CN110703893A - 一种云数据中心能耗管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种云数据中心能耗管理方法及系统，其特征在于：包括DSP全数字化控制、远程控制站、OPC能源工作站、数据采集模块、数据分析模块、异常处理模块和数据智能休眠模块，数据采集模块包括低通滤波采样电路、放大电路、模数转换器和能耗采集器，数据分析模块包括分析处理模块、存储单元和数据冗余处理模块，数据智能休眠模块包括智能睡眠芯片、失眠控制模块和智能检测模块，异常处理模块包括漏电保护器、温度检测模块、降温模块和异常用电提示模块，DSP全数字化控制数字化控制可采用先进的控制方法和智能控制策略，性能更加完美；本发明具有智能能耗数据采集、分析和规划、智能处理异常模块、智能睡眠模块的优点。

Description

一种云数据中心能耗管理方法及系统
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，具体为一种云数据中心能耗管理方法及系统。
背景技术
云计算模式的出现使得数据中心管理和应用开发人员更大程度上从数据中心物理硬件基础设施环境维护和配置工作中脱离出来，这使传统业务系统应用可以以虚拟机的形式配置部署，与十年前相比，数据中心硬件成本已经大幅下降，耗电量在数据中心的整体成本中占的比例越来越大，因此降低云数据中心的能耗成为降低数据中心成本的主要手段；
现有方案中均未考虑降低能耗对云数据中心之上运行的应用系统(云应用)的性能影响，由于增加虚拟机密度会使硬件被更多虚拟机征用，当超过一定限度时，硬件不足以满足虚拟机的使用，就会影响运算和存储速度，而降低主机硬件工作频率/电压也会使计算和存储速度下降，因此，现有的能耗管理方案中降低数据中心能耗是以损失性能为代价的：所以更加需要一种云数据中心能耗管理方法及系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种云数据中心能耗管理方法及系统，具有智能能耗数据采集、分析和规划、智能处理异常模块、智能睡眠模块的优点，解决了现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种云数据中心能耗管理方法及系统，包括DSP全数字化控制、远程控制站、OPC能源工作站、数据采集模块、数据分析模块、异常处理模块和数据智能休眠模块，所述数据采集模块包括低通滤波采样电路、放大电路、模数转换器和能耗采集器，所述数据分析模块包括分析处理模块、存储单元和数据冗余处理模块，所述数据智能休眠模块包括智能睡眠芯片、失眠控制模块和智能检测模块，所述异常处理模块包括漏电保护器、温度检测模块、降温模块和异常用电提示模块；
所述DSP全数字化控制数字化控制可采用先进的控制方法和智能控制策略，可以在线修改控制算法，而不必对硬件电路做改动；
所述远程控制站和OPC能源工作站中有效的辅助检测RTD实际上是一根特殊的导线，RTD材料包括铜、铂、镍及镍/铁合金；
所述数据采集模块，所述低通滤波采样电路具有一个模拟信号输入，一个控制信号输入和一个模拟信号输出，所述模数转换器是把经过与标准量比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器，所述能耗采集器，接口丰富，自带实时数据库和历史数据库；
所述数据分析模块，所述分析处理模块用CPU处理器进行数据信息的分析、处理和归类，存储单元储存分析处理模块归类好的信息数据；
所述数据智能休眠模块，智能睡眠芯片能耗大小对模块进行投入和切除，所述睡眠控制模块智能控制的各个模块的优先使用级，所述智能检测模块，对各个模块的能耗情况和已经切除休眠的模块进行电力检测。
优选的，所述储存单元采用SRAM与FLASH配合，FLASH采用NOR芯片，SRAM芯片选用内置实时时钟芯片。
优选的，所述分析处理模块包括储存模块和时钟检测为分析数据提供时间基准。
优选的，所述模数转换器型号：AD7606，所述能耗采集器型号：HSP45T，所述智能休眠芯片型号：SANSUNG。
优选的，所述温度检测模块内设有温度传感器，所述降温模块内设有排风扇。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本一种云数据中心能耗管理方法及系统，采集各个模块运行的情况和调整最佳的运行状态，智能分析功能模块的用能情况和能耗情况，优化能源的消耗，对各个功能模块进行能耗检测，通过智能休眠对用电的模块进行先后的智能排序，通过模块运行优先级的设置，可以实现整体效率的最优化，对模块异常运行和故障，提高了事故的反应能力，有效的改进能耗平衡的技术，全面的提高了能源的利用率。
附图说明
图1为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的整体系统示意图；
图2为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的整体流程示意图；
图3为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的数据采集模块示意图；
图4为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的数据分析模块示意图；
图5为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的数据智能休眠模块示意图；
图6为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的异常处理模块示意图；
图7为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的休眠关系连接示意图；
图8为本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统的数据冗余处理模块计算公式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，一种云数据中心能耗管理方法及系统，包括DSP全数字化控制、远程控制站、OPC能源工作站、数据采集模块、数据分析模块、异常处理模块和数据智能休眠模块，数据采集模块包括低通滤波采样电路、放大电路、模数转换器和能耗采集器，数据分析模块包括分析处理模块、存储单元和数据冗余处理模块，数据智能休眠模块包括智能睡眠芯片、失眠控制模块和智能检测模块，异常处理模块包括漏电保护器、温度检测模块、降温模块和异常用电提示模块；
DSP全数字化控制数字化控制可采用先进的控制方法和智能控制策略，使得UPS的智能化程度更高，性能更加完美，控制系统可靠性提高，易于标准化，控制灵活，系统升级方便，甚至可以在线修改控制算法，而不必对硬件电路做改动，远程控制站和OPC能源工作站中有效的辅助检测RTD实际上是一根特殊的导线，它的电阻随温度变化而变化，通常RTD材料包括铜、铂、镍及镍/铁合金，RTD元件可以是一根导线，也可以是一层薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷在陶瓷类材料基底上；
数据采集模块，低通滤波采样电路具有一个模拟信号输入，一个控制信号输入和一个模拟信号输出，该电路的作用是在某个规定的时刻接收输入电压，并在输出端保持该电压直至下次采样开始为止，放大电路所谓放大，就是将输入的微弱信号(简称信号，指变化的电压、电流等)放大到所需要的幅度值且与原输入信号变化规律一致的信号，即进行不失真的放大，模数转换器，模数转换器型号：AD7606，是把经过与标准量（或参考量）比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器，能耗采集器，能耗采集器型号：HSP45T，接口丰富，自带实时数据库和历史数据库，可进行大数据量的数据采集、处理、分析和存储工作，工程人员无需任何编程技术，通过配置软件进行简单的产品配置即可完成能源数据采集、处理和存储的所有工作，数据分析模块，分析处理模块用CPU处理器进行数据信息的分析、处理和归类，存储单元储存分析处理模块归类好的信息数据，数据冗余处理模块是系统长期稳定工作的保障，OPC技术的使用可以更加方便的实现软件冗余，而且具有较好的开放性和可互操作性，数据智能休眠模块，智能睡眠芯片智能休眠芯片型号：SANSUNG，能耗大小对模块进行投入和切除，可以实现整体效率的最优化，通过模块运行优先级的设置，在模块逐级投入过程中，运行优先级高的模块先投入，在模块逐级切除过程中，运行优先级高的模块先切除，睡眠控制模块智能控制的各个模块的优先使用级，智能检测模块，对各个模块的能耗情况和已经切除休眠的模块进行电力检测，异常处理模块，漏电保护器具有过载和短路功能，有效的防止意外短路和过载，温度检测模块对运行的各个模块进行温度检测，防止模块运行时产生的过高热量，降温模块当各个模块运行温度过高时，智能对模块进行降温，异常用电提示模块当检测模块异常耗电时，对耗电模块进行电压减小或者强制关闭的效果，储存单元采用SRAM与FLASH配合，FLASH采用NOR芯片，并采用均衡化处理，SRAM芯片选用内置实时时钟芯片，分析处理模块包括储存模块和时钟检测为分析数据提供时间基准，温度检测模块内设有温度传感器，降温模块内设有排风扇。
工作原理：本发明一种云数据中心能耗管理方法及系统，服务器通过网络连接在DSP全数字化控制。远程控制站和OPC能源工作站保证了远程的辅助操作，通过数据采集模块内部的低通滤波采样电路是在某个规定的时刻接收输入电压，并在输出端保持该电压直至下次采样开始为止，放大电路对各个模块中微小的模块电路放大显示，便于观察，模数转换器经过与标准量比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器，能耗采集器进行大数据量的数据采集、处理、分析和存储工作，工程人员无需任何编程技术，通过配置软件进行简单的产品配置即可完成能源数据采集、处理和存储的所有工作，数据采集模块并把采集的数据传送到数据分析模块内，通过数据分析模块的分析处理模块对采集好的数据信息进行智能的分类和储存，多余的数据信息通过数据冗余处理保证系统的长期稳定工作，智能检测模块对能耗的模块已经检测能耗的情况，通过睡眠控制模块控制分析确定模块的优先使用级，切除暂且多余的模块有效减少能耗，可以通过运行前的前后顺序逐步投入运用模块中，从新启动模块，异常处理模块，对于模块内的电路进行短路和过载保护，通过降温模块内的温度传感器检测模块的温度值，降温模块内的排风扇智能减温的效果，对于模块的异常用电情况通过数据智能休眠模块进行检测排进优先级，然后进行智能休眠断电处理，提高了事故的反应能力，有效的改进能耗平衡的技术，全面的提高了能源的利用率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种云数据中心能耗管理方法及系统，其特征在于：包括DSP全数字化控制、远程控制站、OPC能源工作站、数据采集模块、数据分析模块、异常处理模块和数据智能休眠模块，所述数据采集模块包括低通滤波采样电路、放大电路、模数转换器和能耗采集器，所述数据分析模块包括分析处理模块、存储单元和数据冗余处理模块，所述数据智能休眠模块包括智能睡眠芯片、失眠控制模块和智能检测模块，所述异常处理模块包括漏电保护器、温度检测模块、降温模块和异常用电提示模块；
所述DSP全数字化控制数字化控制可采用先进的控制方法和智能控制策略，可以在线修改控制算法，而不必对硬件电路做改动；
所述远程控制站和OPC能源工作站中有效的辅助检测RTD实际上是一根特殊的导线，RTD材料包括铜、铂、镍及镍/铁合金；
所述数据采集模块，所述低通滤波采样电路具有一个模拟信号输入，一个控制信号输入和一个模拟信号输出，所述模数转换器是把经过与标准量比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器，所述能耗采集器，接口丰富，自带实时数据库和历史数据库；
所述数据分析模块，所述分析处理模块用CPU处理器进行数据信息的分析、处理和归类，存储单元储存分析处理模块归类好的信息数据；
所述数据智能休眠模块，智能睡眠芯片能耗大小对模块进行投入和切除，所述睡眠控制模块智能控制的各个模块的优先使用级，所述智能检测模块，对各个模块的能耗情况和已经切除休眠的模块进行电力检测。
2.根据权利要求1所述的一种云数据中心能耗管理方法及系统，其特征在于：所述储存单元采用SRAM与FLASH配合，FLASH采用NOR芯片，SRAM芯片选用内置实时时钟芯片。
3.根据权利要求1所述的一种云数据中心能耗管理方法及系统，其特征在于：所述分析处理模块包括储存模块和时钟检测为分析数据提供时间基准。
4.根据权利要求1所述的一种云数据中心能耗管理方法及系统，其特征在于：所述模数转换器型号：AD7606，所述能耗采集器型号：HSP45T，所述智能休眠芯片型号：SANSUNG。
5.根据权利要求1所述的一种云数据中心能耗管理方法及系统，其特征在于：所述温度检测模块内设有温度传感器，所述降温模块内设有排风扇。
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