物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息機(jī)房制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用

辛明　李宣東　殷曉軒

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是目前大家關(guān)注比較多的一項(xiàng)技術(shù)，雖然已出現(xiàn)了很久，但是對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有切身感受到這種技術(shù)所帶來(lái)的好處，文章通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)早期機(jī)房空調(diào)進(jìn)行改造，從實(shí)用案例的角度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用闡述。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；感知層；網(wǎng)絡(luò)層；應(yīng)用層；傳感器；控制器

中圖分類號(hào)：TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）08-00-02

0 引 言

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在國(guó)內(nèi)已成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念已逐步深入到各種產(chǎn)業(yè)、服務(wù)、管理等領(lǐng)域。本文主要是通過(guò)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并結(jié)合本單位的實(shí)際情況，對(duì)一個(gè)早期建設(shè)的信息機(jī)房的空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行改造，來(lái)展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給我們?nèi)粘９ぷ鞴芾硭鶐?lái)的巨大影響和便利。

1 場(chǎng)景描述

對(duì)于2006年建設(shè)的信息機(jī)房，由于各方面的原因，或多或少都存在一些問(wèn)題，在本案例中空調(diào)制冷系統(tǒng)就是比較突出的問(wèn)題。該信息機(jī)房制冷系統(tǒng)主要是依靠三臺(tái)民用格力柜式空調(diào)進(jìn)行制冷，其中兩臺(tái)5匹柜式空調(diào)，一臺(tái)3匹柜式空調(diào)。

2 存在問(wèn)題

之前建設(shè)的機(jī)房主要存在以下三點(diǎn)問(wèn)題：

（1）醫(yī)院的各種業(yè)務(wù)量變動(dòng)比較大，造成機(jī)房整體負(fù)載變動(dòng)非常大，很難根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行制冷調(diào)節(jié)，特別是在夏季，由于晝夜溫差大，加之距離比較遠(yuǎn)，人工控制空調(diào)的成本比較大，只好采取三臺(tái)空調(diào)全開(kāi)的管理方式，致使3臺(tái)空調(diào)24小時(shí)全天開(kāi)機(jī)，不僅加快了空調(diào)的老化速度，減少空調(diào)的使用壽命，而且還浪費(fèi)了大量不必要的能源；

（2）由于所采用的空調(diào)不是機(jī)房的專用空調(diào)，在機(jī)房動(dòng)力電源出現(xiàn)故障并恢復(fù)后，空調(diào)會(huì)因斷電而停止工作，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)，無(wú)法有效控制機(jī)房的溫度，保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

（3）民用空調(diào)的制造標(biāo)準(zhǔn)低于機(jī)房專用空調(diào)的要求，在實(shí)際使用中存在很大的不穩(wěn)定性，即便是在供電正常的運(yùn)行環(huán)境中，也會(huì)因不定期出現(xiàn)的各種故障而停止制冷工作，為整個(gè)機(jī)房設(shè)備的順利運(yùn)行帶來(lái)了極大的安全隱患。

3 解決方案

針對(duì)上述應(yīng)用場(chǎng)景描述中存在的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的研究和分析，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，圖1所示為解決方案設(shè)計(jì)圖。

3.1 感知層

由于信息機(jī)房是重要的場(chǎng)所，為了確保系統(tǒng)能夠在環(huán)境極端惡劣的情況下也能夠正常工作，感知層所涉及的各類傳感器、變送器、控制器均按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和選用，使之在-20℃～+80℃的極端環(huán)境下還能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，并提供準(zhǔn)確及時(shí)的數(shù)據(jù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層作為紐帶連接著感知層和應(yīng)用層。由于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層承擔(dān)著巨大的數(shù)據(jù)量，并且面臨更高的服務(wù)質(zhì)量要求，結(jié)合本案例的實(shí)際情況，選擇使用ZigBee、 WiFi和專用控制信號(hào)線相互結(jié)合的形式進(jìn)行傳輸，確保數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定傳輸。

3.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層根據(jù)感知層提供的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行自我控制，從空調(diào)監(jiān)控、溫度監(jiān)控、供電監(jiān)控三個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

（1）空調(diào)監(jiān)控主要是對(duì)空調(diào)的工作狀態(tài)及運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)時(shí)感知空調(diào)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障，并在出現(xiàn)故障的同時(shí)對(duì)空調(diào)進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)，確實(shí)無(wú)法自我恢復(fù)的通過(guò)手機(jī)短信進(jìn)行告警，以便工作人員能夠及時(shí)介入處理，解決相關(guān)故障，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；

（2）溫度監(jiān)控主要是針對(duì)機(jī)房整體負(fù)載變動(dòng)，夏季晝夜溫差大等各種問(wèn)題，通過(guò)實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)，結(jié)合實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)調(diào)度三臺(tái)空調(diào)的運(yùn)行。在負(fù)載大，溫度高的時(shí)候，自動(dòng)啟動(dòng)待工作狀態(tài)的空調(diào)以增加制冷量；在負(fù)載小，溫度低的時(shí)候，自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)的空調(diào)減少制冷量，降低能源消耗。另外，在保證制冷需求的同時(shí)，自動(dòng)循環(huán)組合調(diào)度各臺(tái)空調(diào)的運(yùn)行情況，避免同一臺(tái)空調(diào)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)省能源，延長(zhǎng)空調(diào)使用壽命的目的；

（3）電源監(jiān)控主要實(shí)現(xiàn)信息機(jī)房供電的實(shí)時(shí)檢測(cè)，解決在動(dòng)力電源出現(xiàn)問(wèn)題及電力恢復(fù)后，自動(dòng)控制空調(diào)的啟動(dòng)以恢復(fù)正常運(yùn)行，確保信息機(jī)房相關(guān)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 實(shí)現(xiàn)效果

通過(guò)六個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間證明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可完美解決原有問(wèn)題，達(dá)到了預(yù)期的效果，圖2所示是電源、溫度和制冷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的手機(jī)應(yīng)用截圖。

5 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)機(jī)房制冷空調(diào)進(jìn)行改造也僅僅是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)諸多應(yīng)用中的冰山一角，本文的目的是通過(guò)這個(gè)實(shí)際應(yīng)用案例，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用拋磚引玉，希望物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠更快的進(jìn)入到人們的日常工作、生活和學(xué)習(xí)中，讓更多的人切身體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的便利。

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