机房温度范文

机房温度范文（精选6篇）

机房温度 第1篇

本系统设计采用DS18B20为温度采集模块, 利用单片机及外围电路构成。可对通信机房环境温度进行合理检测和适当控制, 以保证通信设备的正常运行。此系统占用微处理器的端口比较少, 可节省大量的引线和逻辑电路。与传统装置相比, 具有结构简单、成本低、可靠性高和测温精度高、应用广泛等优点。

1 系统的总体设计方案

本温度检测系统设计运用分布式通信的思想, 设计一种通信机房的多路温度检测系统。该系统通过计算机和单片机编程, 使智能温度传感器DS18B20正常工作, 然后检测通信机房的温度, 系统采用RS-232串行通信标准, 通信机房的温度采集通过下位机进行。温度数据既可以由下位机模块实时显示, 也可以送回上位机进行数据处理, 如果采集的温度值高于设定温度报警上限温度, 系统即发出报警信号, 并同时起动制冷设备, 使温度下降, 当温度系下降到一定的程度, 即通信机房的温度低于上限复位值时, 立即关闭制冷设备。当采集温度值低于下限报警温度值时, 系统又发出报警信号, 并同时起动制热设备, 使通信机房的温度上升, 当温度上升到一定的程度, 即高于下限复位值时, 立即关闭制热设备, 从而使通信机房的温度值维持在一定的范围内。具有检测速度快、扩展性能好、成本低的特点。实际采用电路总体方案如图1所示[2]。

2 电路的硬件设计

系统的硬件设计直接影响到系统功能的实现和终端的大小与外观。根据系统所要实现的基本技术指标, 系统的硬件设计主要由温度检测电路、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘控制电路、温度控制电路、串行通信电路等几部分组成。通信机房温度检测系统的硬件图, 如图2所示。

(1) 温度检测电路设计。

温度传感器选用DS18B20。DS18B20是由Dallas公司生产的“一线式”数字温度传感器, 其全部传感元件及转换电路集成在形状如三极管的集成电路以内。DS18B20与其他的温度传感器相比较, DS18B20具有高精度、高可靠性、高性能、体积小、硬件开销小、适用电压更宽、更经济、更实用、抗干扰能力更强、附加功能更强的特点。DS18B20就是有独特的1-wire接口、只有一个引脚进行通信、数字温度转换输出单总线的数据总线。最高分辨率是12位, 测温范围为为-55～+125 ℃, 测温分辨率可达0.062 5 ℃。CPU能够用一根数据线与多个DS18B20之间进行数据通信, 其中, 所使用微处理器的端口数量并不多, 这样引线的数量要求较少, 逻辑电路的数目也少。系统中采用“一线总线”的数字传输方式, 增加了系统的稳定性[3]。

(2) 主控芯片的选择。

设计中采用单片机实现对温度的检测与控制。在单片机选择方面, 由于AT89系列单片机与MCS-51系列单片机的引脚和指令完全相互兼容。然而相对于AVR、ARM等高端一些的单片机而言, AT系列的结构与指令方面相对简单, 价格也便宜, 而且完全可以达到设计的控制要求, 所以, 首选AT系列的单片机作为控制核心。

对于AT系列的单片机而言, 常用单片机的基本类型有8种。AT89C51有4 kB的内存存储器, 适用于本设计。系统中单片机选用的是AT89C51芯片, 是由Atmel公司生产的标准型单片机。AT89C51单片机在其片内有4 kB Flash闪速程序存储器, 可经受1 000次以上的写入/擦除周期, 并有程序存储器加密逻辑, 给单片机产品的开发、应用和生产带来了便利。综上所述, 加之AT89C51单片机的价格相对便宜, 因此控制核心部分选用AT89C51单片机[4]。

3 系统软件整体设计

检测系统软件设计主程序调用了5个子程序, 它们分别是温度测试程序、键盘扫描及按键处理程序、LCD显示程序、中断控制程序、单片机与PC机串口通讯程序。温度测试程序的主要功能是对温度芯片送来的数据进行处理, 进行判断和显示。键盘扫描电路及按键处理程序的主要功能是实现温度通过键盘输入, 按键识别以及相关的温度处理。LCD显示程序的主要功能是利用数码显示传送的数据, 控制系统的显示部分。中断控制程序主要实现循环显示功能。串口通讯程序的功能是实现PC机与单片机之间的通信, 然后将温度数据传送给PC机。

主程序流程:首先系统进行初始化赋值, 依次调用温度显示子程序, 键盘扫描子程序, 然后把采集来的温度和预先设定的温度进行比较, 做出相应的处理, 比如高温报警、低温报警。最后把采集的温度值以及处理命令通过串口通信传送到PC机, 同时PC机也可以远程进行控制。

4 结束语

通信机房的多路温度检测系统的设计主要是包括系统的构成、系统的整体设计、系统的硬件设计、软件设计等。利用主从分布式的思想, 由一台上位机和多个下位机组成两级分布式通信机房的多路温度测量的巡回检测系统, 实现温度的采集与控制, 具有温度数码显示、高温报警、数据传输与存贮、打印数据曲线、远程控制等功能。系统利用PC机作为上位管理机, 使用软件制作了较为人性化的温度控制操作界面, 从而提高了系统的可视化程度, 方便了用户的使用。系统通过上位机控制下通过下位机进行现场温度数据采集, 采集的温度数据既可以通过RS-232总线传送给主控PC机进行数据处理, 屏幕显示或数据打印, 也可以由下位机单独工作, 由LCD实时显示各点的现场温度。

参考文献

[1]姜忠良.温度的测量与控制[M].北京:清华大学出版社, 2005.

[2]孙霞.多路高精度温度监测系统[M].济南:山东科技大学出版社, 2004.

[3]贾振国.DS1820及高精度温度测量的实现[J].电子技术应用, 2000 (3) :58-59.

机房温度 第2篇

一、应对干扰问题

有线电视机房首先面临的就是信号干扰问题, 开关电源, 通交流电等操作都会形成各种高低频率的干扰, 从而影响有线前端机房的电视信号, 因而导致图像与音频信号传输质量的下降。要改善这种问题, 就要做好机房设备的隔离屏蔽和接地措施, 以作防护, 抑制其他信号的干扰。

先进的温度巡检系统应该在电路板的各个关键部位配备去耦电容, 用以吸收电源进线引起的脉冲干扰, 每个集成电路芯片引脚都配置一个小电容来吸收高频干扰。除此以外, 系统采用交流供电, 由变压器提供低压电源。初级和刺激之间增加一层屏蔽层铁芯接地的隔离变压器。在子总线连接上, 系统采用数据端口和单片机电路隔离的方式, 使用光耦器件从单片机系统中隔离电路。其中光耦利用光信号使电器信号得到转换, 消除电气连接性。光耦在电路漂浮电平不超过其额定击穿电压的时候就不会损坏, 这类保护不吸收或分流浪涌能量, 所以对瞬间变化状态的持续时间不敏感, 就算存在持续的电位差, 也不会损坏隔离器件。

有线电视机房中的抗干扰能力较弱, 因此, 温度巡检系统选择抗雷抗电的芯片能有效避免故障的发生。最突出的是T1的SN75LBC184芯片, 它不仅能抗雷电, 还能承受15千伏的人体静电放电冲击。

二、温度控制问题

本机房常见故障出现的关键部位是数字接收和调制器。接收机出故障频率比较高的是开关电源。电源集中大功率的电源开关管, 容易发热, 它在长时间的高温地下工作, 会影响周围的一些电源电容, 让电容中的电解液挥发散失, 导致电容量的改变, 电源的输出电压不正常, 整机部分不能正常工作, 与此同时, 还会产生变频干扰, 影响机房信号的播出效果。

有线电视机房中, 工作人员要对卫星天线进行常规保养维护并且定期进行重点保养维护。对天线的保养, 需要定期做防锈处理, 对电缆盒高频头的连接处做好防水处理, 以防接头的氧化, 影响接收机的接收效果。因为对天线的保养维护是确保发送和接受优质电视卫星信号的关键, 这种做法既能保持良好的收视效果, 也可以延长天线寿命, 同时也方便转星。

在光发射机故障的定期维护和保养中, 缺少电路图的光发射机可以参考的数据很少, 因此在光发射机正常工作的时候, 对其尽可能多的收集它正常工作数据, 输出功率, 激光器温度, 激光偏执电流, 射频信号调频深度等等十分必要。通过发光管状态显示反映光发射机的正常工作状态并进行记录, 尽快找到故障部位, 及时维护是一种有效的方法。

在实际工作中, 保持机房温度在525摄氏度的适宜温度范围内是十分重要的, 因为蓄电瓶的正常工作温度在025摄氏度, 过高的温度都会降低蓄电池的寿命。温度过低会影响蓄电瓶效能的发挥。逆变器是功率大而且发热量大的器件组成, 它容易积尘, 导致器件散热困难, 从而导致元器件的损坏, 因此通风口出设置温度测设点能及时发现设备存在的问题, 及时清洁设备和出风口上的积尘。

温度巡检系统中, 变送器负责驱动温度传感器, 读取转换结果, 并按照控制室的指令把温度结果传送给计算机。其原理。

温度巡检系统中温度传感器的选择也是关键的一步, 美国的DS18B20是一种单总线数字温度传感器, 它将地址线、数据线、控制线合成为一根双向串行的数据传输信号线, 允许在这根信号线上接多个单总线器件芯片, 有微型化、高性能、低功耗、抗干扰能力强等优点。它可以根据实际要求通过简单的程序实现9-12位数字的读取, 而且读取时间短, 其温度变换功率可以由供电电源提供。

在有线电视机房中, 各重要机件的温度是反映机房设备是否异常的重要指标参数之一, 因此, 对其进行准确快速的检测对机房设备问题的发现, 故障的及时处理, 具有十分重要的意义, 为了降低有线电视机房人员的工作强度, 采用数字化温度巡检仪也是明智之举。

考虑到有线电视机房的设备分布特点, 为了便于管理, 其设置的温度巡检系统适宜采用分散控制, 集中管理的方式, 各温度点信号通过数字温度传感器采集起来, 由变送器执行处理, 其结果由控制室计算机按照主从方式依据变送器地址逐一进行读取, 实现温度数据的采集和储存。 (见图一)

数字温度巡检系统在温度检测时, 系统会按照事先设定的时间间隔顺序读取各个下机位所在的测温点的温度值, 其温度数据经过运算处理后存入数据库, 同时计算机会将其与所设定的温度限值进行比较, 如果温度越限, 就会发出警报信号, 显示越限点的点名、位置和温度, 并自动将其打印输出, 以便工作人员检查和处理, 如未越限, 就会按顺序显示各个下机位的温度值。

三、结束语

有线电视机房设备的故障维修和日常维护直接影响广播电视信号的传送和接收, 因此, 运用高科技的数字温度巡检系统能帮助工作人员更好的对机房设备系统进行维护检查, 保养指标测试, 从而让有线电视机房工作设备处在最佳状态, 确保广大市民能收看到质量上乘的优质电视节目。

摘要：当今时代, 电视事业迅速发展, 电视媒体逐渐壮大, 有线电视也随着国民经济的整体增长走进了千万人家。为了让广大市民能看到稳定清晰的电视节目, 电视机房的设备故障排除与技术维护工作显得尤为重要。而这项繁重的工作需要熟悉这项技术的工作人员默默付出。而今信息技术发展的年代, 建立机房社会维护系统已成为趋势, 本文将对其中的温度巡检系统在有线电视机房中的运用前景进行简述。

关键词：有线电视,机房设备,故障排除,温度巡检系统,技术维护

参考文献

[1]徐利治.有线电视机房设备常见故障排除[J].电子科技大学学报, 2010.9

[2]熊庆国, 贺风云.单片机系统抗干扰技术及应用[J].信息技术, 2003, 27 (4) :29-30

[3]金会云.影响着电视信号传送与接收的探索[J].中国科技教育, 2009.7

[5]肖志飞, 张铁肩, 孙秋桐.基于DS18B20的单总线温度巡检系统[J].电子工程师, 2005, 31 (12) :57-59

机房温度 第3篇

在我局大多数台站依托成熟的控制技术实现“有人留守, 无人值班”运行方式后, 作为辅助设施, 将设备温度送达到中控机房实施监控, 是非常有必要的。远程数据采集已经成为一种重要的手段, 与传统的监测手段相比, 它有着不受环境、气候、地理位置限制的独特优势, 在广播电台的运用也将为安全播出中心工作提供可靠的技术支持。借助于无线网络来实现与温度相关的数据或控制指令的传送, 达到实时在线巡检和监测, 从而减轻值班员劳动强度和对人的依赖, 确保播出万无一失。本文所设计的远程温度控制系统, 既能实现温度的测量, 还能在一定程度上实现对温度的控制。其中测温数据可以无线传输方式传送到远程监控端实现远程监控。

2 系统方案设计

⑴本系统的结构如图1所示, 由AT89C52单片机组成的温度测控板和GPRS无线通信模块H7118通过RS232接口方式结合在一起, 实现多路温度的测量与控制。采集的温度数据通过GPRS移动通讯网络发送到Internet上的数据中心服务器, 通过Internet实现客户机 (Client) 与数据中心服务器 (Server) 通信, 最终实现对被控对象温度的采集与控制。

⑵GPRS模块采用H7118 GPRSDTU, H7118提供RS232/422/485接口, 为用户的数据设备提供透明的传输通道。它内置的自动网络连接和协议处理模块可以实现自动拨号上网, 一开机就能自动附着到GPRS网络上, 并与数据中心建立通信链路, 随时收发用户数据设备的数据。H7118 GPRS DTU还可以实现点对点、点对多点、中心对多点的对等数据传输。单片机温度控制板的功能是采集现场的温度数据, 然后通过Max232与GPRS模块H7118 DTU进行通信, 将温度数据传送远程监控中心进行显示和处理。同时, 为方便机房检修人员实时查看发射机及配电系统的工作状态, 将测得温度数据在本地LCD上显示。还可以外接诸如风扇等降温装置来控制现场温度, 温控板结构如图2所示。

⑶温度板的测量采用热敏电阻来实现, 根据热敏电阻的特性可知其电阻值随温度线性变化。通过外接电阻网络, 可将温度的变化转换成电压的变化, 并通过运算放大器构成差动运算放大电路进行减法运算, 获得与0℃~50℃对应的微小电压送第二级运算放大器进行放大。选择合适的电阻获得合理放大倍数, 即可得到与0℃~50℃对应的0~5V电压信号送A/D转换电路, 图3所示。通过调节电路中W1, W2电位器可以使电压的输出与温度的变化呈现较好的线性关系, W1主要是调零, 而W2主要是调温度。液晶显示模块使用KS0108B及其兼容控制驱动器作为列驱动器, 同时使用KS0107B及其兼容驱动器作为行驱动器。由于采用了KS0107B只要提供电源就能产生行驱动信号和各种同步信号, 可直接与8位微处理器相联。与单片机的连接如图4。

⑷中控机房的液晶显示器可以实时显示测得温度值、设定温度值等。主控软件设计数据中心监控软件采用Visual Basic配合深圳宏电公司提供的动态链接库gprs_dll.dll进行程序设计开发。该动态链接库包括了与DTU通讯所需的全部函数, 包括服务的启动, 数据的发送和接受, 服务的关闭。数据中心的主要功能是管理相应的DTU, 开启GPRS服务, 利用GPRS网络和Internet网络发布控制命令和接受温控板传送的温度数据, 关闭GPRS服务等。数据中心界面如图5所示。

⑸中控机房客户机程序与数据中心服务器间采用winsock控件实现通讯, 中控值班人员要对被控对象进行设定和测量时只需要在可上网的计算机上使用客户端程序就行了, 不必要在物理位置固定的数据中心上进行操作, 方便值班员使用。在程序设计时, 由于采用GPRS通讯, 应尽量减少流量, 单片机不主动向数据中心发送数据, 只有当客户端或数据中心服务器要求发出测量请求时, 单片机温控板才会向数据中心服务器发送被测温度数据, 再由服务器转发至中控机房监测计算机。

3 结束语

通过在INTERNET网络上测试, 该温度测控系统能正确可靠的工作, 特别适合广播电台的远程温度巡检。如果配置多个温度控制板和多个H7118GPRS DTU, 即可实现分布式无线温度测量。多个测量点的温度数据汇聚在数据中心上, 由中控室值班人员决定选择哪一个测量点, 获得数据进一步处理以实现温度的显示和控制。基于GPRS的温度测控系统特别适合测量点较为分散, 需要事实远程监控和巡检的机房设备, 因此该系统的设计为我局实现“无人值班, 有人留守”提供了可靠保障的应用价值。

参考文献

[1]易沅屏.电工学.北京:高等教育出版社, 2004, 1.深圳市宏电技术股份有限公司.H7118GPRS DTU使用说明书, 2007.

[2]于复生, 等.基于Visual Basic的实时测控软件设计.《微型电脑应用》.2000年02期.

[3]王晓峰.嵌入式温度监测系统的设计与实现.北京:广播电视信息2013.3.

机房温度 第4篇

目前, 我局正在面临着运维模式转变的新形势, 现在全局已经有92.6%的发射机完成了自动化改造, 但是, 发射机及机房温度自动控制系统改造, 所完成的比例却很低。发射机及机房温度自动控制系统的改造可使发射机和机房的温度更加稳定, 为元器件可靠工作奠定了扎实的基础。如果在发射机已经实现了自动化的机房, 再进行机房及发射机温度自动控制系统改造, 将使机房实现“有人留守, 无人值班”的工作模式成为可能。从我台发射机及机房温度自动控制系统改造后的使用情况来看, 效果良好, 达到了改造的目的, 最大程度地减少了人工操作, 改造实用、可靠。下面将改造情况介绍给大家, 仅供参考。

2 发射机及机房温度自动控制系统改造的必要性

我台机房安装有四部D F 10 0 A型100kW短波发射机, 有两个冷凝器室, 天调室安装有总进风, 全部采用水洗风的方式送风。每部发射机的冷凝器均采用5.5kW的风机进行动力热交换, 室外风由5.5kW的风机抽进来, 再通过两道水幕进行冷却, 送至热交换器, 对发射机的出水进行冷却, 从而达到对发射机出水进行冷却的目的。天调室安装有总进风, 室外风由22kW的风机抽进来, 再通过两道水幕进行冷却, 送至机房。

机房在已实现发射机单机自动化, 天线自动化控制的基础上, 实现了从运行图自动下发到单机, 并自动完成换频、调谐等一系列的自动化操作。值班员在值班过程中, 操作的主要对象已转向了对发射机温度的控制。对于每部发射机的温度, 值机人员需要进行如下控制操作:两道水幕的水泵控制 (启动、停止4个按钮开关) , 五个百叶窗的控制 (开启、关闭10个旋钮开关) , 这仅仅是一部发射机的温度控制;还有机房环境温度的控制, 比如总进风两道水幕的水泵控制 (启动、停止4个按钮开关) , 两个百叶窗的控制 (开启、关闭4个旋钮开关) 等。值班人员的上述大量操作, 主要是控制发射机的温度及机房环境的温度, 大量的开关操作繁琐、操作工作量大, 如果人工控制温度不及时, 会使发射机工作温差过大, 影响其稳定性, 甚至由于人工操作失误, 造成发射机工作温度过高, 出现停播, 造成无法弥补的损失。经过冷凝器改造, 已大大改善了发射机的工作环境, 但是大量的人工操作, 又加重了值班员的劳动强度, 同时增加了不安全因素。从实现温度的自动控制、减轻值班人员劳动强度、实现智能化控制, 为发射机提供适宜的工作环境, 并保证其稳定工作的角度来分析, 实行机房环境温度及发射机温度自动化控制的改造是非常必要的。

3 发射机及机房温度自动控制系统改造的实施方案

3.1 方案目标

(1) 发射机温度控制在30℃左右。

(2) 发射机运行环境温度控制在25℃左右。

(3) 实现自动补水, 设备使用的冷却水水位始终处于正常位置。

本方案采用研华公司的ADAM分布式模块, 在现场对模拟信号和开关信号实时采集、分析, 实现分布式控制;所有的数据经以太网送给计算机对数据进行实时显示, 并实现手动/自动控制。

3.2 主要功能

(1) 实现单机的温度自动化控制。

(2) 实现发射机的自动补水。

(3) 实现机房环境温度自动控制。

(4) 实现与平台间的数据交换。

(5) 异态的故障报警。

上述各种功能采用研华ADAM6017模拟量输入模块, 对温度、压力和液位的数据进行实时采集。之所以采用研华ADAM模块, 是因为当模块中有通道损坏时, 不影响其它通道的正常工作, 而且在实际试验中, 也测试了当某个模块整体损害时, 上位机可以实时发现该模块异常, 且不会造成程序的崩溃。ADAM模块独立性好, 不会出现因某个通道损坏, 造成整个设备不工作的情况;其次ADAM模块属于分布式器件, 当干扰很大、远距离采集无法解决干扰问题时, 更可以将ADAM模块安装在离采集点很近的地方, 减少模拟信号传输距离。综上所述, 硬件线路双屏蔽并采用安装位置灵活的ADAM模块, 能够有效地解决电磁干扰大、模拟信号无法正确反映的实际问题。

单机采集的模拟量有:液位、进水压力、出水压力、进水温度、出水温度以及1#2#调制变压器温度等。对于开关量输入信号, 采用ADAM6066模块进行采集, 单机采集的开关量包括有:五个百叶窗开关量、两个水洗风水泵的开关量。对于开关量输出信号, 通过ADAM6066模块进行输出控制, 输出的控制量有:五个百叶窗的开启和关闭、水泵的开启和关闭、电磁阀的开启和关闭。对于所有的模拟量和开关量信号, 就地现场转换成数字信号, 冷凝器风机直接由变频器通过ADAM6024进行控制, 所有设备的自动控制全部由ADAM6000系列模块实现分布式自动控制, 上位机实现设备的手动控制。方案结构图如图1所示。

以D01机为例, 发射机温度自动化系统的控制原理是:安装在发射机D01机的ADAM模拟量输入模块通过液位变送器、压力变送器获取发射机的液位、进水压力、出水压力;安装在发射机D01机的ADAM数字输入/输出模块分别获取百叶窗、水泵的开关状态信号, 以上各数据通过模块现场转换成数字信号, 然后通过网线送至交换机 (这样可以避免干扰或最大限度减小干扰) , 再通过交换机送至控制桌的上位机进行数据的检测, 来完成对发射机百叶窗开关、水泵开关、液位电磁阀开关以及冷凝器风机变频器的自动控制或人工控制。

3.3 温控自动化系统运行模式

(1) 自动模式

温度自动控制系统完全自动运行, 无需人为干预。

(2) 手动切换运行模式 (需登录)

在控制桌的上位机界面, 进行人为切换冬季运行模式或夏季运行模式。

(3) 上位机操作模式 (需登录)

在控制桌的上位机界面, 进行百叶窗、水泵的开启、关闭及补水等操作。

(4) 手动模式 (需登录)

在温度自动控制系统失效时采用, 到冷凝器室对相应发射机的百叶窗、水泵进行人工操作。

冬季运行模式或夏季运行模式、半自动模式、手动模式在各发射机和总控均可单独运行其中任意一种模式, 相互间是隔离的, 互不影响。具体操作界面如图2所示。

3.4 功能的实现

(1) 温度自动控制

当温度自动控制系统在自动运行期间, 百叶窗、水洗风水泵、变频器、电磁阀补水等操作, 均无需人工操作, 模块可根据采集回来的温度值, 实现百叶窗、水洗风水泵、变频器、电磁阀的自动控制, 机房及发射机温度控制良好, 温控自动运行界面如图3所示。

(2) 冷凝器风机变频控制

冷凝器风机采用变频控制, 可以通过变频器控制冷凝器风机, 并能降低风机功耗。在半自动状态时, 控制发射机冷凝器风机的变频器可从0-50Hz任意设置, 变频器控制界面如图4所示。

(3) 半自动控制

在半自动状态时, 可对发射机的任意一个或几个百叶窗进行人工控制, 控制发射机百叶窗界面如图5所示。

在半自动控制状态下, 水洗风的两个水泵也可以进行人工控制, 将百叶窗、变频器、水洗风水泵三者结合起来进行人工控制, 同样可以轻松、灵活地控制发射机的温度。

(4) 自动补水控制

在发射机水箱中放置一个液位传感器, 当液位低于设定值时, 亚当模块发出补水指令给电磁阀, 实现自动补水, 并有提示“请注意, **发射机正在补水”;当液位补至正常水位上限值时, 由亚当模块发出停止补水指令给电磁阀, 实现自动补水功能。在半自动模式时, 也可以在上位机界面实现人工补水, 并且当液位在正常数值以外 (小于或大于正常范围) 时, 系统会自动报警, 提示值班人员检查, 这样, 可以最大限度地保证发射机液位处于安全水位范围内。

在半自动状态时, 控制补水界面如图6所示。

(5) 其它功能

温度自动控制系统还实现了监视如下设备和环境参数:

(1) 四部发射机冷凝器及总进风各百叶窗的开关状态、水泵状态;

(2) 四部发射机及假负载进水温度、出水温度以及假负载流量;

(3) 四部发射机冷凝器及总进风风机变频器的运行频率;

(4) 四部发射机水箱及总水箱冷却水的液位状态;

(5) 四部发射机1#、2#调制变压器铁芯温度;

(6) 发射机围网温度、湿度;

(7) 室外温度。

4 结束语

发射机及机房进行温度自动控制系统改造后, 经过近半年的试运行, 期间有严冬, 有酷暑, 表明改造完全达到了我们的预期, 实现了温度的自动控制, 从而在很大程度上减少了人工操作的工作量, 减轻了值班人员的劳动强度, 避免了由于人工操作失误造成发射机工作温度过高而出现的停播, 降低了不安全因素。机房实现智能化控制为发射机提供了一个适宜的工作环境, 使发射机工作更加稳定, 对安全播音起到了保驾护航的重要作用, 为实现发射机房“有人留守, 无人值班”的运维模式打下坚实基础。

摘要：本文对于发射机及机房进行温度自动控制系统改造的必要性进行了阐述, 并全面介绍了发射机及机房温度自动控制系统改造的实施方案和应用情况。

机房温度 第5篇

1 气象信息网络机房现状

1) 机房内通信设备长期不间断运行所产生大量热量使得机房内温度升高,当环境温度超过某一界限时,相关设备的稳定性以及使用寿命都将受到影响;部分单位机房分布广泛,且距离较远,采取值班人员巡查制,这种模式不仅耗费了大量的人力物力,而且不能准确、实时地监测到机房环境温度;

2) 部分机房内主要使用普通空调来调节温度;空调的使用除带来电能的极大消耗外,长期不间断运行会造成其制冷能力下降,降低其使用寿命,维修更换空调也需要更多时间和资金投入[1]。

在此,提出一种便于安装且无需重新布线、基于现有以太网的分布式机房温度监控系统,旨在对机房(及弱电井)内的环境温度进行自动检测,并能及时告警,以期在降低值班人员工作强度的同时,减少机房内空调的电能损耗,保障机房安全稳定运行,也可达到降低成本与可持续发展的目的。

2 系统总体方案

本系统根据功能划分为单元温度测控节点、远端监控终端两部分;每个单元温度测控节点由单片机、温度传感器、继电器等组成;通过RS232 转TCP/l P协议转换器接入气象局域网。分布式控制系统(Distributed Control Syste,DCS),是利用计算机技术对生产过程进行分散控制、集中监视操作结合的一种控制技术;分布在不同地理位置的单元温度测控节点负责读取传感器数据并将数据通过以太网发送至远端监控终端;监控终端接收到温度数据后,对数据进行分析和显示,若超出用户设置的阈值,则通过报警(语音或短信)及时通知值班人员赶赴现场进行处理。系统结构框图,见下图1。

3 硬件设计

3.1 STC89C52单片机

STC89C52 是STC公司生产的一种低功耗、高性能的8 位CMOS微控制器,具有经典MCS-51内核,其主要特点有:8kb可编程Flash存储器、512B RAM数据存储器,32 位I/O口和内置4KB EPROM,3个16位定时器/计数器,4个外部中断,全双工串行口;掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机工作停止,直到下个中断或硬件复位为止;最高运行频率35MHZ,作为一个性价比较高的MCU[2],为众多嵌入式控制应用系统提供有效的解决方案。

3.2 温度检测单元

本设计中的温度检测元件选用的是硬件开销低,精度高的DS18B20 数字温度传感器;DS18B20是由Dallas公司生产,是一种单总线智能温度传感器,将温度感测、数据存储、A/D转换等功能集成于一体[3],其电压范围为+3.5-+5.5V,测温范围为-55℃-125℃;采用独特的“一线总线”接口方式通信,直接输出数字温度信号,同时可以传送CRC校验码。

3.3 单元温度测控节点通信模块

STC89C52 内部已集成通信接口,扩展一片MAX232 芯片将输出信号转换成RS-232 协议规定的电平标准;单片机可通过RS232 标准总线与计算机连接下载(更新)程序。系统采用RS232转TCP/IP协议转换器,可提供RS232接口到以太网口的数据传输,将串口通信转化为网络通信,实现串口设备和以太网的连接。

4 软件设计

4.1DS18B20数据读取

DS18B20 采用单总线工作方式,由于所有信号( 控制和数据) 都通过单总线传输,因此总线时序逻辑很严格。单片机与DS18B20 通讯是由单片机的复位脉冲和DS18B20 的应答脉冲开始的。单片机先发一个复位脉冲, 保持低电平至少480μs ,最多不能超过960μs。接着单片机释放总线,等待DS18B20 应答[4]。DS18B20 接收到复位脉冲后等待15 ~ 60μs发出应答脉冲。应答脉冲能保持60 ~ 240μs。单片机从发送完复位脉冲到再次控制总线至少要等待480μs。

4.2 串口和通信模块设计

单片机与RS232 转TCP/IP协议转换器通过RS232 接口通信,采用中断方式进行;单片机在初始化时,先通过串口对每个RS232转TCP/IP协议转换器进行初始化操作,需设定该协议转换器IP地址及掩码、网关、远端服务器IP地址、端口号等;单片机每隔一段时间将采集到的数据按照通信协议打包后通过串口发给协议转换器[5],再通过协议转换器的以太网口接入至气象局内网,完成将采集到的数据发送至远端监控终端的通信过程。

4.3 上位机软件设计

上位机软件基于windows操作系统下,采用C#语言开发。上位机监控软件带有的winsock接口能实时侦听各个单元温度测控节点传来的温度信号,将温度数值在显示界面上进行实时更新;并与用户事先设置的阈值进行比较,当机房环境温度出现异常时,系统会自动播放声音文件,告知机房值班人员及时进行处理。

5 结语

机房温度 第6篇

据统计，我国数据中心机房目前的平均PUE (Power Usage Efficiency，能源利用效率，即机房总用电量与IT设备用电量之比)水平在2.0～2.5之间，中间值在2.2以上，也就是说每1 kW的主设备功耗带来的是2 kW以上的总功耗(包括空调制冷、配电、照明等)，而其中空调系统的功耗已经占到了数据中心机房总功耗的45%以上。现有的空调系统高能耗是导致机房PUE值高企的主要原因。据相关统计，2011年度全国数据中心用电量已经达到700108kWh，占全社会用电量的1.5%。在制冷方式不变的情况下，按照目前的发展趋势预计我国数据中心的总能耗到2015年将达到1 000108kWh左右，其中空调系统耗电预计达到450108kWh，能耗总量巨大，采取有效措施降低数据机房空调系统能耗已经显得十分必要。

2 机房空调系统高能耗的原因分析

2.1 机房运行环境温度要求

根据机房种类和等级的不同，对于机房运行环境的温度要求一般是22～26℃，原因是基于机房内的信息及通信设备对进风及出风温度的最苛刻标准要求，也就是说要保证机房内信息及通信设备的进风环境要求最高不能高于26℃。与此相应，为信息和通信设备的运行安全性考虑，机房空调系统制冷温度设定应保证在机房热负荷下，回风温度最高不应超过26℃。

绝大多数自带通风风扇的信息及通信设备，如果前面的进风维持不超过26℃，那么按照经过设备加热温升为10℃计算，则服务器的后端出风一般为36℃左右。目前按照信息及通信机房的传统制冷方式，采用机房精密空调所做的工作是将经过设备后被加热的空气从36℃冷却到26℃以下供设备循环使用，同时在兼顾处理因为外部热辐射、维护结构传热(由其在夏季时)、人员、照明等热源导致的机房温度上升，从而起到将信息及通信机房内的环境温度维持在不超过26℃的条件，保障信息及通信设备的安全运行。

2.2 传统机房精密空调的制冷和送冷方式

根据对IDC机房行业多年的相关研究表明，采用传统的机房精密空调的形式对机房进行制冷的方式，能耗巨大，浪费大量的电力能源消耗，而且还达不到理想的制冷效果。原因在于：

1)机房精密空调的冷却及气流组织形式决定了制冷效果的局限性。精密空调是通过对机房内大环境送风送冷，实现温度控制从而达到保障设备进风温度不超过26℃的技术要求的，那么在制冷运转的过程中就必须要求机房环境空间内所有的空气温度都不高于26℃，才能够保障所有设备对于进风不超过26℃的要求。

在具体的实施过程中，机房空调在机房内的布置位置是固定的，而一般情况下放置设备的机柜是分散布置在机房的空间内的，这就导致了机房空调的冷却效果不能兼顾到机房内所有设备的问题，从而出现了机房内冷热分布不均匀，出现了局部过热的现象。在实际的机房维护工作中，为了解决机房内的局部过热点，很多情况下会采用认为降低机房空调的回风设定温度，比如从26℃设定降低到18℃设定，从而去拉低机房的内部过热点，这就会出现虽然局部过热点现象得到了一定程度的缓解，但是会出现机房内的一些区域温度过低甚至是过冷的现象，更重要的是这种做法还降低了机房空调的运行效率，增加了运行时间，导致了能源消耗的巨大浪费。

2)传统机房精密空调气流组织、制冷模式和结构等方面制约导致无法充分挖掘自然冷源利用的潜力，对自然冷源的利用不足，在冷源环节消耗大量电能。根据我国的平均气象条件分析，如能充分利用自然冷源，可以使数据中心机房的PUE水平由目前的平均2.0以上降低到1.4以下，空调制冷系统的功耗下降60%以上。

综合以上分析，可以看出，机房温度与机柜内设备进风温度的强相关性导致机房温度设定较低，增加空调系统制冷能耗，同时，无自然冷源利用或者对自然冷源利用不充分，也是导致目前机房精密空调能耗高企的主要原因。

3 基于机柜微环境温度控制的新型直冷技术

3.1 直冷技术介绍

根据以上分析，本文将提出一种全新概念的针对机房信息和通信设备的冷却形式，整体的思路是：将控制机房总体环境温度变为控制机柜微环境温度，将机房环境温度和机柜内部微环境温度解耦，保障机柜内设备的进风及排放到机房空间内的空气的温度要求，降低机房大的环境空间内对温度的要求条件。

具体的实现形式：将机房内的每一台放置设备的机柜都看作是一个气流可以独立循环的空间，机柜的前柜门与后柜门采用热管蒸发端的形式，也就是说机柜的前柜门是一套热管蒸发器，后柜门也是一套热管蒸发器，空气在进出每台机柜的气流组织形式是：冷却被设备加热再被冷却的过程。同时，此结构将能最大限度地充分利用自然冷源制冷，比传统自然冷源利用更进一步降低制冷的电耗，其实现形式示意图如图1所示。

机房内放置设备的机柜的前柜门与后柜门分别做成热管原理换热的第一蒸发端与第二蒸发端，分别连接至室外冷却装置的一级冷凝器与二级冷凝器，冷凝器的形式可以是各种实现方式，比如水冷或其他液体冷却或者风冷的形式。同前柜门一体的第一蒸发端与一级冷凝器之间构成封闭的热管循环，同后柜门一体的第二蒸发端与二级冷凝器之间构成封闭的热管循环。按照目前的相关行业规范对机房环境的温度要求，即设备的进风温度不得超过26℃，那么机房采用此种冷却方式，机房的整体环境温度控制到不超过30℃，30℃的空气(黄色)先经过前柜门的第一蒸发端，被冷却到24℃以下(绿色)，那么设备的实际进风温度我们是可以控制到24℃的，已经低于相关行业标准对于不超过26℃的技术要求;24℃的空气经过发热设备，对发热设备进行冷却后被加热到36℃(红色)，36℃的热空气在经过后柜门的第二蒸发端，被降温冷却到30℃以下，排放到机房环境空间。

当然，一般情况下IT发热设备是自带风扇运行的，设备的自带风扇基本上可以满足柜内换热对于风量的要求，但是针对于热流密度较大的高功率密度设备及其他特殊情况，也可以考虑在机柜内的适当位置安装增加强制对流换热循环的风机，以达到加大气流组织，增加换热效率，更加保障设备运行安全的目的。

以上所提出机柜微环境温控直冷技术的结构形式，实现了机柜内部微环境温度和机房环境温度的解耦，并实现对自然冷源的充分利用，在提高了机房环境空间的整体设定温度、降低了设备的实际进风温度保障发热设备的运行安全的同时，提高了热管循环利用自然冷源的时段长度，是一种全新概念的IDC机房冷却形式，具有积极的实践创新及节能减排的社会意义。

3.2 增量节能效果分析

直冷形式对于提高自然冷源利用效率，增大节能量的分析如下：

热管原理的换热循环是利用蒸发端与冷凝端的温差作为驱动力来工作的，也就是说同样的其他条件不变，蒸发端与冷凝端的温差越大(蒸发端温度高于冷凝端)，换热效率就越高，蒸发量就越大，排热量也就越大。根据热管原理在机房环境应用的经验，一般要求机房室外环境温度低于室内环境温度5℃以上时，热管设备才可以利用温差工作从而产生效果。所以当机房内的环境温度要求为26℃时，只有当机房室外气温不高于21℃时，热管设备才能利用自然冷源产生效果。但是按照本文中介绍的机房冷却形式，当机房内环境温度的要求提高到30℃时，同样是5℃温差，那么当机房室外气温不高于25℃时，热管设备即可产生效果利用自然冷源工作，完成自然相变循环，从而达到对机房降温排热的目的，大幅增加自然冷源利用的效率和时长，进一步降低制冷能耗。

依据北京地区的气象条件来分析，北京地区全年气温低于21℃的时间为6 161 h(全年为8 760 h)，而气温低于25℃的时间为7 298 h(全年为8 760 h)，也就是说采用本文介绍的机房冷却形式，会进一步提高机房冷却系统利用自然冷源的时间，北京地区全年有83.3%的时间段都可以利用自然冷源，较当前普通的自然冷源利用技术，增加利用时长可达18.5%，产生可观的增量节能效果。

3.3 高发热密度设备冷却分析

所提出的直冷冷却形式完全依靠机柜内部环境温度保证设备的散热平衡问题，采用热管技术传热效率高，传热容量大，能够迅速精确控制机柜内部温度，响应速度远远小于机房级制冷。且其直接面向设备冷却，基本不存在送风的问题，在冷量的产生、响应与传递方面远远好于传统机房制冷模式，可以将高发热密度设备的热量快速带走，实现冷热平衡，解决高发热密度设备的冷却问题。

4 结论

1)通过新型直冷技术可以完全实现机柜内部环境温度和机房总体环境温度的解耦，进一步增加信息和通信设备的运行安全性，并可最大限度挖掘自然冷源利用的潜力，产生显著的节能增量，大幅度降低数据机房能耗。

2)直冷技术优化了机房内的气流组织问题，解决了现有制冷方式下冷热不均及局部过热点现象，其结构形式对于解决高功率密度设备的冷却难题提供了解决方案。