CN109490228A - 一种服务器机柜控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于服务器机柜控制技术领域，公开了一种服务器机柜控制系统及控制方法，服务器机柜控制系统包括：供电模块、温湿度检测模块、视频监控模块、噪声监测、主控模块、网络通信模块、风扇调速模块、数据存储模块、显示模块。本发明通过噪声监测实现了对机柜式服务器噪声值的实时监控，服务器噪声值是服务器运行稳定性的重要指标，具有实时监控功能的机柜式服务器提高了产品的市场竞争力；同时，通过风扇调速模块分依据风扇调速值对风扇进行调速，通过这种自动调整的方法，适用于各种配置的服务器机柜，无需针对不同配置的服务器单独制定风扇调速曲线，从而提高风扇调速开发工作的效率。

Description

一种服务器机柜控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于服务器机柜控制技术领域，尤其涉及一种服务器机柜控制系统及控制方法。

背景技术

服务器，也称伺服器，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。然而，现有服务器机柜控制系统不具备噪声测量条件，且服务器噪声值随着服务器风扇转速的变化而变化，目前缺少对服务器实时噪声值进行监测的方法；同时，由于服务器的访问用户多，数据处理量大，所以服务器在运行过程中会产生大量的热，如果散热不及时，将导致服务器由于温度过高而损坏，针对不同配置的柜式服务器都要制定与之相对应的调速曲线，在风扇调速方面的代码开发工作量很大，开发工作效率较低。

光学投影断层成像(Optical projection tomography,OPT)是一种新型的高分辨率三维分子影像成像技术，其成像原理和X射线计算机断层成像的原理类似。OPT可获得扫描物品结构像，实现特性成像，并且设备成本低，使用方便。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有服务器机柜控制系统不具备噪声测量条件，且服务器噪声值随着服务器风扇转速的变化而变化，目前缺少对服务器实时噪声值进行监测的方法；同时，由于服务器的访问用户多，数据处理量大，所以服务器在运行过程中会产生大量的热，如果散热不及时，将导致服务器由于温度过高而损坏，针对不同配置的柜式服务器都要制定与之相对应的调速曲线，在风扇调速方面的代码开发工作量很大，开发工作效率较低。

OPT成像由于服务器机柜未经处理，因此存在光子散射问题。常规的OPT成像算法只考虑服务器机柜对光子的吸收特性，也只能重建光子的吸收系数不能重建光子的散射系数。当采用OPT技术进行成像时，散射的影响不可忽略，并且会和光子的吸收特性混合在一起，从而导致传统的OPT成像空间分辨率的降低以及重建结果的不准确。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种服务器机柜控制系统及控制方法。

本发明是这样实现的，一种服务器机柜控制方法，所述服务器机柜控制方法包括：

利用实时监控服务器机柜工作状态，结合OPT成像模型，分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量；采用重建算法从弹道传输分量中重建服务器机柜工作状态的衰减系数，从一次散射分量中重建服务器机柜工作状态的散射系数；再利用散射系数空间分布，获得服务器机柜工作状态信息；

利用传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；采用非线性最小二乘法进行曲线拟合，得到功率谱模型中的参数初值，并编写正则方程组对参数进行修正，最终得到满足既定要求的参数；再根据信号功率谱与其相位噪声幂律模型的关系，将求得的参数代入相位噪声幂律模型中，进而得到被测信号的相位噪声测量结果；

进一步，采用非线性最小二乘法确定参数初值的方法具体包括：

依据式采用非线性最小二乘法，确定参数的初值，取即需要选择a_β的初值，将式表示为如下的矩阵形式：

FA＝S；

其中：

A＝[a₀ a₁ … a₄]^T S＝[S₀ S₁ … S₄]^T；

矩阵F中所要用的数据点是从N个{(f_i,S_i)}i＝1,2,…,N中选取五个频率点，选取的数值应保证矩阵F是满秩可逆；

由此得表示参数a_β初值的矩阵A的初值为：

以为初始值进行迭代对矩阵A的值进行估计，l表示迭代次数，此时l＝0；

所述参数估计的误差 由以下方程估算：

其中系数和为：

其中S_k表示频率f_k处的功率谱测量值，表示频率f_k处对应的功率谱的第l次迭代值，即：

所述噪声模型参数估计的判断方法为：

判断如不满足误差要求，令：

l＝l+1；

并将修正后的和对应的功率谱测量数据代入正则方程组进行求解，得到各参数的修正值重新判断直至误差满足测量要求或达到设定的迭代次数。

满足误差要求，则将参数值作为的值代入式中，即得到被测信号的相位噪声，并由此绘制相位噪声曲线；

测量弹道传输分量和一次散射传输分量中，

表示Γ-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离，则：

其中为处的辐射度，表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度，量纲是W/(m².Sr)；K₀为引入的光子弹道传播算子，表示服务器机柜在处工作状态的总的衰减系数，表示服务器机柜的吸收系数，表示散射系数；

再定义：

其中K为引入的光子散射传播算子，为归一化的散射相位函数，表示光子从方向散射到方向的概率，满足dΩ′表示单位方向矢量对应的立体角微元；定义m₀＝K₀g_in，则有n_n+1＝Km_n(n≥0)，从而在处的总的辐射率为：

其中m_n表示经n次散射到达的辐射度分量；当光子在扩散区域传播时，K的谱半径ρ(K)值接近1，当光子在弱散射区域传播时，ρ(K)≤1，在此种情况下，当n→∞时，快速收敛；

然后，在输出边界Γ⁺上描述摄像器接收到的数据总量g_out，即从而：

其中A是描述光子传输的矩阵，A₀、A₁和A₂分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分，定义g₀＝A₀g_in，g₁＝A₁g_in分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量，则知：

入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值，取系数k的取值由相位函数确定，同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量，则有：

计算重建衰减系数包括：

在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对服务器机柜g_in进行照射，通过摄像器采集无样品遮挡的照射光测得入射光强度；对 两边同除以g_in并取负对数，则：

采集到360度的测量数据G₀后，采用精确高效的滤波反投影重建算法实现逆Radon变换即计算出衰减系数，即μ_t＝FBP(G₀)；

所述重建散射系数由公式g₁包含了OPT成像中散射的影响，当从某一确定的角度采集数据g₁时，和的散射夹角确定，系数k为一个确定的常数；两边同除以kg_in，则有：

由上式知为散射系数延方向的加权Radon变换，所加权值ω₁(t)和ω₂(t)均是与衰减系数有关的函数，将离散化并以矩阵的形式表示如下：

Wμ_s＝G₁；

其中W表示离散化后的权值矩阵，μ_s和G₁分别表示散射系数矢量和不同角度测量得到的归一化测量矢量，利用带罚函数的加权最小二乘准则建立如下的目标函数：

其中表达式的第一项是似然函数的近似表达形式，第二项R(μ_s)为正则项，通常根据图像的先验信息构造而成，β为正则化因子，矩阵C为协方差矩阵；以n_i表示探测器检测到的散射光子数，对应的协方差矩阵表示为：

利用最优化方法对Φ(μ_s)的目标函数求解，即求出散射系数：

μ_s＝arg minΦ(μ_s)。

所述服务器机柜控制方法具体包括：

步骤一，通过供电模块为服务器机柜控制系统供电；通过温湿度检测模块利用温度传感器、湿度传感器实时检测服务器机柜温度、湿度数据信息；

步骤二，通过视频监控模块利用摄像器实时监控服务器机柜工作状态；通过噪声监测利用传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；

步骤三，主控模块通过网络通信模块利用网络接口连接网络进行网络数据通信操作；

步骤四，通过风扇调速模块利用风扇控制电路调节风扇转速；

步骤五，通过数据存储模块利用存储器存储采集的温度、湿度、视频、噪声数据信息；并通过显示模块利用显示器显示采集的数据信息。

进一步，噪声监测方法包括：

(1)搭建声压函数获取装置的测试环境；

(2)通过传声器测量4U治具的测试风扇单元在不同占空比的PWM输入信号控制下的声压值；

(3)拟合出4U治具的测试风扇单元的声压值Lp与风扇PWM输入信号占空比的对应关系Lp＝f(占空比)；

(4)通过噪声监测装置实时监测机柜式服务器的噪声值；

所述步骤(4)具体包括如下步骤：

步骤(4-1).每个节点中板获取对应风扇单元的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-2).机柜服务器管理模块RMC获取上半柜的上节点中板在位信息及上半柜的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-3).机柜服务器管理模块RMC获取下半柜的下节点中板在位信息及下半柜的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-4).机柜服务器管理模块RMC根据噪声叠加原理分别计算出上半柜风扇单元的声压值、下半柜风扇单元的声压值以及机柜式服务器的整体噪声值；

所述步骤(4-4)的具体步骤如下：设定n为下半柜的风扇单元的数量，m为上半柜的风扇单元的数量，Lp下为下半柜的声压值，Lp上为上半柜的声压值，Lp总为整体噪声值；

Lp下＝f(下半柜占空比)+10lgn；

Lp上＝f(上半柜占空比)+10lgm；

Lp总＝10lg(10^Lp下/10+10^Lp上/10)＝10lg(10^{f(下半柜占空比)/10+lgn}+10^{f(上半柜占空比)+lgm})。

进一步，风扇调速调节方法包括：

1)采集服务器机柜内各个风扇的运行信息；

2)采集服务器机柜内各个机柜节点的运行信息；

3)根据各个风扇的运行信息和各个机柜节点的运行信息，计算风扇调速值；

4)根据计算的风扇调速值，由风扇控制板对各个风扇进行调速；

所述根据各个风扇的运行信息和各个机柜节点的运行信息计算风扇调速值包括：

对于任意一个第一风扇控制板，根据第一风扇控制板对应的各个风扇的运行信息，以及第一风扇控制板对应的各个机柜节点的运行信息，计算对应于该第一风扇控制板的第一风扇调速值；

所述根据计算的风扇调速值由风扇控制板对各个风扇进行调速包括：

对于任意一个第一风扇控制板，第一风扇控制根据第一风扇调速值对自身对应的各个风扇进行调速；

所述第一风扇控制根据自身对应的各个风扇的运行信息，以及自身对应的各个机柜节点的运行信息，计算对应于该第一风扇控制板的第一风扇调速值包括：

对于所述第一风扇控制板对应的每一个机柜节点，利用第一风扇控制板对应的各个风扇的运行信息以及该机柜节点的运行信息，计算出对应于该机柜节点的风扇调速值，对于第一风扇控制板对应的各个机柜节点，将机柜节点对应的最大的风扇调速值确定为所述第一风扇调速值。

本发明另一目的在于提供一种服务器机柜控制程序，所述服务器机柜控制程序实现所述的服务器机柜控制方法。

本发明另一目的在于提供一种终端，所述终端至少搭载实现所述服务器机柜控制方法的服务器。

本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的服务器机柜控制方法。

本发明另一目的在于提供一种服务器机柜控制系统，所述服务器机柜控制系统包括：

供电模块，与主控模块连接，用于为服务器机柜控制系统供电；

温湿度检测模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器、湿度传感器实时检测服务器机柜温度、湿度数据信息；

视频监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像器实时监控服务器机柜工作状态；

噪声监测，与主控模块连接，用于通过传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；

主控模块，与供电模块、温湿度检测模块、视频监控模块、噪声监测、网络通信模块、风扇调速模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

网络通信模块，与主控模块连接，用于通过网络接口连接网络进行网络数据通信操作；

风扇调速模块，与主控模块连接，用于通过风扇控制电路调节风扇转速；

数据存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储采集的温度、湿度、视频、噪声数据信息；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的服务器机柜的温度、湿度、视频、噪声数据信息。

本发明另一目的在于提供一种至少搭载所述服务器机柜控制系统的服务器机柜。

本发明的优点及积极效果为：

本发明通过噪声监测实现了对机柜式服务器噪声值的实时监控，服务器噪声值是服务器运行稳定性的重要指标，具有实时监控功能的机柜式服务器提高了产品的市场竞争力；同时，通过风扇调速模块分别采集服务器机柜内各个风扇和各个机柜节点的运行信息，根据各个风扇的运行信息和各个机柜节点的运行信息，计算风扇调速值，根据计算所得风扇调速值，对服务器机柜内各个风扇进行调速，通过这种风扇调速方法，实时采集风扇和机柜节点的运行信息，根据运行信息确定风扇调速值，依据风扇调速值对风扇进行调速，通过这种自动调整的方法，适用于各种配置的服务器机柜，无需针对不同配置的服务器单独制定风扇调速曲线，从而提高风扇调速开发工作的效率。

本发明在OPT成像方面，提出了同时重建吸收系数和散射系数的有效方法。针对OPT成像存在弱散射的问题，结合OPT成像数据采集的自身特点，构建相应的数学模型，并通过额外测量一组与入射光保持一定倾斜角度的数据的方法，对弹道传输分量和一次散射传输分量进行分离，进而实现服务器机柜吸收系数和散射系数的三维重建，从而既可以有效解决OPT成像存在的散射问题；提高OPT成像质量，同时更丰富了OPT技术提供的信息量，使得OPT技术可以从吸收系数和散射系数两个角度描述服务器机柜工作状态。

本发明方法利用振荡器信号功率谱与其相位噪声幂律谱模型的关系，通过非线性最小二乘法实现参数计算，从而基于相位噪声数学模型实现了振荡器信号相位噪声测量。本发明的方法相对于现有相位噪声测量方法的主要优势是回避了硬件相位噪声提取电路对测量性能的影响。本发明的方法相对于现有相位噪声测量方法的主要优势是回避了硬件相位噪声提取电路对测量性能的影响。

附图说明

图1是本发明实施提供的服务器机柜控制方法流程图。

图2是本发明实施提供的服务器机柜控制系统结构图。

图中：1、供电模块；2、温湿度检测模块；3、视频监控模块；4、噪声监测；5、主控模块；6、网络通信模块；7、风扇调速模块；8、数据存储模块；9、显示模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例提供的服务器机柜控制方法，包括以下步骤：

S101，通过供电模块为服务器机柜控制系统供电；通过温湿度检测模块利用温度传感器、湿度传感器实时检测服务器机柜温度、湿度数据信息；

S102，通过视频监控模块利用摄像器实时监控服务器机柜工作状态；通过噪声监测利用传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；

S103，主控模块通过网络通信模块利用网络接口连接网络进行网络数据通信操作；

S104，通过风扇调速模块利用风扇控制电路调节风扇转速；

S105，通过数据存储模块利用存储器存储采集的温度、湿度、视频、噪声数据信息；并通过显示模块利用显示器显示采集的数据信息。

如图2所示，本发明实施例提供的服务器机柜控制系统，包括：供电模块1、温湿度检测模块2、视频监控模块3、噪声监测4、主控模块5、网络通信模块6、风扇调速模块7、数据存储模块8、显示模块9。

供电模块1，与主控模块5连接，用于为服务器机柜控制系统供电；

温湿度检测模块2，与主控模块5连接，用于通过温度传感器、湿度传感器实时检测服务器机柜温度、湿度数据信息；

视频监控模块3，与主控模块5连接，用于通过摄像器实时监控服务器机柜工作状态；

噪声监测4，与主控模块5连接，用于通过传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；

主控模块5，与供电模块1、温湿度检测模块2、视频监控模块3、噪声监测4、网络通信模块6、风扇调速模块7、数据存储模块8、显示模块9连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

网络通信模块6，与主控模块5连接，用于通过网络接口连接网络进行网络数据通信操作；

风扇调速模块7，与主控模块5连接，用于通过风扇控制电路调节风扇转速；

数据存储模块8，与主控模块5连接，用于通过存储器存储采集的温度、湿度、视频、噪声数据信息；

显示模块9，与主控模块5连接，用于通过显示器显示采集的服务器机柜的温度、湿度、视频、噪声数据信息。

本发明提供的噪声监测4监测方法如下：

(1)搭建声压函数获取装置的测试环境；

(2)通过传声器测量4U治具的测试风扇单元在不同占空比的PWM输入信号控制下的声压值；

(3)拟合出4U治具的测试风扇单元的声压值Lp与风扇PWM输入信号占空比的对应关系Lp＝f(占空比)；

(4)通过噪声监测装置实时监测机柜式服务器的噪声值。

本发明提供的步骤(4)具体包括如下步骤：

步骤(4-1).每个节点中板获取对应风扇单元的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-2).机柜服务器管理模块RMC获取上半柜的上节点中板在位信息及上半柜的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-3).机柜服务器管理模块RMC获取下半柜的下节点中板在位信息及下半柜的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-4).机柜服务器管理模块RMC根据噪声叠加原理分别计算出上半柜风扇单元的声压值、下半柜风扇单元的声压值以及机柜式服务器的整体噪声值。

本发明提供的步骤(4-4)的具体步骤如下：设定n为下半柜的风扇单元的数量，m为上半柜的风扇单元的数量，Lp下为下半柜的声压值，Lp上为上半柜的声压值，Lp总为整体噪声值；

Lp下＝f(下半柜占空比)+10lgn；

Lp上＝f(上半柜占空比)+10lgm；

Lp总＝10lg(10^Lp下/10+10^Lp上/10)＝10lg(10^{f(下半柜占空比)/10+lgn}+10^{f(上半柜占空比)+lgm})。

本发明提供的风扇调速模块7调节方法如下：

1)采集服务器机柜内各个风扇的运行信息；

2)采集服务器机柜内各个机柜节点的运行信息；

3)根据各个风扇的运行信息和各个机柜节点的运行信息，计算风扇调速值；

4)根据计算的风扇调速值，由风扇控制板对各个风扇进行调速。

本发明提供的根据各个风扇的运行信息和各个机柜节点的运行信息计算风扇调速值包括：

对于任意一个第一风扇控制板，根据第一风扇控制板对应的各个风扇的运行信息，以及第一风扇控制板对应的各个机柜节点的运行信息，计算对应于该第一风扇控制板的第一风扇调速值；

所述根据计算的风扇调速值由风扇控制板对各个风扇进行调速包括：

对于任意一个第一风扇控制板，第一风扇控制根据第一风扇调速值对自身对应的各个风扇进行调速。

本发明提供的第一风扇控制根据自身对应的各个风扇的运行信息，以及自身对应的各个机柜节点的运行信息，计算对应于该第一风扇控制板的第一风扇调速值包括：

对于所述第一风扇控制板对应的每一个机柜节点，利用第一风扇控制板对应的各个风扇的运行信息以及该机柜节点的运行信息，计算出对应于该机柜节点的风扇调速值，对于第一风扇控制板对应的各个机柜节点，将机柜节点对应的最大的风扇调速值确定为所述第一风扇调速值。

下面结合具体分析对本发明做进一步描述。

本发明实施例提供的服务器机柜控制方法，所述服务器机柜控制方法包括：

利用实时监控服务器机柜工作状态，结合OPT成像模型，分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量；采用重建算法从弹道传输分量中重建服务器机柜工作状态的衰减系数，从一次散射分量中重建服务器机柜工作状态的散射系数；再利用散射系数空间分布，获得服务器机柜工作状态信息；

利用传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；采用非线性最小二乘法进行曲线拟合，得到功率谱模型中的参数初值，并编写正则方程组对参数进行修正，最终得到满足既定要求的参数；再根据信号功率谱与其相位噪声幂律模型的关系，将求得的参数代入相位噪声幂律模型中，进而得到被测信号的相位噪声测量结果；

采用非线性最小二乘法确定参数初值的方法具体包括：

依据式采用非线性最小二乘法，确定参数的初值，取即需要选择a_β的初值，将式表示为如下的矩阵形式：

FA＝S；

其中：

A＝[a₀ a₁ … a₄]^T S＝[S₀ S₁ … S₄]^T；

矩阵F中所要用的数据点是从N个{(f_i,S_i)}i＝1,2,…,N中选取五个频率点，选取的数值应保证矩阵F是满秩可逆；

由此得表示参数a_β初值的矩阵A的初值为：

以为初始值进行迭代对矩阵A的值进行估计，l表示迭代次数，此时l＝0；

所述参数估计的误差 由以下方程估算：

其中系数和为：

其中S_k表示频率f_k处的功率谱测量值，表示频率f_k处对应的功率谱的第l次迭代值，即：

所述噪声模型参数估计的判断方法为：

判断如不满足误差要求，令：

l＝l+1；

并将修正后的和对应的功率谱测量数据代入正则方程组进行求解，得到各参数的修正值重新判断直至误差满足测量要求或达到设定的迭代次数。

满足误差要求，则将参数值作为的值代入式中，即得到被测信号的相位噪声，并由此绘制相位噪声曲线；

测量弹道传输分量和一次散射传输分量中，

表示Γ-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离，则：

其中为处的辐射度，表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度，量纲是W/(m².Sr)；K₀为引入的光子弹道传播算子，表示服务器机柜在处工作状态的总的衰减系数，表示服务器机柜的吸收系数，表示散射系数；

再定义：

其中K为引入的光子散射传播算子，为归一化的散射相位函数，表示光子从方向散射到方向的概率，满足dΩ′表示单位方向矢量对应的立体角微元；定义m₀＝K₀g_in，则有n_n+1＝Km_n(n≥0)，从而在处的总的辐射率为：

其中m_n表示经n次散射到达的辐射度分量；当光子在扩散区域传播时，K的谱半径ρ(K)值接近1，当光子在弱散射区域传播时，ρ(K)≤1，在此种情况下，当n→∞时，快速收敛；

然后，在输出边界Γ⁺上描述摄像器接收到的数据总量g_out，即从而：

其中A是描述光子传输的矩阵，A₀、A₁和A₂分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分，定义g₀＝A₀g_in，g₁＝A₁g_in分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量，则知：

入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值，取系数k的取值由相位函数确定，同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量，则有：

计算重建衰减系数包括：

在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对服务器机柜g_in进行照射，通过摄像器采集无样品遮挡的照射光测得入射光强度；对 两边同除以g_in并取负对数，则：

采集到360度的测量数据G₀后，采用精确高效的滤波反投影重建算法实现逆Radon变换即计算出衰减系数，即μ_t＝FBP(G₀)；

所述重建散射系数由公式g₁包含了OPT成像中散射的影响，当从某一确定的角度采集数据g₁时，和的散射夹角确定，系数k为一个确定的常数；两边同除以kg_in，则有：

由上式知为散射系数延方向的加权Radon变换，所加权值ω₁(t)和ω₂(t)均是与衰减系数有关的函数，将离散化并以矩阵的形式表示如下：

Wμ_s＝G₁；

其中W表示离散化后的权值矩阵，μ_s和G₁分别表示散射系数矢量和不同角度测量得到的归一化测量矢量，利用带罚函数的加权最小二乘准则建立如下的目标函数：

其中表达式的第一项是似然函数的近似表达形式，第二项R(μ_s)为正则项，通常根据图像的先验信息构造而成，β为正则化因子，矩阵C为协方差矩阵；以n_i表示探测器检测到的散射光子数，对应的协方差矩阵表示为：

利用最优化方法对Φ(μ_s)的目标函数求解，即求出散射系数：

μ_s＝arg minΦ(μ_s)。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种服务器机柜控制方法，其特征在于，所述服务器机柜控制方法包括：

利用实时监控服务器机柜工作状态，结合OPT成像模型，分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量；采用重建算法从弹道传输分量中重建服务器机柜工作状态的衰减系数，从一次散射分量中重建服务器机柜工作状态的散射系数；再利用散射系数空间分布，获得服务器机柜工作状态信息；

利用传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；采用非线性最小二乘法进行曲线拟合，得到功率谱模型中的参数初值，并编写正则方程组对参数进行修正，最终得到满足既定要求的参数；再根据信号功率谱与其相位噪声幂律模型的关系，将求得的参数代入相位噪声幂律模型中，进而得到被测信号的相位噪声测量结果。

2.如权利要求所述的服务器机柜控制方法，其特征在于，采用非线性最小二乘法确定参数初值的方法具体包括：

依据式采用非线性最小二乘法，确定参数的初值，

取即需要选择a_β的初值，将式表示为如下的矩阵形式：

FA＝S；

其中：

A＝[a₀ a₁ … a₄]^T S＝[S₀ S₁ … S₄]^T；

矩阵F中所要用的数据点是从N个{(f_i,S_i)}i＝1,2,…,N中选取五个频率点，选取的数值应保证矩阵F是满秩可逆；

由此得表示参数a_β初值的矩阵A的初值为：

以为初始值进行迭代对矩阵A的值进行估计，l表示迭代次数，此时l＝0。

3.如权利要求1所述的服务器机柜控制方法，其特征在于，所述服务器机柜控制方法具体包括：

步骤一，通过供电模块为服务器机柜控制系统供电；通过温湿度检测模块利用温度传感器、湿度传感器实时检测服务器机柜温度、湿度数据信息；

步骤二，通过视频监控模块利用摄像器实时监控服务器机柜工作状态；通过噪声监测利用传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；

步骤三，主控模块通过网络通信模块利用网络接口连接网络进行网络数据通信操作；

步骤四，通过风扇调速模块利用风扇控制电路调节风扇转速；

步骤五，通过数据存储模块利用存储器存储采集的温度、湿度、视频、噪声数据信息；并通过显示模块利用显示器显示采集的数据信息。

4.如权利要求1所述的服务器机柜控制方法，其特征在于，噪声监测方法包括：

(1)搭建声压函数获取装置的测试环境；

(2)通过传声器测量4U治具的测试风扇单元在不同占空比的PWM输入信号控制下的声压值；

(3)拟合出4U治具的测试风扇单元的声压值Lp与风扇PWM输入信号占空比的对应关系Lp＝f(占空比)；

(4)通过噪声监测装置实时监测机柜式服务器的噪声值；

所述步骤(4)具体包括如下步骤：

步骤(4-1).每个节点中板获取对应风扇单元的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-2).机柜服务器管理模块RMC获取上半柜的上节点中板在位信息及上半柜的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-3).机柜服务器管理模块RMC获取下半柜的下节点中板在位信息及下半柜的PWM输入信号的占空比；

步骤(4-4).机柜服务器管理模块RMC根据噪声叠加原理分别计算出上半柜风扇单元的声压值、下半柜风扇单元的声压值以及机柜式服务器的整体噪声值。

5.如权利要求1所述的服务器机柜控制方法，其特征在于，风扇调速调节方法包括：

1)采集服务器机柜内各个风扇的运行信息；

2)采集服务器机柜内各个机柜节点的运行信息；

3)根据各个风扇的运行信息和各个机柜节点的运行信息，计算风扇调速值；

4)根据计算的风扇调速值，由风扇控制板对各个风扇进行调速；

所述根据各个风扇的运行信息和各个机柜节点的运行信息计算风扇调速值包括：

对于任意一个第一风扇控制板，根据第一风扇控制板对应的各个风扇的运行信息，以及第一风扇控制板对应的各个机柜节点的运行信息，计算对应于该第一风扇控制板的第一风扇调速值；

所述根据计算的风扇调速值由风扇控制板对各个风扇进行调速包括：

对于任意一个第一风扇控制板，第一风扇控制根据第一风扇调速值对自身对应的各个风扇进行调速；

所述第一风扇控制根据自身对应的各个风扇的运行信息，以及自身对应的各个机柜节点的运行信息，计算对应于该第一风扇控制板的第一风扇调速值包括：

对于所述第一风扇控制板对应的每一个机柜节点，利用第一风扇控制板对应的各个风扇的运行信息以及该机柜节点的运行信息，计算出对应于该机柜节点的风扇调速值，对于第一风扇控制板对应的各个机柜节点，将机柜节点对应的最大的风扇调速值确定为所述第一风扇调速值。

6.一种服务器机柜控制程序，所述服务器机柜控制程序实现权利要求1～5任意一项所述的服务器机柜控制方法。

7.一种终端，所述终端至少搭载实现权利要求1～5任意一项所述服务器机柜控制方法的服务器。

8.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的服务器机柜控制方法。

9.一种服务器机柜控制系统，其特征在于，所述服务器机柜控制系统包括：

供电模块，与主控模块连接，用于为服务器机柜控制系统供电；

温湿度检测模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器、湿度传感器实时检测服务器机柜温度、湿度数据信息；

视频监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像器实时监控服务器机柜工作状态；

噪声监测，与主控模块连接，用于通过传声器检测服务器机柜工作时产生噪音数据信息；

主控模块，与供电模块、温湿度检测模块、视频监控模块、噪声监测、网络通信模块、风扇调速模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

网络通信模块，与主控模块连接，用于通过网络接口连接网络进行网络数据通信操作；

风扇调速模块，与主控模块连接，用于通过风扇控制电路调节风扇转速；

数据存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储采集的温度、湿度、视频、噪声数据信息；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的服务器机柜的温度、湿度、视频、噪声数据信息。

10.一种至少搭载权利要求9所述服务器机柜控制系统的服务器机柜。