CN104571187A - 一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，所述方法通过水冷机柜的控制管理单元设定机柜立体范围内的回风温度和送风温度和水温，通过模数转换芯片抓取放置于水冷盘管前后的温度探头的温度值，然后对比控制管理单元设定的风温和水温设定点，选择相应的温度调控策略：若当前获取的温度，远高于或者远低于设定的温度点，则自动选择大范围增加或者减少风机转速和水流量大小的调控策略，若当前获取的温度，接近于设定的温度点，则自动选择相对于平稳的调控策略；根据选取的调控策略，调整风机和水流量。本发明实现温度的快速调节，节省了采购成本和软件成本，便于人工维护，节省能源。

Description

一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法

技术领域

本发明涉及计算机软件开发领域，具体涉及一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法。

背景技术

随着移动互联网的快速发展，大型机房不断建设，各大互联网公司正在向提供机房空间利用率，降低机房噪声，节省能源努力，水冷机柜被大量引入数据机房运转。由于各家公司对机房的要求设定最高温度不同，而目前很多水冷机柜的调控方案比较单一，只能根据温度设定点，选择单一的调控策略，对水冷机柜进行散热调控，大大延长调控时间，浪费能源。同时针对制冷迅速和负载运行大的机房，大量水冷机柜根本不能满足要求，极易造成机柜温度过高，存在起火的危险。目前主要采用购置不同调控机柜或者根据温度再次修改调控软件的方法，解决上述问题。第一种方法增加了采购的成本，也不便于人工维护；第二种方法根据温度重新制定调控增加软件成本，同时浪费大量人力物力。

以上两种方法能够根本满足节省成本，便于人工维护的目的。然而，随着大型机房的不断，水冷机柜引入已经成为必然之势。因此，急需提出一种更为合理、科学和有效的水冷机柜温度动态调控的设计方法，快速稳定调控温度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，水冷机柜的控制管理单元，根据PID算法制定多条温度调控策略，通过对比控制管理单元制定的风温和水温设定点，选择不同调控策略，节省调控时间，避免反复调节，从而达到温度动态调控的目的。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，所述方法通过水冷机柜的控制管理单元设定机柜立体范围内的回风温度和送风温度和水温，通过模数转换芯片抓取放置于水冷盘管前后的温度探头的温度值，然后对比控制管理单元设定的风温和水温设定点，选择相应的温度调控策略：若当前获取的温度，远高于或者远低于设定的温度点，则自动选择大范围增加或者减少风机转速和水流量大小的调控策略，若当前获取的温度，接近于设定的温度点，则自动选择相对于平稳的调控策略；根据选取的调控策略，调整风机和水流量。

即根据温差不同，选择不同调控策略，节省调控时间，避免反复调节，从而达到温度动态调控的目的。

所述模数转换芯片采用ADC芯片。该芯片体积小，兼容性和性价比高。

所述温度控制策略通过PID算法制定。

PID是工业控制上的一种控制算法，其中P表示比例，I表示积分，D表示微分。在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制。

以温度控制的PID程序为例：

P（比例）表示在温度设定值上下多少度的范围内做比例动作，当温度越高，功率越小，温度越低，功率就越大，功率到底为多大，就看温度偏差值和比例区间的大小按反比关系计算。

I（积分）也是一种比例，是温度偏差值的累积值与设定的一个值之间的反比关系，但要注意何时将温度偏差值的累积值清零。积分就好像当温度比设定值低很多而你有觉得温度升的慢的时候就使劲的加大功率一样。

D（微分）是温度变化快慢跟功率的比值，即当你觉得温度上升的太快时，就降低功率，一阻止温度上升过快，反之当温度下降太快时，就加大功率以阻止温度下降太快一样。

所述方法步骤为：

1）控制管理单元根据设置的温度点，通过PID算法制定多条温度调控策略；

2）控制管理单元获取温度值，对比温度点，在不同阶段自动选择不同调控策略；

3）根据选择的调控策略调整风机和水流量。

本发明有益效果：本发明根据温度差异大小，选择不同的调控策略，从而实现温度的快速调节的目的，节省了采购成本和软件成本，便于人工维护，节省能源。因此本发明弥补了水冷机柜管理和维护的不足，使其更适用于机房的建设，因而具有非常广阔的发展空间。

附图说明

图1为本发明水冷机柜温度动态调控原理示意图。

具体实施方式

下面根据说明书附图，结合具体实施例，对本发明进一步说明：

一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，所述方法通过水冷机柜的控制管理单元设定机柜立体范围内的回风温度和送风温度和水温，通过模数转换芯片抓取放置于水冷盘管前后的温度探头的温度值，然后对比控制管理单元设定的风温和水温设定点，选择相应的温度调控策略：若当前获取的温度，远高于或者远低于设定的温度点，则自动选择大范围增加或者减少风机转速和水流量大小的调控策略，若当前获取的温度，接近于设定的温度点，则自动选择相对于平稳的调控策略；根据选取的调控策略，调整风机和水流量。

即根据温差不同，选择不同调控策略，节省调控时间，避免反复调节，从而达到温度动态调控的目的。

所述模数转换芯片采用ADC芯片。体积小，兼容性和性价比高。

所述温度控制策略通过PID算法制定。

PID是工业控制上的一种控制算法，其中P表示比例，I表示积分，D表示微分。在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制。

以温度控制的PID程序为例：

P（比例）表示在温度设定值上下多少度的范围内做比例动作，当温度越高，功率越小，温度越低，功率就越大，功率到底为多大，就看温度偏差值和比例区间的大小按反比关系计算。

I（积分）也是一种比例，是温度偏差值的累积值与设定的一个值之间的反比关系，但要注意何时将温度偏差值的累积值清零。积分就好像当温度比设定值低很多而你有觉得温度升的慢的时候就使劲的加大功率一样。

D（微分）是温度变化快慢跟功率的比值，即当你觉得温度上升的太快时，就降低功率，一阻止温度上升过快，反之当温度下降太快时，就加大功率以阻止温度下降太快一样。

如图1所示，所述方法步骤为：

1）控制管理单元根据设置的温度点，通过PID算法制定多条温度调控策略；

2）控制管理单元获取温度值，对比温度点，在不同阶段自动选择不同调控策略；

3）根据选择的调控策略调整风机和水流量。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，其特征在于：所述方法通过水冷机柜的控制管理单元设定机柜立体范围内的回风温度和送风温度和水温，通过模数转换芯片抓取放置于水冷盘管前后的温度探头的温度值，然后对比控制管理单元设定的风温和水温设定点，选择相应的温度调控策略：若当前获取的温度，远高于或者远低于设定的温度点，则自动选择大范围增加或者减少风机转速和水流量大小的调控策略，若当前获取的温度，接近于设定的温度点，则自动选择相对于平稳的调控策略；根据选取的调控策略，调整风机和水流量。

2.根据权利要求1所述的一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，其特征在于：所述模数转换芯片采用ADC芯片。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，其特征在于：所述温度控制策略通过PID算法制定。

4.根据权利要求3所述的一种基于水冷机柜温度动态调控的设计方法，其特征在于，所述方法步骤为：

1）控制管理单元根据设置的温度点，通过PID算法制定多条温度调控策略；

2）控制管理单元获取温度值，对比温度点，在不同阶段自动选择不同调控策略；

3）根据选择的调控策略调整风机和水流量。