CN108870672B - 一种调节新风机房的温度的系统和方法 - Google Patents
一种调节新风机房的温度的系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种调节新风机房的温度的系统和方法,包括机房、制冷系统、室外传感器、室内传感器和IDC云控制系统,机房设置有新风系统,IDC云控制系统与所有部件连接;室外传感器,收集室外检测数据;室内传感器,收集室内检测数据;IDC云控制系统,根据室外检测数据,室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout,其中,室外相关模糊测度μ(Ai)由历史数据训练得出;根据判决策略决定如果EVAout大于等于室外模糊积分阈值EVAthre,通过新风系统引入新风,否则不会引入新风,启动制冷系统;以及,根据室内检测数据,室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin,根据判决策略决定如果EVAin大于等于室内模糊积分阈值EVA'thre,持续引入新风,否则停止引入新风,启动制冷系统。
Description
技术领域
本发明涉及机房管理技术,特别是指一种调节新风机房的温度的系统和方法。
背景技术
随着移动互联网、物联网和云计算的技术发展,作为信息的重要载体,数据中心数量和规模迅速增长,其能源消耗和运营成本问题日益突出。据统计,数据中心的能源消耗主要包括IT设备、空调系统和电源配套系统几部分,而空调设备一般消耗机房内40%左右的电能。
利用自然新风对机房进行直接制冷,减少空调的工作时间,无疑是一种理想、便捷、高效的节能方式。
现有新风系统的基本原理是:在室外空气温度低于某个阈值时,从室外吸进一定量的冷空气来满足机房设备降温的需求,此时只需要运行新风系统的进、出风的风扇,不需要运行空调设备,由于新风系统的风扇电功率比空调电功率小得多,因此可实现节能。在室外空气温度大于阈值或由于其他客观原因导致不能利用室外空气时,仍使用空调进行制冷降温。
方案一:利用室外温度传感器、新风机内温度传感器、室内温度传感器和新风机内湿度传感器获取相关温湿度参数后,根据温湿度与相关阈值比较,对新风机和空调实施控制,将产生的结果反馈到输入的设定,实现了闭环控制,达到了引入新风,降低能耗的目的。采用的是闭环反馈的自我优化方式进行新风引入控制,只基于提前设定的室外温湿度参数具体阈值,未考虑各维度数据信息之间的关系;该方案新风系统的主要控制参数维度较少,只涉及温度和湿度,未涉及室内外腐蚀度、粉尘颗粒数和用电成本等因素,可能会加大机房设备故障风险。
方案二:利用室外和室内温度传感器、室内湿度传感器获取温度和湿度参数,通过将新风焓值和绝对湿度与设定送风工况的焓值和绝对湿度相比较,从而决定是否引入新风的控制系统,达到满足降低能耗的需求。未考虑成本消耗因素,该方案控制策略只基于提前设定的室外温湿度参数具体阈值,未考虑各维度数据信息之间的关系,该方案未考虑对机房设备影响很大的腐蚀度、粉尘颗粒数等因素,可能会加大机房设备故障风险;
方案三:利用室外传感器和室内传感器获取温度和湿度参数,该系统通过将新风温湿度、腐蚀度与设定阈值相比较,从而决定是否引入新风,并将室内温湿度与阈值相比较,决定是否关闭空调以达到满足降低能耗的需求。但是,未考虑成本消耗因素和粉尘颗粒数因素,只基于提前设定的室外温湿度和腐蚀度阈值进行控制,未考虑各维度数据信息之间的关系。
在云计算、大数据、移动化和社交网络等新兴应用蓬勃发展的时代,越来越多的企业开始拥有自己的数据中心,随着各项业务量的迅速增长、服务器数量的增加,机房的面积及规模也在不断扩大,数据中心的能耗成本也迅速增加,如何降低PUE(数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比),进而降低数据中心能耗成为了最为棘手的需求和问题。
现有新风制冷方案考虑机房环境参数较少,一般未考虑腐蚀、尘埃和能耗等机房环境信息,加大了机房安全隐患,降低节能效率,并一般采用单维度数据门限分别判决,未考虑机房环境多维度信息之间的相互关系对最终是否引入新风的影响,使引入新风节能的效率并未达到综合最优;现有新风制冷方案一般在室外新风质量污染较重的情况下,即不引入新风,未考虑增加化学过滤器情况下室内空气腐蚀可达标的情况,缩短了全年新风引入的时间长度;现有新风制冷方案未借鉴本机房历史环境数据,仅依靠部分实时数据作为新风引入的判决依据。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种调节新风机房的温度的系统和方法,用以实现在保证机房环境安全的基础上,基于多维度数据分析实现新风机房的节能。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供的一种调节新风机房的温度的系统,包括室外传感器、室内传感器和IDC云控制系统,机房设置有新风系统和制冷系统,IDC云控制系统与所有部件连接;
室外传感器,用于收集室外检测数据;
室内传感器,用于收集室内检测数据;
IDC云控制系统,用于根据室外检测数据和室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout;根据判决策略决定如果室外模糊积分值EVAout大于等于室外模糊积分阈值EVAthre,通过新风系统引入新风,否则不会引入新风,并且启动制冷系统;
以及,根据室内检测数据和室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin;根据判决策略决定如果EVAin大于等于室内模糊积分阈值EVA'thre,持续引入新风,否则停止引入新风,启动制冷系统。
所述的新风机房空调系统中,所述IDC云控制系统包括:
模糊积分模块,用于计算非线性积分,计算公式是
所述的新风机房空调系统中,所述新风系统包括:新风预处理组件、初中效过滤器、蒸发器、等焓加湿器、化学过滤器、末级过滤器和混风口;
混风口,用于通过控制开闭比例调节室内空气与新风之间的混合程度。
所述的新风机房空调系统中,
室外传感器包括:室外温度传感器、室外湿度传感器、室外腐蚀度传感器和室外粉尘颗粒传感器;分别采集室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒的数据;
室内传感器包括:室内温度传感器、室内湿度传感器、室内腐蚀度传感器、室内粉尘颗粒传感器,分别采集室内温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒的数据。
所述的新风机房空调系统中,IDC云控制系统包括:
室外温度评价模块,用于当室外采集的实时温度值Y大于等于室外温度阈值F时,评价函数值f是0;当室外采集的实时温度值Y小于室外温度阈值F时,计算出F与Y的差值,F与室外温度最低值Fmin的差值,则评价函数值f等于两者的比值,Fmin取自当地历史数据;
室外湿度评价模块,用于当室外采集的实时湿度值Y大于室外相对湿度最大阈值Hmax时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最大阈值Hmax,且大于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,计算出室外相对湿度最小阈值Hmin与Y的差值,然后计算出差值与Hmin的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
室外腐蚀度评价模块,用于当室外采集的实时腐蚀度值Y大于等于室外腐蚀度阈值C时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时腐蚀度值Y小于室外腐蚀度阈值C时,计算出室外腐蚀度阈值C与Y的差值,则评价函数值f是差值与C的比值;
室外粉尘颗粒评价模块,用于当室外采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室外粉尘颗粒数阈值D时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时粉尘颗粒值Y小于室外粉尘颗粒数阈值D时,计算出室外粉尘颗粒数阈值D与Y的差值,则评价函数值f是差值与D的比值;
当任意一组的评价函数值f为0时,不会引入新风。
所述的新风机房空调系统中,IDC云控制系统包括:
室内温度评价模块,用于当室内采集的实时温度值Y大于等于室内温度阈值F/时,评价函数值f是0;当室内采集的实时温度值Y小于室内温度阈值F/时,计算出F/与Y的差值,则评价函数值f是差值与F/的比值;
室内湿度评价模块,用于当室内采集的实时湿度值Y大于室内相对湿度最大阈值H’max时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最大阈值H'max,且大于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,计算出室内相对湿度最小阈值H'min与Y的差值,然后计算出差值与H'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
室内腐蚀度评价模块,用于当室内采集的实时腐蚀度值Y大于等于室内腐蚀度阈值C'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时腐蚀度值Y小于室内腐蚀度阈值C'时,计算出室内腐蚀度阈值C'与Y的差值,则评价函数值f是差值与C'的比值;
室内粉尘颗粒评价模块,用于当室内采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室内粉尘颗粒数阈值D'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时粉尘颗粒值Y小于室内粉尘颗粒数阈值D'时,计算出室内粉尘颗粒数阈值D'与Y的差值,则评价函数值f是差值与D'的比值;
室内用电评价模块,用于当室内采集的实时制冷系统整体用电Y大于等于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时制冷系统整体用电Y小于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,计算出制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E与室内采集的实时制冷系统整体用电Y的差值,评价函数值f是差值与制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E的比值;
当任意一组评价函数值f为0时,停止引入新风。
一种调节新风机房的温度的方法,应用于机房,机房设置有新风系统和制冷系统,还包括:室外传感器、室内传感器和IDC云控制系统,IDC云控制系统与所有部件连接;
收集室外检测数据;
收集室内检测数据;
根据室外检测数据和室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout;根据判决策略决定如果室外模糊积分值EVAout大于等于室外模糊积分阈值EVAthre,通过新风系统引入新风,否则不会引入新风,并且启动制冷系统;
以及,根据室内检测数据和室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin;根据判决策略决定如果EVAin大于等于室内模糊积分阈值EVA'thre,持续引入新风,否则停止引入新风,启动制冷系统。
所述的方法中,
根据室外检测数据,室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout包括:
根据室内检测数据,室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin包括:
所述的方法中,
所述通过新风系统引入新风包括:通过控制开闭比例调节室内空气与新风混合程度;
所述收集室外检测数据包括:采集室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒;
所述收集室内检测数据包括:采集室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒、引入新风量和能耗数据。
所述的方法中,
计算室外温度的评价函数值f包括:当室外采集的实时温度值Y大于等于室外温度阈值F时,评价函数值f是0;当室外采集的实时温度值Y小于室外温度阈值F时,计算出F与Y的差值,F与室外温度最低值Fmin的差值,则室外温度评价函数值f等于两者的比值,Fmin取自当地历史数据;
计算室外湿度的评价函数值f包括:当室外采集的实时湿度值Y大于室外相对湿度最大阈值Hmax时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最大阈值Hmax,且大于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,计算出室外相对湿度最小阈值Hmin与Y的差值,然后计算出所述差值与Hmin的比值,则室外湿度评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室外腐蚀度的评价函数值f包括:当室外采集的实时腐蚀度值Y大于等于室外腐蚀度阈值C时,室外腐蚀度评价函数值f是0;
当室外采集的实时腐蚀度值Y小于室外腐蚀度阈值C时,计算出室外腐蚀度阈值C与Y的差值,则室外腐蚀度评价函数值f是差值与C的比值;
计算室外粉尘颗粒的评价函数值f包括:当室外采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室外粉尘颗粒数阈值D时,室外粉尘颗粒评价函数值f是0;
当室外采集的实时粉尘颗粒值Y小于室外粉尘颗粒数阈值D时,计算出室外粉尘颗粒数阈值D与Y的差值,则室外粉尘颗粒评价函数值f是差值与D的比值;
当任意一组的评价函数值f为0时,停止引入新风。
所述的方法中,
计算室内温度的评价函数值f包括:当室内采集的实时温度值Y大于等于室内温度阈值F/时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时温度值Y小于等于室内温度最大阈值F'max,且大于等于室内温度最小阈值F'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时温度值Y小于室内温度最小阈值F'min时,计算出室内温度最小阈值F'min与Y的差值,然后计算出差值与F'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室内湿度的评价函数值f包括:当室内采集的实时湿度值Y大于室内相对湿度最大阈值H'max时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最大阈值H'max,且大于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,计算出室内相对湿度最小阈值H'min与Y的差值,然后计算出差值与H'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室内腐蚀度的评价函数值f包括:当室内采集的实时腐蚀度值Y大于等于室内腐蚀度阈值C'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时腐蚀度值Y小于室内腐蚀度阈值C'时,计算出室内腐蚀度阈值C'与Y的差值,则评价函数值f是差值与C'的比值;
计算室内粉尘颗粒的评价函数值f包括:当室内采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室内粉尘颗粒数阈值D'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时粉尘颗粒值Y小于室内粉尘颗粒数阈值D'时,计算出室内粉尘颗粒数阈值D'与Y的差值,则评价函数值f是差值与D'的比值;
计算室内用电的评价函数值f包括:当室内采集的实时制冷系统整体用电Y大于等于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时制冷系统整体用电Y小于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,计算出制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E与室内采集的实时制冷系统整体用电Y的差值,评价函数值f是差值与制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E的比值;
当任意一组评价函数值f为0时,停止引入新风。
与现有技术相比,本发明实施例提供的,至少具有以下有益效果:通过采集室内和室外温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒和能耗数据,与IDC云控制系统交互信息,并通过使用模糊积分方式综合处理多维度数据信息,实现实时策略调整,在保证机房环境安全的基础上,基于多维度数据分析实现新风机房的节能,最大限度的降低能耗。
附图说明
图1为一种基于多维度数据分析的机房新风节能系统结构示意图一;
图2为一种调节新风机房的温度的方法流程示意图;
图3为一种基于多维度数据分析的机房新风节能系统结构示意图二。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
随着数据中心IDC的服务器数量的增加,机房的面积及规模也在不断扩大,其结果是,数据中心的能耗成本也迅速增加。如何降低数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比(PUE),进而降低数据中心的能耗则成为了需要解决的问题。
本发明实施例的基本原理在于:当室外空气满足条件时,从室外吸进一定量的冷空气(新风)对机房设备进行降温,此时通过运行新风系统的进、出风的风扇,不需要空调压缩机满负荷运行,由于新风系统的风扇电功率比空调电功率小的多,因此可实现节能的目的;为了保证引入新风后室内环境仍满足机房要求,对室内温湿度等多项参数也需要引入监控;在室外空气大于阈值或由于其他客观原因导致室内空气不满足条件时,仍使用空调进行机房设备的制冷降温,不引入新风制冷。利用新风作为自然冷源实现数据中心节能的技术,由于其可操作性较强,可应用区域较广,得到了产业界各方的广泛重视。
本发明实施例提供一种调节新风机房的温度的系统,如图1所示,包括机房、制冷系统、室外传感器、室内传感器和IDC云控制系统,机房设置有新风系统,IDC云控制系统与所有部件连接;
室外传感器,用于收集室外检测数据;
室内传感器,用于收集室内检测数据;
IDC云控制系统,用于根据室外检测数据和室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout;根据判决策略决定如果室外模糊积分值EVAout大于等于室外模糊积分阈值EVAthre,通过新风系统引入新风,否则不会引入新风,并且启动制冷系统;
以及,根据室内检测数据和室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin;根据判决策略决定如果EVAin大于等于室内模糊积分阈值EVA'thre,持续引入新风,否则停止引入新风,启动制冷系统。
应用本发明实施例提供的技术,通过采集室内和室外温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒和能耗数据,与IDC云控制系统交互信息,并通过使用模糊积分方式综合处理多维度数据信息,实现实时策略调整,在保证机房环境安全的基础上,基于多维度数据分析实现新风机房的节能,最大限度的降低能耗。
其中,室外相关模糊测度μ(Ai)由历史数据训练得出,室内相关模糊测度μ(Ai)由历史数据训练得出。
IDC云控制系统作为整套系统的中枢和大脑,所有设备均与其相连,在一个优选实施例中,IDC云控制系统包括:
模糊积分模块,用于计算非线性积分,计算公式是
使用IDC云控制系统统一收集、存储和处理机房内外的多维度环境信息,建立历史成本和多维度信息数据库,并在充分考虑各维度数据相互关系的基础上,采用模糊积分控制引入的新风;以及,以降低成本为目标,优化模糊积分相关参数,从而达到闭环自优化。
在一个优选实施例中,所述新风系统包括:新风预处理组件、初中效过滤器、蒸发器、等焓加湿器、化学过滤器、末级过滤器和混风口;
混风口,用于通过控制开闭比例调节室内空气与新风混合程度。
如图3所示,在一个优选实施例中,室外传感器包括:室外温度传感器、室外湿度传感器、室外腐蚀度传感器和室外粉尘颗粒传感器;采集室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒;
室内传感器包括:室内温度传感器、室内湿度传感器、室内腐蚀度传感器、室内粉尘颗粒传感器、风量传感器、功率监控系统和循环过滤系统,采集室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒、引入新风量和能耗数据。
本发明实施例提出了一种使用IDC云控制系统的方式综合处理多维度数据信息,实现实时策略调整,从而使新风节能的效率达到综合最优。
IDC云控制系统收集和处理室外和室内两套环境数据,室外环境采集系统包括室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒传感器;室内环境采集系统包括室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒传感器和能耗数据采集传感器。
不失一般性,通过室外温度传感器、室外湿度传感器、室外腐蚀度传感器和室外粉尘颗粒传感器,IDC云控制系统根据不同的评价函数,针对收集到的室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒数据进行评价。
在一个优选实施例中,IDC云控制系统包括:
室外温度评价模块,用于当室外采集的实时温度值Y大于等于室外温度阈值F时,评价函数值f是0;当室外采集的实时温度值Y小于室外温度阈值F时,计算出F与Y的差值,F与室外温度最低值Fmin的差值,则评价函数值f等于两者的比值,Fmin取自当地历史数据;
室外湿度评价模块,用于当室外采集的实时湿度值Y大于室外相对湿度最大阈值Hmax时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最大阈值Hmax,且大于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,计算出室外相对湿度最小阈值Hmin与Y的差值,然后计算出差值与Hmin的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
室外腐蚀度评价模块,用于当室外采集的实时腐蚀度值Y大于等于室外腐蚀度阈值C时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时腐蚀度值Y小于室外腐蚀度阈值C时,计算出室外腐蚀度阈值C与Y的差值,则评价函数值f是差值与C的比值;
室外粉尘颗粒评价模块,用于当室外采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室外粉尘颗粒数阈值D时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时粉尘颗粒值Y小于室外粉尘颗粒数阈值D时,计算出室外粉尘颗粒数阈值D与Y的差值,则评价函数值f是差值与D的比值;
当任意一组的评价函数值f为0时,不会引入新风。
在一个优选实施例中,对室外温度进行评价具体包括:
Y是室外采集的实时温度值,f是评价函数值,F是室外温度阈值,Fmin是室外温度最低值,取自当地历史数据。
对室外湿度进行评价包括:
Y是室外采集的实时湿度值,f是评价函数值,Hmax是室外相对湿度最大阈值,Hmin是室外相对湿度最小阈值。
对室外腐蚀度评价包括:
对室外粉尘颗粒评价包括:
IDC云控制系统实时观察室外环境数据,以上四组Y值,当任意一组为0时,不会引入新风。
在一个优选实施例中,设定室外模糊积分阈值EVAthre,IDC云控制系统根据判决策略决定是否引入新风:
判决策略是:if EVAout≥EVAthre,引入新风,else EVAout<EVAthre,不会引入新风。
新风系统启动后,不失一般性,采集室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒传感器和能耗数据,IDC云控制系统根据不同的评价函数针对室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒数和能耗数据进行评价。
引入新风后,IDC云控制系统再根据获得的室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒传感器和能耗数据,利用模糊积分判决策略计算出室内模糊积分值,从而动态判断是否保持引入新风;在引入新风过程中,IDC云控制系统一直与室外室内传感器保持周期性的数据交互,并利用相关数据实时计算室外室内模糊积分值,一旦此两模糊积分值中任意一个不满足新风引入策略,立即停止新风引入,完全启动压缩机制冷。
在一个优选实施例中,IDC云控制系统包括:
室内温度评价模块,用于当室内采集的实时温度值Y大于等于室内温度阈值F/时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时温度值Y小于等于室内温度最大阈值F'max,且大于等于室内温度最小阈值F'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时温度值Y小于室内温度最小阈值F'min时,计算出室内温度最小阈值F'min与Y的差值,然后计算出差值与F'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
室内湿度评价模块,用于当室内采集的实时湿度值Y大于室内相对湿度最大阈值H’max时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最大阈值H'max,且大于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值H'max时,计算出室外相对湿度最小阈值H'max与Y的差值,然后计算出差值与H'max的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
室内腐蚀度评价模块,用于当室内采集的实时腐蚀度值Y大于等于室内腐蚀度阈值C'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时腐蚀度值Y小于室内腐蚀度阈值C'时,计算出室内腐蚀度阈值C'与Y的差值,则评价函数值f是差值与C'的比值;
室内粉尘颗粒评价模块,用于当室内采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室内粉尘颗粒数阈值D'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时粉尘颗粒值Y小于室内粉尘颗粒数阈值D'时,计算出室内粉尘颗粒数阈值D'与Y的差值,则评价函数值f是差值与D'的比值;
室内用电评价模块,用于当室内采集的实时制冷系统整体用电Y大于等于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时制冷系统整体用电Y小于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,计算出制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E与室内采集的实时制冷系统整体用电Y的差值,评价函数值f是差值与制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E的比值;
当任意一组评价函数值f为0时,停止引入新风。
在一个优选实施例中,对室内温度评价具体包括:
if Y≥F',then f=0,
elseif F'min≤Y≤F'max,then f=1
Y是室内采集的实时温度值,f是评价函数值,F'max是室内温度最大门限值,F'min是室内温度最小门限值。
在一个优选实施例中,对室内湿度评价具体包括:
if Y>H'max,then f=0
else if H'max≥Y≥H'min,then f=1
Y是室内采集的实时湿度值,f是评价函数值,H'max是室内相对湿度最大阈值,H'min是室内相对湿度最小阈值。
在一个优选实施例中,对室内腐蚀度评价具体包括:
在一个优选实施例中,对室内粉尘颗粒评价具体包括:
Y是室内采集的实时粉尘颗粒值,f是评价函数值,D'是室内粉尘颗粒数阈值。
在一个优选实施例中,对室内制冷系统整体用电评价具体包括:
Y是室内采集的实时制冷系统整体用电,包括进排风风机和压缩机功率等,f是评价函数值,E是室内制冷系统整体用电阈值,E等于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率,Emin是最优功率,等于完全采用新风制冷的理论最低功率值。
IDC云控制系统实时观察室内环境数据,以上五组Y值,当任意一组为0时,停止引入新风。
在一个优选实施例中,设定室内模糊积分阈值EVA'thre,IDC云控制系统根据判决策略决定是否保持引入新风:
判决策略:if EVAin≥EVA'thre保持引入新风,else EVAin<EVA'thre不会引入新风。
IDC云控制系统实时获取室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒的数据,利用模糊积分判决策略计算室外环境模糊积分值,从而决定是否引入新风。引入新风之后,IDC云控制系统再根据获得的室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒数值和能耗数据,利用模糊积分判决策略计算出室内模糊积分值,从而动态判断是否保持持续地引入新风;在引入新风过程中,IDC云控制系统一直与室外传感器、室内传感器保持周期性的数据交互,并利用相关数据实时计算室外、室内模糊积分值,一旦此两模糊积分值中任意一个不满足新风引入策略,立即停止新风引入,完全启动压缩机制冷。
本发明实施例提供一种调节新风机房的温度的方法,应用于机房,机房设置有新风系统和制冷系统,如图1所示,包括:室外传感器、室内传感器和IDC云控制系统,IDC云控制系统与所有部件连接;如图2所示,方法包括:
步骤201,收集室外检测数据;收集室内检测数据;
步骤202,根据室外检测数据,室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout,其中,室外相关模糊测度μ(Ai)由历史数据训练得出;根据判决策略决定如果大于等于室外模糊积分阈值EVAthre,通过新风系统引入新风,否则不会引入新风,启动制冷系统;
步骤203,以及,根据室内检测数据,室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin,其中,室内相关模糊测度μ(Ai)由历史数据训练得出;根据判决策略决定如果大于等于室内模糊积分阈值EVA'thre,持续引入新风,否则停止引入新风,启动制冷系统。
应用本发明实施例提供的技术,通过采集室内和室外温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒和能耗数据,与IDC云控制系统交互信息,并通过使用模糊积分方式综合处理多维度数据信息,实现实时策略调整,保证机房系统能在保证机房环境安全的基础上,最大限度的降低能耗。
新风系统包括进风系统和排风系统,所述新风系统包括:新风预处理组件、初中效过滤器、蒸发器、等焓加湿器、化学过滤器和末级过滤器;还包括混风口,可通过控制混风口开闭比例调节室内空气与新风混合程度。
在一个优选实施例中,
根据室外检测数据,室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout包括:
根据室内检测数据,室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin包括:
在一个优选实施例中,通过新风系统引入新风包括:通过控制开闭比例调节室内空气与新风混合程度;
收集室外检测数据包括:采集室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒;
收集室内检测数据包括:采集室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒、引入新风量和能耗数据。
在一个优选实施例中,计算室外温度的评价函数值f包括:当室外采集的实时温度值Y大于等于室外温度阈值F时,评价函数值f是0;当室外采集的实时温度值Y小于室外温度阈值F时,计算出F与Y的差值,F与室外温度最低值Fmin的差值,则评价函数值f等于两者的比值,Fmin取自当地历史数据;
计算室外湿度的评价函数值f包括:当室外采集的实时湿度值Y大于室外相对湿度最大阈值Hmax时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最大阈值Hmax,且大于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,计算出室外相对湿度最小阈值Hmin与Y的差值,然后计算出差值与Hmin的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室外腐蚀度的评价函数值f包括:当室外采集的实时腐蚀度值Y大于等于室外腐蚀度阈值C时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时腐蚀度值Y小于室外腐蚀度阈值C时,计算出室外腐蚀度阈值C与Y的差值,则评价函数值f是差值与C的比值;
计算室外粉尘颗粒的评价函数值f包括:当室外采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室外粉尘颗粒数阈值D时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时粉尘颗粒值Y小于室外粉尘颗粒数阈值D时,计算出室外粉尘颗粒数阈值D与Y的差值,则评价函数值f是差值与D的比值;
当任意一组的评价函数值f为0时,不会引入新风。
计算室外温度的评价函数值f包括:当室外采集的实时温度值Y大于等于室外温度阈值F时,评价函数值f是0;当室外采集的实时温度值Y小于室外温度阈值F时,计算出F与Y的差值,F与室外温度最低值Fmin的差值,则评价函数值f等于两者的比值,Fmin取自当地历史数据;
计算室外湿度的评价函数值f包括:当室外采集的实时湿度值Y大于室外相对湿度最大阈值Hmax时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最大阈值Hmax,且大于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,计算出室外相对湿度最小阈值Hmin与Y的差值,然后计算出差值与Hmin的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室外腐蚀度的评价函数值f包括:当室外采集的实时腐蚀度值Y大于等于室外腐蚀度阈值C时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时腐蚀度值Y小于室外腐蚀度阈值C时,计算出室外腐蚀度阈值C与Y的差值,则评价函数值f是差值与C的比值;
计算室外粉尘颗粒的评价函数值f包括:当室外采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室外粉尘颗粒数阈值D时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时粉尘颗粒值Y小于室外粉尘颗粒数阈值D时,计算出室外粉尘颗粒数阈值D与Y的差值,则评价函数值f是差值与D的比值;
当任意一组的评价函数值f为0时,不会引入新风。
在一个优选实施例中,计算室内温度的评价函数值f包括:当室内采集的实时温度值Y大于等于室内温度阈值F/时,评价函数值f是0;当室内采集的实时温度值Y小于室内温度阈值F/时,计算出F/与Y的差值,则评价函数值f是差值与F/的比值;
计算室内湿度的评价函数值f包括:当室内采集的实时湿度值Y大于室内相对湿度最大阈值H'max时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时温度值Y小于等于室内相对湿度最大阈值F'max,且大于等于室内温度最小阈值F'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时温度值Y小于室内温度阈值F'min时,计算出室内最小温度阀值F'min与Y的差值,然后计算出差值与F'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最小阈值H'max时,计算出室内相对湿度最小阈值H'max与Y的差值,然后计算出差值与H'max的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室内腐蚀度的评价函数值f包括:当室内采集的实时腐蚀度值Y大于等于室内腐蚀度阈值C'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时腐蚀度值Y小于室内腐蚀度阈值C'时,计算出室内腐蚀度阈值C'与Y的差值,则评价函数值f是差值与C'的比值;
计算室内粉尘颗粒的评价函数值f包括:当室内采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室内粉尘颗粒数阈值D'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时粉尘颗粒值Y小于室内粉尘颗粒数阈值D'时,计算出室内粉尘颗粒数阈值D'与Y的差值,则评价函数值f是差值与D'的比值;
计算室内用电的评价函数值f包括:当室内采集的实时制冷系统整体用电Y大于等于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时制冷系统整体用电Y小于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,计算出制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E与室内采集的实时制冷系统整体用电Y的差值,评价函数值f是差值与制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E的比值;
当任意一组评价函数值f为0时,停止引入新风。
在引入新风之前,IDC云控制系统实时获取室外温度、室外湿度、室外腐蚀度和室外粉尘颗粒的数据,利用模糊积分判决策略计算室外环境模糊积分值,从而决定是否引入新风。引入新风之后,IDC云控制系统再根据获得的室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒数值和能耗数据,利用模糊积分判决策略计算出室内模糊积分值,从而动态判断是否保持持续地引入新风;在引入新风过程中,IDC云控制系统一直与室外传感器、室内传感器保持周期性的数据交互,并利用相关数据实时计算室外、室内模糊积分值,一旦此两模糊积分值中任意一个不满足新风引入策略,立即停止新风引入,完全启动压缩机制冷。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
另外,本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中,应理解,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种调节新风机房的温度的系统,其特征在于,包括室外传感器、室内传感器和IDC云控制系统,机房设置有新风系统和制冷系统,IDC云控制系统与所有部件连接;
室外传感器,用于收集室外检测数据;
室内传感器,用于收集室内检测数据;
IDC云控制系统,用于统一收集、存储和处理机房内外的多维度环境信息,建立历史成本和多维度信息数据库,以及,根据室外检测数据和室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout;根据判决策略决定如果室外模糊积分值EVAout大于等于室外模糊积分阈值EVAthre,通过新风系统引入新风,否则不会引入新风,并且启动制冷系统;
以及,根据室内检测数据和室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin;根据判决策略决定如果EVAin大于等于室内模糊积分阈值EVA'thre,持续引入新风,否则停止引入新风,启动制冷系统;
IDC云控制系统包括:
3.如权利要求1所述的调节新风机房的温度的系统,其特征在于,所述新风系统包括:新风预处理组件、初中效过滤器、蒸发器、等焓加湿器、化学过滤器、末级过滤器和混风口;
混风口,用于通过控制开闭比例调节室内空气与新风之间的混合程度。
4.如权利要求1所述的调节新风机房的温度的系统,其特征在于,
室外传感器包括:室外温度传感器、室外湿度传感器、室外腐蚀度传感器和室外粉尘颗粒传感器;分别采集室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒的数据;
室内传感器包括:室内温度传感器、室内湿度传感器、室内腐蚀度传感器、室内粉尘颗粒传感器,分别采集室内温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒的数据。
5.如权利要求1所述的调节新风机房的温度的系统,其特征在于,IDC云控制系统包括:
室外温度评价模块,用于当室外采集的实时温度值Y大于等于室外温度阈值F时,评价函数值f是0;当室外采集的实时温度值Y小于室外温度阈值F时,计算出F与Y的差值,F与室外温度最低值Fmin的差值,则评价函数值f等于两者的比值,Fmin取自当地历史数据;
室外湿度评价模块,用于当室外采集的实时湿度值Y大于室外相对湿度最大阈值Hmax时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最大阈值Hmax,且大于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,计算出室外相对湿度最小阈值Hmin与Y的差值,然后计算出差值与Hmin的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
室外腐蚀度评价模块,用于当室外采集的实时腐蚀度值Y大于等于室外腐蚀度阈值C时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时腐蚀度值Y小于室外腐蚀度阈值C时,计算出室外腐蚀度阈值C与Y的差值,则评价函数值f是差值与C的比值;
室外粉尘颗粒评价模块,用于当室外采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室外粉尘颗粒数阈值D时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时粉尘颗粒值Y小于室外粉尘颗粒数阈值D时,计算出室外粉尘颗粒数阈值D与Y的差值,则评价函数值f是差值与D的比值;
当任意一组的评价函数值f为0时,不会引入新风。
6.如权利要求1所述的调节新风机房的温度的系统,其特征在于,IDC云控制系统包括:
室内温度评价模块,用于当室内采集的实时温度值Y大于等于室内温度阈值F/时,评价函数值f是0;当室内采集的实时温度值Y小于室内温度阈值F/时,计算出F/与Y的差值,则评价函数值f是差值与F/的比值;
室内湿度评价模块,用于当室内采集的实时湿度值Y大于室内相对湿度最大阈值H′max时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最大阈值H'max,且大于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,计算出室内相对湿度最小阈值H'min与Y的差值,然后计算出差值与H'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
室内腐蚀度评价模块,用于当室内采集的实时腐蚀度值Y大于等于室内腐蚀度阈值C'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时腐蚀度值Y小于室内腐蚀度阈值C'时,计算出室内腐蚀度阈值C'与Y的差值,则评价函数值f是差值与C'的比值;
室内粉尘颗粒评价模块,用于当室内采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室内粉尘颗粒数阈值D'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时粉尘颗粒值Y小于室内粉尘颗粒数阈值D'时,计算出室内粉尘颗粒数阈值D'与Y的差值,则评价函数值f是差值与D'的比值;
室内用电评价模块,用于当室内采集的实时制冷系统整体用电Y大于等于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时制冷系统整体用电Y小于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,计算出制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E与室内采集的实时制冷系统整体用电Y的差值,评价函数值f是差值与制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E的比值;
当任意一组评价函数值f为0时,停止引入新风。
7.一种调节新风机房的温度的方法,其特征在于,应用于机房,机房设置有新风系统和制冷系统,还包括:室外传感器、室内传感器和IDC云控制系统,IDC云控制系统与所有部件连接,统一收集、存储和处理机房内外的多维度环境信息,建立历史成本和多维度信息数据库;
收集室外检测数据;
收集室内检测数据;
根据室外检测数据和室外相关模糊测度μ(Ai),计算出室外模糊积分值EVAout;根据判决策略决定如果室外模糊积分值EVAout大于等于室外模糊积分阈值EVAthre,通过新风系统引入新风,否则不会引入新风,并且启动制冷系统;
以及,根据室内检测数据和室内相关模糊测度μ(Ai),计算出室内模糊积分值EVAin;根据判决策略决定如果EVAin大于等于室内模糊积分阈值EVA'thre,持续引入新风,否则停止引入新风,启动制冷系统;
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,
所述通过新风系统引入新风包括:通过控制开闭比例调节室内空气与新风混合程度;
所述收集室外检测数据包括:采集室外温度、湿度、腐蚀度和粉尘颗粒;
所述收集室内检测数据包括:采集室内温度、湿度、腐蚀度、粉尘颗粒、引入新风量和能耗数据。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,
计算室外温度的评价函数值f包括:当室外采集的实时温度值Y大于等于室外温度阈值F时,评价函数值f是0;当室外采集的实时温度值Y小于室外温度阈值F时,计算出F与Y的差值,F与室外温度最低值Fmin的差值,则室外温度评价函数值f等于两者的比值,Fmin取自当地历史数据;
计算室外湿度的评价函数值f包括:当室外采集的实时湿度值Y大于室外相对湿度最大阈值Hmax时,评价函数值f是0;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最大阈值Hmax,且大于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,评价函数值f是1;
当室外采集的实时湿度值Y小于等于室外相对湿度最小阈值Hmin时,计算出室外相对湿度最小阈值Hmin与Y的差值,然后计算出所述差值与Hmin的比值,则室外湿度评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室外腐蚀度的评价函数值f包括:当室外采集的实时腐蚀度值Y大于等于室外腐蚀度阈值C时,室外腐蚀度评价函数值f是0;
当室外采集的实时腐蚀度值Y小于室外腐蚀度阈值C时,计算出室外腐蚀度阈值C与Y的差值,则室外腐蚀度评价函数值f是差值与C的比值;
计算室外粉尘颗粒的评价函数值f包括:当室外采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室外粉尘颗粒数阈值D时,室外粉尘颗粒评价函数值f是0;
当室外采集的实时粉尘颗粒值Y小于室外粉尘颗粒数阈值D时,计算出室外粉尘颗粒数阈值D与Y的差值,则室外粉尘颗粒评价函数值f是差值与D的比值;
当任意一组的评价函数值f为0时,停止引入新风。
11.如权利要求7所述的方法,其特征在于,
计算室内温度的评价函数值f包括:当室内采集的实时温度值Y大于等于室内温度阈值F/时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时温度值Y小于等于室内温度最大阈值F'max,且大于等于室内温度最小阈值F'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时温度值Y小于室内温度最小阈值F'min时,计算出室内温度最小阈值F'min与Y的差值,然后计算出差值与F'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室内湿度的评价函数值f包括:当室内采集的实时湿度值Y大于室内相对湿度最大阈值H'max时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最大阈值H'max,且大于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,评价函数值f是1;
当室内采集的实时湿度值Y小于等于室内相对湿度最小阈值H'min时,计算出室内相对湿度最小阈值H'min与Y的差值,然后计算出差值与H'min的比值,则评价函数值f是1与所述比值的差值;
计算室内腐蚀度的评价函数值f包括:当室内采集的实时腐蚀度值Y大于等于室内腐蚀度阈值C'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时腐蚀度值Y小于室内腐蚀度阈值C'时,计算出室内腐蚀度阈值C'与Y的差值,则评价函数值f是差值与C'的比值;
计算室内粉尘颗粒的评价函数值f包括:当室内采集的实时粉尘颗粒值Y大于等于室内粉尘颗粒数阈值D'时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时粉尘颗粒值Y小于室内粉尘颗粒数阈值D'时,计算出室内粉尘颗粒数阈值D'与Y的差值,则评价函数值f是差值与D'的比值;
计算室内用电的评价函数值f包括:当室内采集的实时制冷系统整体用电Y大于等于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,评价函数值f是0;
当室内采集的实时制冷系统整体用电Y小于制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E时,计算出制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E与室内采集的实时制冷系统整体用电Y的差值,评价函数值f是差值与制冷系统完全使用压缩机制冷整体所需功率E的比值;
当任意一组评价函数值f为0时,停止引入新风。
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