一种基于温感变化的压差自适应调整方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术涉及水冷型设备控制技术领域，具体涉及一种基于温感变化的压差自适应调整方法、系统及设备，该方法包括：采集水冷机组端的压差数据和数据中心机房内的温感温度数据形成基础数据集；对所述基础数据集进行数据预处理，形成原始数据集；对所述原始数据集进行可视化分析并进行线性拟合；设置压差浮动的上下置信区间，确定拟合直线的平移范围；根据温感的报警阈值确定水冷设备的压差值设定范围。本发明专利技术的方法，数据易于采集，且无需经过大量的计算和复杂的模型，简单高效；可以通过目标机房的实时状况和目标状态进行灵活调节，满足不同的安全、节能需求。此外，该方法计算快，模型迭代快，可以满足不同季节、环境的变化，适应性强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温感变化的压差自适应调整方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及水冷型设备控制
，具体涉及一种基于温感变化的压差自适应调整方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]数据中心作为当代社会生活最重要的基础设施之一，承载着大量的网络计算、网络通信任务。随着通信技术的快速发展、5G技术的迅速普及，以及大数据应用规模的逐渐扩大，数据中心的数据处理能力、数据计算能力、网络通信能力等已经成为经济发展、社会生活中尤为关键的一环。同时，人们的工作、学习、购物方式也在发生巨大的变化，大量的线上直播团购、线上教育、远程办公有了长足的发展，数据中心作为这些应用的核心基础，获得了国家的高度关注。
[0003]虽然数据中心的地位不断升高，但是其运行的能耗也十分巨大。2020年全国数据规模是6.4万ZB，数据中心耗电量为2045亿千瓦时；预计2030年数据规模将达到409.6万ZB，用电量将达到4000亿千瓦时，将占全国用电量的4%以上。因此，数据中心的节能、减排具有非常大的经济价值和社会意义。
[0004]目前数据中心的机房大多是末端通过压缩机和风机来实现制冷的传统精密空调和带有高效率制冷机组的水冷空调系统。就水冷系统而言，水冷机组将冷却水降温到一定的数值然后通过液压泵将冷水输送到各个机房的进水管道，以此给各个机房提供冷源。但是由于各个机房中的IT负载量的不同，且不同时间段的IT能耗不同，导致热源在时间和空间上都会有不同的分布。而现有系统大部分是通过较低的水温和较大的水流量来保证机房冷量来源，这虽然在一定程度上处理了热源在时空上分布不均匀的问题，但是也带来了较大的能耗。
[0005]针对上述问题，需要研发一种基于实时的机房环境温度来调节水冷机组端供水量大小的方法，来最大化的节约冷量输送问题。

技术实现思路

[0006]针对当前不同机房由于IT负载数量、负载能耗在时间和空间上存在分布不均匀，导致能耗较大的问题，提出了一种基于温感变化的压差自适应调整方法、系统及设备，将机房各传感器温度数据与机组端的压差数据进行关联，通过对历史数据的统计分析、数据挖掘，找到水冷机组理想的压差数据。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术通过如下的技术方案来实现：一种基于温感变化的压差自适应调整方法，所述方法包括：采集水冷机组端的压差数据和数据中心机房内的温感温度数据形成基础数据集；对所述基础数据集进行数据预处理，形成原始数据集；对所述原始数据集进行可视化分析并进行线性拟合；设置压差浮动的上下置信区间，确定拟合直线的平移范围；
根据温感的报警阈值确定水冷设备的压差值设定范围。
[0008]作为本专利技术的一种优选方案，所述压差数据具体为水冷机组端进水管与出水管压力的差值，所述温感温度数据具体是末端为精密空调的冷通道的温感温度数据。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述数据预处理包括数据清洗、数据集成和数据转换。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述数据清洗包括对基础数据集中的数据进行缺失值、异常值处理，去除离群点、异常值；根据数据分布确定分布区间，将超过区间范围的数据置为空值，同时对数据进行筛选，当存在小于5个连续缺失值时进行插值补充，使用相邻点的均值填充缺失值。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述对原始数据集进行可视化分析并进行线性拟合的方法具体包括：对预处理后的温感温度数据与压差数据进行相关性检测，将相关性小于
‑
0.8的温感温度数据和压差数据组合成可视化数据集进行可视化分析，其中可视化的x轴为压差数据，y轴为温感温度数据；根据可视化中的数据分布，对筛选出来的温感温度数据与压差数据进行线性拟合，得到拟合直线y=kx+b，其中k表示斜率，b表示截距。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述设置压差浮动的上下置信区间，确定拟合直线的平移范围的方法包括：计算可视化数据集中所有数据点距离拟合直线y=kx+b的距离值d，距离值d的计算公式如下：距离值d为正值时，数据点在直线y=kx+b上方，距离值d为负值时，数据点在直线y=kx+b下方，根据距离值d的正负将可视化数据集中的数据重新划分两个数据集u1和u2；设定数据集u1的区间扩张系数为a1，数据集u2的区间扩张系数为a2，a1、a2∈[0,2]；使用数据集u1和u2的上四分位数和下四分位数的差值的a1倍和a2倍作为压差浮动的上下置信区间，确定拟合直线y=kx+b的平移范围b
r
，即：根据平移范围b
r
分别得到拟合直线y=kx+b的平移直线,;,。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，根据温感的报警阈值确定水冷设备的压差值设定范围具体为：根据温感的报警阈值与拟合直线y=kx+b、平移直线l1、l2相交得到的三个交点，求得压差的三个值，得到最终确定的压差可调节范围。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，当机房温感温度较高时，增加a1值，减少a2值，使压差取值变大，此时压差为可调节范围的上限值，即与l1相交得到的交点值，则机房能够泵入的冷水增多，即冷量增多；当机房温感温度较低时，减小a1值，增加a2值，使压差取值变小，此时压差为可调节范围的下限值，即与l2相交得到的交点值，则进入机房的冷水减少，实现节能的目的。
[0015]一种基于温感变化的压差自适应调整系统，所述系统包括：数据采集模块，用于采集水冷机组端的压差数据和数据中心机房内的温感温度数据；
数据处理模块，用于对所述压差数据和温感温度数据进行数据预处理，形成原始数据集；数据分析挖掘模块，用于对原始数据集进行可视化分析并进行线性拟合；浮动区间定义模块，用于设置压差浮动的上下置信区间，确定拟合直线的平移范围，根据温感的报警阈值确定水冷设备的压差值设定范围；压差自适应调整模块，用于根据温度变化自动调整压差，从而控制水冷机组端供水量大小。
[0016]一种基于温感变化的压差自适应调整设备，所述压差自适应调整设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上所述的一种基于温感变化的压差自适应调整方法。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：本专利技术的基于温感温度变化的压差自适应调节方法，实时获取机房的温感温度数据和机组端的压差数据，并通过历史数据的统计分析、数据挖掘得到模型，实时调整机组端理想的压差数据，实现压差的自适应调节。由于水冷系统的主要耗电量体现在出水温度的设定和水泵输送到各个机房的水量，即通过压差的大小来调节泵的频率，控制各个机房的进水量，因此，在保证机房中温感温度不超过设定阈值的情境下，尽可能减少水冷机组端水泵的频率可以有效的从机组端进行节能，防止过多的冷水泵入机房的管道，造成资源浪费。使用时只需要采集温感传感器的温度数据以及机组的压差数据，数据易于采集，且无需经过大量的计算和复杂的模型，简单高效；并且可以通过目标机房的实时状况和目标状态进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温感变化的压差自适应调整方法，其特征在于，所述方法包括：采集水冷机组端的压差数据和数据中心机房内的温感温度数据形成基础数据集；对所述基础数据集进行数据预处理，形成原始数据集；对所述原始数据集进行可视化分析并进行线性拟合；设置压差浮动的上下置信区间，确定拟合直线的平移范围；根据温感的报警阈值确定水冷设备的压差值设定范围。2.根据权利要求1所述的一种基于温感变化的压差自适应调整方法，其特征在于，所述压差数据具体为水冷机组端进水管与出水管压力的差值，所述温感温度数据具体是末端为精密空调的冷通道的温感温度数据。3.根据权利要求1所述的一种基于温感变化的压差自适应调整方法，其特征在于，所述数据预处理包括数据清洗、数据集成和数据转换。4.根据权利要求3所述的一种基于温感变化的压差自适应调整方法，其特征在于，所述数据清洗包括对基础数据集中的数据进行缺失值、异常值处理，去除离群点、异常值；根据数据分布确定分布区间，将超过区间范围的数据置为空值，同时对数据进行筛选，当存在小于5个连续缺失值时进行插值补充，使用相邻点的均值填充缺失值。5.根据权利要求1所述的一种基于温感变化的压差自适应调整方法，其特征在于，所述对原始数据集进行可视化分析并进行线性拟合的方法具体包括：对预处理后的温感温度数据与压差数据进行相关性检测，将相关性小于
‑
0.8的温感温度数据和压差数据组合成可视化数据集进行可视化分析，其中可视化的x轴为压差数据，y轴为温感温度数据；根据可视化中的数据分布，对筛选出来的温感温度数据与压差数据进行线性拟合，得到拟合直线y=kx+b，其中k表示斜率，b表示截距。6.根据权利要求5所述的一种基于温感变化的压差自适应调整方法，其特征在于，所述设置压差浮动的上下置信区间，确定拟合直线的平移范围的方法包括：计算可视化数据集中所有数据点距离拟合直线y=kx+b的距离值d，距离值d的计算公式如下：距离值d为正值时，数据点在直线y=kx+b上方，距离值d为负值时，数据点在直线y=kx+b下方，根据距离值d的正负将可视化数据集中的数据重新划分两个数据集u1和u2；设定数据集u1的区间扩张系数为a1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，杨波，刘轩，戴伟，
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：