CN114021217A

CN114021217A - 自动生成数据中心内机柜排布方案的方法

Info

Publication number: CN114021217A
Application number: CN202210005564.9A
Authority: CN
Inventors: 王彦文; 萨努布·萨纳库马尔
Original assignee: Shenzhen Xkool Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Xkool Technology Co Ltd
Priority date: 2022-01-05
Filing date: 2022-01-05
Publication date: 2022-02-08

Abstract

本发明公开一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，该方法包括1、获取地块信息数据；2、输入目标机柜组数据参数；3、计算机柜组所需要的通道数量；4、计算目标地块摆放机柜组的最大数量；5、输出机柜组排布设计图和模型。本发明提供一种根据室内地形对数据中心内的机柜进行排布，排布快速，效果良好，提高工作效率的一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法。

Description

自动生成数据中心内机柜排布方案的方法

技术领域

本发明涉及室内机柜排布方法技术领域，特别涉及一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法。

背景技术

目前在行业中，数据中心的设计过程依赖有经验的设计师；设计师在拿到建设用地信息后，根据过往经验及机柜参数信息，在CAD软件中绘制机柜平面图，通过复制黏贴该机柜平面图在室内平面图进行机柜组的排布，在排布过程中，要考虑冷、热通道的宽度及过道的宽度；排好机柜组后，设计师要根据机柜的用电量，算出总用电量，然后根据用电量，算出合适的配电方案及配电设备；根据配电设备的大小及数量，设计师在室内平面图上绘制配电室平面图。同时，设计师还要兼顾考虑建筑体的相关建设规范如建筑限高等要求，还要考虑施工成本、投资回报率。这些不同的条件相互制约，且没有明显的优先级，在设计的决策上，对设计师的要求很高。

在当前的设计过程中，当业主有了新的需求，所有的工作需重新计算及设计；当机柜数量增加后，平面布局的面积会随之增加，用电量也随之增加，配电设备的数量及型号也会变更，配电室的占地面积也随着变更；

在设计图的深化过程中，涉及的工程专业如结构工程师、给排水工程师、暖通工程师、电气工程师在绘制施工图的时候，各专业会相互制约，某个专业的一处改动会导致其他专业的图纸需要变更。

中国专利申请号为：202111053062.5，申请日是: 2021年09月09日，公开日是：2021年10月15日，专利名称为：室内设计方案获取方法、装置、计算机设备及存储介质，该专利文件公开了一种室内设计方案获取方法、装置、计算机设备及存储介质。该方法包括：获取目标房间的基础信息，基础信息至少包括户型结构信息；基于目标房间的基础信息，控制目标房间内物品进行布局，生成目标房间的至少一种设计方案，设计方案包括户型结构信息以及物品摆放信息；基于户型结构信息和物品摆放信息，获取设计方案的评分；基于设计方案的评分，确定满足预设要求的设计方案为目标设计方案。本公开可以适应不同场景、不同户型结构的设计需求，通过对所有设计方案进行评分确定满足预设要求的设计方案，避免出现室内设计错误的情况，提高了设计方案的准确性，可以快速获得用户满意的室内设计方案。

上述专利文献公开了一种室内设计方案获取方法，但是该方法不适于对数据中心的内机柜进行排布，该专利室内设计方案获取方法适用范围比较窄，使用室内排布效果不好，使用不方便，不能满足数据中心的室内机柜排布的需要。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种根据室内地形对数据中心内的机柜进行排布，排布快速，效果良好，提高工作效率的一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法。

为实现上述发明目的，本发明提出一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，包括数据输入模块，数据分析处理模块，所述方法包括如下步骤：

步骤1、获取地块信息数据；

步骤2、输入目标机柜组数据参数；

步骤3、计算机柜组所需要的通道数量；

步骤4、计算目标地块摆放机柜组的最大数量；

步骤5、输出机柜组排布设计图和模型。

所述步骤1包括如下方法：

步骤1）、输入用地轮廓线数据参数；

步骤2）、判断是否为矩形；如果是，则，进入下一步；

步骤3）、计算得出矩形面积；

步骤4）、判断矩形面积是否小于8000㎡，如果是，则，进入下一步；

步骤5）、偏移出室外人行通道；

步骤6）、执行“矩形机柜组填充算法”；

步骤7）、计算出室内人行通道面积。

所述步骤3所述通道数量包括冷热通道的宽度参数、输入人行过道的宽度参数。

所述输入用地轮廓线数据参数包括定义每个房间或空间的边界和用途。

上述所述步骤2）还包括如果否，则，运行“分割策略”将非矩形的空间进行切割。

所述运行“分割策略”为异型地块切割策略，包括如下步骤：

步骤a、轮廓线分析：检查轮廓线并确定设计策略；

步骤b、分区计划：将轮廓细分为矩形区域；

步骤c、结果区域检查：过滤掉带有不可用区域；

步骤d、布局生成：将机柜组放入为多个分割好的区域；

步骤e、方案排序：根据填充的机柜组总数对生成出来的方案进行排序。

上述所述步骤4）还包括如果否，则，分割出均等空间。

上述所述步骤5）包括计算出潜在室内人行通道面积。

上述所述步骤6）包括如下方法：

步骤1）、根据机柜组的朝向，将机柜组按X轴方向排布；

步骤2）、将X轴方向排布的机柜组居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量；

步骤3）、将X轴方向排布的机柜组不居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量；

步骤4）、根据机柜组的朝向，将机柜组按Y轴方向排布；

步骤5）、将Y轴方向排布的机柜组居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量；

步骤6）、将Y轴方向排布的机柜组不居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量。

上述所述步骤7）计算出室内人行通道面积，所述室内人行通道面积包括用于放置机柜组及冷热通道的空间面积；该计算方法为：

1、设房间的边长为: x 和 y；

2. 周长偏移数值为: offset；

3. 机柜组的边长为：Rw 和RL，Rw代表宽，RL代表长；

4. 冷通道的宽度边长为: c；

5.热通道的宽度边长为: h；

可用于放置机柜组的空间边长为: d1 和 d2；

可用于放置机柜组及冷热通道的空间面积为：d1*d2 或者 (x-2*offset)*(y-2*offset)。

所述用于放置机柜组及冷热通道的空间面积；该计算方法还包括：

每一排里的机柜组的数量 = d1/RW；

那么可放机柜组的排数为奇数时，计算公式为：

d2= (n* RL)+ ((n-1)/2 * h)+((n-1)/2 *c)；

2*d2= (2n* RL)+ (n* h)+(n*c)-h-c；

。

本发明提供技术方案的有益效果是:

1）本发明对数据中心内的机柜进行通过室内地形信息可以自动对机柜进行排布，本发明排布方法不仅可以适应不同室内地形、不同室内户型结构的设计需求，而且大大提高了工作效率；

2）、本发明对数据中心内的机柜进行排布，不仅排布快速而且对室内面积利用率高，确保满足正确室内机柜排布要求，有效提高了室内机柜排布的准确性；

3）、本发明智能化程度高，节省了人力成本，适于普遍推广。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例自动生成数据中心内机柜排布方案的方法流程图。

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

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的一部分实施例，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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明提出一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法。

参照图1，在本发明一实施例中，该一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，包括数据输入模块，数据分析处理模块，优选地，还可以包括展示模块，该展示模块用于展示本发明设计的各种设计图。

所述方法包括如下步骤：

步骤S100、开始；

步骤S200、获取地块信息数据；

步骤S300、输入目标机柜组数据参数；

步骤S400、计算机柜组所需要的通道数量；

步骤S500、计算目标地块摆放机柜组的最大数量；

步骤S600、输出机柜组排布设计图和模型；

步骤S700、结束。

本实施例，优选地，所述步骤S400所述通道数量包括冷热通道的宽度参数、输入人行过道的宽度参数。

本实施例，优选地，所述步骤S200包括如下方法：

步骤1）、输入用地轮廓线数据参数；

步骤2）、判断是否为矩形；如果是，则，进入下一步；

步骤3）、计算得出矩形面积；

步骤5）、偏移出室外人行通道；

步骤6）、执行“矩形机柜组填充算法”;

步骤7）、计算出室内人行通道面积。

本实施例，优选地，所述输入用地轮廓线数据参数包括定义每个房间或空间的边界和用途。也就是说，定义每个房间或空间的边界和用途：用户通过线段工具绘制或导入CAD，在平面图上画出要放置数据中心机柜组的空间（或房间）的边界轮廓线。

本实施例中，所述数据参数包括输入机柜组的规格参数、冷通道的宽度参数、输入人行过道的宽度参数。

本实施例，优选地，所述步骤2）还包括如果否，则，运行“分割策略”将非矩形的空间进行切割。

本实施例，优选地，所述运行“分割策略”为异型地块切割策略，包括如下步骤：

步骤a、轮廓线分析：检查轮廓线并确定设计策略；

步骤b、分区计划：将轮廓细分为矩形区域；

步骤c、结果区域检查：过滤掉带有不可用区域；

步骤d、布局生成：将机柜组放入为多个分割好的区域；

本实施例，进一步，优选地，还包括：不对该非矩形的空间进行切割，则，执行根据外部人行过道的参数，将空间轮廓线偏移出可放置机柜组的空间，同时，根据内部人行过道的参数，计算出潜在的内部人行通道；所述计算出潜在的内部人行通道是以该非矩形空间的其中一条边开始，将机柜组边线平行于此边线，排布机柜组，并计算出可排布的机柜组数量。

本实施例，更进一步，优选地，还包括：将该非矩形空间切割为多个形状，判断分割后的空间是否矩形，如果不是矩形，则，根据内部人行过道的参数，计算出潜在的内部人行通道；所述计算出潜在的内部人行通道是以该非矩形空间的其中一条边开始，将机柜组边线平行于此边线，排布机柜组，并计算出可排布的机柜组数量；如果是矩形，则，根据外部人行过道的参数，将空间轮廓线偏移出可放置机柜组的空间，然后执行“矩形机柜组填充算法”。

本实施例，更进一步，优选地，还包括：将该矩形空间切割为矩形空间，判断该空间内是否有障碍物，如果有，则，将分割后的每个矩形空间分别执行根据外部人行过道的参数，将空间轮廓线偏移出可放置机柜组的空间，然后执行“矩形机柜组填充算法”；如果没有障碍物，则，将公共人行通道重叠，执行根据外部人行过道的参数，将空间轮廓线偏移出可放置机柜组的空间，然后执行“矩形机柜组填充算法”。

本实施例，优选地，上述所述步骤4）还包括如果否，则，分割出均等空间。

上述所述步骤4）还包括判断出如果面积大于8000㎡，则，将该空间平均分成2个空间，根据外部人行过道的参数，将空间轮廓线偏移出可放置机柜组的空间，接着，执行“矩形机柜组填充算法”。

本实施例，优选地，上述所述步骤5）包括计算出潜在室内人行通道面积。

所述计算出潜在室内人行通道面积包括如下方法：

步骤1、以该非矩形空间的其中一条边开始，将机柜组边线平行于此边线，排布机柜组，并计算出可排布的机柜组数量；

步骤2、以该非矩形空间的第2条边线开始，将机柜组边线平行于此边线，排布机柜组，并计算出可排布的机柜组数量；

步骤3、以该非矩形空间的第3条边线开始，将机柜组边线平行于此边线，排布机柜组，并计算出可排布的机柜组数量；

步骤4、选取该非矩形空间的另一条边线，重复上述计算工作，直到该该非矩形空间的所有边线被用完为止。

本实施例，进一步，优选地，所述步骤5）还包括执行“异型地块切割策略”。

本实施例，优选地，上述所述步骤6）包括如下方法：

步骤1）、根据机柜组的朝向，将机柜组按X轴方向排布；

步骤4）、根据机柜组的朝向，将机柜组按Y轴方向排布；

本实施例中，所述步骤步骤6）包括：根据机柜组的朝向，将机柜组按X轴方向排布，同时，执行将X轴方向排布的机柜组居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量，接着执行，根据用户输入的人行过道参数，偏移出室内人行通道；

所述步骤6）还包括：根据机柜组的朝向，将机柜组按X轴方向排布，同时，将X轴方向排布的机柜组不居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量，根据用户输入的人行过道参数，偏移出室内人行通道；

所述步骤6）还包括：根据机柜组的朝向，将机柜组按Y轴方向排布，然后分别执行将Y轴方向排布的机柜组居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量，根据用户输入的人行过道参数，偏移出室内人行通道；将Y轴方向排布的机柜组不居中对齐，计算出可以放置的机柜组数量，根据用户输入的人行过道参数，偏移出室内人行通道。

本实施例，进一步，优选的，上述所述步骤7）包括：1、在没有柱子的矩形房间中排布机柜组的算法，该算法包括：

1、设房间的边长为: x 和 y；

2. 周长偏移数值为: offset；

3. 机柜组的边长为：Rw 和RL；所述Rw代表“宽”，所述RL代表“长”

4. 冷通道的宽度边长为: c；

5.热通道的宽度边长为: h；

可用于放置机柜组的空间边长为: d1 和 d2；

可用于放置机柜组及冷热通道的空间面积为：d1*d2 或者 (x-2*offset)*(y-2*offset)；

所述步骤步骤7）还包括：2、在没有柱子的矩形房间中排布机柜组的算法(朝向1)，该算法包括：

每一排里的机柜组的数量 = d1/RW；

那么可放机柜组的排数为奇数时，计算公式为：

d2= (n* RL)+ ((n-1)/2 * h)+((n-1)/2 *c)；

2*d2= (2n* RL)+ (n* h)+(n*c)-h-c；

。

所述步骤步骤7）还包括：3、在没有柱子的矩形房间中排布机柜组的算法(朝向2)，该算法包括：

每一排里的机柜组的数量 = d2/ RW；

那么可放机柜组的排数为奇数时，计算公式为：

d1= (n* RL)+ ((n-1)/2 * h)+((n-1)/2 *c)；

2*d1= (2n* R )+ (n* h)+(n*c)-h-c；

。

每一排里的机柜组的数量 = d2/ RW；

那么可放机柜组的排数为偶数时，计算公式为：

d1= (n* RL)+ (n/2 * h)+((n/2 -1)*c)；

2*d1= (2n* R )+ (n* h)+(n*c)-2c；

。

所述步骤步骤7）还包括：4、在没有柱子的矩形房间中排布机柜组的算法(间距标准)，该算法包括：

NP = 间距的数量；

如果可放机柜组的排数为奇数：

d2+c/2+h/2= (NP + ½) * pitch；

2d2+c+h= 2NP * pitch；所述pitch代表场地，本实施例中，是指“机柜尺寸x2+冷通道的尺寸+热通道的尺寸”；1个场地=2行机柜+1条冷通道+1条热通道

情况A :紧凑型：

2d2+c+h= 14NP；

情况B :冷通道较宽：

2d2+c+h= 16NP；

情况C :热通道较宽：

2d2+c+h= 16NP；

情况D :冷热通道都宽：

2d2+c+h= 18NP；

本实施例，所述异型地块切割策略包括：如果地形为矩形地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量 = 2；

如果地形为L型地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量= 2 * 2²=8；

1.如果机架的布置方向不同，则应为每个地块提供全高物理屏障，为每个地块提供通道；

2.如果机架沿同一方向布置，无物理屏障。

如果地形为T型地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量= 2³ + 2²=8+4= 12；

如果地形为U型地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量= 2² x 2³= 8 x 4=32；

如果地形为Z型地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量= 2² x 2³= 8 x 4=32；

如果地形为H型地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量=2³+2⁴+2⁴+2⁵= 8 +16+16+32= 72；

如果地形为不对称H形轮廓地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量=4 *6*2⁵=768；如果地形为不对称H形轮廓地块，填充的机柜组总数为：可能的配置数量=4 *6*2⁵=768；

本实施例，所述机架排的宽度，d1<=15 m每隔15m铺设一条内部走廊放置最后一行后，走廊宽度将覆盖冷通道/热通道宽度；

如果两个相邻子区域中的机柜组放置的方向相同，并且两个区域之间没有物理屏障，则可以利用一个走廊空间填充额外数量的机柜组。

本发明的优势在于可以自动对数据中心内的机柜进行排布，不仅排布方法快速，而且可以适应不同室内地形、不同室内户型结构的设计需求，大大提高了工作效率。

以上所述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，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：包括数据输入模块，数据分析处理模块，所述方法包括如下步骤：

步骤1、获取地块信息数据；

步骤2、输入目标机柜组数据参数；

步骤3、计算机柜组所需要的通道数量；

步骤4、计算目标地块摆放机柜组的最大数量；

步骤5、输出机柜组排布设计图和模型。

2.根据权利要求1所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述步骤1包括如下方法：

步骤1）、输入用地轮廓线数据参数；

步骤2）、判断是否为矩形；如果是，则，进入下一步；

步骤3）、计算得出矩形面积；

步骤5）、偏移出室外人行通道；

步骤6）、执行“矩形机柜组填充算法”;

步骤7）、计算出室内人行通道面积。

3.根据权利要求1所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述步骤3所述通道数量包括冷热通道的宽度参数、输入人行过道的宽度参数。

4.根据权利要求2所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述输入用地轮廓线数据参数包括定义每个房间或空间的边界和用途。

5.根据权利要求2所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述步骤2）还包括如果否，则，运行“分割策略”将非矩形的空间进行切割。

6.根据权利要求5所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述运行“分割策略”为异型地块切割策略，包括如下步骤：

步骤a、轮廓线分析：检查轮廓线并确定设计策略；

步骤b、分区计划：将轮廓细分为矩形区域；

步骤c、结果区域检查：过滤掉带有不可用区域；

步骤d、布局生成：将机柜组放入为多个分割好的区域；

7.根据权利要求2所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述步骤4）还包括如果否，则，分割出均等空间。

8.根据权利要求2所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述步骤5）包括计算出潜在室内人行通道面积。

9.根据权利要求2所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述步骤6）包括如下方法：

步骤1）、根据机柜组的朝向，将机柜组按X轴方向排布；

步骤4）、根据机柜组的朝向，将机柜组按Y轴方向排布；

10.根据权利要求2所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述步骤7）计算出室内人行通道面积，所述室内人行通道面积包括用于放置机柜组及冷热通道的空间面积；该计算方法为：

步骤1）、设房间的边长为: x 和 y；

步骤2）、周长偏移数值为: offset；

步骤3)、机柜组的边长为：Rw 和RL，Rw代表宽，RL代表长；

步骤4）、冷通道的宽度边长为: c；

步骤5）、热通道的宽度边长为: h；

可用于放置机柜组的空间边长为: d1 和 d2；

11.根据权利要求10所述的自动生成数据中心内机柜排布方案的方法，其特征在于：所述用于放置机柜组及冷热通道的空间面积；该计算方法还包括：

每一排里的机柜组的数量 = d1/RW；

那么可放机柜组的排数为奇数时，计算公式为：

d2= (n* RL)+ ((n-1)/2 * h)+((n-1)/2 *c)；

2*d2= (2n* RL)+ (n* h)+(n*c)-h-c；

。