龍睿

【摘要】 針對(duì)目前大量機(jī)房運(yùn)行過程中存在的問題，文章分析了物聯(lián)網(wǎng)節(jié)能型機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)的模型以及設(shè)計(jì)方法，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 節(jié)能型機(jī)房環(huán)境控制

一、基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)模型

1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合起來的綜合系統(tǒng)，利用無線傳感器、射頻識(shí)別、各類掃描識(shí)別器、位置定位芯片、溫度、速度、方向等感知設(shè)備采集各類信息，并按約定的協(xié)議格式將信息通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行處理，進(jìn)行龐大數(shù)據(jù)信息的通訊和交換，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有工作模式的信息化和智能化升級(jí)。

1.2基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)房系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)可按功能性劃分為三部分：主控節(jié)點(diǎn)、測(cè)控節(jié)點(diǎn)及遠(yuǎn)端測(cè)控中心。其中主控節(jié)點(diǎn)與測(cè)控節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行位置處在通信機(jī)房?jī)?nèi)，主要負(fù)責(zé)室內(nèi)外溫度變化信息的采集、濕度信息的采集、風(fēng)速風(fēng)向的采集、空調(diào)運(yùn)行以及風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制等。而遠(yuǎn)端檢測(cè)中心屬于應(yīng)用層，接收保存和分析處理機(jī)房環(huán)境數(shù)據(jù)，并為系統(tǒng)用戶提供的人機(jī)交互界面，這是實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)機(jī)房環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的關(guān)鍵。如圖1所示，為機(jī)房節(jié)能測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

1.3環(huán)境控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)及其功能

測(cè)控節(jié)點(diǎn)是構(gòu)成基于物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)能型機(jī)房的系統(tǒng)感知層，其主要功能為感知和采集機(jī)房室內(nèi)外溫濕度和風(fēng)速等信息，并在本地儀器顯示屏展示實(shí)時(shí)溫度參數(shù)。系統(tǒng)中主控節(jié)點(diǎn)是一塊增強(qiáng)型的51內(nèi)核單片機(jī)，其能夠作為機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的控制核心，除了要搜集和傳輸測(cè)控節(jié)點(diǎn)的溫度、濕度、風(fēng)速等感知數(shù)據(jù)外，還要具備接受指令并聯(lián)動(dòng)控制機(jī)房風(fēng)機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)的功能，這樣，環(huán)境控制系統(tǒng)就能利用通信網(wǎng)絡(luò)將室內(nèi)溫濕度值、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息通過主控節(jié)點(diǎn)后，再中轉(zhuǎn)傳輸至遠(yuǎn)端測(cè)控中心，遠(yuǎn)端測(cè)控中心接收并記錄和處理主控節(jié)點(diǎn)上報(bào)的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房運(yùn)行狀態(tài)的不間斷監(jiān)控，分析制定并優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行策略并下發(fā)聯(lián)動(dòng)控制指令。

二、實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)能型機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)

當(dāng)空調(diào)運(yùn)行降低室內(nèi)溫度到適宜的區(qū)間范圍時(shí)，智能控制系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地停止空調(diào)運(yùn)行，或者改變空調(diào)運(yùn)行參數(shù)，減少電能消耗；而當(dāng)室內(nèi)溫度緩慢上升至臨界溫度時(shí)，測(cè)控節(jié)點(diǎn)能及時(shí)感知溫度變化并傳遞到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心自動(dòng)下發(fā)指令重啟空調(diào)運(yùn)行或加大空調(diào)運(yùn)行力度，直至溫度降到適宜范圍，如此循環(huán)。采用物聯(lián)網(wǎng)控制的機(jī)房不但能節(jié)省機(jī)房環(huán)境管理人力，還能更精確地控制機(jī)房環(huán)境溫度，并節(jié)省電能消耗。在某些場(chǎng)景下，可以啟用省電模式使物聯(lián)網(wǎng)機(jī)房聯(lián)動(dòng)控制風(fēng)機(jī)代替空調(diào)運(yùn)行并取得良好效果。當(dāng)基于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)能型機(jī)房的室內(nèi)外環(huán)境溫差達(dá)到一定值時(shí)，可采用進(jìn)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)機(jī)來把室外的低溫空氣導(dǎo)入室內(nèi)，從而完成與熱空氣的交換，由于風(fēng)機(jī)作業(yè)的功耗要遠(yuǎn)小于空調(diào)設(shè)備，從而達(dá)到節(jié)能型機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。如表1所示，為系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)與空調(diào)設(shè)備邏輯對(duì)比。

2.2系統(tǒng)節(jié)能效果設(shè)計(jì)

散熱性是基于物聯(lián)網(wǎng)機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)節(jié)能效果的重要體現(xiàn)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可根據(jù)熱量計(jì)算公式來進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行效果的估算。這里指的的熱量計(jì)算公式為：Q = Cp·ρ·V·ΔT，其中Cp為定壓的比熱容；ρ為機(jī)房所在的空氣密度；V為空氣體積；ΔT為機(jī)房設(shè)備運(yùn)行所導(dǎo)致的溫度變化。在溫度以及氣溫相同的條件下，計(jì)算風(fēng)機(jī)和空調(diào)設(shè)備運(yùn)行所表現(xiàn)出的散熱效果。結(jié)果表明，基于物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)能型機(jī)房環(huán)境系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)，在特定室內(nèi)外溫度值及其溫差條件下，采用風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)降溫設(shè)備比空調(diào)具有更良好的效果。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的信息機(jī)房可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定空調(diào)或通風(fēng)的聯(lián)動(dòng)策略，并可以實(shí)時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行效果，然后進(jìn)一步修正調(diào)整空調(diào)或風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。

結(jié)束語：綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平進(jìn)步下的產(chǎn)物，其能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)房環(huán)境智能控制，達(dá)到機(jī)房整體的節(jié)能性。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要相關(guān)建設(shè)人員建立基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)模型以及分析控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。事實(shí)證明，使用智能節(jié)能型機(jī)房環(huán)境控制系統(tǒng)能減少空調(diào)的使用時(shí)間，延長(zhǎng)空調(diào)的使用壽命，還能更精確地控制機(jī)房環(huán)境參數(shù)保障系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]謝偉，楊斌.基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)房節(jié)能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2011，07：30-32.

[2]陳志華.基于物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011，08：98-99-104.

[3]陳鵬，袁慧.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能機(jī)房設(shè)計(jì)[J].科協(xié)論壇（下半月），2012，10：71-72.