CN112361558A - 数据空调系统冷量自动控制方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能，提供一种数据空调系统冷量自动控制方法，包括：分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，各IT机柜均配置有相互关联一组所述冷通道和所述热通道；根据所述冷通道和所述热通道的所述温度值和所述湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值确定各IT机柜的所需冷量；根据计算出的各IT机柜的所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。本发明提供技术方案既能够解决现有的数据空调系统冷量控制方法出冷量调整不及时从而导致资源严重浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及仪器控制技术领域，尤其涉及一种数据空调系统冷量自动控制方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
随着互联网和计算机技术的发展，基于互联网提供的各种服务也变得越来越多，作为这些互联网应用服务载体的数据中心，其建设需求也在不断增加，巨大的用电容量给数据中心的建设带来了巨大的压力，据统计，数据空调系统的能耗占数据中心总能耗的25-30％。如何提高数据空调系统的能源效率，对于数据中心的节能要求意义重大。
传统数据中心为了获得更好的气流效果，空调系统采用冷热通道封闭的方式，空调系统负责维持数据中心IT设备的所需温度和湿度环境，通过布置于机房内的温度和湿度传感器获取机房环境的反馈信号进行分析和处理，保证冷通道或者热通道温度符合机房运行要求。然而这样的工作模式确定了数据中心的IT负载和空调系统是独立运行的，结果是IT负荷不了解空调系统的运行状态，空调系统也不知道IT负荷的需求。虽然大多数数据中心设计了变频冷水机组，但主要还是根据回水温度来调节，由于用回水温度反应IT负荷变化，滞后时间长，冷机提供冷量要落后于IT负荷的变化，为了确保系统稳定运行，有时要求冷机制冷量要远大于IT实际需求，造成的现象是冷机生产的冷量比实际的多，而且空调系统负荷大惯性和存滞后非线性的影响，控制系统容易产生振荡和失控，通常造成严重的供需不平衡，因而也造成能源的浪费。
基于以上问题，急需一种能够实时控制冷机供冷量，从而避免制冷机供冷量过大而出现资源浪费的问题。
发明内容
本发明提供一种数据空调系统冷量自动控制方法、系统、电子装置以及计算机存储介质，其主要目的在于解决现有的数据空调系统冷量控制方法出冷量调整不及时从而导致资源严重浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种数据空调系统冷量自动控制方法，该方法包括如下步骤：
分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
优选地，在所述冷通道和所述热通道内均设置有温度传感器、湿度传感器以及风速传感器；其中，
所述温度传感器用于测量所述冷通道和所述热通道内的所述温度值，所述湿度传感器用于测量所述冷通道和所述热通道内的所述湿度值，所述风速传感器用于测量所述冷通道和所述热通道内的气流速度值。
优选地，根据所述冷通道和所述热通道的所述温度值和所述湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值的计算公式如下：
i＝1.01t+(2500+1.84t)d
其中，t为所述热通道或所述冷通道内的温度值℃；
d-所述热通道或所述冷通道内的温度值kg/kg干空气；
1.01-干空气的平均定压比热kJ/(Kg.K)；
1.84-水蒸气的平均定压比热kJ/(Kg.K)；
2500-0℃时水的汽化潜热kJ/kg。
优选地，根根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量的过程包括：
根据所述冷通道与所述热通道的焓值确定所述冷通道与所述热通道之间的焓差值；
按照预设供冷规则计算各IT机柜的需求冷量；其中，所述预设供冷规则的冷量计算公式如下：
Q＝△H*μ*v*S
其中，μ为空气的密度kg/m3，v为所述冷通道或所述热通道的气流速度值,S为冷通道横截面积m2，△H为所述焓差值，Q为需求冷量。
优选地，在所述冷通道和所述热通道内均设置有至少两个温度传感器、至少两个湿度传感器以及至少两个风速传感器；并且，
将各温度传感器的输出平均值记为所述温度值，将各湿度传感器的输出平均值记为所述湿度值，将各风速传感器的输出平均值记为所述气流速度值。
优选地，根据计算出的各IT机柜的所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制的过程包括：
基于所述数据空调系统的制冷机的内部参数计算所述制冷机的实时冷冻水冷量；
对所述制冷机的实时冷冻水冷量与各IT机柜的所需冷量进行数值比较；
基于所述数值比较结果对所述制冷机的实时冷冻水冷量进行调整，以使所述制冷机的实时冷冻水冷量与各IT机柜的所需冷量达到动态平衡。
优选地，所述制冷机的实时冷冻水冷量的计算公式如下：
P＝q*ρ*ΔT*c/3600000
其中：P为所述制冷机的实时冷冻水冷量，
q为冷冻水流量；
ρ为水密度；
ΔT为供回水水温差；
C为水的比热。
另外，本发明还提供一种数据空调系统冷量自动控制系统，所述系统包括：
数据获取单元，用于分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
所需冷量计算单元，用于根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
冷量控制单元，用于根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
另外，为实现上述目的，本发明还提供一种电子装置，该电子装置包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的数据空调系统冷量自动控制程序，所述数据空调系统冷量自动控制程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
另外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有数据空调系统冷量自动控制程序，所述数据空调系统冷量自动控制程序被处理器执行时，实现如上述症发病部位抽取方法的步骤。
本发明提出的数据空调系统冷量自动控制方法、电子装置及计算机可读存储介质，结合数据中心IT机柜的负荷特点，提出了一种基于冷热通道封闭数据中心的通过IT机柜负荷冷量需求直接给定空调系统的冷量设定的一种动态调节的节能优化控制方法，通过对IT机柜负荷实时监测，动态调整空调系统冷量的输出，把IT机柜负荷的变化与冷机冷量实现闭环控制，把IT机柜实时冷量需求与空调系统紧密联合，实现了IT机柜负荷和冷机冷量的动态连接，使空调系统根据IT机柜负荷冷量要求，按需提供冷量，节约了能源，采用全过程智能控制，不需要运维人员的任何操作，既能够提高数据中心运维人员的效率，也能够节省人力成本，提高冷站系统的工作效率，节约能源，特别适合于负荷变化较大且冷热通道封闭的数据中心。
附图说明
图1为根据本发明实施例的数据空调系统冷量自动控制方法的较佳实施例流程图；
图2为根据本发明实施例的电子装置的较佳实施例结构示意图；
图3为根据本发明实施例的数据空调系统冷量自动控制程序的内部逻辑示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
在具体介绍本发明提供的数据空调系统冷量自动控制方法的具体实施方式之前，先对本发明的设计理念进行简单介绍。有背景技术可知，现有的数据空调系统冷量控制方法由于负荷大惯性和存滞后非线性的影响，控制系统容易产生振荡和失控，通常造成严重的供需不平衡，因而也造成能源的浪费。基于此，如果能够通过某种技术手段，把IT机柜的实时负荷状态与空调系统相结合，对IT机柜负荷的实时运行状态直接反馈给空调系统，向空调系统发送冷量需求调控指令，这样既可以消除存滞后环节，起到超前控制作用，同时又综合了整个数据中心运行情况，这样就实现通过数据中心智能感知IT机柜设备的负荷的需求，可以实现按需供冷，按需调节，消除过度制冷现象，进而节约能源，调高效率。
基于以上冷热通道封闭的数据中心现状，本发明提出通过冷热通道焓差可以实时计算反映IT负荷的变化，根据冷热通道焓差和流过冷热通道空气的质量来计算IT的实时负荷，此负荷作为空调制冷系统的设定值，制冷系统根据设定值实时调整冷机的制冷量，实现数据中心按照IT的实际需求提供冷量，更好的匹配制冷系统和IT负荷之间的关系，从而实现数据中心的按需制冷，实现一种节约能耗的智能控制方法。
以下将结合附图对本申请的具体实施例进行详细描述。
实施例1
为了说明本发明提供的数据空调系统冷量自动控制方法，图1示出了根据本发明提供的数据空调系统冷量自动控制方法的流程。
如图1所示，本发明提供的数据空调系统冷量自动控制方法，包括：
S110：分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经该冷通道和该热通道的气流速度值；其中，各IT机柜均配置有相互关联一组该冷通道和该热通道。
需要说明的是，各IT机柜配置的相互关联一组该冷通道和该热通道即为该IT机柜的进风通道和出风通道，因此，可以认定该IT机柜的冷通道和冷通道是相互连通，且与外界封闭的。此外，为实现对各IT机柜内温度、湿度以及风速的收集，在各IT机柜冷通道和热通道内分别设置有位置对应的温度传感器和湿度传感器以及风速传感器，通过温度传感器即可测出冷通道和热通道内的温度值，通过湿度传感器即可测出冷通道和热通道内的湿度值，通过该风速传感器测量该冷通道和该热通道内的气流速度值。
此外还需要说明的是，由于各IT机柜的冷通道和冷通道是相互连通，且与外界封闭的，因此，流经各IT机柜的冷通道的空气质量和流经冷通道的空气质量是相同的(由于空气分子数量没有变)，因此，可以对于流经冷通道或热通道的空气质量可通过风速传感器获取的气流速度值、空气密度以及通道横截面积进行计算，即；空气质量＝μ*v*S，该空气质量用于后续计算各IT机柜的需求冷量。
进一步地，由于各IT机柜的冷通道和热通道均为一个由于一定容积的空间区域，仅仅只使用一个温度传感器、一个湿度传感器以及一个风速传感器确定其具体数值往往精度较低，因此可以在冷通道或热通道内均匀设置多个温度传感器和湿度传感器以及风速传感器，然后，使用多个传感器的平均值记为对应的温度值、湿度值以及流经冷热通道的空气质量值。
具体地，为进一步调高空调系统的控制精度，可以对不同温度传感器赋予相应的权重值，权重值以各温度传感器的位置而定，距离机柜较近的温度传感器对应的权重大，距离机柜较远的温度传感器对应的权重小，以最终的加权平均值作为最终的温度值。(湿度传感器和风速传感器同理)。
S120：根据该冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定该冷通道与该热通道的焓值，并根据该焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量。
具体地，根据该冷通道和该热通道的该温度值和该湿度值确定该冷通道与该热通道的焓值的计算公式如下：
i＝1.01t+(2500+1.84t)d
其中，t为该热通道或该冷通道内的温度值℃；
d—该热通道或该冷通道内的温度值kg/kg干空气；
1.01—干空气的平均定压比热kJ/(Kg.K)；
1.84—水蒸气的平均定压比热kJ/(Kg.K)；
2500—0℃时水的汽化潜热kJ/kg。
此外，根据该焓值和该气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量的过程包括：
根据该冷通道与该热通道的焓值确定该冷通道与该热通道之间的焓差值；
按照预设供冷规则计算各IT机柜的需求冷量；其中，该预设供冷规则的冷量计算公式如下：
Q＝△H*μ*v*S
其中，μ为空气的密度kg/m3，v为该冷通道或该热通道的气流速度值,S为冷通道横截面积m2，△H为该焓差值，Q为需求冷量。
需要说明的是，在根据该冷通道与该热通道的焓值确定该冷通道与该热通道之间的焓差值的过程中，可以通过焓差图对照的方式，直接确定冷通道与该热通道之间的焓差值，由于焓差图为本领域常用的图表，因此对其具体分布及使用过程不再赘述。
当然，为提高空调系统的控制精度，可以在冷通道以及热通道内设置多个温度传感器和湿度传感器(可以分层设置)，然后先计算出多个焓差值，再计算相应的加权平均值(具体过程与上述步骤S110中的对应过程类似，在此不再赘述)。
当然，若是设置有多个温湿度传感器，例如3个，其加权平均过程即可按如下公式进行计算：i＝i1*33％+i2*33％+i3*33％
其中，各权重值根据实际情况人为设定，在实际操作过程中，如果某一温湿度传感器故障，i取另两个的焓值的加权平均，例如i1对应传感器故障，i＝i2*50％+i3*50％，如果两个传感器故障，例如对应的i1，i2都故障，i＝i3*100％。这样保证整个系统的可靠性。
在计算出焓差值之后，即可根据焓差值计算IT机柜需求冷量，具体计算公式为：
需要冷量Q(Kw)＝△H*μ*v*S，其中μ为空气的密度kg/m3，v为气流速度m/s,S为冷通道横截面积。V的测点和温湿度的测量方法一致，也是取加权平均。
在计算出需求冷量后，还需要考虑AHU的效率,管道保温的冷损失，水泵的量损失，需要乘以系数进行修正(工程实际取值1.1-1.2，可根据实际工况调整)。
另外，需要强调的是，为进一步保证冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经该冷通道和该热通道的气流速度值的私密和安全性，冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经该冷通道和该热通道的气流速度值可以存储在区块链的节点中。
S130：根据计算出的各IT机柜的所需冷量对该数据空调系统的制冷机进行实时控制。
需要说明的是，为更精确地控制数据空调系统，可以先计算出数据空调系统的冷冻水供水冷量P，然后，将冷冻水供水冷量P与上述计算出的需求冷量做比较，根据对比结果对数据空调系统进行实时控制。
具体地，根据计算出的各IT机柜的所需冷量对该数据空调系统的制冷机进行实时控制的过程包括：
基于该数据空调系统的制冷机的内部参数计算该制冷机的实时冷冻水冷量；
对该制冷机的实时冷冻水冷量与各IT机柜的所需冷量进行数值比较；
基于该数值比较结果对该制冷机的实时冷冻水冷量进行调整，以使该制冷机的实时冷冻水冷量与各IT机柜的所需冷量达到动态平衡。
该制冷机的实时冷冻水冷量的计算公式如下：
P＝q*ρ*ΔT*c/3600000
其中：P为该制冷机的实时冷冻水冷量，
q为冷冻水流量；
ρ为水密度；
ΔT为供回水水温差；
C为水的比热。
通过上述过程可知，将上述计算出的需要冷量作为冷机冷量控制的设定值，根据冷量的设定值，自动确定制冷机需要提供的实时冷冻水冷量，这样就实现空调系统的制冷机的冷量输出与IT机柜负荷实时相匹配，不浪费多余的能源。
下面结合实例对本申请提供的数据空调系统冷量自动控制的具体过程进行详细介绍：
某数据中心项目的设计冷水机组4主1备，制冷量2280KW，功率360KW，冷冻水供回水温度12-18℃，蒸发器流量340m3/h。在实际控制过程中，通过上述计算过程计算出各IT机柜的所需冷量，作为控制器的设定值。冷冻水回水回路上的流量积分仪通过采集管道流量和供回水之间的温差，即可实时计算出冷冻水供水冷量P，通过与设定值比较，控制变频冷机的冷量供应，如果实际需要冷量1200Kw，冷冻水现供水冷量为1000Kw，控制器通过PI调节控制和顺序控制器控制变频制冷机频率，增加冷量的输出，直到与设定值相等。如果IT负荷增大，大于1900KW时，功能模块引入另一台冷机启动。由于第二台冷机的引入，控制控制器的输出会变小，当系统负荷继续变大时，控制器的输出进一步增加，直到引入第三台冷机。当负荷减少，控制器输出减小，系统自动退出一台冷机，由于冷机的退出，控制器的输出增大，维持系统运行。为了确保系统的稳定而不产生振荡，系统切换时做延时60S。
控制器通过控制供回水的压差，确保末端冷冻水的供应，控制器通过调节末端的冷冻水阀门，控制冷通道内的温度。通过控制器根据IT冷量需求，实现按需制冷，避免冷量与实际IT机柜负荷不匹配造成能源浪费的弊端，节约能源。
通过上述技术方案的表述可知，本发明提供的数据空调系统冷量自动控制方法，结合数据中心IT机柜的负荷特点，提出了一种基于冷热通道封闭数据中心的通过IT机柜负荷冷量需求直接给定空调系统的冷量设定的一种动态调节的节能优化控制方法，通过对IT机柜负荷实时监测，动态调整空调系统冷量的输出，把IT机柜负荷的变化与冷机冷量实现闭环控制，把IT机柜实时冷量需求与空调系统紧密联合，实现了IT机柜负荷和冷机冷量的动态连接，使空调系统根据IT机柜负荷冷量要求，按需提供冷量，节约了能源，采用全过程智能控制，不需要运维人员的任何操作，既能够提高数据中心运维人员的效率，也能够节省人力成本，提高冷站系统的工作效率，节约能源，特别适合于负荷变化较大且冷热通道封闭的数据中心。
应理解，上述实施例中各步骤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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
实施例2
与上述方法相对应，本申请还提供一种数据空调系统冷量自动控制系统，该系统包括：
数据获取单元，用于分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
所需冷量计算单元，用于根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
冷量控制单元，用于根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
实施例3
本发明还提供一种电子装置70。参照图2所示，该图为本发明提供的电子装置70的较佳实施例结构示意图。
在本实施例中，电子装置70可以是服务器、智能手机、平板电脑、便携计算机、桌上型计算机等具有运算功能的终端设备。
该电子装置70包括：处理器71以及存储器72。
存储器72包括至少一种类型的可读存储介质。至少一种类型的可读存储介质可为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器等的非易失性存储介质。在一些实施例中，可读存储介质可以是该电子装置70的内部存储单元，例如该电子装置70的硬盘。在另一些实施例中，可读存储介质也可以是电子装置1的外部存储器，例如电子装置70上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
在本实施例中，存储器72的可读存储介质通常用于存储安装于电子装置70的基于医学文献的数据空调系统冷量自动控制程序73。存储器72还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器72在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器72中存储的程序代码或处理数据，例如数据空调系统冷量自动控制程序73等。
在一些实施例中，电子装置70为智能手机、平板电脑、便携计算机等的终端设备。在其他实施例中，电子装置70可以为服务器。
图2仅示出了具有组件71-73的电子装置70，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
可选地，该电子装置70还可以包括用户接口，用户接口可以包括输入单元比如键盘(Keyboard)、语音输入装置比如麦克风(microphone)等具有语音识别功能的设备、语音输出装置比如音响、耳机等，可选地用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。
可选地，该电子装置70还可以包括显示器，显示器也可以称为显示屏或显示单元。在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)触摸器等。显示器用于显示在电子装置70中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
可选地，该电子装置70还可以包括触摸传感器。触摸传感器所提供的供用户进行触摸操作的区域称为触控区域。此外，这里的触摸传感器可以为电阻式触摸传感器、电容式触摸传感器等。而且，触摸传感器不仅包括接触式的触摸传感器，也可包括接近式的触摸传感器等。此外，触摸传感器可以为单个传感器，也可以为例如阵列布置的多个传感器。
此外，该电子装置70的显示器的面积可以与触摸传感器的面积相同，也可以不同。可选地，将显示器与触摸传感器层叠设置，以形成触摸显示屏。该装置基于触摸显示屏侦测用户触发的触控操作。
可选地，该电子装置70还可以包括射频(Radio Frequency，RF)电路，传感器、音频电路等等，在此不再赘述。
在图2所示的装置实施例中，作为一种计算机存储介质的存储器72中可以包括操作系统、以及数据空调系统冷量自动控制程序73；处理器71执行存储器72中存储的数据空调系统冷量自动控制程序73时实现如下步骤：
分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经该冷通道和该热通道的气流速度值；其中，各IT机柜均配置有相互关联一组该冷通道和该热通道；
根据该冷通道和该热通道的该温度值和该湿度值确定该冷通道与该热通道的焓值，并根据该焓值和该气流速度值确定各IT机柜的所需冷量；
根据计算出的各IT机柜的所需冷量对该数据空调系统的制冷机进行实时控制。
在该实施例中，图3为根据本发明实施例的数据空调系统冷量自动控制程序的内部逻辑示意图，如图3所示，数据空调系统冷量自动控制程序73还可以被分割为一个或者多个模块，一个或者多个模块被存储于存储器72中，并由处理器71执行，以完成本发明。本发明所称的模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段。参照图3所示，为图2中数据空调系统冷量自动控制程序73较佳实施例的程序模块图。数据空调系统冷量自动控制程序73可以被分割为：数据获取模块74、所需冷量计算模块75、冷量控制模块76。模块74-76所实现的功能或操作步骤均与上文类似，此处不再详述，示例性地，例如，其中：
数据获取模块74，用于分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
所需冷量计算模块75，用于根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
冷量控制模块76，，用于根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
实施例4
本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有数据空调系统冷量自动控制程序73，数据空调系统冷量自动控制程序73被处理器执行时实现如下操作：
分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
本发明提供的计算机可读存储介质的具体实施方式与上述数据空调系统冷量自动控制方法、电子装置的具体实施方式大致相同，在此不再赘述。
需要说明的是，本发明所指区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层等。
需要进一步说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种数据空调系统冷量自动控制方法，应用于电子装置，其特征在于，所述方法包括：
分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
2.根据权利要求1所述的数据空调系统冷量自动控制方法，其特征在于，在所述冷通道和所述热通道内均设置有温度传感器、湿度传感器以及风速传感器；其中，
所述温度传感器用于测量所述冷通道和所述热通道内的温度值，所述湿度传感器用于测量所述冷通道和所述热通道内的湿度值，所述风速传感器用于测量所述冷通道和所述热通道内的气流速度值。
3.根据权利要求2所述的数据空调系统冷量自动控制方法，其特征在于，根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值的计算公式如下：
i＝1.01t+(2500+1.84t)d
其中，t为所述热通道或所述冷通道内的温度值℃；
d—所述热通道或所述冷通道内的温度值kg/kg干空气；
1.01—干空气的平均定压比热kJ/(Kg.K)；
1.84—水蒸气的平均定压比热kJ/(Kg.K)；
2500—0℃时水的汽化潜热kJ/kg。
4.根据权利要求3所述的数据空调系统冷量自动控制方法，其特征在于，根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量的过程包括：
根据所述冷通道与所述热通道的焓值确定所述冷通道与所述热通道之间的焓差值；
按照预设供冷规则计算各IT机柜的需求冷量；其中，所述预设供冷规则的冷量计算公式如下：
Q＝△H*μ*v*S
其中，μ为空气的密度kg/m3，v为所述冷通道或所述热通道的气流速度值,S为冷通道横截面积m2，△H为所述焓差值，Q为需求冷量。
5.根据权利要求4所述的数据空调系统冷量自动控制方法，其特征在于，在所述冷通道和所述热通道内均设置有至少两个温度传感器、至少两个湿度传感器以及至少两个风速传感器；并且，
将各温度传感器的输出平均值记为温度值，将各湿度传感器的输出平均值记为湿度值，将各风速传感器的输出平均值记为气流速度值。
6.根据权利要求5所述的数据空调系统冷量自动控制方法，其特征在于，根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制的过程包括：
基于所述数据空调系统的制冷机的内部参数计算所述制冷机的实时冷冻水冷量；
对所述制冷机的实时冷冻水冷量与各IT机柜的所需冷量进行数值比较；
基于所述数值比较结果对所述制冷机的实时冷冻水冷量进行调整，以使所述制冷机的实时冷冻水冷量与各IT机柜的所需冷量达到动态平衡。
7.根据权利要求6所述的数据空调系统冷量自动控制方法，其特征在于，所述制冷机的实时冷冻水冷量的计算公式如下：
P＝q*ρ*ΔT*c/3600000
其中：P为所述制冷机的实时冷冻水冷量，
q为冷冻水流量；
ρ为水密度；
ΔT为供回水水温差；
C为水的比热。
8.一种数据空调系统冷量自动控制系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取单元，用于分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
所需冷量计算单元，用于根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
冷量控制单元，用于根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的数据空调系统冷量自动控制程序，所述数据空调系统冷量自动控制程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
分别获取数据空调系统中各IT机柜的冷通道和热通道内的温度值、湿度值以及流经所述冷通道和所述热通道的气流速度值；其中，所述冷通道和所述热通道相互关联的配置在各IT机柜内；
根据所述冷通道和所述热通道的温度值和湿度值确定所述冷通道与所述热通道的焓值，并根据所述焓值和所述气流速度值，按照预设供冷规则确定各IT机柜的所需冷量；
根据所述所需冷量对所述数据空调系统的制冷机进行实时控制。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有数据空调系统冷量自动控制程序，所述数据空调系统冷量自动控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的数据空调系统冷量自动控制方法的步骤。
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|---|---|
| CN (1) | CN112361558A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113175714A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-27 | 西藏宁算科技集团有限公司 | 蒸发冷却机组及控制方法及相关装置 |
| CN113438863A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 广州远正智能科技股份有限公司 | 一种门帘式装置的冷热通道隔离节能调控系统及方法 |
| CN114322382A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 中国电信股份有限公司 | 机房制冷控制方法、系统、设备及存储介质 |
| CN118312002A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-07-09 | 上海雷普电气有限公司 | 一种机柜的温湿度控制方法、系统及存储介质 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010085011A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 空調制御システム及び空調制御方法 |
| JP2011033328A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-02-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ冷凍機制御装置、ターボ冷凍機制御方法、ガスタービンプラント、及び、既設ガスタービンプラントの再構築方法 |
| DE102010037204A1 (de) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Correct Power Institute Gmbh | Klimatisierungssystem und Klimatisierungsverfahren |
| CN203478502U (zh) * | 2013-08-18 | 2014-03-12 | 杭州哲达科技股份有限公司 | 超高效智慧制冷机组 |
| CN106969477A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-07-21 | 北京创和世纪通讯技术股份有限公司 | 空调控制方法及空调控制器 |
| CN108151227A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-12 | 广东美的制冷设备有限公司 | 热泵空调器末端能量的计算方法和空调器 |
| CN108917109A (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-30 | 维谛技术有限公司 | 一种机房制冷系统、空调风量调节控制方法和装置 |
| CN111023383A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 广西苏中达科智能工程有限公司 | 一种临界焓差补偿控制法 |
| CN111271854A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-12 | 刘磊 | 用于机房内数据中心供冷的节能精密空调系统及调节方法 |
| CN111306728A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 平安科技（深圳）有限公司 | 空调系统风量调控的方法、装置及计算机设备 |
-
2020
- 2020-11-12 CN CN202011265510.3A patent/CN112361558A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010085011A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 空調制御システム及び空調制御方法 |
| JP2011033328A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-02-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ冷凍機制御装置、ターボ冷凍機制御方法、ガスタービンプラント、及び、既設ガスタービンプラントの再構築方法 |
| DE102010037204A1 (de) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Correct Power Institute Gmbh | Klimatisierungssystem und Klimatisierungsverfahren |
| CN203478502U (zh) * | 2013-08-18 | 2014-03-12 | 杭州哲达科技股份有限公司 | 超高效智慧制冷机组 |
| CN108917109A (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-30 | 维谛技术有限公司 | 一种机房制冷系统、空调风量调节控制方法和装置 |
| CN106969477A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-07-21 | 北京创和世纪通讯技术股份有限公司 | 空调控制方法及空调控制器 |
| CN108151227A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-12 | 广东美的制冷设备有限公司 | 热泵空调器末端能量的计算方法和空调器 |
| CN111023383A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 广西苏中达科智能工程有限公司 | 一种临界焓差补偿控制法 |
| CN111306728A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 平安科技（深圳）有限公司 | 空调系统风量调控的方法、装置及计算机设备 |
| CN111271854A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-12 | 刘磊 | 用于机房内数据中心供冷的节能精密空调系统及调节方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈维刚等: "《制冷与空调考工问答》", 31 March 2003 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113175714A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-27 | 西藏宁算科技集团有限公司 | 蒸发冷却机组及控制方法及相关装置 |
| CN113438863A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 广州远正智能科技股份有限公司 | 一种门帘式装置的冷热通道隔离节能调控系统及方法 |
| CN114322382A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 中国电信股份有限公司 | 机房制冷控制方法、系统、设备及存储介质 |
| CN114322382B (zh) * | 2021-12-24 | 2024-03-19 | 中国电信股份有限公司 | 机房制冷控制方法、系统、设备及存储介质 |
| CN118312002A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-07-09 | 上海雷普电气有限公司 | 一种机柜的温湿度控制方法、系统及存储介质 |
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