【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于節(jié)能控制，尤其涉及采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為信息存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)暮诵膱?chǎng)所，其中設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)環(huán)境溫度、濕度等條件要求極高，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房冷卻方式主要依賴風(fēng)冷技術(shù)，但風(fēng)冷方式在應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的熱密度需求時(shí)逐漸面臨挑戰(zhàn)，一方面，隨著電子設(shè)備性能的提升，其單位體積內(nèi)的發(fā)熱量大幅增加，風(fēng)冷系統(tǒng)的散熱效率有限，難以滿足高密度設(shè)備的散熱需求。另一方面，風(fēng)冷系統(tǒng)的能耗較高，不符合當(dāng)前節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)。在這種背景下，液冷技術(shù)因其良好的散熱性能而逐漸受到關(guān)注；液冷方式能夠更有效地將設(shè)備產(chǎn)生的熱量帶出，提高散熱效率，同時(shí)有望降低整體能耗。然而，液冷系統(tǒng)的應(yīng)用在實(shí)際運(yùn)行中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如冷卻液的管理、與其他設(shè)備的協(xié)同工作、節(jié)能效果的進(jìn)一步優(yōu)化等。
2、如授權(quán)公告號(hào)為cn118741983b的中國專利申請(qǐng)公開了液冷機(jī)房散熱節(jié)能控制方法，包括：讀取液冷機(jī)房的q個(gè)單元運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組；根據(jù)液冷機(jī)房散熱節(jié)能控制規(guī)則，對(duì)q個(gè)散熱控制單元進(jìn)行能耗效率校驗(yàn)，獲得優(yōu)化散熱控制單元和優(yōu)化散熱控制目標(biāo)；加載液冷機(jī)房散熱關(guān)聯(lián)場(chǎng)景信息；對(duì)優(yōu)化散熱控制單元進(jìn)行散熱控制特征挖掘，建立優(yōu)化散熱控制空間；激活液冷機(jī)房散熱節(jié)能控制調(diào)優(yōu)算法，對(duì)優(yōu)化散熱控制單元進(jìn)行散熱節(jié)能控制尋優(yōu)，獲得散熱節(jié)能控制方案；根據(jù)優(yōu)化散熱控制單元和散熱節(jié)能控制方案對(duì)液冷機(jī)房進(jìn)行散熱節(jié)能控制。
3、如公開號(hào)為cn114867306a的專利申請(qǐng)公開了一種以納米流體作為介質(zhì)的5g基站機(jī)房節(jié)能液冷系統(tǒng)，包括散熱機(jī)構(gòu)以
4、以上現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：現(xiàn)有液冷系統(tǒng)中的冷卻液溫度控制不夠精細(xì)，容易出現(xiàn)溫度波動(dòng)，此外，不同服務(wù)器或節(jié)點(diǎn)之間的冷卻液流量分配不均勻，可能導(dǎo)致部分設(shè)備散熱不足，而其他設(shè)備則過度冷卻，增加不必要的能耗，不能夠?qū)崿F(xiàn)分層次和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的節(jié)能降溫控制過程，使得液冷降溫控制過程精度較低，為此本專利技術(shù)提供了采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提出了采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)及方法，包括設(shè)備監(jiān)測(cè)空間和分級(jí)節(jié)能控制模塊，設(shè)備監(jiān)測(cè)空間模塊通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房設(shè)備及其液冷裝置的工作狀態(tài)和溫度，利用聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)構(gòu)建單元構(gòu)建聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備降溫節(jié)能控制的精細(xì)化監(jiān)測(cè)，分級(jí)節(jié)能控制模塊則通過聯(lián)邦分布式控制單元生成一級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)控制策略，并通過邊緣差異控制單元生成二級(jí)差異性降溫節(jié)能控制策略，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制的分級(jí)管理，此外，系統(tǒng)還包括流量分配調(diào)節(jié)和評(píng)估反饋模塊，前者根據(jù)控制策略對(duì)冷卻液流量進(jìn)行分配和調(diào)節(jié)，后者則實(shí)時(shí)評(píng)估降溫能耗并反饋調(diào)整控制策略，本專利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)房設(shè)備的精細(xì)化監(jiān)測(cè)和分級(jí)節(jié)能控制，提高能源利用效率，降低能耗成本。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，包括：設(shè)備監(jiān)測(cè)空間模塊和分級(jí)節(jié)能控制模塊；
4、設(shè)備監(jiān)測(cè)空間模塊包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元和聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)構(gòu)建單元；分級(jí)節(jié)能控制模塊包括聯(lián)邦分布式控制單元和邊緣差異控制單元；狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房各設(shè)備的工作狀態(tài)、溫度狀態(tài)和各設(shè)備對(duì)應(yīng)液冷裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)各設(shè)備及液冷裝置監(jiān)測(cè)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及分布狀態(tài)，通過聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)構(gòu)建單元，構(gòu)建得到用于設(shè)備降溫節(jié)能控制的聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)；聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)由 n個(gè)經(jīng)過聚類算法聚類后的設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)構(gòu)成；
5、根據(jù) n個(gè)設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)狀態(tài)和機(jī)房整體設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過聯(lián)邦分布式控制單元構(gòu)建m個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)和中央控制節(jié)點(diǎn)，并生成一級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)控制策略；根據(jù)一級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)控制策略、每一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)下對(duì)應(yīng)設(shè)備工作狀態(tài)與降溫需求以及設(shè)備對(duì)應(yīng)的液冷裝置工作狀態(tài)的差異，通過邊緣差異控制單元，生成邊緣節(jié)點(diǎn)下每一設(shè)備對(duì)應(yīng)液冷裝置的二級(jí)差異性降溫節(jié)能控制策略。
6、具體地，系統(tǒng)還包括流量分配調(diào)節(jié)模塊和評(píng)估反饋模塊；流量分配調(diào)節(jié)模塊包括流量分配單元和降溫控制調(diào)節(jié)單元；
7、根據(jù)生成的一級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)控制策略和二級(jí)差異性降溫節(jié)能控制策略，通過流量分配單元對(duì)各設(shè)備進(jìn)行冷卻液流量分配和協(xié)調(diào)，并通過降溫控制調(diào)節(jié)單元對(duì)各邊緣節(jié)點(diǎn)下設(shè)備對(duì)應(yīng)液冷裝置中的冷卻液速率和流量進(jìn)行差異性調(diào)節(jié)；同時(shí)通過評(píng)估反饋模塊構(gòu)建的降溫能耗評(píng)估節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)各邊緣節(jié)點(diǎn)下每一設(shè)備降溫能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果反饋到聯(lián)邦分布式控制單元和邊緣差異控制單元，對(duì)一級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)控制策略和二級(jí)差異性降溫節(jié)能控制策略進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。
8、具體地，每一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)由一個(gè)設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)下的所有設(shè)備及配置的液冷裝置構(gòu)成；用于設(shè)備降溫節(jié)能控制的聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)的構(gòu)建步驟包括：
9、a1、將監(jiān)測(cè)獲取的機(jī)房每一設(shè)備的工作狀態(tài)、溫度狀態(tài)和設(shè)備對(duì)應(yīng)液冷裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入到配置在每一邊緣節(jié)點(diǎn)的分布式高通濾波模型中進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的狀態(tài)數(shù)據(jù)保存在對(duì)應(yīng)的邊緣節(jié)點(diǎn)上；
10、a2、將所有邊緣節(jié)點(diǎn)保存的狀態(tài)數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)設(shè)備的負(fù)載、運(yùn)行模式、工作狀態(tài)下溫度變化趨勢(shì)和液冷裝置工作參數(shù)，輸入到條件聚類算法中，將滿足相同聚類條件的設(shè)備聚為一類，獲得包含 n個(gè)設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)的聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)；設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)由聚類條件相同的 n個(gè)設(shè)備及對(duì)應(yīng)液冷裝置構(gòu)建得到；
11、a3、獲取設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)中每一個(gè)設(shè)備負(fù)載狀態(tài)，并將當(dāng)前時(shí)刻負(fù)載狀態(tài)最小對(duì)應(yīng)的設(shè)備作為當(dāng)前設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)對(duì)應(yīng)邊緣節(jié)點(diǎn)的主子節(jié)點(diǎn)，并將預(yù)處理后的狀態(tài)數(shù)據(jù)保存到主子節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)所有設(shè)備負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)主子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)備負(fù)載狀態(tài)非最小時(shí)，對(duì)主子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。
12、具體地，聚類條件包括設(shè)備負(fù)載狀態(tài)在同一負(fù)載變化區(qū)間中，設(shè)備單位時(shí)間的溫度變化率相同和單位時(shí)間對(duì)應(yīng)液冷裝置的散熱速率相同；
13、聯(lián)邦分布式控制單元還配置了聯(lián)邦控制連接鏈；聯(lián)邦控制連接鏈包括外連接子鏈和內(nèi)連接子鏈；外連接子鏈基于m個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)和中央控制節(jié)點(diǎn)之間的交互數(shù)據(jù)，通過聯(lián)邦算法和圖算法構(gòu)建得到；內(nèi)連接子鏈，基于每一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)之間的交互數(shù)據(jù)和每一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)內(nèi)所有設(shè)備之間的交互數(shù)據(jù)，通過圖算法構(gòu)建得到。
14、具體地，中央控制節(jié)點(diǎn)配置了一個(gè)聯(lián)邦強(qiáng)化模型；聯(lián)邦強(qiáng)化模型包括m個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)配置的強(qiáng)化子模型和中央控制節(jié)點(diǎn)配置的一個(gè)強(qiáng)化子模型；一級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)控制策略生成的步驟包括：
15、b1、根據(jù)各邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)備工作狀態(tài)、設(shè)備溫本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：設(shè)備監(jiān)測(cè)空間模塊和分級(jí)節(jié)能控制模塊；
2.如權(quán)利要求1所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括流量分配調(diào)節(jié)模塊和評(píng)估反饋模塊；所述流量分配調(diào)節(jié)模塊包括流量分配單元和降溫控制調(diào)節(jié)單元；
3.如權(quán)利要求2所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述每一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)由一個(gè)設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)下的所有設(shè)備及配置的液冷裝置構(gòu)成；所述用于設(shè)備降溫節(jié)能控制的聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)的構(gòu)建步驟包括：
4.如權(quán)利要求3所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述聚類條件包括設(shè)備負(fù)載狀態(tài)在同一負(fù)載變化區(qū)間中，設(shè)備單位時(shí)間的溫度變化率相同和單位時(shí)間對(duì)應(yīng)液冷裝置的散熱速率相同；
5.如權(quán)利要求4所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制節(jié)點(diǎn)配置了一個(gè)聯(lián)邦強(qiáng)化模型；所述聯(lián)邦強(qiáng)化模型包括M個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)配置的強(qiáng)化子模型和中央控制節(jié)點(diǎn)配置的一個(gè)強(qiáng)化子模型；所述一級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)控制策略生成的步驟包括：
6.如
7.如權(quán)利要求6所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)邦強(qiáng)化模型的構(gòu)建與訓(xùn)練步驟還包括：
8.如權(quán)利要求7所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)邦強(qiáng)化模型的構(gòu)建與訓(xùn)練步驟還包括：
9.采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制方法，其基于權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)指令運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求9所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：設(shè)備監(jiān)測(cè)空間模塊和分級(jí)節(jié)能控制模塊；
2.如權(quán)利要求1所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括流量分配調(diào)節(jié)模塊和評(píng)估反饋模塊；所述流量分配調(diào)節(jié)模塊包括流量分配單元和降溫控制調(diào)節(jié)單元；
3.如權(quán)利要求2所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述每一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)由一個(gè)設(shè)備子監(jiān)測(cè)網(wǎng)下的所有設(shè)備及配置的液冷裝置構(gòu)成；所述用于設(shè)備降溫節(jié)能控制的聚類監(jiān)測(cè)網(wǎng)的構(gòu)建步驟包括：
4.如權(quán)利要求3所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述聚類條件包括設(shè)備負(fù)載狀態(tài)在同一負(fù)載變化區(qū)間中，設(shè)備單位時(shí)間的溫度變化率相同和單位時(shí)間對(duì)應(yīng)液冷裝置的散熱速率相同；
5.如權(quán)利要求4所述的采用液冷方式的數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制節(jié)點(diǎn)配置了一個(gè)聯(lián)邦強(qiáng)化模...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫占榮，張華，趙洋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣東華海智聯(lián)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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