一种冷却循环控制系统及冷却循环系统的制作方法

1.本实用新型涉及冷却水循环技术领域，具体涉及一种冷却循环控制系统及包括该冷却循环控制系统的冷却循环系统。


背景技术：

2.数据中心的制冷系统分为冷冻、冷却系统，冷冻系统负责给数据中心机房提供冷冻水等冷源，以通过该冷冻水带走机房的热量，冷冻水经过系统的冷机或板换时，冷冻水与冷却水互换热量，使冷冻水温度降低。冷却水携带交换的热量传送至冷却塔，通过冷却塔释放到自然环境中。目前行业内使用的制冷系统的工作状态多属于群控状态，系统中的任意设备故障如冷却塔的单风扇故障，都会引起制冷系统执行故障切机指令，提高了系统故障切机的频次，而系统发生切机的过程中，不能有效的带走数据中心机房的产生的热量，提高了系统的风险，严重影响数据中心机房的环境温度，甚至导致数据中心机房内发生高温预警。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术解决的技术问题之一在于提供一种冷却循环控制系统，使得处于群控状态下的冷却塔发生单风扇故障时，不会引起全系统执行故障切机指令，减少冷却循环系统故障切记的频次，提高系统的安全性。
4.第一方面，本技术提供一种冷却循环控制系统，包括：用于冷却循环系统，所述冷却循环系统包括至少一个热量交换单元和冷却塔，所述冷却塔上设置有至少一个第一风扇和第二风扇，所述冷却循环控制系统包括：用于监测所述热量交换单元或所述冷却塔的出水温度的至少一个温度预警单元，以及用于监测所述冷却塔上所述至少一个第一风扇和第二风扇的工作状态风扇监测单元；所述温度预警单元设置于所述至少一个热量交换单元和/或所述冷却塔的出水管道上，以当检测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述至少一个热量交换单元的出水温度大于第一温度阈值时使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制；或，当所述风扇监测单元检测所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述冷却塔的出水温度大于第二温度阈值时，使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制。
5.可选地，在本技术的一种实施例中，冷却循环控制系统还包括风扇调节单元；
6.所述风扇调节单元与所述风扇监测单元通信连接，用于当所述风扇监测单元监测到所述至少一个第一风扇发生故障时，将所述第二风扇的工作频率调节至预定频率；或，当所述风扇监测单元监测到所述第二风扇发生故障时，将所述至少一个第一风扇的工作频率调节至所述预定频率。
7.可选地，在本技术的一种实施例中，所述冷却循环系统还包括至少一个制冷设备，所述至少一个温度预警单元还设置于所述制冷设备的出水口处，用于监测所述制冷设备的出水口温度，以当所述风扇监测单元监测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故
障，且所述温度预警单元监测到所述至少一个制冷设备的出水温度大于第三温度阈值时，使所述切机控制单元对所述冷却循环控制系统进行切机控制。
8.可选地，在本技术的一种实施例中，冷却循环控制系统还包括：延时控制单元，所述延时控制单元与所述切机控制单元通信连接；
9.所述延时控制单元用于当所述风扇监测单元检测所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障，且所述温度预警单元监测到所述至少一个热量交换单元的出水温度大于第一温度阈值，使所述切机控制单元延迟第一预定时间对所述冷却循环系统进行切机控制；
10.或，所述风扇监测单元检测所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障，且所述温度预警单元监测到所述冷却塔的出水温度大于第二温度阈值时，使所述切机控制单元延迟第二预定时间对所述冷却循环系统进行切机控制；
11.或，所述风扇监测单元监测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障，且所述温度预警单元监测到所述至少一个制冷设备的出水温度大于第三温度阈值时，使所述切机控制单元延迟第三预定时间对所述冷却循环系统进行切机控制。
12.可选地，在本技术的一种实施例中，冷却循环控制系统还包括：设置单元，所述设置单元用于设置所述第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值、第一预设时长、第二预设时长和第三预设时长中的至少一项。
13.可选地，在本技术的一种实施例中，所述设置单元包括人机显示界面。
14.可选地，在本技术的一种实施例中，冷却循环控制系统还包括：温湿度监测单元，所述温监测单元设置于所述冷却塔的室外，所述温湿度监测单元与所述设置单元通信连接，用于监测所述室外温湿度，并将监测到的温湿度数据传输给所述设置单元。
15.可选地，在本技术的一种实施例中，所述热量交换设备为板式换热器。
16.可选地，在本技术的一种实施例中，所述制冷设备为制冷机组。
17.第二方面，本技术还提供一种冷却循环系统，其特征在于，包括如本技术第一方面所述的任意一种冷却循环控制系统。
18.本实用新型提供的冷却循环控制系统，包括：用于监测所述热量交换单元或所述冷却塔的出水温度的至少一个温度预警单元，以及用于监测所述冷却塔上所述至少一个第一风扇和第二风扇的工作状态风扇监测单元；所述温度预警单元设置于所述至少一个热量交换单元和/或所述冷却塔的出水管道上，以当检测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述至少一个热量交换单元的出水温度大于第一温度阈值时使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制；或，当所述风扇监测单元检测所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述冷却塔的出水温度大于第二温度阈值时，使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制，从而有效的降低了冷却循环系统工作中产生的切机频次，提高了系统的工作稳定性，避免了现有技术中影响数据中心机房的环境温度，甚至导致数据中心机房内发生高温预警。
附图说明
19.图1为本技术实施例提供的一种冷却循环控制系统的结构示意图；
20.图2为本技术实施例提供的另一种冷却循环控制系统的结构示意图；
21.图3为本技术实施例提供的再一种冷却循环控制系统的结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本领域的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术实施例保护的范围。
23.下面结合本技术施例附图进一步说明本技术实施例具体实现。
24.本技术实施例提供一种冷却循环控制系统，用于冷却循环系统，所述冷却循环系统包括至少一个热量交换单元和冷却塔，所述冷却塔上设置有第一风扇和第二风扇，其中，如图1所示，图1为本技术实施例提供的一种冷却循环控制系统的结构示意图，所述冷却循环控制系统包括：
25.用于检测所述热量交换单元或所述冷却塔的出水温度的至少一个温度预警单元101，以及用于监测所述冷却塔上设置的至少一个第一风扇和第二风扇的工作状态的风扇监测单元102；所述温度预警单元设置于所述至少一个热量交换单元10和/或所述冷却塔11的出水管道上，以当所述风扇监测单元102 监测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述温度预警单元 101监测到所述至少一个热量交换单元10的出水温度大于第一温度阈值，使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制；
26.或，当所述风扇监测单元102监测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述冷却塔的出水温度大于第二温度阈值时，使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制。
27.在本实施例的一种实际应用场景中，冷却塔常用于数据中心机房的冷却降温的使用环境中。数据中心的冷却循环系统一般分为冷冻系统和冷却系统，冷冻系统负责给机房提供冷源，并让冷冻水带走机房交换的热量，经过热量交换单元时，冷冻水和冷却水交换热量，使得冷冻水温度降低，冷却水携带冷冻水释放的热量送到冷却塔，通过冷却塔的设置的至少一个第一风扇和第二风扇加速冷却塔中的冷却水蒸发，将热量释放到大自然中，因此，在这个过程中，冷却塔上的至少一个第一风扇和第二风扇起到非常重要的作用。
28.在本实施例的一种实际应用场景中，数据中心机房的冷却循环系统中的冷冻系统(也称冷冻侧)一般还包括空调12、冷冻水泵13等，其通过水管连接，水管中有冷冻水；冷却系统(也称冷却侧)一般包括冷却塔11、冷却水泵14等，其也通过水管连接，水管中有冷却水。需要说明的是，冷冻系统中设置的至少一个热量交换单元，是冷冻水和冷却水进行热量交换的场所，因此该热量交换单元既属于冷冻侧又属于冷却侧。冷冻侧中的冷冻水流的方向形成一个闭环，具体地，若冷冻水空调中流出，再流向冷冻水泵，再流向热量交换单元，并在该热量交换单元中与冷却水进行换热，最后换完热后再流向空调，以形成流向的闭环。冷却侧中的冷却水流的方向形成一个闭环，具体地，若冷却水首先从冷却塔的出水口流出，再流向冷却水泵，再从冷却水泵流向热量交换单元，并在热量交换单元与冷冻水进行换热，再流向冷却塔，形成流向的闭环。
29.本技术中，由于行业内主要使用的冷却循环系统大多处于群控的工作状态下，而冷却塔上的风扇常常设置有多个，其中任意一个风扇发生故障都会引起系统停机，从而产
生切机控制指令，影响数据中心机房的安全性，在本实施例中，为了降低切机指令的产生，通过设置风扇监测单元对风扇的工作状态进行监测，设置温度预警单元对冷却塔的出水口温度或热量交换单元的出水口温度进行监测，从而使得当冷却塔上的第一风扇或第二风扇发生单风扇故障时，切机控制单元可以根据冷却塔的出水温度或热量交换单元的出水温度是否能满足当前时刻的冷却需求进行切机控制，避免了处于群控状态下单风扇故障引起的切机控制现象，降低了切机频次，有效地提高了冷却循环系统工作的稳定性。
30.可选地，为了更好的提高冷却系统工作的稳定性，还可以冷却循环控制系统中设置风扇调节单元，所述风扇调节单元与所述风扇监测单元通信连接，用于当所述风扇监测单元监测到所述至少一个第一风扇发生故障时，将所述第二风扇的工作频率调节至预定频率；或，当所述风扇监测单元监测到所述第二风扇发生故障时，将所述至少一个第一风扇的工作频率调节至所述预定频率。
31.例如，在本实施例的一种具体应用场景中，例如所述冷却塔11设置有两个风扇，每一个风扇的在一般情况下的工作频率均为24hz，当风扇监测单元检测到其中一个风扇故障不能正常工作时，可以通过风扇调节单元将另一个可以正常工作的风扇的工作频率增大，例如增大至48hz，以增大单一风扇工作时引起的蒸发量，从而使得该冷却循环系统的冷却效率更加的稳定，减少了切机控制单元产生的切机控制指令，从而更好的提高了冷却循环系统工作的稳定性。
32.可选地，在本技术的一种实施例中，如图2所示，图2为本技术实施例提供的另一种冷却循环控制系统的结构示意图，其应用于还包括至少一个制冷设备15的冷却循环系统，该冷却循环控制系统中至少一个温度预警单元101 设置于所述制冷设备15的出水管道上，以当所述风扇监测单元监测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障，且所述温度预警单元监测到所述至少一个制冷设备的出水温度大于第三温度阈值时，使所述切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制。
33.在本实施例的一种具体应用场景中，如图2所示，还存在一种冷却循环系统，该冷却循环系统中的冷冻系统中一般还设置至少一个制冷设备15，如制冷机组，其也是冷冻水和冷却水进行热量交换的场所之一，因此，该制冷机组和板式换热器同样，既属于冷冻侧又属于冷却侧。具体地，例如冷冻水首先从制冷机组的出水口流出，流向空调，再从空调流向冷冻水泵，再流向板式换热器，并在板式换热器处与冷却水进行换热，最后换完热后再流向制冷机组中在进行一次热量交换，以形成流向的闭环。冷却侧冷却水首先从冷却塔的出水口流出，流向冷却水泵，再从冷却水泵流向板式换热器，在板式换热器处与冷冻水进行换热，再流向制冷机组，并在制冷机组中与冷冻水再次进行一次热量交换，最后换完热后流向冷却塔，形成流向的闭环。为了进一步地降低这种结构的冷却循环系统产生的切机控制指令的频次，还可以在该制冷设备如制冷机组的出水口也设置温度预警单元，当该制冷设备的出水口温度超过第三温度阈值时，温度预警单元仅进行预警而切机控制单元不立刻进行切机控制；只有当冷却塔上发生单风扇故障，且该制冷设备的出水温度大于第三温度阈值时，才能使得切机控制单元发出切机控制指令，从而进一步的降低冷却循环系统工作的稳定性。
34.本实施例中，温度预警单元包含是一种水温传感器合预警设备，如蜂鸣器等，本技术实施例此处对温度预警单元的结构不进行限制。
35.具体的，如图3所示，图3为本技术实施例提供的再一种冷却循环控制系统的结构示意图，在本实施例的具体实现方式中，所述冷却循环系统存在三种工作模式：自然冷模式，即该冷却循环系统中的热量交换仅在热量交换单元如板式换热器10中进行时，制冷机组15处于刚启动的工作状态状态，此时，将温度预警单元101设置在板式换热器10和空调12之间，以检测在当前工作状态下该热量交换单元的出水温度；预冷混用模式，即当冷却循环系统中的热量交换在板式换热器10和制冷机组15中进行两次热量交换式，由于制冷机组 15正常工作时，的制冷效率一般为一个恒定的值，此时，只需将所述温度预警单元101设置在板式换热器10的冷冻侧的出水口位置，以对该位置的出水温度进行监测即可；在本实施例中，冷却循环系统还存在一种工作模式，即冷机模式，此时，板式换热器10处于隔离状态，仅在制冷机组15中进行热量交换式，由于制冷机组15正常工作时的出水温度是一个定值，可以将温度预警单元101设置在冷却塔的出水口位置，对该位置的出水温度进行监测即可，通过上述三种模式对应设置的温度预警单元，可以进一步的降低因冷却塔上发生单风扇故障时切机控制单元产生切机控制指令的频次，提高系统工作的稳定性。
36.可选地，在本实施例的一种实现方式中，所述冷却循环控制系统还包括：延时控制模块，所述延时控制单元与所述切机控制单元通信连接；
37.所述延时控制单元用于当所述风扇监测单元检测所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障，且所述温度预警单元监测到所述至少一个热量交换单元的出水温度大于第一温度阈值，使所述切机控制单元延迟第一预定时间对所述冷却循环系统进行切机控制；
38.或，所述风扇监测单元检测所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障，且所述温度预警单元监测到所述冷却塔的出水温度大于第二温度阈值时，使所述切机控制单元延迟第二预定时间对所述冷却循环系统进行切机控制；
39.或，所述风扇监测单元监测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障，且所述温度预警单元监测到所述至少一个制冷设备的出水温度大于第三温度阈值时，使所述切机控制单元延迟第三预定时间对所述冷却循环系统进行切机控制。
40.本技术实施例中延时控制模块可以起到延时切机控制单元发出切机控制指令的作用，从而保证了不会因不同工作状态下各个温度预警单元检测点监测的水温一直在预设温度上下波动导致系统频繁的进行切机控制，进而保证了制冷效果，进一步提高了冷却循环系统工作的稳定性。
41.当然，在本实施例中，第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间可以由用户根据自身经验进行设置的，也可以是通过其他方式得到的，本技术实施例此处对此不做限制。
42.在本实施例的另一种实现场景中，第一预设时间、第二预设时间相和第三预设时间也可以上相等的时间，在这种情况下，当冷却塔发生单风扇故障，且对应工作模式下，各温度预警单元检测到对应检测点温度超过预设温度阈值，切机控制单元延时发出切机控制指令的时间一样，以便于用户进行设置。
43.本实施此处列举一个便于理解的示例，比如，第一预设时间、第二预设时间和第三预设之间都可以设置为30s，即：风扇监测单元检测到冷却塔的至少一个风扇发生故障，当温度预警单元监测到的水温在预设时间内温度一直大于预设温度，延时控制模块延迟30s后使切机控制单元发出切机控制指令，将当前冷却循环系统标记为不可用，使得切机控制
单元生成切机控制指令。
44.当然上述只是一个便于理解的示例，将第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间都设置为30s，可以充分满足一些情况下的冷却塔启停需求，但应当理解，其并非是对本实施例的限制，例如将第一预设时间设置为20s且第二预设时间设置为30s、第三预设时间为40s等等，其均应视为处于本技术实施例的保护范围之内，本实施例此处不再赘述。
45.为了便于对于上述的参数，如所述第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值、第一预设时长、第二预设时长和第三预设时长等中的至少一项参数进行设置或者调节，本技术实施例冷却循环控制系统还可以包括有设置单元；
46.具体地，设置单元与切记控制单元通信连接，切记控制单元通过该设置单元设置的参数值进行切记控制。
47.本技术实施例不限制设置单元的具体构成，可以是固定的设置按键，直接用固定按键进行设置。在一个可选的实施例中，所述设置单元包括人机显示界面。也就是说，用户可以在人机显示界面中可视化地对第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值、第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间进行设置，人机显示界面上可以显示当前的设定值和其他系统参数等，因此，能够便于用户的操作和对冷却循环系统以及冷却循环控制系统的状态进行查看和设置。
48.在一个实施例中，设置单元为电脑，电脑上包括人机显示界面，其中人机显示界面是制冷系统对应的上位机控制界面。当然，包括上位机控制界面的也可以不是电脑，例如是pad等终端设备、制冷设备上的可触摸屏幕等，本技术亦不进行限制。
49.在一个可选实施例中，冷却循环控制系统还包括：温湿度传感器，所述温湿度传感器设置于所述冷却塔的室外，所述温湿度监测单元与所述设置单元通信连接，用于监测所述室外温湿度，并将监测到的温湿度数据传输给所述设置单元，以便于通过设置单元根据监测到的室外温湿度数据，调节所述第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值等参数提供调整依据。值得注意的是，本技术实施例中不限制该温湿度传感器的室外具体安装位置，可以是设置在冷却塔处于室外的塔体上，也可以是放在其他位置。其具体型号本技术亦不进行限制。
50.需要说明的是，温湿度传感器用于确定室外湿球温度。室外湿球温度是冷却塔的一个重要参数，一般随外界天气的变化而变化，其物理意义在于能够反映水能够在冷却塔中被冷却到的极限温度。也就是说，将冷却塔的预设水温与其进行关联，根据由室外温湿度确定的室外湿球温度确定冷却塔预设水温的取值，例如当室外湿球温度较低时，冷却塔单风扇工作的效率，既能满足冷却循环系统的数据中心机房进行降温的工作需求，此时，设置单元可以将第一预设时间、第二预设时间和第二预设时间相对的延长，或者调节第一温度阈值、第二温度阈值或第三温度阈值的温度值范围，从而降低切机控制单元产生切机控制指令的频次，提高冷却循环系统工作状态的稳定性。
51.本技术实施例提供的冷却循环控制系统，用于冷却循环系统，所述冷却循环系统包括至少一个热量交换单元和冷却塔，所述冷却塔上设置有第一风扇和第二风扇，该冷却循环控制系统包括：用于监测所述热量交换单元或所述冷却塔的出水温度的至少一个温度预警单元，以及用于监测所述冷却塔上所述至少一个第一风扇和第二风扇的工作状态风扇监测单元；所述温度预警单元设置于所述至少一个热量交换单元和/或所述冷却塔的出水
管道上，以当检测到所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述至少一个热量交换单元的出水温度大于第一温度阈值时使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制；或，当所述风扇监测单元检测所述至少一个第一风扇或所述第二风扇发生故障、且所述冷却塔的出水温度大于第二温度阈值时，使切机控制单元对所述冷却循环系统进行切机控制。通过这种设置方式，有效的降低了冷却循环系统工作中产生的切机频次，提高了冷却循环系统的工作稳定性。
52.根据本技术的第二方面，提供了一种冷却循环系统，其包括上述第一方面所提供的冷却循环控制系统。
53.具体地，该冷却循环系统至少还包括：冷冻水泵、空调、板式换热器、冷却水泵、冷却塔，至少两个风扇设置该冷却塔上。
54.可选的，在本实施例的一种具体实现方式中，该冷却循环系统还包括至少一个制冷机组。
55.本实施例中，由于该制冷却循环系统包括上述的冷却循环控制系统，因而有效的降低了处于群控状态下的冷却循环系统发生的冷却塔发生单风扇故障时，系统切机控制单元产生的切机控制指令的频次，提高了该冷却循环系统工作的稳定性。
56.至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。
57.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
58.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。