集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法及系统，方法包括：判断环境温度T0是否达到第一预设阈值；若是，则采集液冷机柜的冷却液的出口的温度T1，判断温度(T1‑

【技术实现步骤摘要】
集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法及系统


[0001]本专利技术属于集装箱数据中心冷却设备过负荷控制
，具体涉及集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法及系统。

技术介绍

[0002]集装箱数据中心通过把数据中心配置在集装箱内，并配置很多机架式服务器来进行数据处理，其具备占地面积小，可容纳高密度计算设备，电源使用效率PUE低等优点。
[0003]现有的集装箱数据中心一般采用液冷方式制冷，例如，公开号为CN103901985A的专利文献公开的集装箱数据中心的液冷系统。对于液冷系统而言，一旦液冷系统停止制冷三十秒钟左右，服务器就会因高温无法正常工作；因此液冷系统需要具备很高的可靠性。
[0004]现有液冷系统的控制方式较为单一，通过较多的参数进行控制且无序化，使得控制较为复杂。

技术实现思路

[0005]基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本专利技术的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本专利技术的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法及系统。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法，集装箱数据中心冷却设备包括液冷机柜、换热器和冷却塔，换热器的液侧进口和液侧出口分别与液冷机柜的冷却液的进口和出口连接构成冷却液的循环流路，冷却液的循环流路设有液泵；换热器的水侧进口和水侧出口分别与冷却塔的出水口和进水口连接构成冷却水的循环流路，冷却水的循环流路设有水泵，所述高负荷控制方法包括以下步骤：
[0008]S1、采集环境温度并判断环境温度T0是否达到第一预设阈值；若是，液泵、水泵及冷却塔按第一预设目标条件运行，并转至步骤S2；
[0009]S2、采集液冷机柜的冷却液的出口的温度T1，判断温度(T1‑
A)/T0是否大于第一目标阈值；若是，则转至步骤S3；若否，则返回至步骤S1；其中，A为温度阈值；
[0010]S3、判断目标时间段内的T1‑
T0的温度积分中值是否大于第二目标阈值；若是，则转至步骤S4；若否，则返回至步骤S1；
[0011]S4、冷却塔的风机以额定转速运行，并判断相邻采集周期的温度T1的一阶导数变化是否大于第三目标阈值；若是，则转至步骤S5；若否，则返回至步骤S1；
[0012]S5、重新采集液冷机柜的冷却液的出口的温度T1并判断温度T1是否大于目标温度阈值；若是，则转至步骤S6；若否，则返回至步骤S1；
[0013]S6、液泵以最大频率运行或以额定频率与预定频率添加量之和运行，水泵以最大频率运行或以额定频率与预定频率添加量之和运行，冷却塔风机以极限频率运行，冷却塔水泵以极限频率运行，之后返回至步骤S1。
[0014]作为优选方案，所述步骤S1中，第一预设目标条件为：液泵以额定频率运行，水泵以额定频率运行，冷却塔风机以最大频率运行，冷却塔水泵以最大频率运行。
[0015]作为优选方案，所述第一预设阈值为25～40℃，第一目标阈值为0.1～0.5，第二目标阈值为0～10，第三目标阈值为0～0.6；温度阈值A为20～30℃，且小于第一预设阈值；目标温度阈值为40～55℃。
[0016]作为优选方案，所述步骤S1中，若环境温度T0处于第二预设阈值与第一预设阈值之间，则液泵、水泵及冷却塔按第二预设目标条件运行，并转至步骤S20；其中，第二预设阈值小于第一预设阈值；
[0017]S20、检测液冷机柜的冷却液的出口的温度T1，判断温度(T1‑
A)/T0是否大于第四目标阈值；若是，则转至步骤S30；若否，则返回至步骤S1；
[0018]S30、判断目标时间段内的T1‑
T0的温度积分中值是否大于第五目标阈值；若是，则转至步骤S40；若否，则冷却塔风机转速提高(T1‑
T0)*F1/F
r
*100+200，之后返回至步骤S1；其中，F1为水泵的实际运行频率，F
r
为水泵的额定频率；
[0019]S40、冷却塔风机转速提高(T1‑
T0)*F1/F
r
*100，并判断相邻采集周期的温度T1的一阶导数变化是否大于第六目标阈值；若是，则转至步骤S50；若否，则返回至步骤S1；
[0020]S50、液泵以额定频率运行，水泵以额定频率运行，冷却塔风机以最大频率运行，冷却塔水泵以最大频率运行，之后返回至步骤S1。
[0021]作为优选方案，所述第二预设目标条件为：液泵以额定频率运行，水泵以额定频率运行，冷却塔风机以额定频率运行，冷却塔水泵以额定频率运行。
[0022]作为优选方案，所述第二预设阈值为20～30℃，第四目标阈值为0.5～1，第五目标阈值为5～35，第六目标阈值为0～0.6。
[0023]作为优选方案，所述步骤S1中，若环境温度T0不大于第二预设阈值，则液泵、水泵及冷却塔按第三预设目标条件运行，并转至步骤S200；
[0024]S200、检测液冷机柜的冷却液的出口的温度T1，判断温度(T1‑
A)/T0是否大于第七目标阈值；若是，则转至步骤S300；若否，则返回至步骤S1；
[0025]S300、判断目标时间段内的T1‑
T0的温度积分中值是否大于第八目标阈值；若是，则转至步骤S400；若否，则冷却塔风机转速提高(T1‑
T0)*F1/F
r
*100，之后返回至步骤S1；其中，F1为水泵的实际运行频率，F
r
为水泵的额定频率；
[0026]S400、冷却塔风机转速提高(T1‑
T0)*F1/F
r
*100+200，并判断相邻采集周期的温度T1的一阶导数变化是否大于第九目标阈值；若是，则转至步骤S500；若否，则返回至步骤S1；
[0027]S500、液泵以额定频率运行，水泵以额定频率运行，冷却塔风机以最大频率运行，冷却塔水泵以最大频率运行，之后返回至步骤S1。
[0028]作为优选方案，所述第三预设目标条件为：液泵以最低频率运行，水泵以最低频率运行，冷却塔风机以最低频率运行，冷却塔水泵以最低频率运行。
[0029]作为优选方案，所述第七目标阈值为1～10，第八目标阈值为10～40，第九目标阈值为0～0.8。
[0030]本专利技术还提供集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制系统，应用如上任一项方案所述的高负荷控制方法，所述高负荷控制系统包括：
[0031]采集模块，用于采集环境温度T0、温度T1、目标时间段内的T1‑
T0的温度积分中值、
相邻采集周期的温度T1的一阶导数变化；
[0032]判断模块，用于进行所述高负荷控制方法中的判断步骤以得到相应的判断结果；
[0033]执行模块，用于根据判断结果执行相应的后续步骤。
[0034]本专利技术与现有技术相比，有益效果是：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法，集装箱数据中心冷却设备包括液冷机柜、换热器和冷却塔，换热器的液侧进口和液侧出口分别与液冷机柜的冷却液的进口和出口连接构成冷却液的循环流路，冷却液的循环流路设有液泵；换热器的水侧进口和水侧出口分别与冷却塔的出水口和进水口连接构成冷却水的循环流路，冷却水的循环流路设有水泵，其特征在于，所述高负荷控制方法包括以下步骤：S1、采集环境温度并判断环境温度T0是否达到第一预设阈值；若是，液泵、水泵及冷却塔按第一预设目标条件运行，并转至步骤S2；S2、采集液冷机柜的冷却液的出口的温度T1，判断温度(T1‑
A)/T0是否大于第一目标阈值；若是，则转至步骤S3；若否，则返回至步骤S1；其中，A为温度阈值；S3、判断目标时间段内的T1‑
T0的温度积分中值是否大于第二目标阈值；若是，则转至步骤S4；若否，则返回至步骤S1；S4、冷却塔的风机以额定转速运行，并判断相邻采集周期的温度T1的一阶导数变化是否大于第三目标阈值；若是，则转至步骤S5；若否，则返回至步骤S1；S5、重新采集液冷机柜的冷却液的出口的温度T1并判断温度T1是否大于目标温度阈值；若是，则转至步骤S6；若否，则返回至步骤S1；S6、液泵以最大频率运行或以额定频率与预定频率添加量之和运行，水泵以最大频率运行或以额定频率与预定频率添加量之和运行，冷却塔风机以极限频率运行，冷却塔水泵以极限频率运行，之后返回至步骤S1。2.根据权利要求1所述的集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，第一预设目标条件为：液泵以额定频率运行，水泵以额定频率运行，冷却塔风机以最大频率运行，冷却塔水泵以最大频率运行。3.根据权利要求1所述的集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法，其特征在于，所述第一预设阈值为25～40℃，第一目标阈值为0.1～0.5，第二目标阈值为0～10，第三目标阈值为0～0.6；温度阈值A为20～30℃，且小于第一预设阈值；目标温度阈值为40～55℃。4.根据权利要求1所述的集装箱数据中心冷却设备的高负荷控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，若环境温度T0处于第二预设阈值与第一预设阈值之间，则液泵、水泵及冷却塔按第二预设目标条件运行，并转至步骤S20；其中，第二预设阈值小于第一预设阈值；S20、检测液冷机柜的冷却液的出口的温度T1，判断温度(T1‑
A)/T0是否大于第四目标阈值；若是，则转至步骤S30；若否，则返回至步骤S1；S30、判断目标时间段内的T1‑
T0的温度积分中值是否大于第五目标阈值；若是，则转至步骤S40；若否，则冷却塔风机转速提高(T1‑
T0)*F1/F
r
*100+200，之后返回至步骤S1；其中，F1为水泵的实际运行频率，F
r
为水泵的额定频率；S40、冷却塔风机转速提高(T1‑

【专利技术属性】
技术研发人员：魏华锋，刘畅，刘飞，刘世桐，张翔，
申请(专利权)人：杭州云酷智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：