CN112611586B - 数据机房液冷系统测试验证方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据机房液冷系统测试验证方法和系统，包括以下步骤：测试验证前期准备：确保测试前期条件已达成，确认液冷机柜联通器已准备完毕，完成测试检测步骤；液冷主环路测试：对液冷主环管进行测试调整，调整液冷支环管上的旁通阀和平衡阀，直至每个液冷支环管的流量及压降达到设计要求；液冷支环路测试：将液冷机柜联通器装配到液冷机柜上，调整液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门，直至每个液冷机柜的流量及压降达到设计要求；完成测试验证。本发明通过液冷支环管的测试验证，保证每个液冷机柜的流量及其压降达到设计要求，达到针对每个机柜冷却量的准确性，通过整个液冷系统的水力平衡保证在后期液冷系统运行的安全性。

Description

数据机房液冷系统测试验证方法和系统

技术领域

本发明涉及测试检测技术，特别是涉及一种数据机房液冷系统测试验证方法和系统。

背景技术

数据中心随着时代的变化，其工艺也在发生着变化。现今在大城市中，土地资源的逐渐匮乏，地价的不断上涨，客户对服务器要求不断提高，因此单服务器的功耗不断增加。同时我国开始从高能耗国家向低能耗转型，有些地区对高能耗企业及部门进行限制。由此各种因素影响最终引起暖通技术的变革——液冷技术应运而生。它在满足制冷需求的基础上，大幅度降低了能耗。这使得液冷技术逐步受到数据中心运营者及客户的青睐。

液冷技术的产生，同时也面临着测试验证工作变革。由于各种原因的影响，测试时无法真正的使用液冷服务器，对冷夜系统进行验证。因此液冷系统的测试方法将直接影响后期液冷机柜使用的安全性。

传统的液冷测试验证技术，通过将液冷机柜间的管路使用管路短接或者使用液体冷却假负载，在运行时后查看是否有水流通过或者查看是否出现水温过热，同时总水量是否保持不变这一简单的测试验证方法，这种测试方法一方面，无法真正模拟液冷机柜的水阻及水力平衡情况，保证其与真实情况一致，在实际液冷服务器上架运行后存在风险。另一方面，无法对每个液冷机柜的流量情况进行核对，当出现机柜间水力不平衡情况时，个别机柜中流量不足将导致液冷机柜长时间在高温情况下运行，这些都会影响服务器的正常使用寿命。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种数据机房液冷系统测试验证方法和系统。

为了达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种数据机房液冷系统测试验证方法，以换热装置为节点，液冷系统分为冷却侧及液冷侧，液冷侧分为液冷主环管和液冷支环管，换热装置通过液冷主支环管与液冷机柜导通，液冷水泵将作为液冷侧的动力装置，定压补水装置作为管道压力的保障装置，换热装置另一侧通过散热系统或装置将液冷侧所置换出热量带走；具体包括以下步骤：

S1，测试验证前期准备：确保测试前期条件已达成，确认液冷机柜联通器已准备完毕，完成测试检测步骤；所述液冷机柜联通器包括管道、装配在所述管道中心部位的阀门和流量计以及分设在所述管道两侧的压力表；

S2，液冷主环路测试：对液冷主环管进行测试调整，调整液冷支环管上的旁通阀和平衡阀，直至每个液冷支环管的流量及压降达到设计要求；

步骤S2具体包括以下步骤：

测试前将水系统环路上的所有阀门全部开启到最大开度状态，支环管预留口处阀门处于关闭状态、支环路末端的旁通阀门开启；

开启水系统的循环水泵，开启台数按照设计满载运行台数，并调整测试系统总流量等于设计总流量；

支环管间水力平衡测试：1)调节支环管上的平衡阀，使支环管流量与设计流量一致，2)调节支环管上的旁通阀，通过支环管供回水管上压力表确认其压差与液冷机柜的压降一致，3)重复上述两步骤直至支环管流量与设计流量一致，并且旁通阀模拟的压降与液冷机柜的压降一致；

按上步骤完成供冷系统中所有支环管的压降模拟；

再次测量全部支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的平衡阀开度逐渐调大并测试其流量；

在测量完调整过平衡阀的支环管流量后，测量其它支环管流量，响应调整其平衡阀，直至所有的支环管流量与设计流量一致；

记录平衡阀的开度，并保持；

S3，液冷支环路测试：将液冷机柜联通器装配到液冷机柜上，调整液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门，直至每个液冷机柜的流量及压降达到设计要求；

步骤S3具体包括以下步骤：

按照设计要求，对液冷机柜联通器进行调整，通过调整阀门开度，使液冷机柜联通器的压降及流量保持与液冷机柜正常运行时一致；

在单个支环管中将调整后的液冷机柜联通器安装到支环管的预留口上，支环管预留口处阀门开启到最大状态、支环路末端的旁通阀门关闭；

按照液冷主环路测试时设备运行参数及数量，开启水泵；

支环管内水力平衡测试：1)调节支环管上的预留阀，使其流量与设计液冷机柜流量一致，2)通过微调液冷机柜联通器中的阀门开度，使其压降与设计液冷机柜实际压降一致，3)重复上述两步骤直至液冷联通器流量与设计流量一致，并且压降与液冷机柜压降一致；

按上步骤完成所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟；

再次测量支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的预留阀开度逐渐调大并测试流量使其与未安装液冷机柜联通器时保持一致，同时对已经测试完成的支环管液冷机柜联通器的阀门保持不变；

按上步骤完成供冷系统中所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟；

最后对所有的预留阀的开度进行标记；

S4，完成测试验证。

优选的，步骤S1中确保测试前期条件已达成具体包括以下步骤：

液冷系统主设备安装调试完成；

冷却侧及液冷侧管网安装调试完成；

阀门、仪表检测完毕达到设计要求且阀门按照要求开关；

管路系统按照要求注满水；

核对图纸或者与客户/设计单位沟通确定单个液冷机柜的压降及流量。

优选的，步骤S1中完成测试检测步骤具体包括以下步骤：

确认管网已完成压力测试，无任何漏水点，并依照国家标准完成了冲洗和清洁；

正确标注管路的标识及水流箭头标示；

确认所有过滤器已经拆除、清洗或替换；

确认机组已经系统充水、排除空气；

确认机组系统的压力设备已经调试完成，并且能正常工作；

确认已提供平衡阀相关的技术资料以及准备好专用测试仪表。

优选的，步骤S1还包括建立数据机房液冷系统的三维数值模拟仿真模型，模型建立具体包括应用数值模拟软件对液冷系统模型进行阻力特性模拟，同时对液冷主环管和液冷支环管用流体网络建模技术软件进行仿真分析以获得液冷系统的流量变化方案；通过实验验证流量变化方案前后流阻的变化，得到液冷系统的流量特性规律；

根据液冷系统的管路特性和液冷系统的流量特性规律对液冷系统进行等比例仿真模拟，液冷系统的管路特性包括液冷系统的管路长度、管路直径和管路弯曲参数，根据液冷系统的管路长度、管路直径和管路弯曲参数计算得到液冷系统的管路总阻力，将管路总阻力作为调节液冷系统的压降的调整参数，三维数值模拟仿真模型在对应的位置设置仿真定压补水装置、液冷主环路、液冷支环路和冷却侧上的所有仿真阀门，根据调整参数和机器学习训练得到仿真定压补水装置、仿真阀门的控制参数和控制时序，并按照控制时序发送控制参数给定压补水装置、液冷主环路、液冷支环路和冷却侧上的所有阀门，以实现数据机房液冷系统的自动化智能控制。

一种数据机房液冷系统测试验证系统，用于实现所述的方法，包括液冷系统、液冷机柜、液冷机柜联通器和测试验证管理设备，以换热装置为节点，液冷系统分为冷却侧及液冷侧，液冷侧分为液冷主环管和液冷支环管，换热装置通过液冷主支环管与液冷机柜导通，液冷水泵将作为液冷侧的动力装置，定压补水装置作为管道压力的保障装置，换热装置另一侧通过散热系统或装置将液冷侧所置换出热量带走；所述液冷机柜联通器在需要时与液冷机柜进行装配；

所述测试验证管理设备包括测试验证前期准备管理模块、液冷主环路测试管理模块、液冷支环路测试管理模块和测试验证总结管理模块；

所述测试验证前期准备管理模块，用于可视化展示测试前期条件列表、液冷机柜联通器准备列表、测试检测列表，接收测试验证前期准备的反馈信息并存储；

所述液冷主环路测试管理模块，用于可视化展示液冷主环管测试调整方案、液冷支环管上的旁通阀和平衡阀调整方案以及液冷支环管的流量及压降的设计要求，接收液冷主环路测试反馈信息并存储；

所述液冷支环路测试管理模块，用于可视化展示液冷机柜联通器与液冷机柜的装配方案、液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门调整方案以及液冷机柜的流量及压降的设计要求，接收液冷支环路测试反馈信息并存储；

所述测试验证总结管理模块，用于汇总测试验证前期准备管理模块、液冷主环路测试管理模块、液冷支环路测试管理模块的各项信息，生成数据机房液冷系统测试验证报告并存储。

优选的，还包括远程记录仪，所述远程记录仪记录所述数据机房液冷系统的所有指数值，包括但不限于压力和流量，通过压力和流量自动生成所述数据机房液冷系统的流量及压力分布图，并通过流量及压力分布图进行所述数据机房液冷系统的压力及流量情况。

优选的，所述液冷机柜连通器的进出口设有温度计，所述温度计用于实时检测液冷机柜进出水温度，通过分析收集液冷机柜的运行情况与液冷系统的散热情况确定二者之间的关系。

本发明的有益效果在于：本发明强调的是液冷系统中的水力平衡性，即通过液冷环管的测试验证，保证每个支环环管的流量及其压降达到设计要求。通过液冷支环管的测试验证，保证每个液冷机柜的流量及其压降达到设计要求，达到针对每个机柜的准确性，通过整个液冷系统的水力平衡性能够在后期液冷运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明一种数据机房液冷系统测试验证方法的流程图；

图2是液冷系统的结构示意图；

图3是液冷机柜联通器示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1-图3所示，本发明提出了一种数据机房液冷系统测试验证方法，以换热装置1为节点，液冷系统分为冷却侧及液冷侧，液冷侧分为液冷主环管3和液冷支环管4，换热装置1通过液冷主支环管与液冷机柜5导通，液冷水泵2将作为液冷侧的动力装置，定压补水装置6作为管道压力的保障装置。换热装置另一侧(冷却侧)通过散热系统或装置将液冷侧所置换出热量带走；具体包括以下步骤：

S1，测试验证前期准备：确保测试前期条件已达成，确认液冷机柜联通器已准备完毕，完成测试检测步骤；

步骤S1中确保测试前期条件已达成具体包括以下步骤：

1、液冷系统主设备(定压补水装置、冷却设备、换热装置、液冷水泵)安装调试完成；

2、冷却侧及液冷侧管网安装调试完成；

3、阀门、仪表等均检测完毕达到设计要求且阀门按照要求开关；

4、管路系统按照要求注满水；

5、核对图纸或者与客户/设计单位沟通确定单个液冷机柜的压降及流量。

步骤S1中完成测试检测步骤具体包括以下步骤：

①确认管网已完成压力测试(保压)，无任何漏水点，并依照国家标准完成了冲洗和清洁。

②正确标注管路的标识及水流箭头标示

③确认所有过滤器已经拆除、清洗或替换。

④确认机组已经系统充水、排除空气。

⑤确认机组系统的压力设备已经调试完成，并且能正常工作。

⑥确认平衡阀厂家已提供平衡阀相关的技术资料以及准备好专用测试仪表。

S2，液冷主环路测试：对液冷主环管进行测试调整，调整液冷支环管上的旁通阀和平衡阀，直至每个液冷支环管的流量及压降达到设计要求；

步骤S2具体包括以下步骤：

①测试前将水系统环路上的所有阀门全部开启到最大开度状态。(支环管预留口处阀门处于关闭状态、支环路末端的旁通阀门开启)

②开启水系统的循环水泵，开启台数按照设计满载运行台数、并调整、测试系统总流量等于设计总流量。

③支环管间水力平衡测试：1)调节支环管上的平衡阀，使支环管流量与设计流量基本一致；2)调节支环管上的旁通阀，通过支环管供回水管上压力表确认其压差与液冷机柜的压降基本一致；3)因支环管的流量与旁通阀模拟压降互相影响，因此上述两个步骤完成后再重复依次进行，直至支环管流量与设计流量基本一致，并且旁通阀模拟的压降与液冷机柜的压降基本一致。

④按上步骤完成供冷系统中所有支环管的压降模拟；

⑤再次测量全部支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的平衡阀开度逐渐调大并测试其流量；

⑥在测量完调整过平衡阀的支环管流量后，其它支环管流量都需测量，如有必要进行响应调整其平衡阀，直至所有的支环管流量与设计流量基本一致。

⑦记录平衡阀的开度，并保持。

S3，液冷支环路测试：将液冷机柜联通器装配到液冷机柜上，调整液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门，直至每个液冷机柜的流量及压降达到设计要求；

步骤S3具体包括以下步骤：

①按照设计要求，对液冷机柜联通器进行调整，通过调整阀门开度，使液冷机柜联通器的压降及流量保持与液冷机柜正常运行时基本一致。

②在单个支环管中将调整后的液冷机柜联通器联通安装到支环管的预留口上(支环管预留口处阀门开启到最大状态、支环路末端的旁通阀门关闭)。

③按照液冷主环路测试时设备运行参数及数量，开启水泵。

④支环管内水力平衡测试：1)调节支环管上的预留阀，使其流量与设计液冷机柜流量基本一致，2)通过微调液冷机柜联通器中的阀门开度，使其压降与设计液冷机柜实际压降基本一致，3)因液冷机柜联通器的流量与其压降为互相影响的，因此上述两个步骤完成后再重复依次进行，直至液冷联通器流量与设计流量基本一致，并且压降与液冷机柜压降基本一致。

⑤按上步骤完成所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟。

⑥再次测量支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的预留阀开度逐渐调大并测试流量使其与未安装液冷联通管时保持基本一致。同时对已经测试完成的支环管液冷机柜联通器的阀门保持不变。

⑦按上步骤完成供冷系统中所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟。

⑧最后对所有的预留阀的开度进行标记。

S4，完成测试验证。

本发明的数据中心液冷系统测试验证方案，一种首先可能替代方案，采用液体冷却假负载替代液冷机柜联通器。其通过模拟液冷机柜的发热，通过水流将热量带走的形式重客观上模拟了液冷机柜的形式。然后直接通过输出水的温度情况，来测试验证液冷机柜的运行情况。如果其测试时，在一定要求及标准下，也可以实现本测试验证的主要功能。

在优选的实施例中，步骤S1还包括建立数据机房液冷系统的三维数值模拟仿真模型，模型建立具体包括应用数值模拟软件对液冷系统模型进行阻力特性模拟，同时对液冷主环管和液冷支环管用流体网络建模技术软件进行仿真分析以获得液冷系统的流量变化方案；通过实验验证流量变化方案前后流阻的变化，得到液冷系统的流量特性规律；

根据液冷系统的管路特性和液冷系统的流量特性规律对液冷系统进行等比例仿真模拟，液冷系统的管路特性包括液冷系统的管路长度、管路直径和管路弯曲参数，根据液冷系统的管路长度、管路直径和管路弯曲参数计算得到液冷系统的管路总阻力，将管路总阻力作为调节液冷系统的压降的调整参数，三维数值模拟仿真模型在对应的位置设置仿真定压补水装置、液冷主环路、液冷支环路和冷却侧上的所有仿真阀门，根据调整参数和机器学习训练得到仿真定压补水装置、仿真阀门的控制参数和控制时序，并按照控制时序发送控制参数给定压补水装置、液冷主环路、液冷支环路和冷却侧上的所有阀门，以实现数据机房液冷系统的自动化智能控制。

液冷机柜联通器7包括管道71、装配在所述管道中心部位的阀门72和流量计73以及分设在所述管道71两侧的压力表74。

实施例二

本发明还提出了一种数据机房液冷系统测试验证系统，包括液冷系统、液冷机柜、液冷机柜联通器和测试验证管理设备，以以换热装置为节点，液冷系统分为冷却侧及液冷侧，液冷侧分为液冷主环管和液冷支环管，换热装置通过液冷主支环管与液冷机柜导通，液冷水泵将作为液冷侧的动力装置，定压补水装置作为管道压力的保障装置。换热装置另一侧(冷却侧)通过散热系统或装置将液冷侧所置换出热量带走，液冷机柜联通器在需要时与液冷机柜进行装配；

测试验证管理设备包括测试验证前期准备管理模块、液冷主环路测试管理模块、液冷支环路测试管理模块和测试验证总结管理模块；

测试验证前期准备管理模块，用于可视化展示测试前期条件列表、液冷机柜联通器准备列表、测试检测列表，接测试验证前期准备的反馈信息并存储；

测试前期条件列表举例如下：

1、液冷系统主设备(定压补水装置、冷却设备、换热装置、液冷水泵)安装调试完成；

2、冷却侧及液冷侧管网安装调试完成；

3、阀门、仪表等均检测完毕达到设计要求且阀门按照要求开关；

4、管路系统按照要求注满水；

5、核对图纸或者与客户/设计单位沟通确定单个液冷机柜的压降及流量。

液冷机柜联通器准备列表可包括液冷机柜联通器。

测试检测列表举例如下：

①确认管网已完成压力测试(保压)，无任何漏水点，并依照国家标准完成了冲洗和清洁。

②正确标注管路的标识及水流箭头标示。

③确认所有过滤器已经拆除、清洗或替换。

④确认机组已经系统充水、排除空气。

⑤确认机组系统的压力设备已经调试完成，并且能正常工作。

⑥确认平衡阀厂家已提供平衡阀相关的技术资料以及准备好专用测试仪表。

液冷主环路测试管理模块，用于可视化展示液冷主环管测试调整方案、液冷支环管上的旁通阀和平衡阀调整方案以及液冷支环管的流量及压降的设计要求，接收液冷主环路测试反馈；

液冷主环管测试调整方案、液冷支环管上的旁通阀和平衡阀调整方案以及液冷支环管的流量及压降的设计要求如下所示：

①测试前将水系统环路上的所有阀门全部开启到最大开度状态。(支环管预留口处阀门处于关闭状态、支环路末端的旁通阀门开启)

②开启水系统的循环水泵，开启台数按照设计满载运行台数、并调整、测试系统总流量等于设计总流量。

③支环管间水力平衡测试：1)调节支环管上的平衡阀，使支环管流量与设计流量基本一致；2)调节支环管上的旁通阀，通过支环管供回水管上压力表确认其压差与液冷机柜的压降基本一致；3)因支环管的流量与旁通阀模拟压降互相影响，因此上述两个步骤完成后再重复依次进行，直至支环管流量与设计流量基本一致，并且旁通阀模拟的压降与液冷机柜的压降基本一致。

④按上步骤完成供冷系统中所有支环管的压降模拟。

⑤再次测量全部支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的平衡阀开度逐渐调大并测试其流量。

⑥在测量完调整过平衡阀的支环管流量后，其它支环管流量都需测量，如有必要进行响应调整其平衡阀，直至所有的支环管流量与设计流量基本一致。

⑦记录平衡阀的开度，并保持。

液冷支环路测试管理模块，用于可视化展示液冷机柜联通器与液冷机柜的装配方案、液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门调整方案以及液冷机柜的流量及压降的设计要求，接收液冷支环路测试反馈；

液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门调整方案以及液冷机柜的流量及压降的设计要求如下所示：

①按照设计要求，对液冷机柜联通器进行调整，通过调整阀门开度，使液冷机柜联通器的压降及流量保持与液冷机柜正常运行时基本一致。

②在单个支环管中将调整后的液冷机柜联通器联通安装到支环管的预留口上(支环管预留口处阀门开启到最大状态、支环路末端的旁通阀门关闭)。

③按照液冷主环路测试时设备运行参数及数量，开启水泵。

④支环管内水力平衡测试：1)调节支环管上的预留阀，使其流量与设计液冷机柜流量基本一致，2)通过微调液冷机柜联通器中的阀门开度，使其压降与设计液冷机柜实际压降基本一致，3)因液冷机柜联通器的流量与其压降为互相影响的，因此上述两个步骤完成后再重复依次进行，直至液冷联通器流量与设计流量基本一致，并且压降与液冷机柜压降基本一致。

⑤按上步骤完成所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟。

⑥再次测量支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的预留阀开度逐渐调大并测试流量使其与未安装液冷联通管时保持基本一致。同时对已经测试完成的支环管液冷机柜联通器保持不变。

⑦按上步骤完成供冷系统中所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟。

⑧最后对所有的预留阀的开度进行标记。

测试验证总结管理模块，用于汇总测试验证前期准备管理模块、液冷主环路测试管理模块、液冷支环路测试管理模块的各项信息，生成数据机房液冷系统测试验证报告并存储，还可通过互联网上传报告。

在优选的实施例中，还包括远程记录仪，所述远程记录仪记录所述数据机房液冷系统的所有指数值，包括但不限于压力和流量，通过压力和流量自动生成所述数据机房液冷系统的流量及压力分布图，并通过流量及压力分布图进行所述数据机房液冷系统的压力及流量情况。

在优选的实施例中，所述液冷机柜连通器的进出口设有温度计，所述温度计用于实时检测液冷机柜进出水温度，通过分析收集液冷机柜的运行情况与液冷系统的散热情况确定二者之间的关系。

对比传统的测试方式，本发明创造的优点主要体现在准确性和适用性两个方面。

首先液冷系统中，采用优先对液冷主环管进行测试调整，调整支环管的旁通阀和静态平衡阀。然后对支环管的测试调整，通过对预留阀的开度进行调整。此种液冷系统的测试，保证了每个液冷机柜均在设计情况下，达到设计需求的供水量，防止出现个别液冷机柜出现缺水导致机柜内部高温的现象，准确到每个液冷机柜的供水。本发明强调的是液冷系统中的水力平衡性，即通过液冷环管的测试验证，保证每个支环环管的流量及其压降达到设计要求。通过液冷支环管的测试验证，保证每个液冷机柜的流量及其压降达到设计要求，达到针对每个机柜的准确性。通过整个液冷系统的水力平衡性能够在后期液冷运行的安全性。

其次液冷机柜联通器可以根据客户不同液冷机柜进行压降调整，同时能够看到每个联通器的流量，更加的使用客户的适用性。对液冷机柜的测试方式起到了非常好的效果。其对液冷机柜的适用性增强，其可以根据不同液冷机柜的设计要求进行调节，且达到设计标准。同时可以实施的查看测试验证的数据的变化，保证数据实时性，同时及时做出调整。这将大大保证液冷测试的准确性及有效性。

对于液冷机柜，其安全性是单一的，不容出现有错的。因此一个安全的运行环境时，是保证液冷系统能够正常运行要求。本发明可将安全运行的指标下放至每个液冷机柜。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求书范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种数据机房液冷系统测试验证方法，其特征在于，以换热装置为节点，液冷系统分为冷却侧及液冷侧，液冷侧分为液冷主环管和液冷支环管，换热装置通过液冷主支环管与液冷机柜导通，液冷水泵将作为液冷侧的动力装置，定压补水装置作为管道压力的保障装置，换热装置另一侧通过散热系统或装置将液冷侧所置换出热量带走；具体包括以下步骤：

S1，测试验证前期准备：确保测试前期条件已达成，确认液冷机柜联通器已准备完毕，完成测试检测步骤；所述液冷机柜联通器包括管道、装配在所述管道中心部位的阀门和流量计以及分设在所述管道两侧的压力表；

S2，液冷主环路测试：对液冷主环管进行测试调整，调整液冷支环管上的旁通阀和平衡阀，直至每个液冷支环管的流量及压降达到设计要求；

步骤S2具体包括以下步骤：

测试前将水系统环路上的所有阀门全部开启到最大开度状态，支环管预留口处阀门处于关闭状态、支环路末端的旁通阀门开启；

开启水系统的循环水泵，开启台数按照设计满载运行台数，并调整测试系统总流量等于设计总流量；

支环管间水力平衡测试：1)调节支环管上的平衡阀，使支环管流量与设计流量一致，2)调节支环管上的旁通阀，通过支环管供回水管上压力表确认其压差与液冷机柜的压降一致，3)重复上述两步骤直至支环管流量与设计流量一致，并且旁通阀模拟的压降与液冷机柜的压降一致；

按上步骤完成供冷系统中所有支环管的压降模拟；

再次测量全部支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的平衡阀开度逐渐调大并测试其流量；

在测量完调整过平衡阀的支环管流量后，测量其它支环管流量，响应调整其平衡阀，直至所有的支环管流量与设计流量一致；

记录平衡阀的开度，并保持；

S3，液冷支环路测试：将液冷机柜联通器装配到液冷机柜上，调整液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门，直至每个液冷机柜的流量及压降达到设计要求；

步骤S3具体包括以下步骤：

按照设计要求，对液冷机柜联通器进行调整，通过调整阀门开度，使液冷机柜联通器的压降及流量保持与液冷机柜正常运行时一致；

在单个支环管中将调整后的液冷机柜联通器安装到支环管的预留口上，支环管预留口处阀门开启到最大状态、支环路末端的旁通阀门关闭；

按照液冷主环路测试时设备运行参数及数量，开启水泵；

支环管内水力平衡测试：1)调节支环管上的预留阀，使其流量与设计液冷机柜流量一致，2)通过微调液冷机柜联通器中的阀门开度，使其压降与设计液冷机柜实际压降一致，3)重复上述两步骤直至液冷联通器流量与设计流量一致，并且压降与液冷机柜压降一致；

按上步骤完成所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟；

再次测量支环管的流量，与设计流量比较，如小于设计流量，将相应支环管上的预留阀开度逐渐调大并测试流量使其与未安装液冷机柜联通器时保持一致，同时对已经测试完成的支环管液冷机柜联通器的阀门保持不变；

按上步骤完成供冷系统中所有支环管中液冷机柜联通器的压降模拟；

最后对所有的预留阀的开度进行标记；

S4，完成测试验证。

2.根据权利要求1所述的一种数据机房液冷系统测试验证方法，其特征在于，步骤S1中确保测试前期条件已达成具体包括以下步骤：

液冷系统主设备安装调试完成；

冷却侧及液冷侧管网安装调试完成；

阀门、仪表检测完毕达到设计要求且阀门按照要求开关；

管路系统按照要求注满水；

核对图纸或者与客户/设计单位沟通确定单个液冷机柜的压降及流量。

3.根据权利要求1所述的一种数据机房液冷系统测试验证方法，其特征在于，步骤S1中完成测试检测步骤具体包括以下步骤：

确认管网已完成压力测试，无任何漏水点，并依照国家标准完成了冲洗和清洁；

正确标注管路的标识及水流箭头标示；

确认所有过滤器已经拆除、清洗或替换；

确认机组已经系统充水、排除空气；

确认机组系统的压力设备已经调试完成，并且能正常工作；

确认已提供平衡阀相关的技术资料以及准备好专用测试仪表。

4.根据权利要求1所述的一种数据机房液冷系统测试验证方法，其特征在于，步骤S1还包括建立数据机房液冷系统的三维数值模拟仿真模型，模型建立具体包括应用数值模拟软件对液冷系统模型进行阻力特性模拟，同时对液冷主环管和液冷支环管用流体网络建模技术软件进行仿真分析以获得液冷系统的流量变化方案；通过实验验证流量变化方案前后流阻的变化，得到液冷系统的流量特性规律；

根据液冷系统的管路特性和液冷系统的流量特性规律对液冷系统进行等比例仿真模拟，液冷系统的管路特性包括液冷系统的管路长度、管路直径和管路弯曲参数，根据液冷系统的管路长度、管路直径和管路弯曲参数计算得到液冷系统的管路总阻力，将管路总阻力作为调节液冷系统的压降的调整参数，三维数值模拟仿真模型在对应的位置设置仿真定压补水装置、液冷主环路、液冷支环路和冷却侧上的所有仿真阀门，根据调整参数和机器学习训练得到仿真定压补水装置、仿真阀门的控制参数和控制时序，并按照控制时序发送控制参数给定压补水装置、液冷主环路、液冷支环路和冷却侧上的所有阀门，以实现数据机房液冷系统的自动化智能控制。

5.一种数据机房液冷系统测试验证系统，用于实现权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，包括液冷系统、液冷机柜、液冷机柜联通器和测试验证管理设备，以换热装置为节点，液冷系统分为冷却侧及液冷侧，液冷侧分为液冷主环管和液冷支环管，换热装置通过液冷主支环管与液冷机柜导通，液冷水泵将作为液冷侧的动力装置，定压补水装置作为管道压力的保障装置，换热装置另一侧通过散热系统或装置将液冷侧所置换出热量带走；所述液冷机柜联通器在需要时与液冷机柜进行装配；

所述测试验证管理设备包括测试验证前期准备管理模块、液冷主环路测试管理模块、液冷支环路测试管理模块和测试验证总结管理模块；

所述测试验证前期准备管理模块，用于可视化展示测试前期条件列表、液冷机柜联通器准备列表、测试检测列表，接收测试验证前期准备的反馈信息并存储；

所述液冷主环路测试管理模块，用于可视化展示液冷主环管测试调整方案、液冷支环管上的旁通阀和平衡阀调整方案以及液冷支环管的流量及压降的设计要求，接收液冷主环路测试反馈信息并存储；

所述液冷支环路测试管理模块，用于可视化展示液冷机柜联通器与液冷机柜的装配方案、液冷支环管上的预留阀和液冷机柜联通器上的阀门调整方案以及液冷机柜的流量及压降的设计要求，接收液冷支环路测试反馈信息并存储；

所述测试验证总结管理模块，用于汇总测试验证前期准备管理模块、液冷主环路测试管理模块、液冷支环路测试管理模块的各项信息，生成数据机房液冷系统测试验证报告并存储。

6.根据权利要求5所述的一种数据机房液冷系统测试验证系统，其特征在于，还包括远程记录仪，所述远程记录仪记录所述数据机房液冷系统的所有指数值，包括但不限于压力和流量，通过压力和流量自动生成所述数据机房液冷系统的流量及压力分布图，并通过流量及压力分布图进行所述数据机房液冷系统的压力及流量情况。

7.根据权利要求5所述的一种数据机房液冷系统测试验证系统，其特征在于，所述液冷机柜连通器的进出口设有温度计，所述温度计用于实时检测液冷机柜进出水温度，通过分析收集液冷机柜的运行情况与液冷系统的散热情况确定二者之间的关系。

Images