[实用新型]一种带有冗余控制器的数据中心冷冻站自控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据中心冷冻站自动控制邻域，该自控系统适用于数据中心等大型供冷场所。

背景技术

现在，我国正处于高速发展的时期，随着计算机技术和信息技术的高速发展，大型数据中心在各个行业得到广泛的应用，各大通信运营商、政府机关、企业单位、IT公司等纷纷筹建1DC数据中心。大型数据中心安装的IT 设备集成度越来越高，设备发热量越来越大，通常大型数据中心都建设专用冷冻站为机房提供制冷，由此可见，冷冻站设备自动控制系统的安全运行非常重要。

传统的数据中心冷冻站自控系统，为每个制冷单元配备1个制冷单元控制器，每个制冷单元控制器控制冷机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、电动阀门等设备，没有配备冗余控制器，这种结构存在弊端：即当某个冷机单元控制器发生故障时，其所控制的整个制冷单元都会停机，尤其冷冻水泵会停机，在这种情况下，虽然备用冷机系统可以立刻启动，但是由于备机系统的启动和阀门的打开或关闭都需要时间，此时最关键是冷冻水泵停机了，这会造成冷冻水输送的中断或冷冻水供水的不足，由于数据机房IT设备发热量巨大，即使冷冻水供水中断(或不足)现象存在极短的时间，机房温度也有可能会立即上升，导致服务器等IT设备发生故障，产生严重后果。

实用新型内容

为解决上述技术所存在的不足，本实用新型提供了一种带有冗余控制器的数据中心冷冻站自控系统。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种带有冗余控制器的数据中心冷冻站自控系统，包括操作站PC机、核心交换机、冷站群控控制器、冷机单元控制器、冷冻水泵冗余控制器、蓄冷罐控制器，冷站群控控制器控制和管理冷机单元控制器、冷冻水泵冗余控制器和蓄冷罐控制器，冷机单元控制器是冷冻水泵的主控制器，冷冻水泵冗余控制器是冷冻水泵的备用控制器，操作站PC机和核心交换机相连接，冷机单元控制器与制冷单元的数量相同，每个冷机单元控制器与其所控制的制冷单元以及本单元管路上安装的温度、压力传感器相连接；冷站群控控制器与冷机单元控制器、蓄冷罐控制器、冷冻水泵冗余控制器之间均是通过信号连接实现数据的双向传递，安装在系统总管上的温度、压力、流量传感器与冷站群控控制器相连接。

所述冷站群控控制器、制冷单元控制器、冷冻水泵冗余控制器、蓄冷罐控制器与核心交换机之间均是用以太网线连接进行数据的双向传递，核心交换机与操作站PC机也是用以太网线连接；为了提高系统可靠性，所有控制器的电源均采用双路UPS供电，确保供电的可靠。

所述冷站群控控制器与安装在冷冻水总管上的冷冻水出水温度传感器、冷冻水出水压力传感器以及冻水出水流量传感器相连接，与安装在冷却水总管上的冷却水出水温度传感器、冷却水出水压力传感器连接；冷站群控控制器根据冷水机组最佳负荷系数范围对冷水机组运行台数进行自动增减，并监测冷冻水供回水总管上的温度及冷冻水总管供水流量计算出末端所需的冷负荷，同时也监测制冷单元控制器发来的额定产冷量信号，当计算负荷达到运行的额定负荷的90％并持续设定时间时，将增开下一组制冷单元组，当冷负荷下降到低于运行的制冷单元组的额定负荷的30％并持续设定时间时，群控器将逐步关闭制冷单元组，同时根据启动顺序或运行时间选择逐步关闭的合适制冷单元。

冷站群控控制器监测制冷单元组的运行时间，当负荷减小时，关闭运行时间最长的制冷单元组，使得各个制冷单元组的运行时间均衡；当制冷单元出现故障时，冷站群控控制器会关闭故障机组，启动备用机组。

所述冷机单元控制器与冷水机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、调节阀连接，对它们的启停进行连锁控制；开机顺序为先开冷却塔，再开冷却水泵、冷冻水泵，最后开冷机的顺序，关机顺序与开机相反；当制冷单元中的设备发生故障时，制冷单元控制器会关闭故障设备，同时向冷站群控控制器发出故障报警。