CN108444019A - 一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统，属于数据机房热环境控制领域；本发明选取一单排共3个机柜的机房为应用实例，其特点在于，对于单个机柜，主要包括：固定温度传感器(1‑i)，[i∈(1，6)]，信号计算服务器(2)，信号接收端口I(3)，信号接收端口II(4)，小型电动机(5)，驱动齿轮组(6)，服务器支架组(7)。所有机柜都共用一个信号计算服务器(2)。本发明可探测每个机柜的局部热点，并通过调整服务器支架角度，改变服务器摆放位置来优化数据机房内气流组织并消除局部热点。该系统可提高数据机房空调系统的能源使用效率，降低局部热点对服务器造成的伤害，延长服务器的使用寿命。

Description

一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统

技术领域

本发明涉及一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统，属于数据机房热环境控制领域。

背景技术

近年来，随着信息技术的飞速发展，大规模且具有高密度的数据机房已经越来越普及，更大的负荷密度导致IT设备运行过程中产生大量的热量，这也导致数据机房内的温度分布不均匀，出现局部热点，现有的气流组织形式难以解决机房内出现局部热点的问题，已经直接威胁到电子信息设备的安全并影响设备的高效运行。因此，快速探测并高效地消除局部热点，是确保数据中心电子信息设备的安全、高效运行的必备条件，也是数据中心快速、稳健发展的重大需求之一。

在现有的研究中，对于整个的数据机房气流组织优化的研究较为广泛，如专利CN201510028560.2提出冷气流通道分配结构及机柜，设置具有导流板的气体通道分配结构对机柜的进风量进行协调，虽然可以提高整体的冷却效率，但未考虑对不同位置机柜的散热不均匀现象进行改进，针对局部热点的消除，只有本人之前提出的专利CN201710447484.8一种使用活动挡板的数据机房气流组织优化系统中运用了机柜挡板组来优化单个机柜的气流组织，降低局部热点温度；本专利在专利CN201710447484.8一种使用活动挡板的数据机房气流组织优化系统的基础上去除了机柜挡板，通过转动服务器角度来代替机柜挡板的效果，以起到数据机房气流组织优化及局部热点消除的作用，减少了机柜挡板组的安装过程，不需在机柜上安装附件，增大了冷通道内的操作空间。本专利可同时实现数据机房局部热点的探测、定位及消除，能改善数据机房内热环境，延长服务器的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统，属于数据机房热环境控制领域。本发明可探测每个机柜的局部热点，并通过调整服务器支架角度，从而改变服务器摆放位置来优化数据机房内气流组织并消除局部热点。该系统可提高数据机房空调系统的能源使用效率，降低局部热点对服务器造成的伤害，延长服务器的使用寿命；

本发明提供的一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统，其特征在于，对于单个机柜，包括固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]，信号计算服务器，信号接收端口I，信号接收端口II，小型电动机，驱动齿轮组，服务器支架组；

其中，信号计算服务器放置在任意机柜顶部，信号接收端口I置于机柜顶部角落，信号接收端口II与小型电动机置于机柜顶部另一侧角落；

固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]相互之间并联，且均与信号接收端口I一端相连，信号接收端口I的另外一端与信号计算服务器的一端相连，信号计算服务器的另外一端与信号接收端口II的一端相连，而信号接收端口II的另一端经过小型电动机(5)与驱动齿轮组的一端相连，驱动齿轮组的另一端与服务器支架组相连；

所述的一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统的工作方法，其特点在于主要包括以下过程：从信号计算服务器发出的信号S1传输给信号接收端口I，在信号接收端口I将信号S1转换为启动信号B-S并传输至固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]，此时固定温度传感器1-i开启并记录各自温度，固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]将各自温度传输至信号计算服务器，在信号计算服务器中，比较固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]所传输的温度值，得出最大温度值与极差，当最大温度值大于45℃或极差大于5℃时，信号计算服务器发出G1信号传输至信号接收端口II，在信号接收端口II将G1信号转换为启动信号B-G并传输至小型电动机，小型电动机开启并带动驱动齿轮组运转，驱动齿轮组的运转带动服务器支架组的转动；若最大温度值小于45℃且极差小于等于5℃，则信号计算服务器分别向信号接收端口I和信号接收端口II发送S0和G0信号，此时所有组件保持关闭状态；

所述的一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统拥有一单排共3个机柜的机房为应用实例；对于固定温度传感器1-i，i∈(1，6)，且每个机柜有6个固定温度传感器，从上往下距离架空地板的高度分别为：2.4m，1.8m，1.4m，1.0m，0.6m，0.2m；信号计算服务器可以检测机房总信号流的变化，每当信号流增大量大于5％时，信号计算服务器会发送一次信号S1，信号S1为开始信号；服务器支架组的每个支架的底部可拆卸，以适用于2U，4U服务器的放置，而对于超过7U的刀片服务器则不适用；服务器支架组每次转动的角度为15°，初始情况下，服务器支架组与水平面平行，且服务器支架组靠近机柜进风口一端被驱动齿轮组固定，只能上下转动；在初始状态下，服务器支架组先向上转动，当角度达到最大值75°时，服务器支架略微向上转动后向水平方向回转；每次服务器支架组转动15°后，会经历1h的数据机房室内环境温度时间，在此之后，重复从信号计算服务器发出的信号S1传输给信号接收端口I到小型电动机开启并带动驱动齿轮组运转，驱动齿轮组的运转带动服务器支架组的转动的过程，直到最大温度值小于45℃且极差小于等于5℃，则信号计算服务器分别向信号接收端口I和信号接收端口II发送S0和G0信号，此时所有组件保持关闭状态；服务器支架组自水平位置转动到与水平面呈75°为一个周期，当服务器支架组转过一个周期后，最大温度值仍然大于45℃或极差大于5℃，所有组件保持静止状态，信号计算服务器发出警报，机房技术人员调整机房空调温度。

附图说明

附图1为本发明的原理图；

附图1中的标号名称：1-i、固定温度传感器[i∈(1，6)]，2、信号计算服务器，3、信号接收端口I，4、信号接收端口II，5、小型电动机，6、驱动齿轮组，7、服务器支架组。

附图2为服务器支架组(7)中单个支架的原理图；

附图2中的标号名称：A、服务器固定支架，B、服务器可拆卸支架。

附图3为本发明专利实施的控制流程图。

具体实施方式

本发明所述的一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统拥有一排共3个机柜的机房为应用实例，如图1所示。一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统包括固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]，信号计算服务器2，信号接收端口I3，信号接收端口II4，小型电动机5，驱动齿轮组6，服务器支架组7；

其中，信号计算服务器2放置在任意机柜顶部，信号接收端口I3置于机柜顶部角落，信号接收端口II4与小型电动机5置于机柜顶部另一侧角落；服务器支架组7的每个支架的底部可拆卸，以适用于2U，4U服务器的放置，而对于超过7U的刀片服务器则不适用；

固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]相互之间并联，且均与信号接收端口I3一端相连，信号接收端口I3的另外一端与信号计算服务器2的一端相连，信号计算服务器2的另外一端与信号接收端口II4的一端相连，而信号接收端口II4的另一端经过小型电动机5与驱动齿轮组6的一端相连，驱动齿轮组6的另一端与服务器支架组7相连；

本专利的局部热点探测与消除流程如图3所示。从信号计算服务器2发出的信号S1传输给信号接收端口I3，在信号接收端口I3将信号S1转换为启动信号B-S并传输至固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]，此时固定温度传感器1-i开启并记录各自温度，固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]将各自温度传输至信号计算服务器2，在信号计算服务器2中，比较固定温度传感器1-i，[i∈(1，6)]所传输的温度值，得出最大温度值与极差，当最大温度值大于45℃或极差大于5℃时，信号计算服务器2发出G1信号传输至信号接收端口II 4，在信号接收端口II4将G1信号转换为启动信号B-G并传输至小型电动机5，小型电动机5开启并带动驱动齿轮组6运转，驱动齿轮组6的运转带动服务器支架组7的转动；若最大温度值小于45℃且极差小于等于5℃，则信号计算服务器2分别向信号接收端口I3和信号接收端口II4发送S0和G0信号，此时所有组件保持关闭状态；

每个机柜有6个固定温度传感器1-i，i∈(1，6)，且从上往下距离架空地板的高度分别为：2.4m，1.8m，1.4m，1.0m，0.6m，0.2m；信号计算服务器2可以检测机房总信号流的变化，每当信号流增大量大于5％时，信号计算服务器2会发送一次信号S1，信号S1为开始信号；服务器支架组7每次转动的角度为15°，初始情况下，服务器支架组7与水平面平行，且服务器支架组7靠近机柜进风口一端被驱动齿轮组6固定，只能上下转动；在初始状态下，服务器支架组7先向上转动，当角度达到最大值75°时，服务器支架7略微向上转动后向水平方向回转。；每次服务器支架组7转动15°后，会经历1h的数据机房室内环境温度时间，在此之后，重复从信号计算服务器2发出的信号S1传输给信号接收端口I3至小型电动机5开启并带动驱动齿轮组6运转，驱动齿轮组6的运转带动服务器支架组7的转动过程，直到最大温度值小于45℃且极差小于等于5℃，则信号计算服务器2分别向信号接收端口I3和信号接收端口II4发送S0和G0信号，此时所有组件保持关闭状态；服务器支架组自水平位置转动到与水平面呈75°为一个周期，当服务器支架组转过一个周期后，最大温度值仍然大于45℃或极差大于5℃，所有组件保持静止状态，信号计算服务器(2)发出警报，机房技术人员调整机房空调温度；

如图2所示，本发明所述的一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统中的服务器支架包括服务器固定支架A和服务器可拆卸支架B，当摆放2U及4U服务器时可拆掉服务器可拆卸支架B。

Claims (9)

1.一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统，对于每个机柜，其特征在于包括：固定温度传感器(1-i)，[i∈(1，6)]，信号计算服务器(2)，信号接收端口I(3)，信号接收端口II(4)，小型电动机(5)，驱动齿轮组(6)，服务器支架组(7)；

其中，信号计算服务器(2)放置在任意机柜顶部，信号接收端口I(3)置于机柜顶部角落，信号接收端口II(4)与小型电动机(5)置于机柜顶部另一侧角落；

固定温度传感器(1-i)，[i∈(1，6)]相互之间并联，且均与信号接收端口I(3)一端相连，信号接收端口I(3)的另外一端与信号计算服务器(2)的一端相连，信号计算服务器(2)的另外一端与信号接收端口II(4)的一端相连，而信号接收端口II(4)的另一端经过小型电动机(5)与驱动齿轮组(6)的一端相连，驱动齿轮组(6)的另一端与服务器支架组(7)相连。

2.根据权利要求1所述的一种使用服务器支架的数据机房局部热点探测与消除系统的工作方法，其特征在于包括以下过程：

从信号计算服务器(2)发出的信号S1传输给信号接收端口I(3)，在信号接收端口I(3)将信号S1转换为启动信号B-S并传输至固定温度传感器(1-i)，[i∈(1，6)]，此时固定温度传感器(1-i)开启并记录各自温度，固定温度传感器(1-i)，[i∈(1，6)]将各自温度传输至信号计算服务器(2)，在信号计算服务器(2)中，比较固定温度传感器(1-i)，[i∈(1，6)]所传输的温度值，得出最大温度值与极差，当最大温度值大于45℃或极差大于5℃时，信号计算服务器(2)发出G1信号传输至信号接收端口II(4)，在信号接收端口II(4)将G1信号转换为启动信号B-G并传输至小型电动机(5)，小型电动机(5)开启并带动驱动齿轮组(6)运转，驱动齿轮组(6)的运转带动服务器支架组(7)的转动；若最大温度值小于45℃且极差小于等于5℃，则信号计算服务器(2)分别向信号接收端口I(3)和信号接收端口II(4)发送S0和G0信号，此时所有组件保持静止状态。

3.根据权利要求1所述的数据机房热通道局部热点定位系统，其特征在于：

对于固定温度传感器(1-i)，i∈(1，6)，每个机柜有6个固定温度传感器，从上往下距离架空地板的高度分别为：2.4m，1.8m，1.4m，1.0m，0.6m，0.2m。

4.根据权利要求1所述的数据机房热通道局部热点定位系统，其特征在于：

信号计算服务器(2)可以检测机房总信号流的变化，每当信号流增大量大于5％时，信号计算服务器(2)会发送一次信号S1，信号S1为开始信号。

5.根据权利要求1所述的数据机房热通道局部热点定位系统，其特征在于：

服务器支架组(7)的每个支架的底部可拆卸，以适用于2U，4U服务器的放置。

6.根据权利要求1所述的数据机房热通道局部热点定位系统，其特征在于：

服务器支架组(7)每次转动的角度为15°，初始情况下，服务器支架组(7)与水平面平行，且服务器支架组(7)靠近机柜进风口一端被驱动齿轮组(6)固定，只能上下转动。

7.根据权利要求1所述的数据机房热通道局部热点定位系统，其特征在于：

在初始状态下，服务器支架组(7)先向上转动，当角度达到最大值75°时，服务器支架(7)略微向上转动后向水平方向回转。

8.根据权利要求1所述的数据机房热通道局部热点定位系统，其特征在于：

每次服务器支架组(7)转动15°后，会经历1h的数据机房室内环境稳定时间，在此之后，重复权利要求2所述的过程，直到最大温度值小于45℃且极差小于等于5℃，则信号计算服务器(2)分别向信号接收端口I(3)和信号接收端口II(4)发送S0和G0信号，此时所有组件保持静止状态。

9.根据权利要求1所述的数据机房热通道局部热点定位系统，其特征在于：

服务器支架组自水平位置转动到与水平面呈75°为一个周期，当服务器支架组转过一个周期后，最大温度值仍然大于45℃或极差大于5℃，所有组件保持静止状态，信号计算服务器(2)发出警报，机房技术人员调整机房空调温度。