□ 文 李紅雙 黃少卿 孫淳曄 趙秋爽
通信工程勘察是在通信項(xiàng)目立項(xiàng)后對機(jī)房環(huán)境進(jìn)行的勘察工作,包括對機(jī)房空間、電源系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、設(shè)備安裝位置、走線路由以及傳輸資源等進(jìn)行勘察,從而確定主設(shè)備的安裝及布線方案,勘察工作是通信工程的必要準(zhǔn)備,是后期工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。
勘察設(shè)計(jì)人員進(jìn)入機(jī)房勘察,首先要看的就是機(jī)房環(huán)境,勘察所安裝設(shè)備機(jī)房的電源系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)是否能夠支撐新增設(shè)備需求。在傳統(tǒng)的勘察過程中,勘察人員都是通過用筆記錄機(jī)房電源系統(tǒng)的負(fù)載情況和機(jī)房空調(diào)的功率,然后在勘察結(jié)束后通過計(jì)算器計(jì)算電源系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)制冷量的剩余容量情況,經(jīng)常需要反復(fù)驗(yàn)算,得出電源系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)是否能夠滿足機(jī)房新增設(shè)備需求的結(jié)論。由于計(jì)算過程繁瑣,計(jì)算時(shí)間較長,所以一般不能夠在勘察現(xiàn)場得出結(jié)論,勘察效率低且容易出錯(cuò),影響了勘察進(jìn)度和勘察結(jié)果。
鑒于以上存在的問題,本文開發(fā)了一套機(jī)房空調(diào)及電源系統(tǒng)可用容量勘察工具,工具操作界面簡潔,數(shù)據(jù)輸入方便,計(jì)算速度快,結(jié)果準(zhǔn)確??辈烊藛T只需將現(xiàn)網(wǎng)電源系統(tǒng)總?cè)萘俊⒏飨噍敵鲭娏?、功率因?shù)等參數(shù)以及空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)量、功率、機(jī)房面積、換熱效率等參數(shù)通過工具進(jìn)行輸入,即可計(jì)算得出電源系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)可用容量的結(jié)果,方便勘察人員現(xiàn)場決策電源系統(tǒng)的使用方案,大大提高了勘察效率和勘察進(jìn)度。
該工具使用Java作為編程語言,通過語言的平臺(tái)無慣性實(shí)現(xiàn)了多平臺(tái)可用能力;通過美觀可視界面,集成了電源系統(tǒng)及空調(diào)可用容量的計(jì)算能力。該工具使用了擴(kuò)展的MVC架構(gòu),提高了工具的可擴(kuò)展性,實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的低耦合高內(nèi)聚,具備系統(tǒng)資源消耗小、能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
本工具實(shí)現(xiàn)的功能包括:UPS系統(tǒng)剩余可用容量測算、直流開關(guān)電源可用容量測算、機(jī)房空調(diào)制冷量測算等功能。
(1)功能描述
本功能主要是通過在工具界面輸入U(xiǎn)PS總?cè)萘浚╧VA)、功率因數(shù)(一般取0.9)、可用最高負(fù)載(取90%)及UPS各項(xiàng)輸出電流(A)等參數(shù),通過算法計(jì)算,得出UPS單相最大可用電流(A)、系統(tǒng)單相剩余可用電流(A)等數(shù)據(jù)。工具界面如圖1所示。
圖1 UPS系統(tǒng)剩余可用容量測算工具界面圖
(2)算法及程序?qū)崿F(xiàn)
算法:UPS單相剩余可用電流=UPS容量(kVA)*功率因數(shù)(0.9)*可用負(fù)載(90%)/220V/3-現(xiàn)網(wǎng)平均單相輸出電流。
程序代碼:
/*2.1+1ups事件處理
*/
Begin
/*獲取UPS三項(xiàng)輸入*/
ups1sum <— A1 ADD B1 ADD C1
ups2sum <— SUM(A2,B2,C2)
currentload<— ups1sum ADD ups2sum
/*計(jì)算maxload*/
Assign maxloadofupsComputeAC.Compute(upsconfig)
/*計(jì)算availableload*/
availableload = maxloadifups -currentload;
END
/*3.2+1ups事件處理
*/
Begin
Assign values to ac2_sum1, ac2_sum2,ac2_sum3;
/*計(jì)算最大負(fù)載電流*/
ac2_maxload = ComputeAC.Compute(ac2_upsconfig);
ac2_curload = avg(ac2_sum1, ac2_sum2, ac2_sum3);
ac2_avalibleload=ac2_maxload- ac2_curload;
END
(1)功能描述
本功能通過在工具界面輸入開關(guān)電源現(xiàn)網(wǎng)負(fù)載電流(A)、蓄電池組總?cè)萘浚ˋh)、蓄電池組數(shù)、配置的整流模塊標(biāo)稱容量(A)、現(xiàn)網(wǎng)配置整流模塊數(shù)量、本期新增負(fù)載電流值(A)等參數(shù),通過算法計(jì)算,得出本開關(guān)電源最大可用容量以及本次整流模塊擴(kuò)容數(shù)量等數(shù)據(jù)。工具界面如圖2所示:
圖2 直流開關(guān)電源可用容量測算圖
(2)算法及程序?qū)崿F(xiàn)
算法:開關(guān)電源最大可用容量=蓄電池組總?cè)萘浚ˋh)*電池組數(shù)*18%。
擴(kuò)容整流模塊數(shù)量=(開關(guān)電源現(xiàn)網(wǎng)負(fù)載電流+本期新增負(fù)載電流+蓄電池組總?cè)萘浚潆娤禂?shù)10%*蓄電池組數(shù))/整流模塊標(biāo)稱容量+1(冗余)-現(xiàn)網(wǎng)配置整流模塊數(shù)量。
程序代碼:
/*1.開關(guān)電源事件處理*/
BEGIN
Attach Listener to btnNewButton
moduleNum.setText(String.valueOf(Check()));
maxload.setText(String.valueOf(CheckLoad()));
END
/*Check、CheckLoad algorithm*/
Begin Check()
warnmsg.setVisible(false);
IF ComputeDC.CheckLegal = true
return ComputeDC.Compute(variables);
ELSE
warnmsg.setVisible(true);
END Check()
Begin CheckLoad()
args = {battaryvolumn, batrownum};
result = ComputeDC.Compute MaxLoad(args[0], args[1]);
IF result NOT EQ NULL
return result
ELSE
return 0
END CheckLoad()
(1)功能描述
本功能通過在工具界面輸入機(jī)房配置的空調(diào)總冷量(kW)、顯熱比(0.9)、機(jī)房面積(平方米)、空調(diào)制冷的換熱效率(一般取0.8)、現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房設(shè)備實(shí)際功率(kW)等參數(shù),通過算法計(jì)算,得出本機(jī)房空調(diào)顯冷量、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量、空調(diào)實(shí)際可用制冷量、加電后空調(diào)可用剩余容量等數(shù)據(jù)。工具界面如圖3所示:
圖3 機(jī)房空調(diào)制冷量測算運(yùn)行圖
(2)算法及程序?qū)崿F(xiàn)
算法:顯冷量=空調(diào)總冷量*顯熱比;
圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量=機(jī)房面積*每平方米傳熱量200W(經(jīng)驗(yàn)值);
空調(diào)可用制冷量=顯冷量-圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量;
本期后空調(diào)還可支撐新增設(shè)備功率=空調(diào)可用制冷量*空調(diào)制冷換熱效率(0.8,經(jīng)驗(yàn)值)-現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備功率-本期新增設(shè)備功率。
程序代碼:
BEGIN
air_xianleng = air_max * air_factor;
air_chuanre = air_mianji*expValue / Kil;
air_available = air_xianleng -air_chuanre;
air_onload = air_available-air_usedair_newin;
IF air_onload<= 0
ShowWarnMsg()
ELSE
ShowSucs
END
本軟件工具是基于Java語言進(jìn)行編碼,通過對UPS、開關(guān)電源、空調(diào)等實(shí)體對象進(jìn)行持久化,實(shí)現(xiàn)了編碼的簡單性、多態(tài)性和面向?qū)ο蟮目煽繉?shí)現(xiàn)。由于Java虛擬機(jī)的平臺(tái)無關(guān)性,該工具具備在Linux、Windows、Android、iOS等多平臺(tái)運(yùn)行的特性,實(shí)現(xiàn)了一次編碼,隨處可用的極強(qiáng)擴(kuò)展性。
底層技術(shù)采用內(nèi)存動(dòng)態(tài)回收和完善的異常處理機(jī)制,工具在實(shí)際運(yùn)行過程中,減少了對設(shè)備資源的占用,減輕了系統(tǒng)消耗。在安全性能上,保證了工具在接收到錯(cuò)誤輸入時(shí),能夠正確處理亂碼等問題。為加快編程進(jìn)度并優(yōu)化界面展示,本成果使用了WindowsBuilder組件進(jìn)行UI設(shè)計(jì)和編碼,通過可視化開發(fā)界面,對復(fù)雜事件和界面進(jìn)行處理,極大地提高了代碼效率,優(yōu)化了顯示效果。
本套工具采用了典型的MVC(模型、視圖、控制)架構(gòu)進(jìn)行平臺(tái)搭建。底層模型層,對實(shí)體對象進(jìn)行抽象,同時(shí)對數(shù)據(jù)定義了接口和Dao操作;業(yè)務(wù)邏輯層,對諸如UPS電流換算、空調(diào)可用能力換算等進(jìn)行函數(shù)聲明,實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯;控制層,通過合理的調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯和實(shí)體對象數(shù)據(jù),將計(jì)算結(jié)果導(dǎo)向?qū)?yīng)的處理界面,實(shí)現(xiàn)了合理控制;表現(xiàn)層,通過Java的SwingUI組件,合理化布局?jǐn)?shù)據(jù)顯示效果,從設(shè)計(jì)人員方便使用的視角來呈現(xiàn)計(jì)算結(jié)果。
機(jī)房電源系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)剩余容量的核算原本是由電源專業(yè)和空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)人員來完成,每次主設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)入機(jī)房勘察,都需要電源專業(yè)和空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行配合,消耗人工成本較多,同時(shí)由于電源專業(yè)和空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員較少,經(jīng)常會(huì)影響到主設(shè)備專業(yè)的勘察進(jìn)度。
本軟件工具的出現(xiàn)將空調(diào)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)的容量核算過程進(jìn)行了程序化和標(biāo)準(zhǔn)化,使用方便、簡單,非電源和空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員都可以使用,不需要掌握特別多的電源和空調(diào)的專業(yè)知識,普及率高,適用性強(qiáng)。本工具的使用,可大大減少主設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)人員對電源和空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的依賴性,取消了電源專業(yè)和空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的參與環(huán)節(jié),將電源專業(yè)設(shè)計(jì)人員從輔助主設(shè)備專業(yè)進(jìn)行機(jī)房勘察的環(huán)節(jié)中解脫出來,降低了人工成本,提高了勘察效率,同時(shí)避免了人工計(jì)算造成的誤差,大大提升了準(zhǔn)確率?!?/p>