1中央空调无人化机房系统解决方案

2一、概述

针对现有老用户机房系统未配置机房集控系统的情况，在机房机组集中自动化控制的基础上，拓展对整个机房设备的自动化升级，实现机房的无人化操作、数据和可视化兼备的远程监控、实时预警保护、能耗分析等功能。

无人化机房管控系统充分考虑各类型用户机房的特殊性，以模块化设计为思路，力求一套系统能满足各种类型用户的需求，通过“一平台”实现“一体化”无人值守、集中管控。相比现有系统具有以下优势： 模块化、标准化开发

 各系统联动节能运行

 提高系统运行稳定性

 大幅度降低设计成本

 便于大规模快速推广

二、无人化机房管理系统集成架构

无人化机房管理系统集成中央空调智能控制系统、能源监管系统、门禁管理系统、视频监控系统、安全监控系统于一体，提供一套智能、安全、长效的集成管理平台。实现智能化中央空调节能控制、精细化能源数据统计分析、全面化安全监控与智能预警、自动化可靠设备运维管理，达到提升设备性能与管理效率、优化流程、降低人工成本与运行成本的目标。

3三、空调设备集控系统设计

1.空调设备集控系统架构

空调设备集控系统为三层架构：设备层、控制层、管理层。

2.模块化控制体系

系统控制架构基于“面向（设备）对象”的设计方法，采用先进的集散型网络结构实现集中监控管理、分散现场控制。控制系统框架下，各个相对独立的受控子系统或设备拟定为控制“对象”。边缘服务器、控制模块、网关模块采用标准化设备，针对设备“对象”分类控制，快速对接，快速开发，易于扩展和集成。 面向“对象”独立设置现场控制器 DDC（或控制子系统），各自分立实现控制功能。

4 各个现场控制器 DDC（或控制子系统）能通过标准通讯协议网络连接集成到统一的软件平台上，实现集中监视和管理。

 当单个控制器 DDC 出现故障时，系统即自动隔离，不影响其他受控对象的正常运行，不影响大系统的正常运行。

 面向“对象”合理配置 DDC 控制器、扩展控制模块、网关模块，箱体的数量和容量满足系统监控需求、可根据控制“对象”扩展需求。

3.控制模块及选型介绍

3.1.边缘服务器

 Linux 操作系统，64 位双核 CPU，240~500G 固态存储器。

 支持国产主流操作系统及数据库的运行环境，在统一平台下融合和兼容目前所有主流自控厂家系统产品，可以兼容的协议不仅包括所有公开的 BACnet、Lonworks、Modbus 等标准协议，还可以与霍尼韦尔、西门子、江森等品牌控制系统所有的私有协议进行兼容。

 支持 WEB 浏览，内嵌图形化组态软件，数据报警管理，数据存储管理，历史数据趋势记录，支持20 用户 WEB 访问，支持数据报表和柱状图显示。

 系统可通过简洁的摘要格式显示所有建筑内新风机组、空调机组、送排风、智能照明、变配电、电梯、制冷站、换热站等各种机电设备运行状态。

 支持自定义任意监控点的报警条件，当此点超出边界条件时，报警摘要将显示警铃图标，以提醒操作和管理人员。报警摘要还可列出所有当前报警并不断自动刷新。

 支持自定义预设计划，安排每台设备每天的启/停时间和每周工作的天数。根据日、周、月、年等不同时间尺度记录每一台设备的启停状态。系统支持自动累计风扇或水泵等机电设备的运行时间，从而有效地对这些设备安排日常维护。

53.2.DDC 主控模块

 高性能带扩可编程通用控制器，可用于中央设备系统，空调机组，大型末端设备或其他过程控制设备。 电源：24V ADC@10VA。

 输入输出：8 路 10 位分辨率通用输入，可设定为热敏电阻、干触点、4-20mA、0-10VDC的输入信号；12 路数字量输入；6 路 10 位分辨率模拟量输出，可设定为 4-20 mA 或0-10 VDC输出信号；6路数字量输出。

 通讯: BACnet IP/ModbusTCP ,10M/100M 自适应

 工作环境: -17-70℃.0-95%RH,不结露

3.3.网关模块

 BACnet 网关控制器，是将现场 MODUBS 设备连接到 BACnet 系统的网关设备。BR-Mbus4支持连接4 条 MODBUS 设备/188 设备（EIA-485）。

 可连接 48 个 MODBUS 设备，可任意读写 MODBUS 设备的数据，实现多个MODBUS设备集成到 BACnet 系统。

 支持 BACnet IP 通讯接入到 BACnet 网。

63.4 工业网关

 YK8000/8200 是一款图形化边缘计算网关 支持 4G+WAN 2 种供网方式，接口丰富包括2RS485+1RS232+4DI+4DO+4AI+3AO

 性能强劲支持 Cortex-A7 四核处理器，支持主流PLC数据上传下载，同时支持远程管理/升级/运维 物联网协议支持 MQTT、HTTP、TCP 等，更有本地数据解析，数据滤波，断网续传等丰富功能。 设备尺寸 2404*120*48.2

 工作温度-20~80°C 环境湿度 10-90%RH

工业网关可应用于机房已有完整的集控系统，只接入温湿度、烟感、水浸等传感设备，配合视频、门禁实现无人化机房管理，网关可为视频摄相头提供网络转接通道。

3.5 控制柜

控制柜型号 设备选型及功能说明YK-S100

（不含集控系统）

1、WEBtalk-100 边缘服务器 1 个

双核 64 位 CPU，LINUX 操作系统，120G 固态存储器。支持 WEB 浏览，内嵌图形化组态软件，数据报警管理，数据存储管理，历史数据趋势记录，支持 20 用户WEB 访问，支持数据报表和柱状图显示。

2、BR-Mbus4 通讯网关 1 台

接口：支持 3 条 MODBUS 总线；可接入电表、水表、能量表、主机、第三方集成控制柜等485 通讯设备，种类不超过 3 种；1 个以太网通讯口，支持 BACnet IP/Ethernet、ModbusTCP、HTTP、MQTT 协议通讯；1 个 MODBUS MASTER RS485 通讯口。3、BLC-32EH DDC 控制器 1 台

接口：8 路 AI、12 路 DI、6 路 AO、6 路 DO，可接入温湿度、压差、水温、压力、液位、水浸、燃气泄漏、烟雾报警、开关等。1 个 MODBUS MASTER RS485 通讯口。4、工业级 8 口交换机 1 台

5、柜体 1 个

含空开、电源、端子排等元器件；460mm*530mm*140mm；模块成套。

7YK--S200

1、WEBtalk-200 边缘服务器 1 个

双核 64 位 CPU，LINUX 操作系统，120G 固态存储器。支持 WEB 浏览，内嵌图形化组态软件，数据报警管理，数据存储管理，历史数据趋势记录，支持 20 用户WEB 访问，支持数据报表和柱状图显示。

2、BR-Mbus4 通讯网关 2 台

支持 6 条 MODBUS 总线；可接入电表、水表、能量表、主机、第三方集成控制柜等485通讯设备，种类不超过 6 种。

3、BLC-32EH DDC 控制器 5 台

支持主机 1-2 台、冷水泵 3-4 台、热水泵 3-4 台、冷却泵 3-4 台、冷却塔5-6 台、供回水温度 4 个、供回水压力 4 个、管路阀门、旁通阀。

I/O 接口：40 IN(NTC10K,开关量，0-10V，4-20mA)；60 BI(开关量输入)；30 BO(干结点,5A，AC220V)；30 AO(0-10V 或 4-20mA)。

通讯接口：支持 1 个 MODBUS SLAVE RS485 通讯口 ；1 个 MODBUS MASTERRS485通讯口；1 个以太网通讯口（支持 BACnet IP 或 Modbus TCP 通讯）。4、工业级 8 口交换机 1 台

5、柜体 1 个

含空开、电源、端子排等元器件；600mm* 1500mm*200mm；模块成套。YK--S300

1、WEBtalk-200 边缘服务器 1 个

双核 64 位 CPU，LINUX 操作系统，120G 固态存储器。支持 WEB 浏览，内嵌图形化组态软件，数据报警管理，数据存储管理，历史数据趋势记录，支持 20 用户WEB 访问，支持数据报表和柱状图显示。

2、BR-Mbus4 通讯网关 2 台

支持 6 条 MODBUS 总线；可接入电表、水表、能量表、主机、第三方集成控制柜等485通讯设备，种类不超过 6 种。

3、BLC-32EH DDC 控制器 6 台

支持主机 3-4 台、冷水泵 4-6 台、热水泵 4-6 台、冷却泵 4-6 台、冷却塔5-7 台、供回水温度、供回水压力、管路阀门、旁通阀。

I/O 接口：48 IN(NTC10K,开关量，0-10V，4-20mA)；72 BI(开关量输入)；36 BO(干结点,5A，AC220V)；36 AO(0-10V 或 4-20mA)。

通讯接口：支持 1 个 MODBUS SLAVE RS485 通讯口 ；1 个 MODBUS MASTERRS485通讯口；1 个以太网通讯口（支持 BACnet IP 或 Modbus TCP 通讯）。4、工业级 8 口交换机 1 台

5、柜体 1 个

含空开、电源、端子排等元器件；800mm*2000mm*600mm；模块成套4.集控系统功能设计

 空调主机及系统设备控制：优先采用通讯的方式接入主机的数据监视、启停控制，通过集控系统实现主机、水泵以及冷却塔的启停控制与联动运行。监控室配置管理计算机，作为集控系统监控中心。 机房安全监测：对冷温水、冷却水等位置点配置温度监测，冷温水供回水配置压力监测。配电间配备烟雾探测报警装置，燃气管道连接处安装燃气泄露报警装置；重点区域安装漏水探测器，及时发现电

8气火灾、燃气泄露以及水管路的跑、冒、滴、漏，提醒运营人员及时采取相应措施进行处理。机房安装多个高清视频设备及门禁管理系统，视频保存在服务器可随时调看。 远程监控：配置网页版云监控功能和手机 APP，可随时随地进行监控。 楼宇系统对接：所有状态数据汇集于控制器，提供与用户自建的展示系统进行对接的通讯接口(RS485Modbus RTU/Modbus TCP/BACnet IP/Web Service/OPC Server)。

序号 监控功能 备注

1 系统监控  系统具有手动/自动控制功能

 手动模式下单独启停全部在控机电设备

 自动模式下可按定制开关机流程和节能策略进行一键开关机组和节能自动运行

2 节能控制  可根据用能负荷变化自动投切机电设备

 可根据定时模式、节能模式等运行策略优化系统运行，从而到达少人甚至是无人值守的状态

 根据实时检测空调系统的压差和温度值，调节水泵和冷却风机频率，以及投运台数。负荷大则加大频率，负荷小则降低频率；优先调节频率，再调节设备投运台数

3 机组群控  多台空调机组并管运行，如选择群控供能，即可根据空调系统所需控制主机开启数量；负荷变化时，自动调节主机目标温度或者主机运行台数。4 空调主机  通过 MODBUS 接口读取参数，通过通讯或干接点启停机组。 空调主机全部相关参数及报警信息展示

 空调主机可通过上位系统远程启停

 空调主机可根据设定时间或设定的室外温度自动启停 空调主机可根据室外温度自动设置并调节出水温度和温差5 输配系统  冷却水泵如配备了变频器，则采用变频控制，自动根据冷却水温度选择水泵运行台数，并控制水泵运行频率，冷却水温高大则加大频率，冷却水温低则降低频率；优先调节频率，再调节设备投运台数。另考虑均衡各台水泵运行时间、故障状态，优先开启运行时间少的水泵，故障自动切换备用水泵

 系统可手动启停各循环水泵，也可自动运行水泵6 冷却塔组  冷却塔风机如有变频器，则采用变频控制，自动根据空调系统实际负荷选择冷却塔运行台数，并控制冷却塔运行频率，系统实际负荷大则加大频率，负荷小则降低频率；优先调节频率，再调节设备投运台数 系统可手动启停各组冷却塔，也可自动运行冷却塔组

9表 4.1 集控系统整体功能说明

5.系统集控软件设计

系统集控软件采用 B/S 架构设计，支持各主流操作系统，包含第三方接口、远程服务、双机备份、云平台接口等。

5.1 系统信息总览（示例参考）

可集中显示设备运行数量、系统运行状态、能耗总览、报警信息等，便于一目了然了解系统运行状况、能耗分析概况，提供简洁有效的管理信息。

7 设备时间

管理

 累计统计各设备运行时间，按设备运行时间均等策略投切换主设备，使得系统各设备得到有效利用

 设置设备保养时间，并与运行时间比较，及时保养提醒，保养确认后重新累计运行时间，自动管理设备

8

设备故障

管理

 实时监测设备运行状态和故障状态，当主设备故障后，自动切换至备用设备，确保系统平稳运行

9 报警管理

 系统具有故障检测与报警功能，当空调系统运行中发生故障时，报警信息可在监控画面上显示，并可自动（定期）或手动在上位系统导出事件报告，包括报警信息的内容、发生时间及其他相关信息10 通信接口  预留楼宇接口、用于大型楼宇自动化系统集成

105.2 冷机系统监控（示例参考）

运行流程：管路流动效果实时反映当前系统供冷热状况，展示系统整个运行流程。实时监测：设备动态效果直观反映设备投切情况、运行参数，实时反映传感器监测数据。主机监控：监视主机数据、运行状态，可设置主要温度目标等参数，跟踪主机高效运行。

115.3 换热系统监控（示例参考）

实时反映当前换热机组运行状态、参数、传感器监测数据，展示系统整个运行流程。5.4 能耗计量分析（示例参考）

用电监测：实时反映当前机组电压、电流、功率等详细电能参数，保障机房用电安全。

125.5 报警管理（示例参考）

实时报警提醒：及时预警和诊断系统及设备健康状况，避免浪费和影响空调使用。历史报警查询：管理历史报警记录，根据预设条件实现报警信息查询，综合分析报警原因，联动维保提示及进行管理建议。

5.6 机房监控

实时监测机房设备温度、湿度及烟感水浸状态，同时联动视频监控进行远程管理。

135.7 集控系统云平台及 APP 展示

通过智能网关将系统运行数据上传至云平台，在云平台上实时监视空调机房设备运行状态及参数。手机上实时监视空调机房设备运行状态及参数，根据需要，可在手机上进行设备启停操作等。示例如下：实时组态 实时监控设备运行状态 泵组状态说明：以上图片展示的软件界面均为参考！

146.项目设备清单及点表配置案例

序号 内容 名称 型号参数 单位数量1

上位机

部分

计算机主机 INTER I5 8G 1T,HDMI 接口 台12 显示屏 27 寸高清 台13 网络交换机 TP-LINK 8 口 台14 组态软件 无限 IO，开发/运行一体版 套15 监控系统 状态流程图、设备参数、运行工况、记录和报警信息 套16

智能控

制柜

集控柜

DDC、触摸屏、数字模块、模拟模块、通讯模块、电源模块、网络转换器等

套17

冷却塔控制柜

（选配）

DDC、触摸屏、数字模块、模拟模块、通讯模块、电源模块、网络转换器等

套18 控制程序 系统控制、设备联动 套19

云监控

平台对接 云平台监控 套110 智能网关 工业级 台111 手机 APP 二次开发 套112

机房视

频监控

及门禁

管理

摄像头 DS-2CD3327WD-L(B) 台413 录像机 DS-8816N-R8 台114 交换机 DS-3E0510P-E 台115 硬盘 4TB 硬盘 台116 机柜 9U 台117 门禁管理设备 门禁主机、读卡器、电锁、开门按钮 套118

能源

计量

智能三相电表 3×1.5（6）A 台419 电流互感器 0.5 级 个1220 智能远传水表 DN50 台121 燃气表采集 视频采集或协议对接 套122

各类传

感器

温度传感器 装配式 Pt100 铂电阻， 4-20mA，测温范围 0~100℃个623 压力变送器 4-20mA 1.6MPA 个424 温湿度传感器

RS485 信号、MODBUS-RTU、温度量程-40~80℃、湿度量程 0%~100%RH

个125 靶式水流开关 台126 烟雾探测报警器

RS485 信号、MODBUS-RTU 通讯协议、烟雾灵敏度：1.06±0.26%FT

套127 燃气报警器 2 个标准探头+1 个主机，RS485 通讯 套128 漏水监测设备 漏水检测主机、泄露报警绳 套129

工程安

装调试

弱电控制线缆 配套通讯电缆、控制电缆 项130 辅材 配套线管及辅材 项131 安装施工 供货设备安装、布线施工 项132 技术服务及调试 现场安装指导及调试 项1

无人化机房点位表DI AI集控柜 设备名称

数

量

运行状态故障报警手自动状态阀位指示变频反馈液位高度水管流量水管温度水管压力YK-S200

主机 2 8 #冷温水泵 3 3 3 3 3 冷却塔风机 5 5 5 5 冷却水泵 3 3 3 3 3 热媒水泵 2 2 2 2 卫生热水泵 2 2 2 2 热水箱 1 11冷却塔供/回水管路 1 2冷温水供/回水管路 1 2热媒水供/回水管路 1 2负荷管路（1 号楼） 1 2 分/集水器 1 2其他（烟感/燃气报

警等）

2 2 电表 13 水表 2 冷热量表 2 燃气表 1 水流量计 3 46 # # # # 610#257 31 此案例全部设备、传感器等 46 个。所含DI 点位57个、AI 点位31个， 网关模块 2 个，DDC 模块 5 个。提供DI 点位60+个，AI 点位40个， 视频监控、门禁系统通过网络接口对接集成。

DO AO 485

旁

通

阀

反

馈

室

外

温

湿

度

启

停

控

制

阀

开

关

控

制

电

动

水

阀

变

频

调

节

旁

通

阀

DI AI DO AO MBUS-4

BLC- 32EHBLC-EXP32 4 1 8 # 4 0 2 143 3 9 3 3 3

5 # 0 5 0

3 3 9 3 3 3

2 6 0 2 0

2 6 0 2 0

0 2 0 0

2 0 4 0 0

0 2 0 0

0 2 0 0

1 2 0 1 0

1 1 0 3 0 1

2 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 2 # 5 0 6 1 6 # # 20 7 2 14 20 7 115

DO 点位 20 个，AO 点位 7 个，RS485 接口6 类。 DO 点位 30 个，AO 点位 30 个、RS485 接口7 类。

16地址：中国长沙远大城邮编：410138电话：0731-84086221