基于物联网的节能型机房环境控制系统设计实现

摘要

近几年，中国的电信业发展迅速，电信行业用通信机房的数量也因此急剧增加。随着人们对环境保护越来越重视，对能源大量消耗越来越担忧，通信机房的节能改造工作成为电信行业十分重视的问题。通信机房的能源消耗主要是机房内的各种电气设备的电能消耗。为了让通信设备能稳定的工作，必须维持机房的温湿度等环境参数在一个适当的范围内。通常，机房内都会配备空调设备来调节室内的温湿度。这些空调设备一年四季不停运行，因此造成了电能的极大消耗和空调设备的严重损耗。本课题的目标就是设计实现一种风扇加空调且基于物联网的分布式控制方式的节能型机房环境控制系统，从而替代现有的纯空调独立运行机房环境以降低机房的能耗。
　　 本文首先介绍了电信通信机房的环境特点和现有空调系统存在的问题，并以此为基础提出了一种基于物联网的节能型机房环境控制系统的解决方案。
　　 然后，文章重点阐述了机房节能测控系统的模型及其节能原理，系统的总体设计方案。本系统按照物联网的网络层次模型被划分为三部分：测控节点、主控节点和远端测控中心监控终端。测控节点构成了物联网的感知层，主控节点构成了物联网的网络层，监控终端构成了物联网的应用层。测控节点和主控节点之间使用有线RS485或无线RF方式通信，主控节点通过以太网、路由器和Internet连接到远端测控中心。
　　 其次，文章详细描述了节能控制系统各部分的软硬件设计及其实现。测控节点以STC单片机为控制核心，主要负责传感器的数据采集和设备控制工作。主控节点以ARM处理器为控制核心，负责其机房内所有测控节点和远端测控中心之间通信数据的中转工作，为用户提供机房内设备的人机交互界面。通过远端测控中心内的工业控制计算机，用户可以监测系统中所有机房内的环境参数和系统工作情况。
　　 最后通过测试，得出节能控制系统能有效降低电能消耗，帮助用户节约运营成本，达到节能减排的目的。本系统运用物联网实现了通信机房的远程监控，为机房的无人值守化提供了安全保障。