一种数据中心热工环境评价方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术所要解决的技术问题是数据中心热环境实时在线评价及评估手段及方法问题，方法包括：在数据中心的机柜进风口或出风口布设光纤温度传感器，获取相应的测点温度；根据热工环境评价指标计算需要获取数据中心的机柜空调系统的送风温度、回风温度；设置数据中心机架的最高允许温度、最高推荐温度、最低推荐温度、最低允许温度；利用上述温度计算得到数据中心热工环境的评价指标：机架冷却指数(RCI)、回风温度指数(RTI)、供热指数(SHI)、回热指数(RHI)中至少一项指标；根据上述的热工环境评价指标，制定冷却方案，优化冷却效率。优化冷却效率。优化冷却效率。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心热工环境评价方法及装置


[0001]本专利技术涉及数据中心的热工环境评价
，特别涉及一种数据中心热工环境评价方法及装置。

技术介绍

[0002]当前，数据中心是一个耗电量大户同时朝着高热密度方向发展。
[0003]对于高能耗的的问题，国家制定的指导意见中指出PUE(电能使用效率)应该控制在1.5以下，为实现这个指标，关键在于制冷系统，要降低制冷系统的能耗，首先要能够测量数据中心的冷却效率，才能找到降低制冷系统能耗的途径。而目前实际用来评价数据中心能耗的手段和方法缺失，国内国际公认的评价方法是通过数据中心热环境指标来评价冷却效率，机架冷却指数可以有效反应制冷系统的效率指标，但需要所以机柜的精细的温度数据作为支撑，每个机柜多个温度监测目前还是个难点。而光纤光栅阵列的出现可以填补长距离连续测温的需求，而且不受电磁干扰，温度精度高，布点可任意调整。
[0004]由于数据中心高热密度发展趋势，小体积高功耗服务器大量采用，机架的热功率越来越大，冷却方案的评估以及气流的异常监测也需要通过RCI，RTI，SHI，RHI等指数的计算和分析来实现。尤其数据中心容易出现的气流短路现象，会造成局部负载温度的持续上升，当超过60℃的温度后，对电子器件就会产生影响，从而影响设备的正常运行，而RTI指标可以有效的发现气流短路现象，从而采取调整气流流向解决冷效率问题。另外整个机房的整体热功率和空调制冷量是否达到平衡，目前也没有更精细的手段来控制，只是简单的计算整体热功率和空调制冷量定性评估，没有量化标准，对气流分布和温度分布没有仔细考虑，从而机房热点成为司空见惯的现象，大量的数据中心深受困扰，对高热密度数据中心来说，更加严峻，因此精细测温成为必要的条件。光纤光栅温度阵列非常适合这种场景的使用。经过指标的分析对机房冷损耗也会及时发现，并且做相应的调整。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是数据中心热环境实时在线评价及评估手段及方法问题，解决原有手段及方法简单粗糙的问题，可对热环境进行精细化精准在线实时评估。
[0006]本专利技术基于以下技术手段解决上述问题的：一种数据中心热工环境的评价方法，其所述方法包括：
[0007]步骤1：在数据中心的机柜进风口或出风口布设光纤温度传感器，获取相应的测点温度；
[0008]步骤2：根据热工环境评价指标计算需要获取数据中心的机柜空调系统的送风温度、回风温度；
[0009]步骤3：设置数据中心机架的最高允许温度、最高推荐温度、最低推荐温度、最低允许温度；
[0010]步骤4：利用上述温度计算得到数据中心热工环境的评价指标：机架冷却指数
(RCI)、回风温度指数(RTI)、供热指数(SHI)、回热指数(RHI)中至少一项指标；
[0011]步骤5：根据上述的热工环境评价指标，制定冷却方案，优化冷却效率。
[0012]优选地，利用实际测得的最高架入口温度为被控变量以设定的最高推荐温度为期望值进行机柜空调系统的送风温度的PID闭环控制以在保障安全的条件下实现数据中心节能。
[0013]优选地，光纤温度传感器为基于光纤光栅阵列技术的光纤光栅温度传感阵列，温度传感器之间间距可调整。
[0014]优选地，机架冷却指数(RCI)利用公式(1)、公式(2)计算得到，
[0015][0016][0017]所述的步骤4所述的回风温度指数(RTI)利用公式(3)计算得到，
[0018][0019]所述的步骤4所述的供热指数(SHI)利用公式(4)计算得到，
[0020][0021]所述的步骤4所述的回热指数(RHI)利用公式(5)计算得到，
[0022][0023]优选地，获取送风温度、回风温度的方法，通过光纤光栅传感器测量并获取或从空调设备直接获取。
[0024]一种数据中心热工环境评价的装置，其特征在于，所述的装置包括：
[0025]光纤温度传感器用于在测量机柜进风口、出风口、空调送风口、回风口至少一处进行温度测量；
[0026]光纤温度传感器解调模块用于将光纤温度传感器的光学信号转换为温度信号；
[0027]数据处理模块用所获取的温度计算出RCI、RTI、SHI、RHI至少一种指标数据，用于制定冷却方案，优化冷却效率。
[0028]优选地，采用光纤光栅阵列作为光纤温度传感器的敏感单元。
[0029]优选地，光纤光栅阵列采用缆式结构用于保护光纤光栅阵列，并易于现场安装；光纤光栅阵列的感温单元布设在机架(机柜)的正面和背面门内的左右两侧；左右两侧感温单元分别从下到上排列2至4支用于获取不同高度的温度数据，间距根据支数不同进行调整定制。
[0030]优选地，光纤光栅传感器的光学信号到温度信号的转换采用扫描光源技术和体光栅技术之一来实现。
[0031]优选地，利用RCI、RTI、SHI、RHI指标计算方法，利用解调模块获取的温度数据，计算出RCI、RTI、SHI、RHI指标；通过显示装置将RCI、RTI、SHI、RHI指标展示出来，并将温度数
据展示出；利用RCI、RTI、SHI、RHI温度数据中的一种或多种数据组合来对数据中心的热工环境进行分析和优化治理。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例提供的一种数据中心热工环境的评价方法的流程示意图；
[0033]图2为一种数据中心热工环境评价的装置的结构框图。
[0034]其中，数据处理模块1、光纤温度传感解调模块2、服务器机柜进风口光纤光栅温度传感器3、服务器机柜出风口光纤光栅温度传感器4、空调送风口光纤光栅温度传感器5、空调回风口光纤光栅温度传感器6。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下将结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0036]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0037]需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0038]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0039]请参阅图2，本专利技术实施例中，一种数据中心热工环境评价的装置，包括数据处理模块1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心热工环境评价方法，其特征在于，所述的方法包括：步骤1：在数据中心的机柜进风口或出风口布设光纤温度传感器，获取相应的测点温度；步骤2：根据热工环境评价指标计算需要获取数据中心的机柜空调系统的送风温度、回风温度；步骤3：设置数据中心机架的最高允许温度、最高推荐温度、最低推荐温度、最低允许温度；步骤4：利用上述温度计算得到数据中心热工环境的评价指标：机架冷却指数(RCI)、回风温度指数(RTI)、供热指数(SHI)、回热指数(RHI)中至少一项指标；步骤5：根据上述的热工环境评价指标，制定冷却方案，优化冷却效率。2.根据权利要求1所述的一种数据中心热工环境评价方法，其进一步特征在于：利用实际测得的最高架入口温度为被控变量以设定的最高推荐温度为期望值进行机柜空调系统的送风温度的PID闭环控制以在保障安全的条件下实现数据中心节能。3.根据权利要求1所述的一种数据中心热工环境评价方法，其进一步特征在于：所述的步骤1采用的所述的光纤温度传感器为基于光纤光栅阵列技术的光纤光栅温度传感阵列，温度传感器之间间距可调整。4.根据权利要求1所述的一种数据中心热工环境评价方法，其进一步特征在于：所述的步骤4所述的机架冷却指数(RCI)利用公式(1)、公式(2)计算得到，所述的步骤4所述的机架冷却指数(RCI)利用公式(1)、公式(2)计算得到，所述的步骤4所述的回风温度指数(RTI)利用公式(3)计算得到，所述的步骤4所述的供热指数(SHI)利用公式(4)计算得到，所述的步骤4所述的回热指数(RHI)利用公式(5)计算得到，5.根据权利要求1所述的一种数据中心热工环境评价方法，其进一步特征在于：所述的步骤2获取送风温度、回风温度的方法，通过光纤光栅传感器测量并获取或从空调设备直接获取。6.一种数据中心热工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫，徐刚，刘建强，赵恩国，邵洪峰，陈怀宇，
申请(专利权)人：尚宁智感北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：