Помощь студентам в учебе
Особенности микроклимата серверных помещений.
|
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ технического задания
2. Параметры и показатели микроклимата помещений 5
2.1 Влияние микроклимата на организм человека 5
2.2 Нормативно-техническая база 6
2.3 Основные понятия и определения 7
2.4 Общие требования и показатели микроклимата 9
3. Особенности микроклимата серверных помещений 10
4. Обзор существующих систем поддержания микроклимата 24
4.1 Кондиционирование серверных помещений при помощи сплит-систем 24
4.2 Прецизионные системы кондиционирования 25
4.3 Естественное охлаждение 26
5. Обоснование выбора варианта построения системы 30
6. Разработка функциональной схемы системы 31
7. Разработка структурной схемы 32
7.1 Выбор элементной базы 33
7.2 Выбор модели микроконтроллера 46
7.3 Выбор датчика температуры 48
7.4 Выбор датчика влажности 51
8.Разработка принципиальной схемы 53
9.Разработка алгоритма работы системы в целом 55
10. Расчет погрешности 58
10.1 Трансформированная погрешность 59
10.2. Инструментальная погрешность 60
11. Раздел экономики 61
11.1 Технико-экономическое обоснование применения 61
11.2 Определение капитальных вложений 61
11.3 Расчет эксплуатационных издержек 62
11.4 Расчет показателей экономической эффективности от использования системы автоматического управления 65
12.2 Защита от поражения электрическим током 68
12.3 Расчёт заземляющего устройства 70
12.4 Расчет освещенности рабочего места 71
12.5 Расчет вентиляции 77
13. Конструкторский раздел 80
Заключение 95
Список литературы 96
Приложение 98
Чертежи:
Функциональная схема ПИД-регулятора.jpg
Функциональная схема ПИД-регулятора.cdw
технико-экономические показатели.jpg
технико-экономические показатели.frw
Схема управления обогревом.jpg
Схема управления обогревом.cdw
Схема управления вентиляцией.jpg
Схема управления вентиляцией.cdw
Принципиальная схема.jpg
Принципиальная схема.cdw
Блок-схема.jpg
Блок-схема.cdw
Введение
1. Анализ технического задания
2. Параметры и показатели микроклимата помещений 5
2.1 Влияние микроклимата на организм человека 5
2.2 Нормативно-техническая база 6
2.3 Основные понятия и определения 7
2.4 Общие требования и показатели микроклимата 9
3. Особенности микроклимата серверных помещений 10
4. Обзор существующих систем поддержания микроклимата 24
4.1 Кондиционирование серверных помещений при помощи сплит-систем 24
4.2 Прецизионные системы кондиционирования 25
4.3 Естественное охлаждение 26
5. Обоснование выбора варианта построения системы 30
6. Разработка функциональной схемы системы 31
7. Разработка структурной схемы 32
7.1 Выбор элементной базы 33
7.2 Выбор модели микроконтроллера 46
7.3 Выбор датчика температуры 48
7.4 Выбор датчика влажности 51
8.Разработка принципиальной схемы 53
9.Разработка алгоритма работы системы в целом 55
10. Расчет погрешности 58
10.1 Трансформированная погрешность 59
10.2. Инструментальная погрешность 60
11. Раздел экономики 61
11.1 Технико-экономическое обоснование применения 61
11.2 Определение капитальных вложений 61
11.3 Расчет эксплуатационных издержек 62
11.4 Расчет показателей экономической эффективности от использования системы автоматического управления 65
12.2 Защита от поражения электрическим током 68
12.3 Расчёт заземляющего устройства 70
12.4 Расчет освещенности рабочего места 71
12.5 Расчет вентиляции 77
13. Конструкторский раздел 80
Заключение 95
Список литературы 96
Приложение 98
Чертежи:
Функциональная схема ПИД-регулятора.jpg
Функциональная схема ПИД-регулятора.cdw
технико-экономические показатели.jpg
технико-экономические показатели.frw
Схема управления обогревом.jpg
Схема управления обогревом.cdw
Схема управления вентиляцией.jpg
Схема управления вентиляцией.cdw
Принципиальная схема.jpg
Принципиальная схема.cdw
Блок-схема.jpg
Блок-схема.cdw
Введение
Важнейшим источником экономии топливно-энергетических ресурсов, затрачиваемых на теплоснабжение крупных производственных зданий со значительным потреблением тепловой и электрической энергии, является повышение эффективности работы системы отопления и вентиляции на основе использования современных достижений вычислительной и управляющей техники. Обычно для управления системами отопления и вентиляции служат средства локальной автоматики. Основным недостатком такого регулирования является то, что оно не учитывает фактический воздушный и тепловой баланс здания и реальные погодные условия: температуру и влажность наружного воздуха, скорость и направление ветра, атмосферное давление, солнечную радиацию. Поэтому под воздействием средств локальной автоматики система теплоснабжения работает, как правило, не в оптимальном режиме.
Целью комфортного кондиционирования является не столько стремление сохранить определенный уровень теплосодержания в помещении, сколько подготовка приточного воздуха соответствующего определенным нормативам. Наиболее точно уровень теплосодержания можно определить по температуре и относительной влажности воздуха[4]. По мнению многих исследователей, для создания оптимальных условий требуется увлажнение сухого воздуха в помещениях с центральным отоплением, что особенно актуально в зимний период времени[5].
Поскольку приходится контролировать большое количество распределенных параметров во множестве помещений, то успешная реализация мониторинга микроклимата возможна только путем внедрения автоматизированных измерительных систем с соответствующим программным обеспечением. В настоящее время аналоговый интерфейс информационно-измерительных и управляющих систем постепенно вытесняется коммуникационной технологией, объединяющий датчики, исполнительные механизмы и контроллеры в единую однопроводную цифровую сеть. Эти системы имеют целый ряд достоинств, в числе которых минимальное количество соединительных кабелей, дешевизна, простота монтажа и обслуживания, модульность построения и масштабируемость, быстрая локализация отклонений от нормы. Недостатком данных систем является невозможность отслеживать показания со всех датчиков одновременно, а также то, что при обрыве линии, все датчики находящиеся после места разрыва работать не будут. На сегодняшний день существует ряд цифровых промышленных сетей, применяемых в системах автоматизации. Технические и стоимостные различия этих систем настолько велики, что выбор решения, оптимально подходящего для нужд конкретного производства, является непростой задачей. А поскольку информационно-измерительная система контроля микроклимата это комплекс не только аппаратных, но и программных средств, то необходимо разработать и новое программное обеспечение, поскольку подобная система, учитывающая влияние всех факторов на микроклиматические условия внутри помещения проектируется впервые. Поэтому тематика диссертации, связанная с разработкой информационно-измерительной системы контроля микроклимата на основе использования технологии однопроводных сетей, является актуальной.
Цель работы: проектирование системы контроля микроклимата в серверном помещении на основе использования современных технологий, путем создания более совершенной и в тоже время дешевой информационно-измерительной системы, ведущей контроль всех параметров влияющих на микроклиматические условия внутри помещения, в едином измерительном комплексе.
Важнейшим источником экономии топливно-энергетических ресурсов, затрачиваемых на теплоснабжение крупных производственных зданий со значительным потреблением тепловой и электрической энергии, является повышение эффективности работы системы отопления и вентиляции на основе использования современных достижений вычислительной и управляющей техники. Обычно для управления системами отопления и вентиляции служат средства локальной автоматики. Основным недостатком такого регулирования является то, что оно не учитывает фактический воздушный и тепловой баланс здания и реальные погодные условия: температуру и влажность наружного воздуха, скорость и направление ветра, атмосферное давление, солнечную радиацию. Поэтому под воздействием средств локальной автоматики система теплоснабжения работает, как правило, не в оптимальном режиме.
Целью комфортного кондиционирования является не столько стремление сохранить определенный уровень теплосодержания в помещении, сколько подготовка приточного воздуха соответствующего определенным нормативам. Наиболее точно уровень теплосодержания можно определить по температуре и относительной влажности воздуха[4]. По мнению многих исследователей, для создания оптимальных условий требуется увлажнение сухого воздуха в помещениях с центральным отоплением, что особенно актуально в зимний период времени[5].
Поскольку приходится контролировать большое количество распределенных параметров во множестве помещений, то успешная реализация мониторинга микроклимата возможна только путем внедрения автоматизированных измерительных систем с соответствующим программным обеспечением. В настоящее время аналоговый интерфейс информационно-измерительных и управляющих систем постепенно вытесняется коммуникационной технологией, объединяющий датчики, исполнительные механизмы и контроллеры в единую однопроводную цифровую сеть. Эти системы имеют целый ряд достоинств, в числе которых минимальное количество соединительных кабелей, дешевизна, простота монтажа и обслуживания, модульность построения и масштабируемость, быстрая локализация отклонений от нормы. Недостатком данных систем является невозможность отслеживать показания со всех датчиков одновременно, а также то, что при обрыве линии, все датчики находящиеся после места разрыва работать не будут. На сегодняшний день существует ряд цифровых промышленных сетей, применяемых в системах автоматизации. Технические и стоимостные различия этих систем настолько велики, что выбор решения, оптимально подходящего для нужд конкретного производства, является непростой задачей. А поскольку информационно-измерительная система контроля микроклимата это комплекс не только аппаратных, но и программных средств, то необходимо разработать и новое программное обеспечение, поскольку подобная система, учитывающая влияние всех факторов на микроклиматические условия внутри помещения проектируется впервые. Поэтому тематика диссертации, связанная с разработкой информационно-измерительной системы контроля микроклимата на основе использования технологии однопроводных сетей, является актуальной.
Цель работы: проектирование системы контроля микроклимата в серверном помещении на основе использования современных технологий, путем создания более совершенной и в тоже время дешевой информационно-измерительной системы, ведущей контроль всех параметров влияющих на микроклиматические условия внутри помещения, в едином измерительном комплексе.
Заключение
В дипломном проекте разработана система контроля микроклимата в серверном помещении на основе использования современных технологий, путем создания более совершенной и в тоже время дешевой информационно-измерительной системы, ведущей контроль всех параметров влияющих на микроклиматические условия внутри помещения, в едином измерительном комплексе.
В процессе проектирования были решены следующие задачи:
- определили функции, реализуемые аппаратной и программной частями устройства;
- выбрали микроконтроллер;
- Подобрали дополнительные устройства и элементы, необходимые для разработки устройства;
- Создали структурную схему;
- Создали на основе структурной схемы функциональную;
- Создали на основе функциональной схемы принципиальную электрическую;
- Разработали программное обеспечение для микропроцессорной системы.
Логическим завершением данного курсового проектирования можно считать окончание разработки программного обеспечения, которая осуществляет в данной разработке функции взаимосвязи всех элементов аппаратной части устройства между собой.
В дипломном проекте разработана система контроля микроклимата в серверном помещении на основе использования современных технологий, путем создания более совершенной и в тоже время дешевой информационно-измерительной системы, ведущей контроль всех параметров влияющих на микроклиматические условия внутри помещения, в едином измерительном комплексе.
В процессе проектирования были решены следующие задачи:
- определили функции, реализуемые аппаратной и программной частями устройства;
- выбрали микроконтроллер;
- Подобрали дополнительные устройства и элементы, необходимые для разработки устройства;
- Создали структурную схему;
- Создали на основе структурной схемы функциональную;
- Создали на основе функциональной схемы принципиальную электрическую;
- Разработали программное обеспечение для микропроцессорной системы.
Логическим завершением данного курсового проектирования можно считать окончание разработки программного обеспечения, которая осуществляет в данной разработке функции взаимосвязи всех элементов аппаратной части устройства между собой.