适用于数据中心机房的温升预警监控方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于数据中心机房的温升预警监控方法、系统及介质。该方法包括：设定被监测服务器或机柜；获取被监测服务器或机柜的t时刻指标数据；采用温升预警模型预测被监测服务器或机柜的温升ΔT；将T+ΔT与温度阙值T

【技术实现步骤摘要】
适用于数据中心机房的温升预警监控方法、系统及介质


[0001]本专利技术属于计算机视觉的
，具体涉及一种适用于数据中心机房的温升预警监控方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]信息技术产业的快速发展导致数据量呈现指数型爆发式增长，处理数据的服务器逐渐升级为高性能计算机。但高性能计算机极易产生局部温度热点，降低服务器运行可靠性、耐用性及空调系统冷却效率，产生巨大能源消耗，增加用户和企业的用能成本。
[0003]目前，行业常采用温度传感器监测服务器是否产生局部热点，若监测到温度点高于温度监测阙值，则调高末端风柜频率，加大供冷量。但这种通用方法在热点出现后再调控空调系统供冷量，消除热点具有滞后性，不仅存在较大安全隐患，而且易导致末端风柜反复升降频，造成较大能源浪费，是数据中心行业的痛点、难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种适用于数据中心机房的温升预警监控方法、系统及介质，可精准快速预测服务器温升，为空调系统提前调控供冷量提供理论依据，减缓调控系统时滞性，在保证机房安全性前提下实现节能最大化。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术的一个方面，提供了一种适用于数据中心机房的温升预警监控方法，包括下述步骤：
[0007]设定被监测服务器或机柜；
[0008]获取被监测服务器或机柜的t时刻指标数据；
[0009]采用温升预警模型预测被监测服务器或机柜的温升ΔT；
[0010]将T+ΔT与温度阙值T
′
比较，并进行末端供冷量调控；其中T为服务器或机柜t时刻的出口温度；
[0011]获取被监测服务器或机柜的t+1时刻指标数据并进行预测
‑
调控的步骤。
[0012]作为优选的技术方案，所述设定被监测服务器或机柜，具体为：
[0013]在数据中心机房的服务器或机柜进风侧和出风侧同时安装压力传感器与速度传感器，并在服务器或机柜出风侧安装温度传感器。
[0014]作为优选的技术方案，所述获取被监测服务器或机柜的t时刻指标数据，具体为：
[0015]获取被监测服务器的几何特征参数a、b、l、A，服务器运行功耗Q
a
、服务器内部风扇总压力P
fan
、服务器入口气流流速V
in
、出口气流流速V
out
、服务器入口压力P
in
、服务器出口压力P
out
，以及服务器或机柜t时刻的出口温度T。
[0016]作为优选的技术方案，所述温升预警模型包括层流温升预警模型和湍流温升预警模型，所述采用温升预警模型预测被监测服务器或机柜的温升ΔT，具体为：
[0017]计算ΔP
j
＝P
in
‑
P
out
和其中，
为机柜入口处的压力，为机柜出口处的压力；V
in
为机柜入口处冷气流流速，V
out
为机柜出口处热气流流速；ρ为空气密度；
[0018]假设气流状态为层流；根据机柜服务器的气流流量方程计算通过服务器的平均气流速度V；
[0019]根据公式计算Re，其中μ为流体的动力粘度系数，D
h
为水力直径；判断层流状态下的Re1是否大于2000；如Re1＜2000，则根据层流温升预警模型计算ΔT并输出结果；
[0020]如Re1＞2000，则假设气流状态为湍流；根据机柜服务器的气流流量方程计算通过服务器的平均气流速度V；
[0021]根据公式重新计算湍流状态下的Re2，判断Re2是否大于4000；如Re2＞4000，则根据湍流温升预警模型计算ΔT并输出结果；如2000＜Re2＜4000，则根据插值法估算ΔT并输出结果。
[0022]作为优选的技术方案，所述机柜服务器的气流流量方程为：
[0023]ΔP
j
+ΔP
d
＝k
a
*V2+k
bn
*V
m
‑
P
fan
[0024]所述温升预警模型具体如下式：
[0025][0026][0027]其中，n和m为模型参数，n＝1时m＝1表示为层流温升预警模型，n＝2时m＝1.75表示湍流温升预警模型；a、b、l和A为服务器的几何特征参数；ΔP
j
＝P
in
‑
P
out
，为机柜入口处的压力，为机柜出口处的压力；V
in
为机柜入口处冷气流流速，V
out
为机柜出口处热气流流速；ρ为空气密度；k
a
＝0.5*ρ*(k
in
+k
out
)，k
in
、k
out
分别为服务器入口处、出口处的阻力损失系数；Q
a
＝ρ*c
p
*V*A*ΔT为机柜服务器的平均功耗，c
p
为空气热容，V为通过服务器的平均气流速度；A为服务器开口流动面积；气热容，V为通过服务器的平均气流速度；A为服务器开口流动面积；P
fan
为服务器的散热风扇提供用于克服服务器内部阻力的总压力。
[0028]作为优选的技术方案，所述将T+ΔT与温度阙值T
′
比较，并进行末端供冷量调控，具体为：
[0029]若T+ΔT＞T
′
，T为服务器或机柜t时刻的出口温度，则判断末端风柜的频率是否达
到风柜频率上限值，若否，则调高末端风柜的频率；反之，调大比例积分阀开度，增加供冷量；
[0030]若T+ΔT＜T
′
，判断比例积分阀开度是否等于下限开度，若否，则调小末端风柜的比例积分阀开度；反之，则调小末端风柜频率，减少供冷量；
[0031]若T
′‑
1＜T+ΔT＜T
′
，则末端供冷量不变。
[0032]本专利技术的另一个方面，提供了一种适用于数据中心机房的温升预警监控系统，应用于上述的适用于数据中心机房的温升预警监控方法，包括预处理模块、数据获取模块、温升预测模块以及供冷量调控模块；
[0033]所述预处理模块用于设定被监测服务器或机柜；
[0034]所述数据获取模块用于获取被监测服务器或机柜的t时刻指标数据；
[0035]所述温升预测模块用于根据温升预警模型预测被监测服务器或机柜的温升ΔT；
[0036]所述供冷量调控模块用于将T+ΔT与温度阙值T
′
比较，并进行末端供冷量调控；其中T为服务器或机柜t时刻的出口温度；
[0037]供冷量调控模块进行末端供冷量调控后，数据获取模块重新获取被监测服务器或机柜的t+1时刻指标数据并循环进行预测<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于数据中心机房的温升预警监控方法，其特征在于，包括下述步骤：设定被监测服务器或机柜；获取被监测服务器或机柜的t时刻指标数据；采用温升预警模型预测被监测服务器或机柜的温升ΔT；将T+ΔT与温度阙值T
′
比较，并进行末端供冷量调控；其中T为服务器或机柜t时刻的出口温度；获取被监测服务器或机柜的t+1时刻指标数据并进行预测
‑
调控的步骤。2.根据权利要求1所述的适用于数据中心机房的温升预警监控方法，其特征在于，所述设定被监测服务器或机柜，具体为：在数据中心机房的服务器或机柜进风侧和出风侧同时安装压力传感器与速度传感器，并在服务器或机柜出风侧安装温度传感器。3.根据权利要求1所述的适用于数据中心机房的温升预警监控方法，其特征在于，所述获取被监测服务器或机柜的t时刻指标数据，具体为：获取被监测服务器的几何特征参数a、b、l、A，服务器运行功耗Q
a
、服务器内部风扇总压力P
fan
、服务器入口气流流速V
in
、出口气流流速V
out
、服务器入口压力P
in
、服务器出口压力P
out
，以及服务器或机柜t时刻的出口温度T。4.根据权利要求1所述的适用于数据中心机房的温升预警监控方法，其特征在于，所述温升预警模型包括层流温升预警模型和湍流温升预警模型，所述采用温升预警模型预测被监测服务器或机柜的温升ΔT，具体为：计算ΔP
j
＝P
in
‑
P
out
和其中，为机柜入口处的压力，为机柜出口处的压力；V
in
为机柜入口处冷气流流速，V
out
为机柜出口处热气流流速；ρ为空气密度；假设气流状态为层流；根据机柜服务器的气流流量方程计算通过服务器的平均气流速度V；根据公式计算Re，其中μ为流体的动力粘度系数，D
h
为水力直径；判断层流状态下的Re1是否大于2000；如Re1＜2000，则根据层流温升预警模型计算ΔT并输出结果；如Re1＞2000，则假设气流状态为湍流；根据机柜服务器的气流流量方程计算通过服务器的平均气流速度V；根据公式重新计算湍流状态下的Re2，判断Re2是否大于4000；如Re2＞4000，则根据湍流温升预警模型计算ΔT并输出结果；如2000＜Re2＜4000，则根据插值法估算ΔT并输出结果。5.根据权利要求4所述的适用于数据中心机房的温升预警监控方法，其特征在于，所述机柜服务器的气流流量方程为：ΔP
j
+ΔP
d
＝k
a
*V2+k
bn
*V
m
‑
P
fan

【专利技术属性】
技术研发人员：闫军威，黄晓斐，周璇，陈汉忠，伍维莉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：