物联网技术在信息机房制冷系统中的应用

辛明　李宣东　殷晓轩

摘 要：物联网技术是目前大家关注比较多的一项技术，虽然已出现了很久，但是对很多人来说，还没有切身感受到这种技术所带来的好处，文章通过使用物联网技术对早期机房空调进行改造，从实用案例的角度对物联网技术进行应用阐述。

关键词：物联网；感知层；网络层；应用层；传感器；控制器

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）08-00-02

0 引 言

目前，物联网技术的发展在国内已成为一个新兴产业，“物联网”的概念已逐步深入到各种产业、服务、管理等领域。本文主要是通过运用物联网技术并结合本单位的实际情况，对一个早期建设的信息机房的空调制冷系统进行改造，来展现物联网技术给我们日常工作管理所带来的巨大影响和便利。

1 场景描述

对于2006年建设的信息机房，由于各方面的原因，或多或少都存在一些问题，在本案例中空调制冷系统就是比较突出的问题。该信息机房制冷系统主要是依靠三台民用格力柜式空调进行制冷，其中两台5匹柜式空调，一台3匹柜式空调。

2 存在问题

之前建设的机房主要存在以下三点问题：

（1）医院的各种业务量变动比较大，造成机房整体负载变动非常大，很难根据实际情况进行制冷调节，特别是在夏季，由于昼夜温差大，加之距离比较远，人工控制空调的成本比较大，只好采取三台空调全开的管理方式，致使3台空调24小时全天开机，不仅加快了空调的老化速度，减少空调的使用寿命，而且还浪费了大量不必要的能源；

（2）由于所采用的空调不是机房的专用空调，在机房动力电源出现故障并恢复后，空调会因断电而停止工作，不能实现自动启动，无法有效控制机房的温度，保障设备的正常运转；

（3）民用空调的制造标准低于机房专用空调的要求，在实际使用中存在很大的不稳定性，即便是在供电正常的运行环境中，也会因不定期出现的各种故障而停止制冷工作，为整个机房设备的顺利运行带来了极大的安全隐患。

3 解决方案

针对上述应用场景描述中存在的问题，经过认真的研究和分析，运用物联网技术，从感知层、网络层和应用层三个方面进行了设计，图1所示为解决方案设计图。

3.1 感知层

由于信息机房是重要的场所，为了确保系统能够在环境极端恶劣的情况下也能够正常工作，感知层所涉及的各类传感器、变送器、控制器均按照工业标准要求进行设计和选用，使之在-20℃～+80℃的极端环境下还能够稳定可靠的运行，并提供准确及时的数据。

3.2 网络层

网络层作为纽带连接着感知层和应用层。由于物联网的网络层承担着巨大的数据量，并且面临更高的服务质量要求，结合本案例的实际情况，选择使用ZigBee、 WiFi和专用控制信号线相互结合的形式进行传输，确保数据的安全稳定传输。

3.3 应用层

应用层根据感知层提供的各种数据进行自我控制，从空调监控、温度监控、供电监控三个方面进行了设计。

（1）空调监控主要是对空调的工作状态及运行情况进行检测，实时感知空调在运转过程中出现的故障，并在出现故障的同时对空调进行自动恢复，确实无法自我恢复的通过手机短信进行告警，以便工作人员能够及时介入处理，解决相关故障，确保系统安全稳定运行；

（2）温度监控主要是针对机房整体负载变动，夏季昼夜温差大等各种问题，通过实时温度检测，结合实际情况，动态调度三台空调的运行。在负载大，温度高的时候，自动启动待工作状态的空调以增加制冷量；在负载小，温度低的时候，自动关闭相应的空调减少制冷量，降低能源消耗。另外，在保证制冷需求的同时，自动循环组合调度各台空调的运行情况，避免同一台空调长时间连续运行，以达到节省能源，延长空调使用寿命的目的；

（3）电源监控主要实现信息机房供电的实时检测，解决在动力电源出现问题及电力恢复后，自动控制空调的启动以恢复正常运行，确保信息机房相关设备的安全稳定运行。

4 实现效果

通过六个月的实际运行时间证明，系统运行稳定，可完美解决原有问题，达到了预期的效果，图2所示是电源、温度和制冷设备运行状态的手机应用截图。

5 结 语

物联网技术的应用范围非常广泛，利用物联网技术对机房制冷空调进行改造也仅仅是物联网技术诸多应用中的冰山一角，本文的目的是通过这个实际应用案例，对物联网技术的应用抛砖引玉，希望物联网技术能够更快的进入到人们的日常工作、生活和学习中，让更多的人切身体验到物联网带来的便利。

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