機監(jiān)控現(xiàn)場溫度和壓力，選擇循環(huán)管網(wǎng)的通路。如果環(huán)境溫度高于室內溫度一定數(shù)量，啟動原系統(tǒng)自動控制；相反，如果環(huán)境溫度低于室內溫度一定數(shù)量，啟動自然冷卻系統(tǒng)工作，停止原系統(tǒng)的冷卻?？刂葡到y(tǒng)電路如圖3所示。

圖3 控制系統(tǒng)電路圖

4.3 溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計

本系統(tǒng)主要由SDA-T1式溫度變送器，AT89C52單片機，TLC1549串行A/D轉換器，128*64DOTS液晶顯示屏，完整的PC機組成。SDA-T1式溫度變送器采集當前溫度，再通過變送器將溫度信號傳送到A/D轉換器將溫度轉換為數(shù)字量，與此同時將溫度顯示在128*64DOTS液晶顯示屏。在單片機的控制下，A/D轉換的結果被單片機讀入，并且進行運算與處理，一方面送到液晶屏顯示器顯示，另一方面，由運算后的結果確定對散熱管道中電磁閥的控制。監(jiān)測電路圖如圖4所示。

圖4 溫度監(jiān)測系統(tǒng)電路圖

4.4 系統(tǒng)軟件設計

該系統(tǒng)主要是由C語言來編寫程序，實現(xiàn)了溫度的采集，監(jiān)測，LCD液晶顯示屏的文字顯示以及串行A/D的轉換，和電磁閥的控制，保證了機房內部溫度及回水溫度的平衡，一定程度達到了節(jié)能控制的目的。

5 結束語

該系統(tǒng)在我中心計算機機房安裝后運行正常，在降低了能耗的同時，減少了維護量，有效地降低了計算機機房的運營成本。

[1]譚興霞，王舉成，姜永光. 水冷空調系統(tǒng)設計及常見問題分析[J]. 山西建筑, 2009.11.

[2]張文威，孫國同. 基站水冷空調的應用前景分析[J]. 移動通信,2010.34.

[3]姜規(guī)成，王岸林. 水冷式家用空調性能研究[J]. 家電科技,2008.21.

[4]芮長穎，陳富林. 基于AT89S52單片機的空調溫度控制系統(tǒng)設計[J]. 裝備制造技術, 2010.5.