一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，包括以下步骤：S1、设定机房温感上限温度阈值；S2、现场人员通过手动调节将所有温感温度，并将温感温度保持在接近且低于温感上限温度阈值的位置，持续观察六个月以上；S3、在观察期间收集制冷机组设备点位的数据，相比现有技术，本发明专利技术在原有设备上进行改进，不需要增加额外设备，在群控基础上，通过分析训练数据，得出最优策略，同时自动智能化，节省人力成本。本发明专利技术采用时间表方法，动态持续的调整机组参数，做到贴合实际天气情况、贴合温度变化周期，可根据机房内IT设备的实际运行情况增减制冷量，将制冷量冗余降到最低。将制冷量冗余降到最低。将制冷量冗余降到最低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法


[0001]本专利技术涉及数据中心制冷机组控制领域，具体涉及一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法。

技术介绍

[0002]随着数据时代的蓬勃发展，数据中心的规模越来越大，重要性也日益凸显,对于耗电大户数据中心的节能工作迫在眉睫。数据中心需要制冷机组提供冷源，抵消掉机房内IT设备的内负荷和外界天气产生的外热量，从而使机房内的温度维持在适宜的范围内，避免因温度过高产生设备损坏、数据丢失的现象。但是不合理的机组调控策略和冗余的制冷量，导致数据中心的运营成本和维护成本急剧增加，因此需要对制冷机组的控制方法深入研究，以实现数据中心的数据安全和节能的动态平衡。
[0003]现有的水冷机组调控方法中，运维人员根据以往经验，手动调控现场的机组设备，以安全性为主要目的，粗粒度调节，造成了很多冷量的冗余，并且没有考虑冷冻水压差、蓄冷罐温度等值的动态变化，在调控精细度与节能方面均有欠缺。依赖人的主观行为，并且单个数据中心的经验不具有普适性。
[0004]现有的水冷机组调控手段，只调控有限的信号量，同时调节频率太低，有很大的制冷冗余量；现有水冷机组调控，没有考虑天气的影响，同时对于季节的变化，没有对应的节能操作。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中根据现场运维人员经验，对数据中心制冷系统调控进行手动调控的不足，本专利技术的目的在于提供一种采用动态时间表，配合群控系统的点位控制，自动化下发指令，调控现场设备，减少人力成本，同时适用于所有数据中心基于动态时间表的水冷节能定时调控方法。
[0006]为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设定机房温感上限温度阈值；S2、现场人员通过手动调节将所有温感温度，并将温感温度保持在接近且低于温感上限温度阈值的位置，持续观察六个月以上；S3、在观察期间收集制冷机组设备点位的数据，制冷机组设备包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐，其中，制冷主机收集数据包括点位冷冻水出水温度和主机开机台数，冷冻泵收集数据包括点位冷冻泵两端压力，冷却泵收集数据包括点位冷却泵进出水温度，冷却塔收集数据包括点位冷却塔出水温度，蓄冷罐收集数据包括点位蓄冷罐温度；冷冻泵压力作差形成冷冻水压差，冷却泵进出水温度作差形成冷却水温差，并按照时间序列形成以时间序列为索引的训练集；S4、在观察期间，同时采集数据中心所在经纬度点的气象数据；并按照制冷机组设备点位的采集时间，将气象数据进行分组，构造成相应的数据集；S5、对采集的数据集和训练集进行预处理，即在数据集或训练集内，对缺失值使用上下临近时间点的数据进行均值补
全处理，对于异常值进行分箱平滑处理，最后进行标准化处理；S6、对预处理后的数据集和训练集，使用时序预测算法进行多变量输入输出的预测，形成预测模型；S7、在当天22:00前预测模型进行迭代，当天22:00后根据迭代后的预测模型更新时间表，并预测第二天24小时内的参数值，参数值包括制冷主机开机台数、制冷主机出水温度、冷冻水压差、冷却水温差、冷却塔出水温度；在当天23:55，将更新后的时间表更新至配置中，且一次更新全部第二天24小时内的参数值；S8、定时动态读取当天的时间表的配置信息，同时通过接口读取当前制冷机组中制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐设备的静态信息，静态信息包括调控id，只读信息id，设备调控阈值，其中蓄冷罐只有只读信息id，没有调控id，他不需要调控，只是通过读取实时蓄冷罐温度来做逻辑判断；S9、串行进行制冷机组设备的策略校验与生成；S10、若策略校验不需要调节，则不生成子策略；S11、若策略校验需要调节，则生成子策略，并将子策略写入父策略词典；S12、所有制冷机组设备策略校验结束后，判断父策略词典是否存有子策略；S13、若父策略词典中存在子策略，则将父策略词典中所有子策略集合并构建成父策略，下发执行。
[0007]作为本专利技术的进一步优选，所述步骤S4中气象数据包括地表温度和太阳辐射。
[0008]作为本专利技术的进一步优选，所述步骤S7中时间表包括：运行模式、蓄冷罐温度、冷冻水压差、A管冷却水回水温度、B管冷却水回水温度、机组供水温度。所述运行模式参数不由预测模型产出，通过季节划分来人工指定。根据数据中心实际气象情况，一般划分如下：3
‑
4、10
‑
11月份为过渡季，采用混合制冷模式；5
‑
9月份气温较高，采用机械制冷模式；12、1
‑
2月份气温较低，采用自然制冷模式作为本专利技术的进一步优选，所述步骤S8中具体步骤如下：S8.1、每隔一段时间，定时任务开启，进行新一轮的制冷机组设备设定值校验，定时间隔可配置；S8.2、定时任务开启后，读取当天时间表的配置信息，更新所有参数配置项，包括策略接口地址、历史数据获取时间范围、设备信号量id、参数调节范围、调节步长、调节间隔、时间表、相关设备校验浮动值；S8.3、读取所有配置信息后，重新初始化制冷机组设备，将配置参数进行更新。
[0009]作为本专利技术的进一步优选，所述步骤S8中只读信息包括机组蒸发器出水温度、冷却供回水温度、平台开机台数、冷冻水压差、A管冷却塔进水温度、B管冷却塔进水温度、A管冷却塔出水温度、B管冷却塔进水温度、蓄冷罐温度、A集水器回水温度、B集水器回水温度、A分水器出水温度、B分水器出水温度、机组运行负载、当前室外湿球温度、机组开关机状态。
[0010]作为本专利技术的进一步优选，所述步骤S9 制冷机组设备子策略包括制冷主机开机台数调控策略、冷冻水压差调控策略、冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略和制冷主机供水温度调控策略。
[0011]作为本专利技术的进一步优选，所述制冷主机开机台数调控策略包括以下具体步骤：S9.1.1、获取当前制冷主机开机台数；S9.1.2、判断蓄冷罐当前温度与时间表蓄冷罐温度的大小；S9.1.3、若蓄冷罐当前温度大于等于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为两台；S9.1.4、如果蓄冷罐当前温度小于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为一台；S9.1.5、判断开机目标台数与当前开机台数是否相等；S9.1.6、若相等，则不调节；S9.1.7、若不相等，则判断开机目标台数是否在设定开机台数阈值范围内；S9.1.8、若在设定开机台数阈值范围内，则形成开机台数调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
[0012]作为本专利技术的进一步优选，所述冷冻水压差调控策略包括以下具体步骤S9.2.1、
获取蓄冷罐当前冷冻水温度；S9.2.2、获取时间表蓄冷罐温度数据；S9.2.3、判断蓄冷罐当前温度是否超过时间表蓄冷罐温度，S9.2.4、若超过，则冷冻水压差目标值设为180kPa，并直接调节到180kPa；S9.2.5、若未超过，则获取调节步长和调节间隔；S9.2.6、判断距离上次调节间隔是否小于调节时间；S9.2.7、若小于，则不调节；S9.2.8、若距离上次调节间隔大于或等于调节时间，则当前冷冻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设定机房温感上限温度阈值；S2、现场人员通过手动调节将所有温感温度，并将温感温度保持在接近且低于温感上限温度阈值的位置，持续观察六个月以上；S3、在观察期间收集制冷机组设备点位的数据，制冷机组设备包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐，其中，制冷主机收集数据包括点位冷冻水出水温度和主机开机台数，冷冻泵收集数据包括点位冷冻泵两端压力，冷却泵收集数据包括点位冷却泵进出水温度，冷却塔收集数据包括点位冷却塔出水温度，蓄冷罐收集数据包括点位蓄冷罐温度；并按照时间序列形成以时间序列为索引的训练集；S4、在观察期间，同时采集数据中心所在经纬度点的气象数据；并按照制冷机组设备点位的采集时间，将气象数据进行分组，构造成相应的数据集；S5、对采集的数据集和训练集进行预处理，即在数据集或训练集内，对缺失值使用上下临近时间点的数据进行均值补全处理，对于异常值进行分箱平滑处理，最后进行标准化处理；S6、对预处理后的数据集和训练集，使用时序预测算法进行多变量输入输出的预测，形成预测模型；S7、在当天22:00前预测模型进行迭代，当天22:00后根据迭代后的预测模型更新时间表，并预测第二天24小时内的参数值，参数值包括制冷主机开机台数、制冷主机出水温度、冷冻水压差、冷却水温差、冷却塔出水温度；在当天23:55，将更新后的时间表更新至配置中，且一次更新全部第二天24小时内的参数值；S8、定时动态读取当天的时间表的配置信息，同时通过接口读取当前制冷机组中制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐设备的静态信息，静态信息包括调控id，只读信息id，设备调控阈值，其中蓄冷罐只有只读信息id；S9、串行进行制冷机组设备的策略校验与生成；S10、若策略校验不需要调节，则不生成子策略；S11、若策略校验需要调节，则生成子策略，并将子策略写入父策略词典；S12、所有制冷机组设备策略校验结束后，判断父策略词典是否存有子策略；S13、若父策略词典中存在子策略，则将父策略词典中所有子策略集合并构建成父策略，下发执行。2.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S4中气象数据包括地表温度和太阳辐射。3.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S7中时间表包括：运行模式、蓄冷罐温度、冷冻水压差、A管冷却水回水温度、B管冷却水回水温度、机组供水温度。4.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S8中具体步骤如下：S8.1、每隔一段时间，定时任务开启，进行新一轮的制冷机组设备设定值校验，定时间隔可配置；S8.2、定时任务开启后，读取当天时间表的配置信息，更新所有参数配置项，包括策略接口地址、历史数据获取时间范围、设备信号量id、参数调节范围、调节步长、调节间隔、时间表、相关设备校验浮动值；S8.3、读取所有配置信息后，重新初始化制冷机组设备，将配置参数进行更新。5.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S8中只读信息包括机组蒸发器出水温度、冷却供回水温度、平台开机台数、冷冻水压差、A管冷却塔进水温度、B管冷却塔进水温度、A管冷却塔出水温度、B管冷却塔进水温度、蓄冷罐温度、A集水器回水温度、B集水器回水温度、A分水器出水温度、B分水器出水温度、机组运行负载、当前室外湿球温度、机组开关机状态。6.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，
所述步骤S9 制冷机组设备子策略包括制冷主机开机台数调控策略、冷冻水压差调控策略、冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略和制冷主机供水温度调控策略。7.根据权利要求6所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述制冷主机开机台数调控策略包括以下具体步骤：S9.1.1、获取当前制冷主机开机台数；S9.1.2、判断蓄冷罐当前温度与时间表蓄冷罐温度的大小；S9.1.3、若蓄冷罐当前温度大于等于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为两台；S9.1.4、如果蓄冷罐当前温度小于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为一台；S9.1.5、判断开机目标台数与当前开机台数是否相等；S9.1.6、若相等，则不调节；S9.1.7、若不相等，则判断开机目标台数是否在设定开机台数阈值范围内；S9.1.8、若在设定开机台数阈值范围内，则形成开机台数调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。8.根据权利要求6所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述冷冻水压差调控策略包括以下具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，杨波，
申请(专利权)人：南京群顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：