一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统与流程

1.本发明属于电气控制领域，具体涉及一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统。

背景技术：

2.随着现代化社会的高速发展，以数据通信为基础的人工智能与信息一体化的远程控制设备越来越多，数据中心和边缘计算机房也得到了广泛应用和快速发展。在野战通信指挥、卫星测控、边境安防、应急保障、地质勘探等需要户外移动部署应用的场合，可以快速移动、快速部署的集装箱密封式边缘数据中心(数据通信节点)有着大量的用户需求。
3.野外的环境比较恶劣，风沙灰尘大、温差变化大、湿度高，集装箱数据中心需要很好的密封，但数据中心是耗电量大、能耗密度又很高的应用场景，密封环境的温度上升会很快，所以集装箱数据中心内必须安装相应的空调设备来调节环境温度，保障人员和设备的长期稳定工作。
4.另外、数据中心的核心是由大量服务器、交换机等高档精密的微电子设备组成，常规的服务器等高档精密的数据处理和通信设备中，会含有许多高能耗密度的集成电路芯片，这些集成电路芯片的工作温度范围通常在-15℃～50℃左右，超出这个范围后的工作逻辑稳定性会大大降低，影响运算数据的准确性而造成严重后果。为保障这些高密度集成电路芯片的表面温、湿度能够长期工作在允许的安全范围内，通常会要求将机房的环境温度控制在20℃～30℃左右。
5.因此，为保障数据中心内服务器、交换机等数据通信设备的长期稳定、安全可靠的工作，数据中心、计算机站点等都会配置机房精密空调，对机房工作环境的温度和湿度进行调节与管控。机房精密空调的环境适应面广、功能齐全、连续运行寿命长、能效比高、控制精密，可以对温度、湿度、升降温曲线、各项保护参数、能耗参数等进行设置调整或者智能化管控，还可以通过各种总线、接口与上位机进行数据通信，上传精密空调的运行参数、接受上位机的信息和指令、对精密空调进行远程监控和参数设置，智能化程度和管理功能都十分强大。
6.机房精密空调控制面板通常使用的是触摸显示控制屏，其性能参数同样受环境温度的影响也比较大，在-30℃左右的超低温情况下，触摸屏以及其中的智能芯片性能或控制逻辑就可能会失常，通过控制面板的触屏操作来正常启动空调加热升温就可能无法进行。在环境温度低于-30℃情况下首次开机时，经常会发生触摸屏反应慢、操作命令丢失、黑屏等现象，导致精密空调无法正常启动加热升温，数据中心无法投入正常工作的不良后果。
7.我国地域辽阔、环境复杂，广大的东北和西北等地冬季室外气温在-40℃以下的区域和期间有很多，集装箱移动式微计算中心、边缘计算站、通信指挥节点等数据通信设备有时会在户外环境中较长时间的存放或长途转运部署，集装箱内的设备已经充分低温冷冻，当发生突发情况或进行战备训练时，需要在-40℃以下的环境中也能够快速部署、立即通电并开机工作。但此时集装箱内的机房精密空调控制面板的触摸显示控制屏，在-30℃左右的
超低温情况下，触摸屏性能或控制逻辑就可能会失常，通过控制面板正常启动空调加热升温的操作就可能无法进行，服务器等数据通信设备就不能及时、快速的开机运行，在应对紧急情况时就有可能拖慢快速反应时间，造成不可预计的重大损失。
8.目前一般会采用以下两种解决方案来应对。
9.要求机房精密空调产品的生产厂家提高标准，所有电子元器件都必须严格按照-40℃的军品标准进行采购与生产，同时需要提供相应的权威性检测报告和测试数据证明，确保精密空调在超低温情况下都可以正常快速开机工作。但由于这种精密空调产品的市场需求量相对较小，高等级电子器件的采购成本奇高、权威检测报告获取时间长、费用高昂，生产周期长、品质检验和管理难度大，从而导致产品出厂成本成倍增长，用户采购的资金压力骤然增加。在很多资金紧张、采购周期短的用户体中，往往只能采购常规的精密空调产品来勉强使用。在极端环境出现时，自行采取一些临时性措施进行应对，但效果都差强人意。
10.在高寒地区随集装箱一起携带一套外加的辅助加热装置，由加热器和吹风机组成一套便携式移动升温装置，在超低温情况下精密空调不能自行启动时，利用这套便携式移动升温装置在机房内进行辅助加热升温，待机房内温度回升到精密空调可以自行开机工作后，再断开移动辅助升温装置，进入正常机房开机操作程序。由于移动加热升温装置的体积较大，集装箱机房的结构又很紧凑，随集装箱携带这套辅助加热装置会大量挤占宝贵的备用工具空间，而且大多数情况下这套装置并不会经常使用，占用空间还浪费资金，使用中的安全性也不高，不是理想的解决方案。
11.如果通过利用精密空调自身已经具有的加热器和风机系统，设计一个超低温启动控制装置，绕开受超低温影响较大的触摸控制屏器件，直接给加热器和风机组件发出启动命令，就可以实现超低温情况下的精密空调自加热升温，待环境温度升到一定程度后，机房精密空调再转入正常操作状态。这样就充分利用了原精密空调设备的加热能力，无需再外加临时性的辅助设备和手段就可以实现机房精密空调的超低温开机运行，操作简易、使用安全、体积小、成本低、管理方便。
12.本发明正是为满足这个现实需求而产生的。

技术实现要素：

13.(一)要解决的技术问题
14.本发明要解决的技术问题是如何提供一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统，以解决目前常规机房精密空调在超低温环境下开机操作困难的不足。
15.(二)技术方案
16.为了解决上述技术问题，本发明提出一种机房空调超低温直接启动控制系统，该系统包括温控模块、信号模块、转换开关hk、触控屏、列间空调智能控制主板、列间空调内风机组和加热器，温控模块、信号模块、转换开关hk这三个部分组成超低温直启电控装置。触控屏连接列间空调智能控制主板，列间空调智能控制主板用于控制风机组和加热器；
17.温控模块：通过无源大回差温度和风压检测器件，对环境温度和风机组状态数据进行在线检测记录，逻辑比较电路再对温度和风压信号数据进行运算，确定环境温度低于下限警戒值，同时又满足相关设定条件后输出相关操作信号，接通信号模块控制电源和全
部加热器的控制电源电路，等人工直启操作指令到达后即可立即执行全功率加热升温的操作；
18.信号模块：控制电源产生电路和风机控制信号发生器，产生系统电路工作所必须的工作电源和与原系统相对应的转速控制波形信号，进行逻辑分析评估后适时送出对应风机组运行控制的信号指令，信号指令通过输出接口送到转换开关hk，由转换开关hk实现对风机的运行控制，通知风机组在最大风量下运行，在温度回升到位后再关闭风机组控制信号，等待下一次运行条件满足后继续工作；
19.转换开关hk：转换开关hk串入列间空调智能控制主板和风机组之间，采用人工操作的方法在强制直启状态和自动运行状态之间切换。采用人工操作状态转换开关的方法进行直接启动加热，在温度回升到设定高点后，将转换开关从强制直启状态复位到自动运行状态。
20.一种机房空调超低温直接启动控制方法，该方法包括如下步骤：
21.s1、超低温判定管控步骤：采用温控模块对环境温度进行探测与监控，辨识环境超低温数据与超低温直启电控装置的投入、切除点位；
22.s2、超低温直启操作步骤：当环境温度低于设定值后，超低温直启电控装置开始投入工作，一旦人工发出强启升温的命令后，超低温直启电控装置就直接向加热器和风机组发出控制指令，空调就开始强制升温操作；
23.s3、加热升温管控步骤：强制升温过程中，超低温直启电控装置对环境温度进行不间断在线监控，当温度升高到预定范围后就自动切断加热器的加热控制电路，在进行强制升温的同时互锁列间空调智能控制主板发出的温度控制信号，避免反灌干扰；
24.s4、升温完成正常操作步骤：当空调触控屏幕点亮并能正常操作，或者环境温度已经回升到正常区间后，超低温直启电控装置会自动切断加热器和风机组的运行，并提醒告知操作人员去恢复常规工作状态。
25.进一步地，所述步骤s1中，采用温控模块中的无源大回差温度检测器件对环境温度进行在线检测，达到设定的低点温度后激活温控模块中的精密空调直启功能模块，等待直启加热操作，当温度大范围回升到设定高点后自动屏蔽直启功能，即可恢复精密空调的正常控制与管理功能。
26.进一步地，所述步骤s3中，采用了风压锁定信号先行给定的方法，当温度低于设定值、人工切换到精密空调直接启动工作状态后，先行给出风机高速运转指令，风压达到后再投入加热器功能进行加热，一旦风机停转，加热器就会立即关闭。
27.进一步地，通过温控模块上设置风压检测探头，风机停转时温控模块就会发出对应控制信号，关闭加热器。
28.进一步地，所述步骤s2中，采用人工操作状态转换开关hk的方法进行直接启动加热，当人工操作hk转换到强制直启状态时，控制波形信号通过转换开关hk发给精密空调中的ec-fan风机运行电路。
29.进一步地，所述步骤s3中，加热器电源和超低温直启电控装置的控制信号电气互锁隔离，在直接启动加热工作状态时，通过超低温直启电控装置中的转换开关hk来切断自动运行信号通路。
30.进一步地，所述步骤s4中，利用明显可观察到的现象发出强制加热升温工作已经
完成的信号，在温度回升到设定高点后，自动关闭加热器和风机组运行指令，风机停止运行后噪音会有明显降低，告知操作人员机房精密空调已经能正常开机，需将强制直启转换开关复位到自动运行状态，否则会因安全互锁的缘故而无法正常开机运行。
31.进一步地，将转换开关hk长期保持在强制直启状态，用最低的能量来维持最低温度范围，空调处于随时开机的等待状态。
32.进一步地，该方法应用于户外使用的集装箱数据中心机房的精密空调。
33.(三)有益效果
34.本发明提出一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统，本发明提供的一种基于常规机房精密空调基础上机房空调超低温直接启动控制方法及系统，只需要在常规机房精密空调产品的基础上进行局部微调改进，不需要特殊的元器件和生产管控措施，也不需要专门的检测手段和质量控制方法，几乎不增加成本和售价，就可以达到超低温强制开机升温的目的。也可大大减少占用宝贵的备用工具储存空间，节约购买辅助加热装置的资金，使用操作方便、快速、安全。
35.与采用提高显控屏器件等级增加精密空调温度适应范围的方式相比，本方法只是在常规产品的基础上进行局部微调改进，不需要特殊的元器件和生产管控措施，也不需要专门的检测手段和质量控制方法，几乎不增加成本和售价，具有极大的资金节约优势。
36.与随机携带一套辅助升温装置的方法相比，本方法不需要对原有结构和控制线路作大的变动，只是在常规产品的基础上增加少量零部件进行局部微调改进，就可以达到超低温强制开机升温的目的，减少占用宝贵的备用工具储存空间，节约购买辅助加热装置的资金，使用操作方便、快速、安全。
附图说明
37.图1为本发明方法流程示意图；
38.图2为本发明方法实施例示意图；
39.图3是原机房精密空调加热器、风机组控制系统示意图；
40.图4为本发明直启控制电路系统结构示意图。
具体实施方式
41.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
42.本发明涉及一种机房精密空调的控制方法和电气系统，特别是涉及在户外使用的集装箱数据中心机房的精密空调超低温应用场合，利用本文设计的控制方法与系统，可绕过此时精密空调已经无法正常开机操作的触控屏面板，直接开启加热器和风机进行强制升温的方法及其系统。
43.本发明公开了一种数据中心机房精密空调的超低温启动控制方法和相应系统，包括：超低温检测、低温启动系统投入运行的节点、风机和加热器的低温安全互锁控制、风机超低温控制信号及方法、控制芯片防反灌保护措施。温度检测电路在超低温时会自动接通相关控制电路，在进行超低温直启操作后立即开启精密空调的加热器和风机，加热器和风机全部投入工作进行快速加热升温，待环境温度升高到可以通过触摸控制屏来进行正常操
作时，加热器和风机自行关闭以提示操作人员，可以由控制面板开始进行正常的空调设置与开机操作。
44.本发明所要解决的技术问题在于提供一种机房精密空调超低温开机启动的方法和系统，在基于机房精密空调现有功能部件的基础上进行改进，以解决目前常规机房精密空调在超低温环境下开机操作困难的不足，充分利用现有产品的功能和投资，扩大了常规机房精密空调的环境温度适应范围。
45.常规机房精密空调原加热控制电路如图3所示，对空调设备进行的运行与管理指令都是通过智能显控屏发出的，发出的温度控制指令通过列间空调智能控制主板来控制加热器的运行，以实现对环境温度的控制和管理。如果智能显控屏因为温度过低不能正常工作，就无法发出开机或温度控制指令，此时的机房精密空调就不能正常工作。为解决上述问题，本发明提供了一种基于机房精密空调现有设备已有的功能部件基础上进行改进控制的方法，改进的具体电路结构如图4所示，转换开关hk、温控模块、信号模块三个部分组成下面所述的“超低温直启电控装置”，相关功能和作用下面进行进一步论述。
46.为达上述目的，本发明提供了一种基于机房精密空调现有设备已有的功能部件基础上进行改进控制的方法，包括：
47.s1、超低温判定管控步骤：采用温控模块对环境温度进行探测与监控，辨识环境超低温数据与超低温直启电控装置的投入、切除点位。
48.s2、超低温直启操作步骤：当环境温度低于设定值后，超低温直启电控装置开始投入工作，一旦人工发出强启升温的命令后，超低温直启电控装置就直接向加热器和风机组发出控制指令，精密空调就开始强制升温操作。
49.s3、加热升温管控步骤：强制升温过程中，超低温直启电控装置对环境温度进行不间断在线监控，当温度升高到预定范围后就自动切断加热器的加热控制电路，在进行强制升温的同时互锁列间空调智能控制主板发出的温度控制信号，避免反灌干扰。
50.s4、升温完成正常操作步骤：当精密空调触控屏幕点亮并可以正常操作，或者环境温度已经回升到正常区间后，超低温直启电控装置会自动切断加热器和风机组的运行，并提醒告知操作人员去恢复常规工作状态。
51.上述基于常规机房精密空调功能的基础上进行超低温强制启动的方法，超低温直启电控装置是在风机转速控制信号线处进行信号插入与互锁，并不改变原机房精密空调产品的控制原理和操作流程，使得这种强启控制的方法能够做到线路变动最简化、系统性风险最小化。
52.上述基于常规机房精密空调功能的基础上进行超低温强制启动的方法，所述的超低温判定管控步骤还包括：
53.环境温度检测步骤：为不影响机房精密空调的正常功能与操作，低温直启功能须在超低温情况下方可有效，首先需要采用温控模块中的无源检测器件对环境温度进行在线检测，达到设定的低点温度后激活温控模块中的精密空调直启功能模块，等待直启加热操作。当温度大范围回升到设定高点后自动屏蔽直启功能，即可恢复精密空调的正常控制与管理功能。
54.直启电路投入步骤：为避免精密空调低温直启功能在误操作情况下自动加热，采用人工操作状态转换开关hk的方法进行直接启动加热的操作方法，不人工操作就不能进行
另一个状态的操作，从而起到遗忘操作的提示作用。同时该操作方法还可以在机房设备全部待机的情况下，自动将集装箱内温度始终保持在机房精密空调能够正常低温开机的范围内，达到安全、节能、快速的目的。
55.上述基于常规机房精密空调功能的基础上进行超低温强制启动的方法，所述的加热升温管控步骤还包括：
56.加热器、风机控制信号给定步骤：为保障加热器升温安全，采用了风压锁定信号先行给定的方法，当温度低于设定值、人工切换到精密空调直接启动工作状态后，先行给出风机高速运转指令，风压达到后再投入加热器功能进行加热，一旦风机停转，加热器就会立即关闭。通过温控模块上设置风压检测探头，风机停转时温控模块就会发出对应控制信号，关闭加热器。
57.互锁保护动作步骤：为保障机房精密空调系统原有性能和控制系统安全，采用了加热器电源和超低温直启电控装置的控制信号电气互锁隔离的方法，在直接启动加热工作状态时，通过“超低温直启电控装置”中的转换开关hk来切断自动运行信号通路，避免信号反灌干扰影响，提高系统安全性和可靠性。
58.上述基于常规机房精密空调功能的基础上进行超低温强制启动的方法，所述的升温完成提示正常操作步骤还包括：利用明显可观察到的现象发出强制加热升温工作已经完成的信号，在温度回升到设定高点后，自动关闭加热器和风机组运行指令，风机停止运行后噪音会有明显降低，告知操作人员机房精密空调已经可以正常开机，需要将强制直启转换开关复位到自动运行状态，否则会因安全互锁的缘故而无法正常开机运行，进一步对操作人员做出提醒。
59.有时为了在需要时立即快速投入数据节点的运行，需要将集装箱内温度保持在精密空调可以自动操作和开机的最低范围，这时就可以将转换开关hk长期保持在强制直启状态，用最低的能量来维持最低温度范围，精密空调处于可以随时开机的等待状态，节能、快速、安全。
60.本发明的另一个实施例中，本发明还提供一种基于常规机房精密空调功能基础上进行超低温强制启动方法实现的系统，包括温度/风压综合化温度检测控制模块和控制信号发生模块。
61.(1)温度/风压综合化温度检测控制模块。包括：无源大回差温度和风压检测器件(即上述无源检测器件和风压检测探头)，对环境温度和风机组状态数据进行在线检测记录。逻辑比较评估电路再对温度和风压信号进行计算，满足设定条件后输出相关控制信号，同时接通信号模块控制电源和加热器电源电路。
62.(2)控制信号发生模块。包括：控制电源产生电路和风机控制信号发生器(信号发生器是“超低温直启电控装置”中信号模块内部的一个波形产生电路，产生的控制波形信号通过转换开关hk发给精密空调中的ec-fan风机运行电路)，产生系统电路工作所必须的工作电源和对应的控制用波形信号，进行逻辑分析评估后适时送出对应风机组运行控制信号，在温度回升到位后再适时关闭风机组控制信号，等待下一次运行条件满足指令。
63.实施例1
64.图1为本发明方法流程示意图，如图1所示，本发明提供的一种机房空调超低温直接启动控制方法包括：
65.超低温判定管控步骤s1：采用大回差温度检测模块对环境温度进行探测与监控，辨识环境超低温数据与超低温控制系统的投入、切除点位。
66.超低温直启操作步骤s2：当环境温度低于设定值后，超低温直启电控装置开始投入工作，一旦人工发出强启升温的命令后，装置就直接向加热器和风机组发出控制指令，精密空调就开始强制升温操作。
67.加热升温管控步骤s3：强制升温过程中，超低温直启电控装置对环境温度进行不间断在线监控，当温度升高到预定范围后就自动切断加热电路，在进行强制升温的同时互锁原系统控制线路信号，避免反灌干扰。
68.升温完成正常操作步骤s4：当精密空调触控屏幕点亮并可以正常操作，或者环境温度已经回升到正常区间后，控制装置会自动切断加热器和风机组的运行，并提醒告知操作人员去恢复常规工作状态。
69.其中，如图1所示，超低温判定管控步骤s1还包括：
70.环境温度检测步骤s11：首先对环境温度进行检测，与预先设定的低温投入点和温度回升点数据进行比较，给出准确的判定逻辑。
71.直启电路投入步骤s12：依据上述环境温度检测数据和判定逻辑，适时打开系统控制电源通道，做好控制信号指令发送的准备。
72.如图1所示，加热升温管控步骤s3还包括：
73.加热器、风机控制信号给定步骤s31：为保障加热系统安全，需先行给出风机高速运转指令，风压达到后再投入加热器功能进行加热，待温度达到后自动取消加热指令。
74.互锁保护动作步骤s32：直接启动加热工作状态时，切断原信号通路，避免信号反灌干扰影响。
75.下面结合附图和上述具体实施方式，对本发明做进一步的说明。
76.本发明公开了一种机房空调超低温直接启动控制方法，图2为本发明方法实施例流程示意图，如图2所示，该方法包括：
77.步骤s110：首先需要采用无源检测器件对环境温度进行在线检测，达到设定的低点温度后激活精密空调直启功能模块，等待直启加热操作。为不影响机房精密空调的正常功能与操作，低温直启功能须在超低温情况下方可有效，当温度大范围回升到设定高点后自动屏蔽直启功能，即可恢复精密空调的正常控制与管理功能。
78.步骤s120：为避免精密空调低温直启功能在误操作情况下自动加热，采用人工操作状态转换开关的方法进行直接启动加热的操作方法，不人工操作就不能进行另一个状态的操作，从而起到遗忘操作的提示作用。同时该操作方法还可以在机房设备全部待机的情况下，自动将集装箱内温度始终保持在机房精密空调能够正常低温开机的范围内，达到安全、节能、快速的目的。
79.步骤s210：为避免精密空调低温直启功能在误操作情况下自动加热，采用人工操作状态转换开关的方法进行直接启动加热的操作方法，不人工操作就不能进行另一个状态的操作，从而起到遗忘操作的提示作用。同时该操作方法还可以在机房设备全部待机的情况下，自动将集装箱内温度始终保持在机房精密空调能够正常低温开机的范围内，达到安全、节能、快速的目的。
80.步骤s310：为保障加热器升温安全，采用了风压锁定信号先行给定的方法，当温度
低于设定值、人工切换到精密空调直接启动工作状态后，先行给出风机高速运转指令，风压达到后再投入加热器功能进行加热，一旦风机停转，加热器就会立即关闭。
81.步骤s320：为保障机房精密空调系统原有性能和控制系统安全，采用了加热器电源和控制信号电气互锁隔离的方法，在直接启动加热工作状态时，切断原信号通路，避免信号反灌干扰影响，提高系统安全性和可靠性。
82.步骤s410：利用明显可观察到的现象发出强制加热升温工作已经完成的告知方法，在温度回升到设定高点后，自动关闭加热器和风机组运行指令，风机停止运行后噪音会有明显降低，告知操作人员机房精密空调已经可以正常开机，需要将强制直启转换开关复位到自动运行状态，否则会因安全互锁的缘故而无法正常开机运行，进一步对操作人员做出提醒。
83.图3是本发明中涉及的原机房精密空调加热器、风机组控制系统的原理示意图，如图3所示，精密空调中加热器的投入切除、风机组转速高低的控制都必须通过空调室内主机面板上的触摸控制屏进行，使用人员只能通过点击触摸屏来设置运行参数，下达各类操作指令。
84.当触摸屏收到加热升温的操作指令或参数后会发送到精密空调的控制主板，主板上的cpu等智能芯片对精密空调的其他参数数据进行运算分析后，根据事先预设的优化运行策略给出相应加热状态转换指令。风机运行控制指令通过转速控制线送到ec风机的ain口，智能芯片检测到风机组已经运行的反馈信号后，再发出加热器投入运行指令，主板控制jr触点闭合，加热器开始加热升温。温度达到设定值后智能芯片会发出关闭指令，主板控制jr触点断开，加热器停止加热升温。
85.当环境温度过低，导致触摸屏性能变差或者主板芯片运行逻辑不正常时，开机指令和相关控制信号不能准确收发与运算，整个系统就会无法开机或不能执行操作指令，精密空调的全部功能丧失殆尽，加热器和风机组也都不能正常投入升温操作，服务器等主机设备就无法正常开机运行。
86.本发明提供一种基于常规机房精密空调控制系统基础上的新型控制系统，采用如上述基于控制系统旁路直启与常规控制技术有机结合的方法，达到常规机房精密空调产品在-40℃环境中快速开机升温的目的。图4为本发明控制系统电路结构示意图，如图4所示，该系统包括温控模块、信号模块、转换开关hk、触控屏、列间空调智能控制主板、列间空调内风机组和加热器，温控模块、信号模块、转换开关hk这三个部分组成“超低温直启电控装置”，温控模块电路负责超低温的检测、信号模块电路负责产生温度控制所需要的波形、人工操作的转换开关hk负责将控制信号送到相应的部件上，以便实现超低温直接启动的作用。
87.其中：
88.(1)温控模块：通过无源大回差温度和风压检测器件，对环境温度和风机组状态数据进行在线检测记录，逻辑比较电路再对温度和风压信号数据进行运算，确定环境温度低于下限警戒值，同时又满足相关设定条件后输出相关操作信号，接通信号模块控制电源和全部加热器的控制电源电路，等人工直启操作指令到达后即可立即执行全功率加热升温的操作。
89.(2)信号模块：控制电源产生电路和风机控制信号发生器，产生系统电路工作所必
须的工作电源和与原系统相对应的转速控制波形信号，进行逻辑分析评估后适时送出对应风机组运行控制的信号指令，信号指令通过输出接口送到转换开关hk，由转换开关hk实现对风机的运行控制，通知风机组在最大风量下运行，在温度回升到位后再关闭风机组控制信号，等待下一次运行条件满足后继续工作。
90.(3)转换开关hk：转换开关hk串入列间空调智能控制主板和风机组之间，采用人工操作的方法在强制直启状态和自动运行状态之间切换。采用人工操作状态转换开关的方法进行直接启动加热的操作，是为了避免机房精密空调低温直启功能在误操作或冷备份的情况下自动投入加热运行状态，造成不必要的能源浪费。必须通过人工操作转换开关hk才能进行另一个状态的操作，还可以起到遗忘操作的提示作用，避免机房内温度发生大幅度变化。在温度回升到设定高点后，自动关闭加热器和风机组运行的信号指令，风机停止运行后噪音会降低，用明显可观察到的现象发出强制加热升温工作已经完成的告知方法，提醒操作人员机房精密空调已经可以正常开机，需要将转换开关从强制直启状态复位到自动运行状态，否则会因安全互锁的缘故而无法正常开机运行。如图4所示，转换开关hk串入列间空调智能控制主板和风机组之间，当人工操作hk转换到强制直启状态时，低温直启控制信号就可以通过转换开关hk送到了精密空调中的ec-fan风机运行电路，实现对风机的运行控制。
91.另外，该操作方法还可以在机房设备全部待机的情况下，自动将集装箱内温度始终保持在机房精密空调能够正常低温开机的范围内，达到需要时就可以在节能的前提下立即安全、快速开机的目的。
92.综上所述，本发明提供的一种基于常规机房精密空调基础上超低温直启加热升温的方法及其系统，只需要在常规机房精密空调产品的基础上进行局部微调改进，不需要特殊的元器件和生产管控措施，也不需要专门的检测手段和质量控制方法，几乎不增加成本和售价，就可以达到超低温强制开机升温的目的。也可大大减少占用宝贵的备用工具储存空间，节约购买辅助加热装置的资金，使用操作方便、快速、安全。
93.与采用提高显控屏器件等级增加精密空调温度适应范围的方式相比，本方法只是在常规产品的基础上进行局部微调改进，不需要特殊的元器件和生产管控措施，也不需要专门的检测手段和质量控制方法，几乎不增加成本和售价，具有极大的资金节约优势。
94.与随机携带一套辅助升温装置的方法相比，本方法不需要对原有结构和控制线路作大的变动，只是在常规产品的基础上增加少量零部件进行局部微调改进，就可以达到超低温强制开机升温的目的，减少占用宝贵的备用工具储存空间，节约购买辅助加热装置的资金，使用操作方便、快速、安全。
95.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种机房空调超低温直接启动控制系统，其特征在于，该系统包括温控模块、信号模块、转换开关hk、触控屏、列间空调智能控制主板、列间空调内风机组和加热器，温控模块、信号模块、转换开关hk这三个部分组成超低温直启电控装置，触控屏连接列间空调智能控制主板，列间空调智能控制主板用于控制风机组和加热器；温控模块：通过无源大回差温度和风压检测器件，对环境温度和风机组状态数据进行在线检测记录，逻辑比较电路再对温度和风压信号数据进行运算，确定环境温度低于下限警戒值，同时又满足相关设定条件后输出相关操作信号，接通信号模块控制电源和全部加热器的控制电源电路，等人工直启操作指令到达后即可立即执行全功率加热升温的操作；信号模块：控制电源产生电路和风机控制信号发生器，产生系统电路工作所必须的工作电源和与原系统相对应的转速控制波形信号，进行逻辑分析评估后适时送出对应风机组运行控制的信号指令，信号指令通过输出接口送到转换开关hk，由转换开关hk实现对风机的运行控制，通知风机组在最大风量下运行，在温度回升到位后再关闭风机组控制信号，等待下一次运行条件满足后继续工作；转换开关hk：转换开关hk串入列间空调智能控制主板和风机组之间，采用人工操作的方法在强制直启状态和自动运行状态之间切换；采用人工操作状态转换开关的方法进行直接启动加热，在温度回升到设定高点后，将转换开关从强制直启状态复位到自动运行状态。2.一种基于权利要求1的系统的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，方法包括如下步骤：s1、超低温判定管控步骤：采用温控模块对环境温度进行探测与监控，辨识环境超低温数据与超低温直启电控装置的投入、切除点位；s2、超低温直启操作步骤：当环境温度低于设定值后，超低温直启电控装置开始投入工作，一旦人工发出强启升温的命令后，超低温直启电控装置就直接向加热器和风机组发出控制指令，空调就开始强制升温操作；s3、加热升温管控步骤：强制升温过程中，超低温直启电控装置对环境温度进行不间断在线监控，当温度升高到预定范围后就自动切断加热器的加热控制电路，在进行强制升温的同时互锁列间空调智能控制主板发出的温度控制信号，避免反灌干扰；s4、升温完成正常操作步骤：当空调触控屏幕点亮并能正常操作，或者环境温度已经回升到正常区间后，超低温直启电控装置会自动切断加热器和风机组的运行，并提醒告知操作人员去恢复常规工作状态。3.如权利要求2所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用温控模块中的无源大回差温度检测器件对环境温度进行在线检测，达到设定的低点温度后激活温控模块中的精密空调直启功能模块，等待直启加热操作，当温度大范围回升到设定高点后自动屏蔽直启功能，即可恢复精密空调的正常控制与管理功能。4.如权利要求2所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，所述步骤s3中，采用了风压锁定信号先行给定的方法，当温度低于设定值、人工切换到精密空调直接启动工作状态后，先行给出风机高速运转指令，风压达到后再投入加热器功能进行加热，一旦风机停转，加热器就会立即关闭。5.如权利要求4所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，通过温控模块上设置风压检测探头，风机停转时温控模块就会发出对应控制信号，关闭加热器。
6.如权利要求4所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，所述步骤s2中，采用人工操作状态转换开关hk的方法进行直接启动加热，当人工操作hk转换到强制直启状态时，控制波形信号通过转换开关hk发给精密空调中的ec-fan风机运行电路。7.如权利要求2所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，所述步骤s3中，加热器电源和超低温直启电控装置的控制信号电气互锁隔离，在直接启动加热工作状态时，通过超低温直启电控装置中的转换开关hk来切断自动运行信号通路。8.如权利要求7所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，所述步骤s4中，利用明显可观察到的现象发出强制加热升温工作已经完成的信号，在温度回升到设定高点后，自动关闭加热器和风机组运行指令，风机停止运行后噪音会有明显降低，告知操作人员机房精密空调已经能正常开机，需将强制直启转换开关复位到自动运行状态，否则会因安全互锁的缘故而无法正常开机运行。9.如权利要求2所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，将转换开关hk长期保持在强制直启状态，用最低的能量来维持最低温度范围，空调处于随时开机的等待状态。10.如权利要求2所述的机房空调超低温直接启动控制方法，其特征在于，该方法应用于户外使用的集装箱数据中心机房的精密空调。

技术总结

本发明涉及一种机房空调超低温直接启动控制方法及系统，属于电气控制领域。本发明包括：超低温检测、低温启动装置投入运行的节点、风机和加热器的低温安全互锁控制、风机超低温控制信号及方法、控制芯片防反灌保护措施。温度检测电路在超低温时会自动接通相关控制电路，在进行超低温直启操作后立即开启精密空调的加热器和风机，加热器和风机全部投入工作进行快速加热升温，待环境温度升高到可以通过触摸控制屏来进行正常操作时，加热器和风机自行关闭以提示操作人员，可以由控制面板开始进行正常的空调设置与开机操作。正常的空调设置与开机操作。正常的空调设置与开机操作。