CN111491492A - 一种数据中心行级空调功率调整方法、装置及数据中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据中心行级空调功率调整方法、装置及数据中心，该调整方法依据机柜与行级空调的距离关系建立相应的对应关系，同时根据相关的距离值确定对应的距离系数，根据距离系数以及机柜所需的制冷量对行级空调进行相对于对应的机柜的制冷量的分配，并最终得到每个行级空调所需要输出的制冷量；该装置用于实现上述的调整方法，该数据中心设置有该行级空调功率调整装置。使用本发明提供的功率调整方法或装置，可使数据中心中行级空调的制冷量与机柜所需的制冷量相匹配，避免行级空调制冷量过高导致能源浪费。

Description

一种数据中心行级空调功率调整方法、装置及数据中心

技术领域

本发明涉及数据中心制冷控制技术领域，具体涉及一种数据中心行级空调功率调整方法、装置及数据中心。

背景技术

模块化数据中心需要设计制冷系统，以满足存放在数据中心机柜内的IT设备散热需求，保证IT设备所需的进风量和进风温度，使IT设备内部的发热元器件在可靠性工作要求下保持长期运行。目前的模块化数据中心所采用的制冷系统一般采用行级空调作为配置，在每台行级空调的出风口处安装温度传感器，将温度传感器检测到的温度作为控制参数控制行级空调制冷，若某个行级空调出风口的温度传感器检测到偏离设定温度范围，则对该行级空调的出风温度进行调整，为保证制冷的安全可靠，设定温度范围通常较低，从而造成了能源的浪费，同时由于每个行级空调都是根据自身对应的温度传感器对出风温度进行控制，可能会造成每个行级空调输出的制冷量均处于较高水平，造成IT设备发热量与行级空调制冷量不相匹配的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种数据中心行级空调功率调整方法、装置及相应的数据中心，其能够有效解决数据中心中行级空调制冷量过大导致能源浪费的问题。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一技术方案提供一种数据中心行级空调功率调整方法，所述的数据中心包括若干个机柜及若干个行级空调，各行级空调间隔设置于各机柜中，所述的行级空调功率调整方法包括：

获取每一机柜与各行级空调的距离值；

选取位于每一机柜预设距离内的各行级空调，根据该机柜与选取的各行级空调的距离关系确定相应的距离系数；

获取每一机柜的输入功率以确定该机柜所需的制冷量；

根据每一机柜对应于选取的各行级空调的距离系数，并依据各距离系数之间的比例关系将该机柜所需的制冷量分配至每一与该机柜对应的行级空调；

任一行级空调所输出的制冷总量为与该行级空调存在对应关系的各个机柜分配至该行级空调的制冷量之和。

基于第一技术方案，还有第二技术方案：所述的距离系数根据每一行级空调与其所对应的任一机柜的距离值在与该机柜对应的所有行级空调与该机柜的距离值之和所占据的比例确定。

基于第一技术方案，还有第三技术方案:在所述的预设距离范围内划分若干个距离区间，每一距离区间对应于一距离系数；

根据所选取的位于每一机柜预设距离内的各行级空调与该机柜的距离值所落入的距离区间，确定每一机柜对应于选取的各行级空调的距离系数。

基于第二或第三技术方案，还有第四技术方案：任一行级空调相对于与其对应的一机柜所提供的制冷量根据该行级空调所对应的距离系数在与该机柜对应的所有行级空调的距离系数之和所占据的比例确定。

此外，本发明还提供第五技术方案：一种数据中心行级空调功率调整装置，用于实现如第一至第四技术方案任一项所述的一种数据中心行级空调功率调整方法，所述的数据中心包括若干机柜及若干行级空调，各行级空调间隔设置于各机柜中，包括：

采集模块，用于采集每一机柜的输入功率；

存储模块，用于储存每一机柜与选取的各行级空调的距离系数；

处理模块，用于根据每一机柜的输入功率确定该机柜所需的制冷量，并根据每一机柜与各行级空调的距离系数计算分配至每一与该机柜对应的行级空调的制冷量，并据此确定每一行级空调所输出的制冷总量；

控制模块，用于根据处理模块所确定的任一行级空调所输出的制冷总量控制对应的行级空调进行功率调整。

此外，本发明还提供第六技术方案：一种数据中心，包括若干机柜和若干行级空调，各行级空调间隔设置于各机柜中，还包括有如第五技术方案所述的一种数据中心行级空调功率调整装置。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：

1、对每一个机柜均建立与若干个行级空调的对应关系，在该对应关系中的每一个行级空调均用于满足该机柜的制冷需求，同时通过评价在该对应关系中的每一个行级空调与该机柜的距离关系，确定一个相应的距离系数，在该机柜的总的制冷需求量中，根据相应的距离系数将制冷需求量分配至与该机柜存在对应关系的每一个行级空调上，从而使该机柜的制冷需求可以通过与其对应的行级空调获得满足，也可通过对每一个行级空调所承担的与其具有对应关系的所有机柜的制冷量获得该行级空调所需输出的制冷总量；通过对每一个机柜的制冷需求进行评价，再相应地调整与其具有对应关系的行级空调的输出制冷量，可以使行级空调的制冷量与机柜的制冷需求形成相应的匹配状态，避免行级空调功率过高造成能源浪费。

2、距离系数可以通过行级空调与对应的机柜的距离值所确定，在行级空调与对应的机柜的距离值越小时，距离系数越大，在行级空调与对应的机柜的距离值越大时，距离系数越小，其具体的值通过行级空调与对应的机柜的距离值在该机柜所有对应的行级空调与该机柜的距离值之和所占据的比例确定，当占据比例越小时，距离系数越大，占据比例越大时，距离系数越小。

3、设定一定的距离区间，在行级空调与对应的机柜的距离落入其中一个距离区间时，即可确定该行级空调对应于该机柜具有一确定的距离系数，即不论行级空调与机柜的具体距离值为多少，只要落入了某一个距离区间，即可确定其距离系数，该种划分方式更为简便，无需计算行级空调与每个对应的机柜的具体的距离值。

4、距离系数与行级空调所分配的制冷量成正比关系，从而使与机柜距离更近的行级空调可以提供更大比例制冷量满足机柜的制冷需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种数据中心的实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的一种数据中心行级空调功率调整装置的实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的一种数据中心行级空调功率调整方法的实施例的流程图；

图4为本发明提供的一种数据中心行级空调功率调整方法的实施例中行级空调与机柜的对应关系的示意图1；

图5为本发明提供的一种数据中心行级空调功率调整方法的实施例中行级空调与机柜的对应关系的示意图2。

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，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作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。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、

“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

参见图1，图1示出了本发明提供的一种数据中心的实施例的结构示意图，在该数据中心中包括若干个机柜以及若干个行级空调，在本实施例中具体包括4个行级空调，以A1-A4表示，包括14个机柜，以C1-C14表示。

在该数据中心中，机柜与行级空调的排布结构如图1所示，分列于数据中心的冷通道的两侧，每一侧均包括7个机柜以及2个行级空调，冷通道的宽度满足一侧的行级空调可以满足另一侧的一定距离内的机柜的部分制冷需求。

在该数据中心中，还设置有一如图2所示的数据中心行级空调功率调整装置，其主要包括采集模块、存储模块、处理模块和控制模块，其中采集模块与各个机柜电性连接，用于采集各个机柜的输入功率并将该信息传输至处理模块之中，存储模块用于预先储存与该数据中心的机柜与行级空调排布信息相应的各个机柜与其对应的各行级空调的距离系数，处理模块为微型处理器，其可以读取存储模块中储存的内容，并接受采集模块传输的信息，并根据机柜的输入功率计算确定该机柜所需的制冷量，同时可根据机柜与对应的行级空调的距离系数计算分配至对应的行级空调的制冷量，并据此计算得到每一个行级空调所输出的制冷总量；处理模块将计算得到的所需要的制冷总量的信息输出至控制模块之中，控制模块根据每一行级空调所需要输出的制冷总量确定对应的运行功率，并根据该运行功率对该行级空调进行功率调整。

本发明还提供一种数据中心行级空调功率调整方法，如图3所示，其包括以下步骤：

步骤一、获取每一机柜与各行级空调的距离值；

步骤二、选取位于每一机柜预设距离内的各行级空调，根据该机柜与选取的各行级空调的距离关系确定相应的距离系数；

步骤三、获取每一机柜的输入功率以确定该机柜所需的制冷量；

步骤四、根据每一机柜对应于选取的各行级空调的距离系数，并依据各距离系数之间的比例关系将该机柜所需的制冷量分配至每一与该机柜对应的行级空调；

步骤五、计算任一个行级空调的制冷总量，其具体为与该行级空调存在对应关系的各个机柜分配至该行级空调的制冷量之和。

具体而言，在数据中心完成布置时，即可通过实际测量或对设计图纸进行测量获取每一个机柜与各个行级空调的距离值，此处的距离值可以为各个机柜朝向数据中心冷通道的一侧的中心处的位置与各个行级空调的出风口的中心处的位置之间的距离。

在获取了每个机柜与各个行级空调的距离值之后，根据距离值的分布情况，确定一个距离范围，针对每一个机柜选取若干个与该机柜存在对应关系的行级空调，上述的若干个行级空调与该机柜的距离值落入在该距离范围之内。此处的距离范围根据行级空调的近端制冷原则确定，距离过远的行级空调对针对的机柜的制冷贡献程度可以忽略不计，仅计算与该机柜距离较近的行级空调的制冷贡献程度即可。

之后再根据所针对的机柜与所选取的各个行级空调的距离关系确定相应的距离系数，在一个实施例中，距离系数可根据每一个行级空调与其所对应的机柜的距离值在该机柜对应的所有行级空调与该机柜的距离值之和所占据的比例确定，同时应当注意，距离值越小的行级空调所对应的距离系数越大；在另一个实施例中，可预先在上述的用于选取存在对应关系的行级空调的距离范围之内划分出若干个距离区间，每一个距离区间对应于一个确定的距离系数，根据所选取的位于机柜预设距离内的各行级空调与该机柜的距离值所落入的距离区间，确定每一个机柜对应于选取的各行级空调的距离系数。

在确定了距离系数之后，还需要确定每一个机柜所需要的制冷量，由于机柜的热量与机柜的输入功率具有相关关系，输入功率越大，机柜热量越高，因此只需要获取了机柜的输入功率，即可确定该机柜所产生的热量，从而就可以确定该机柜所需要的制冷量。

在确定了每一机柜对应于选取的各个行级空调的距离系数以及该机柜所需要的制冷量之后，即可将该机柜所需要的制冷量分配至对应的行级空调上，此处的各个行级空调所分配的比例，根据对应的距离系数所占据的比例确定，更具体的，对应的距离系数越大的行级空调，其被分配到的制冷量就越大，其所需要输出的制冷量也就越大。

对数据中心的每一个机柜进行上述的处理过程，即可确定每一个行级空调被分配到的制冷量，将分配到的制冷量相加即为该行级空调所需要输出的总制冷量，依据该总制冷量即可对该行级空调的功率进行调整。

具体的，可参照图4和图5，其显示了一种机柜与行级空调的对应关系。例如对于机柜C1而言，在一个预设的距离范围内，存在A1和A4两个行级空调，A1和A4即为对机柜C1而言存在制冷贡献的行级空调，C1与A1和A4即存在对应关系，同时由于A1和A4与C1的距离并不相等，因此A1相对于C1的距离系数于A4相对于C1的距离系数也存在不同。

通常的，对于一个确定的机柜来说，与该机柜对应的各个行级空调的距离系数的比值，与上述的各个行级空调与该机柜的距离值的比值相反。在本实施例中，此处的距离系数可通过以下公式计算：

A1相对于C1的距离系数＝1-A1至C1的距离值/(A1至C1的距离值+A4至C1的距离值)；

A4相对于C1的距离系数＝1-A4至C1的距离值/(A1至C1的距离值+A4至C1的距离值)。

此外，例如对于机柜C4来说，行级空调A1、A2、A3、A4、与该机柜均具有对应关系，假设行级空调A1和行级空调A2与机柜C4的距离值为2，行级空调A4和行级空调A3与机柜C4的距离值为3，则A1-A4的距离系数之比为3：3：2：2。

在确定了相应的距离系数之后，即可根据该机柜所需的制冷量对与该机柜对应的各行级空调进行分配，例如对于机柜C1，假设A1到C1的距离值为1，A4到C1的距离值为3，则A1相对于C1的距离系数为3，A4相对于C1的距离系数为1，若机柜C1所需的制冷量为Q，则行级空调A1分配到的输出制冷量即为3/4Q，行级空调A4分配到的输出制冷量即为1/4Q；对于机柜C4，行级空调A1对机柜C4所贡献的制冷量占比为30％，行级空调A2占比为30％，行级空调A3和行级空调A4占比均为20％。

将上述的每一个行级空调所承担的对应的各机柜的制冷量相加，即可得到每一个行级空调所输出的制冷总量，依据该确定的制冷总量，即可对各个行级空调的运行功率进行调整，使其适配该制冷总量。

本发明提供的一种数据中心行级空调功率调整方法、装置及相应的数据中心，依据机柜与行级空调的距离关系，建立机柜与行级空调的对应关系，同时根据相关的距离值确定对应的距离系数，根据距离系数以及机柜所需的制冷量对行级空调进行相对于机柜的制冷量的分配，并最终得到每个行级空调所需要输出的制冷量，从而使行级空调的制冷量与机柜所需的制冷量相匹配，避免行级空调制冷量过高导致能源浪费。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种数据中心行级空调功率调整方法，所述的数据中心包括若干个机柜及若干个行级空调，各行级空调间隔设置于各机柜中，其特征在于，所述的行级空调功率调整方法包括：

获取每一机柜与各行级空调的距离值；

选取位于每一机柜预设距离内的各行级空调，根据该机柜与选取的各行级空调的距离关系确定相应的距离系数；

获取每一机柜的输入功率以确定该机柜所需的制冷量；

根据每一机柜对应于选取的各行级空调的距离系数，并依据各距离系数之间的比例关系将该机柜所需的制冷量分配至每一与该机柜对应的行级空调；

任一行级空调所输出的制冷总量为与该行级空调存在对应关系的各个机柜分配至该行级空调的制冷量之和。

2.如权利要求1所述的一种数据中心行级空调功率调整方法，其特征在于，

所述的距离系数根据每一行级空调与其所对应的任一机柜的距离值在与该机柜对应的所有行级空调与该机柜的距离值之和所占据的比例确定。

3.如权利要求1所述的一种数据中心行级空调功率调整方法，其特征在于，

在所述的预设距离范围内划分若干个距离区间，每一距离区间对应于一距离系数；

根据所选取的位于每一机柜预设距离内的各行级空调与该机柜的距离值所落入的距离区间，确定每一机柜对应于选取的各行级空调的距离系数。

4.如权利要求2或3所述的一种数据中心行级空调功率调整方法，其特征在于，

任一行级空调相对于与其对应的一机柜所提供的制冷量根据该行级空调所对应的距离系数在与该机柜对应的所有行级空调的距离系数之和所占据的比例确定。

5.一种数据中心行级空调功率调整装置，用于实现如权利要求1-4任一项所述的一种数据中心行级空调功率调整方法，所述的数据中心包括若干机柜及若干行级空调，各行级空调间隔设置于各机柜中，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集每一机柜的输入功率；

存储模块，用于储存每一机柜与选取的各行级空调的距离系数；

处理模块，用于根据每一机柜的输入功率确定该机柜所需的制冷量，并根据每一机柜与各行级空调的距离系数计算分配至每一与该机柜对应的行级空调的制冷量，并据此确定任一行级空调所输出的制冷总量；

控制模块，用于根据处理模块所确定的任一行级空调所输出的制冷总量控制对应的行级空调进行功率调整。

6.一种数据中心，包括若干机柜和若干行级空调，各行级空调间隔设置于各机柜中，其特征在于，还包括有如权利要求5所述的一种数据中心行级空调功率调整装置。

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