CN115623753B - 一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，包括以下步骤：S1、设定机房温感上限温度阈值；S2、现场人员通过手动调节将所有温感温度，并将温感温度保持在接近且低于温感上限温度阈值的位置，持续观察六个月以上；S3、在观察期间收集制冷机组设备点位的数据，相比现有技术，本发明在原有设备上进行改进，不需要增加额外设备，在群控基础上，通过分析训练数据，得出最优策略，同时自动智能化，节省人力成本。本发明采用时间表方法，动态持续的调整机组参数，做到贴合实际天气情况、贴合温度变化周期，可根据机房内IT设备的实际运行情况增减制冷量，将制冷量冗余降到最低。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心制冷机组控制领域，具体涉及一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法。
背景技术
随着数据时代的蓬勃发展，数据中心的规模越来越大，重要性也日益凸显。为响应国家节能减排的规划目标，对于耗电大户数据中心的节能工作迫在眉睫。数据中心需要制冷机组提供冷源，抵消掉机房内IT设备的内负荷和外界天气产生的外热量，从而使机房内的温度维持在适宜的范围内，避免因温度过高产生设备损坏、数据丢失的现象。但是不合理的机组调控策略和冗余的制冷量，导致数据中心的运营成本和维护成本急剧增加，因此需要对制冷机组的控制方法深入研究，以实现数据中心的数据安全和节能的动态平衡。
现有的水冷机组调控方法中，运维人员根据以往经验，手动调控现场的机组设备，以安全性为主要目的，粗粒度调节，造成了很多冷量的冗余，并且没有考虑冷冻水压差、蓄冷罐温度等值的动态变化，在调控精细度与节能方面均有欠缺。依赖人的主观行为，并且单个数据中心的经验不具有普适性。
现有的水冷机组调控手段，只调控有限的信号量，同时调节频率太低，有很大的制冷冗余量；现有水冷机组调控，没有考虑天气的影响，同时对于季节的变化，没有对应的节能操作。
发明内容
为解决现有技术中根据现场运维人员经验，对数据中心制冷系统调控进行手动调控的不足，本发明的目的在于提供一种采用动态时间表，配合群控系统的点位控制，自动化下发指令，调控现场设备，减少人力成本，同时适用于所有数据中心基于动态时间表的水冷节能定时调控方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设定机房温感上限温度阈值；S2、现场人员通过手动调节所有温感温度，并将温感温度保持在低于温感上限温度阈值0.5℃的位置，持续观察六个月以上；S3、在观察期间收集制冷机组设备点位的数据，制冷机组设备包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐，其中，制冷主机收集数据包括点位冷冻水出水温度和主机开机台数，冷冻泵收集数据包括点位冷冻泵两端压力，冷却泵收集数据包括点位冷却泵进出水温度，冷却塔收集数据包括点位冷却塔出水温度，蓄冷罐收集数据包括点位蓄冷罐温度；冷冻泵压力作差形成冷冻水压差，冷却泵进出水温度作差形成冷却水温差，并按照时间序列形成以时间序列为索引的训练集；S4、在观察期间，同时采集数据中心所在经纬度点的气象数据；并按照制冷机组设备点位的采集时间，将气象数据进行分组，构造成相应的数据集；S5、对采集的数据集和训练集进行预处理，在数据集或训练集内，对缺失值使用上下临近时间点的数据进行均值补全处理，对于异常值进行分箱平滑处理，最后对数据集或训练集进行标准化处理；S6、对预处理后的数据集和训练集，使用时序预测算法进行多变量输入输出的预测，形成预测模型；S7、在当天22:00前预测模型进行迭代，当天22:00后根据迭代后的预测模型更新时间表，并预测第二天24小时内的参数值，参数值包括制冷主机开机台数、制冷主机出水温度、冷冻水压差、冷却水温差、冷却塔出水温度；在当天23:55，将更新后的时间表更新至配置中，且一次更新全部第二天24小时内的参数值；S8、定时动态读取当天的时间表的配置信息，同时通过接口读取当前制冷机组中制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐设备的静态信息，静态信息包括调控id，只读信息id，设备调控阈值，其中蓄冷罐只有只读信息id，没有调控id，他不需要调控，只是通过读取实时蓄冷罐温度来做逻辑判断；S9、串行进行制冷机组设备的策略校验与生成；S10、若策略校验不需要调节，则不生成子策略；S11、若策略校验需要调节，则生成子策略，并将子策略写入父策略词典；S12、所有制冷机组设备策略校验结束后，判断父策略词典是否存有子策略；S13、若父策略词典中存在子策略，则将父策略词典中所有子策略集合并构建成父策略，下发执行。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S4中气象数据包括地表温度和太阳辐射。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S7中时间表包括下：运行模式、蓄冷罐温度、冷冻水压差、A管冷却水回水温度、B管冷却水回水温度、机组供水温度。所述运行模式参数不由预测模型产出，通过季节划分来人工指定。根据数据中心实际气象情况，一般划分如下：3-4、10-11月份为过渡季，采用混合制冷模式；5-9月份气温较高，采用机械制冷模式；12、1-2月份气温较低，采用自然制冷模式
作为本发明的进一步优选，所述步骤S8中具体步骤如下：S8.1、每隔一段时间，定时任务开启，进行新一轮的制冷机组设备设定值校验，定时间隔可配置；S8.2、定时任务开启后，读取当天时间表的配置信息，更新所有参数配置项，包括策略接口地址、历史数据获取时间范围、设备信号量id、参数调节范围、调节步长、调节间隔、时间表、相关设备校验浮动值；S8.3、读取所有配置信息后，重新初始化制冷机组设备，将配置参数进行更新。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S8中只读信息包括机组蒸发器出水温度、冷却供回水温度、平台开机台数、冷冻水压差、A管冷却塔进水温度、B管冷却塔进水温度、A管冷却塔出水温度、B管冷却塔进水温度、蓄冷罐温度、A集水器回水温度、B集水器回水温度、A分水器出水温度、B分水器出水温度、机组运行负载、当前室外湿球温度、机组开关机状态。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S9 制冷机组设备子策略包括制冷主机开机台数调控策略、冷冻水压差调控策略、冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略和制冷主机供水温度调控策略。
作为本发明的进一步优选，所述制冷主机开机台数调控策略包括以下具体步骤：S9.1.1、获取当前制冷主机开机台数；S9.1.2、判断蓄冷罐当前温度与时间表蓄冷罐温度的大小；S9.1.3、若蓄冷罐当前温度大于等于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为两台；S9.1.4、如果蓄冷罐当前温度小于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为一台；S9.1.5、判断开机目标台数与当前开机台数是否相等；S9.1.6、若相等，则不调节；S9.1.7、若不相等，则判断开机目标台数是否在设定开机台数阈值范围内；S9.1.8、若在设定开机台数阈值范围内，则形成开机台数调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
作为本发明的进一步优选，所述冷冻水压差调控策略包括以下具体步骤S9.2.1、获取蓄冷罐当前冷冻水温度；S9.2.2、获取时间表蓄冷罐温度数据；S9.2.3、判断蓄冷罐当前温度是否超过时间表蓄冷罐温度，S9.2.4、若超过，则冷冻水压差目标值设为180kPa，并直接调节到180kPa；S9.2.5、若未超过，则获取调节步长和调节间隔；S9.2.6、判断距离上次调节间隔是否小于调节时间；S9.2.7、若小于，则不调节；S9.2.8、若距离上次调节间隔大于或等于调节时间，则当前冷冻水压差±调节步长,得到新的冷冻水压差目标值；S9.2.9、判断冷冻水压差目标值与当前冷冻水压差是否相等；S9.2.10、若相等，则不调节；S9.2.11、若不相等，判断冷冻水压差目标值是否在冷冻水压差阈值范围内；S9.2.12、若在，则形成冷冻水压差调控策略，存入父策略词典，等待下发执行；S9.2.13、若不在，则将冷冻水压差目标值相邻的冷冻水压差阈值作为目标值，对冷冻水压差进行调节，形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典。
作为本发明的进一步优选，所述冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略包括以下具体步骤：S9.3.1、调节冷却水温差；S9.3.1.1、获取冷却水目标值温差；S9.3.1.2、获取上一次冷却水温差策略执行值；S9.3.1.2、若冷却水目标值温差与上一次冷却水温差策略执行值相同，则不进行调节；S9.3.1.3、若冷却水目标值温差与上一次冷却水温差策略执行值不同，则判断冷却水目标值温差是否在冷却水温差阈值范围内；S9.3.1.4、若在冷却水温差阈值范围内，则形成冷却水温差调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行；S9.3.2、调节A管、B管冷却塔出水温度；S9.3.2.1、获取当前A管、B管冷却塔出水温度；S9.3.2.2、获取A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度；S9.3.2.3、若A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度与当前A管、B管冷却塔出水温度相同，则不调节；S9.3.2.4、若A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度与当前A管、B管冷却塔出水温度不同，则判断A管、B管冷却塔出水温度目标时刻表温度是否在A管、B管冷却塔出水温度阈值范围内；S9.3.2.5、若在A管、B管冷却塔出水温度阈值范围内，则形成A管、B管冷却塔出水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
作为本发明的进一步优选，所述制冷主机供水温度调控策略包括以下具体步骤：S9.4.1、获取当前制冷主机开机状态，如果关机，则不调节；S9.4.2、开机，获取则当前蓄冷罐出水温度，获取时间表蓄冷罐温度；S9.4.3、判断时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差是否大于0.2℃；S9.4.4、若时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差大于0.2℃，则通过配置信息调取冷冻水供水温度的调节步长和调节间隔；S9.4.5、判断距离上次调节间隔是否小于调节时间，若小于，则不调节；S9.4.6、若距离上次调节间隔大于或等于调节时间，则当前冷冻水供水温度±调节步长；S9.4.7、判断冷冻水供水温度±调节步长是否在温度阈值范围内；S9.4.8、若在温度阈值范围内，则判断当前冷冻水供水温度与时间表冷冻水供水温度值是否相等；S9.4.9、若相等，则不进行调节；S9.4.10、若不相等，则形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行；S9.4.11、若不在温度阈值范围内，则将时间表冷冻水供水温度相邻的温度阈值作为目标值，对冷冻水供水温度进行调节，形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行；S9.4.12、若时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差小于等于0.2℃，则通过定时任务对当前蓄冷罐出水温度进行连续观察，当时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差小于0.2℃时，计数；S9.4.13、判断是否连续小于3次；S9.4.14、若连续小于3次，则将冷冻水供水温度目标值设置为8.5℃，并直接调节到8.5℃，并将计数清零，重新计数；S9.4.15、若观察到时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差连续小于0.2℃的次数不足3次时，则调用S9.4.4-S9.4.9，并且计数清零，重新计数；S9.4.16、通过定时任务继续观察，判断时间表蓄冷罐温度减去当前蓄冷罐出水温度是否大于0.5℃；S9.4.17、若大于，则调用S9.4.4-S9.4.9；S9.4.18、若小于或等于，则不调节。
本发明的有益之处在于：本发明在原有设备上进行改进，不需要增加额外设备，在群控基础上，通过分析训练数据，得出最优策略，同时自动智能化，节省人力成本；本发明采用时间表方法，动态持续的调整机组参数，做到贴合实际天气情况、贴合温度变化周期，可根据机房内IT设备的实际运行情况增减制冷量，将制冷量冗余降到最低；本发明采用动态时间表，配合群控系统的点位控制，自动化下发指令，调控现场设备，减少人力成本，同时适用于所有数据中心；本发明通过点位采集和群控系统的联动，支持多个设备点位的调控，同时根据动态反馈实时调节参数配置，能够在充分保证数据安全的前提下，最大程度控制制冷成本；本发明能够充分考虑季节及温度因素，通过采集点位控制切换水冷机组运行模式、切换过渡季湿球温度设定等。
附图说明
图1是制冷主机开机台数调控策略流程示意图；
图2是冷冻水压差调控策略流程示意图；
图3是冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略流程示意图
图4是制冷主机供水温度调控策略流程示意图。
实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，包括以下步骤：
S1、设定机房温感上限温度阈值，机房温度设置有报警温度，在此基础上下降3℃的浮动裕量即为温感上限温度阈值。
S2、现场人员通过手动调节所有温感温度，并将温感温度保持在低于温感上限温度阈值0.5℃的位置，持续观察六个月以上。
S3、在观察期间收集制冷机组设备点位的数据，制冷机组设备包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐，其中，制冷主机收集数据包括点位冷冻水出水温度和主机开机台数，冷冻泵收集数据包括点位冷冻泵两端压力，冷却泵收集数据包括点位冷却泵进出水温度，冷却塔收集数据包括点位冷却塔出水温度，蓄冷罐收集数据包括点位蓄冷罐温度；冷冻泵压力作差形成冷冻水压差，冷却泵进出水温度作差形成冷却水温差，并按照时间序列形成以时间序列为索引的训练集。
S4、在观察期间，同时采集数据中心所在经纬度点的气象数据；气象数据包括地表温度和太阳辐射，并按照制冷机组设备点位的采集时间，将气象数据进行分组，构造成相应的数据集。
S5、对采集的数据集和训练集进行预处理，在数据集或训练集内，对缺失值使用上下临近时间点的数据进行均值补全处理，对于异常值进行分箱平滑处理，最后对数据集或训练集进行标准化处理。
S6、对预处理后的数据集和训练集，使用时序预测算法进行多变量输入输出的预测，形成预测模型；其中，在时序预测算法预测时，采用48小时的输入步长，并预测接下来24小时的制冷机组设备点数据信息。
S7、在当天22:00前预测模型进行迭代，当天22:00后根据迭代后的预测模型更新时间表，并预测第二天24小时内的参数值。
参数值包括制冷主机开机台数、制冷主机出水温度、冷冻水压差、冷却水温差、冷却塔出水温度，参数值与子策略一一对应的。
在当天23:55，将更新后的时间表更新至配置中，且一次更新全部第二天24小时内的参数值。
时间表是一个调节制冷机组设备的流程，其中包含了策略来源和调控逻辑。
时间表包括下：运行模式、蓄冷罐温度、冷冻水压差、A管冷却水回水温度、B管冷却水回水温度、机组供水温度。
运行模式参数不由预测模型产出，通过季节划分来人工指定。根据数据中心实际气象情况，一般划分如下：3-4、10-11月份为过渡季，采用混合制冷模式；5-9月份气温较高，采用机械制冷模式；12、1-2月份气温较低，采用自然制冷模式。
S8、定时动态读取当天的时间表的配置信息，同时通过接口读取当前制冷机组中制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐设备的静态信息，静态信息包括调控id，调控id用于下发执行策略,每个设备不同，只读信息id，只读信息id用于查看设备当前状态，比如制冷主机的出水温度，每个设备不同，设备调控阈值，其中蓄冷罐只有只读信息id，没有调控id，他不需要调控，只是通过读取实时蓄冷罐温度来做逻辑判断。
只读信息包括机组蒸发器出水温度、冷却供回水温度、平台开机台数、冷冻水压差、A管冷却塔进水温度、B管冷却塔进水温度、A管冷却塔出水温度、B管冷却塔进水温度、蓄冷罐温度、A集水器回水温度、B集水器回水温度、A分水器出水温度、B分水器出水温度、机组运行负载、当前室外湿球温度、机组开关机状态。
步骤S8中具体步骤如下：
S8.1、每隔一段时间，定时任务开启，进行新一轮的制冷机组设备设定值校验，定时间隔可配置。
S8.2、定时任务开启后，读取当天时间表的配置信息，更新所有参数配置项，包括策略接口地址、历史数据获取时间范围、设备信号量id、参数调节范围、调节步长、调节间隔、时间表、相关设备校验浮动值；时间表是一个调节制冷机组设备的-流程，其中包含了策略来源和调控逻辑。
S8.3、读取所有配置信息后，重新初始化制冷机组设备，将配置参数进行更新。
S9、串行进行制冷机组设备的策略校验与生成，因为设备之间具有相关性，并且执行速度较快，所以没必要并行，目前5秒内能生成所有策略。
步骤S9 制冷机组设备子策略包括制冷主机开机台数调控策略、冷冻水压差调控策略、冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略和制冷主机供水温度调控策略。
制冷主机开机台数调控策略包括以下具体步骤：
S9.1.1、获取当前制冷主机开机台数。
S9.1.2、判断蓄冷罐当前温度与时间表蓄冷罐温度的大小。
S9.1.3、若蓄冷罐当前温度大于等于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为两台。
S9.1.4、如果蓄冷罐当前温度小于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为一台。
S9.1.5、判断开机目标台数与当前开机台数是否相等。
S9.1.6、若相等，则不调节。
S9.1.7、若不相等，则判断开机目标台数是否在设定开机台数阈值范围内。
S9.1.8、若在设定开机台数阈值范围内，则形成开机台数调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
冷冻水压差调控策略包括以下具体步骤：
S9.2.1、获取蓄冷罐当前冷冻水温度。
S9.2.2、获取时间表蓄冷罐温度数据。
S9.2.3、判断蓄冷罐当前温度是否超过时间表蓄冷罐温度。
S9.2.4、若超过，则冷冻水压差目标值设为180kPa，并直接调节到180kPa。
S9.2.5、若未超过，则获取调节步长和调节间隔。
S9.2.6、判断距离上次调节间隔是否小于调节时间。
S9.2.7、若小于，则不调节。
S9.2.8、若距离上次调节间隔大于或等于调节时间，则当前冷冻水压差±调节步长,得到新的冷冻水压差目标值。
S9.2.9、判断冷冻水压差目标值与当前冷冻水压差是否相等。
S9.2.10、若相等，则不调节。
S9.2.11、若不相等，判断冷冻水压差目标值是否在冷冻水压差阈值范围内。
S9.2.12、若在，则形成冷冻水压差调控策略，存入父策略词典，等待下发执行。
S9.2.13、若不在，则将冷冻水压差目标值相邻的冷冻水压差阈值作为目标值，对冷冻水压差进行调节，形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典。
所述冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略包括以下具体步骤：
S9.3.1、调节冷却水温差。
S9.3.1.1、获取冷却水目标值温差。
S9.3.1.2、获取上一次冷却水温差策略执行值。
S9.3.1.2、若冷却水目标值温差与上一次冷却水温差策略执行值相同，则不进行调节。
S9.3.1.3、若冷却水目标值温差与上一次冷却水温差策略执行值不同，则判断冷却水目标值温差是否在冷却水温差阈值范围内。
S9.3.1.4、若在冷却水温差阈值范围内，则形成冷却水温差调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
S9.3.2、调节A管、B管冷却塔出水温度。
S9.3.2.1、获取当前A管、B管冷却塔出水温度。
S9.3.2.2、获取A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度。
S9.3.2.3、若A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度与当前A管、B管冷却塔出水温度相同，则不调节。
S9.3.2.4、若A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度与当前A管、B管冷却塔出水温度不同，则判断A管、B管冷却塔出水温度目标时刻表温度是否在A管、B管冷却塔出水温度阈值范围内。
S9.3.2.5、若在A管、B管冷却塔出水温度阈值范围内，则形成A管、B管冷却塔出水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
制冷主机供水温度调控策略包括以下具体步骤：
S9.4.1、获取当前制冷主机开机状态，如果关机，则不调节。
S9.4.2、开机，获取则当前蓄冷罐出水温度，获取时间表蓄冷罐温度。
S9.4.3、判断时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差是否大于0.2℃。
S9.4.4、若时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差大于0.2℃，则通过配置信息调取冷冻水供水温度的调节步长和调节间隔。
S9.4.5、判断距离上次调节间隔是否小于调节时间，若小于，则不调节。
S9.4.6、若距离上次调节间隔大于或等于调节时间，则当前冷冻水供水温度±调节步长。
S9.4.7、判断冷冻水供水温度±调节步长是否在温度阈值范围内。
S9.4.8、若在温度阈值范围内，则判断当前冷冻水供水温度与时间表冷冻水供水温度值是否相等。
S9.4.9、若相等，则不进行调节。
S9.4.10、若不相等，则形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
S9.4.11、若不在温度阈值范围内，则将时间表冷冻水供水温度相邻的温度阈值作为目标值，对冷冻水供水温度进行调节，形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
S9.4.12、若时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差小于等于0.2℃，则通过定时任务对当前蓄冷罐出水温度进行连续观察，当时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差小于0.2℃时，计数。
S9.4.13、判断是否连续小于3次。
S9.4.14、若连续小于3次，则将冷冻水供水温度目标值设置为8.5℃，并直接调节到8.5℃，并将计数清零，重新计数。
S9.4.15、若观察到时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差连续小于0.2℃的次数不足3次时，则调用S9.4.4-S9.4.9，并且计数清零，重新计数。
S9.4.16、通过定时任务继续观察，判断时间表蓄冷罐温度减去当前蓄冷罐出水温度是否大于0.5℃。
S9.4.17、若大于，则调用S9.4.4-S9.4.9。
S9.4.18、若小于或等于，则不调节。
制冷主机调控，首先比较蓄冷罐温度值与时间表蓄冷罐，如果蓄冷罐温度比时间表温度值大，且连续观察，大于次数超过三次（一次定时任务观察一次），则目标值定为8.5度，直接调节到8.5度，没有步长和时间间隔限制。当前实时温度值为8.2度，时间表目标值9.0度，步长为0.2，则本次可以调节到8.4度，制冷主机调节间隔为25分钟，如果距离上次调节间隔小于25分钟，则不进行调节，如果本次调节值8.4度和上次策略调节值一样，那也不调节，如果和当前实时值一样，也不进行调节。最后要判断本次调节值8.4度是否在可调节范围内，制冷主机温度可调节范围为8-11度。上诉逻辑走完，符合条件则生成子策略，其他参数调节过程基本类似。
S10、若策略校验不需要调节，则不生成子策略。
S11、若策略校验需要调节，则生成子策略，并将子策略写入父策略词典。
父策略词典针对整个制冷机组，只有名称和id，没有具体操作。
S12、所有制冷机组设备策略校验结束后，判断父策略词典是否存有子策略。
S13、若父策略词典中存在子策略，则将父策略词典中所有子策略集合并构建成父策略，下发执行。
本发明的有益之处在于：本发明在原有设备上进行改进，不需要增加额外设备，在群控基础上，通过分析训练数据，得出最优策略，同时自动智能化，节省人力成本。本发明采用时间表方法，动态持续的调整机组参数，做到贴合实际天气情况、贴合温度变化周期，可根据机房内IT设备的实际运行情况增减制冷量，将制冷量冗余降到最低。本发明采用动态时间表，配合群控系统的点位控制，自动化下发指令，调控现场设备，减少人力成本，同时适用于所有数据中心。本发明通过点位采集和群控系统的联动，支持多个设备点位的调控，同时根据动态反馈实时调节参数配置，能够在充分保证数据安全的前提下，最大程度控制制冷成本。本发明能够充分考虑季节及温度因素，通过采集点位控制切换水冷机组运行模式、切换过渡季湿球温度设定等。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设定机房温感上限温度阈值；S2、现场人员通过手动调节所有温感温度，使温感上限温度阈值与温感温度之差小于等于0.2℃，持续观察六个月以上；S3、在观察期间收集制冷机组设备点位的数据，制冷机组设备包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐，其中，制冷主机收集数据包括点位冷冻水出水温度和主机开机台数，冷冻泵收集数据包括点位冷冻泵两端压力，冷却泵收集数据包括点位冷却泵进出水温度，冷却塔收集数据包括点位冷却塔出水温度，蓄冷罐收集数据包括点位蓄冷罐温度；并按照时间序列形成以时间序列为索引的训练集；S4、在观察期间，同时采集数据中心所在经纬度点的气象数据；并按照制冷机组设备点位的采集时间，将气象数据进行分组，构造成相应的数据集；S5、对采集的数据集和训练集进行预处理，在数据集或训练集内，对缺失值使用上下临近时间点的数据进行均值补全处理，对于异常值进行分箱平滑处理，最后对数据集或训练集进行标准化处理；S6、对预处理后的数据集和训练集，使用时序预测算法进行多变量输入输出的预测，形成预测模型；S7、在当天22:00前预测模型进行迭代，当天22:00后根据迭代后的预测模型更新时间表，并预测第二天24小时内的参数值，参数值包括制冷主机开机台数、制冷主机出水温度、冷冻水压差、冷却水温差、冷却塔出水温度；在当天23:55，将更新后的时间表更新至配置中，且一次更新全部第二天24小时内的参数值；S8、定时动态读取当天的时间表的配置信息，同时通过接口读取当前制冷机组中制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔和蓄冷罐设备的静态信息，静态信息包括调控id，只读信息id，设备调控阈值，其中蓄冷罐只有只读信息id；S9、串行进行制冷机组设备的策略校验与生成；S10、若策略校验不需要调节，则不生成子策略；S11、若策略校验需要调节，则生成子策略，并将子策略写入父策略词典；S12、所有制冷机组设备策略校验结束后，判断父策略词典是否存有子策略；S13、若父策略词典中存在子策略，则将父策略词典中所有子策略集合并构建成父策略，下发执行。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S4中气象数据包括地表温度和太阳辐射。
3.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S7中时间表包括：运行模式、蓄冷罐温度、冷冻水压差、A管冷却水回水温度、B管冷却水回水温度、机组供水温度。
4.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S8中具体步骤如下：S8.1、每隔一段时间，定时任务开启，进行新一轮的制冷机组设备设定值校验，定时间隔可配置；S8.2、定时任务开启后，读取当天时间表的配置信息，更新所有参数配置项，包括策略接口地址、历史数据获取时间范围、设备信号量id、参数调节范围、调节步长、调节间隔、时间表、相关设备校验浮动值；S8.3、读取所有配置信息后，重新初始化制冷机组设备，将配置参数进行更新。
5.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S8中只读信息包括机组蒸发器出水温度、冷却供回水温度、平台开机台数、冷冻水压差、A管冷却塔进水温度、B管冷却塔进水温度、A管冷却塔出水温度、B管冷却塔进水温度、蓄冷罐温度、A集水器回水温度、B集水器回水温度、A分水器出水温度、B分水器出水温度、机组运行负载、当前室外湿球温度、机组开关机状态。
6.根据权利要求1所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述步骤S9 制冷机组设备子策略包括制冷主机开机台数调控策略、冷冻水压差调控策略、冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略和制冷主机供水温度调控策略。
7.根据权利要求6所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述制冷主机开机台数调控策略包括以下具体步骤：S9.1.1、获取当前制冷主机开机台数；S9.1.2、判断蓄冷罐当前温度与时间表蓄冷罐温度的大小；S9.1.3、若蓄冷罐当前温度大于等于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为两台；S9.1.4、如果蓄冷罐当前温度小于时间表蓄冷罐温度，则开机目标台数为一台；S9.1.5、判断开机目标台数与当前开机台数是否相等；S9.1.6、若相等，则不调节；S9.1.7、若不相等，则判断开机目标台数是否在设定开机台数阈值范围内；S9.1.8、若在设定开机台数阈值范围内，则形成开机台数调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
8.根据权利要求6所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述冷冻水压差调控策略包括以下具体步骤：S9.2.1、获取蓄冷罐当前冷冻水温度；S9.2.2、获取时间表蓄冷罐温度数据；S9.2.3、判断蓄冷罐当前温度是否超过时间表蓄冷罐温度，S9.2.4、若超过，则冷冻水压差目标值设为180kPa，并直接调节到180kPa；S9.2.5、若未超过，则获取调节步长和调节间隔；S9.2.6、判断距离上次调节间隔是否小于调节时间；S9.2.7、若小于，则不调节；S9.2.8、若距离上次调节间隔大于或等于调节时间，则当前冷冻水压差±调节步长,得到新的冷冻水压差目标值；S9.2.9、判断冷冻水压差目标值与当前冷冻水压差是否相等；S9.2.10、若相等，则不调节；S9.2.11、若不相等，判断冷冻水压差目标值是否在冷冻水压差阈值范围内；S9.2.12、若在，则形成冷冻水压差调控策略，存入父策略词典，等待下发执行；S9.2.13、若不在，则将冷冻水压差目标值相邻的冷冻水压差阈值作为目标值，对冷冻水压差进行调节，形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典。
9.根据权利要求6所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述冷却水温差、A管、B管冷却塔出水温度调控策略包括以下具体步骤：S9.3.1、调节冷却水温差；S9.3.1.1、获取冷却水目标值温差；S9.3.1.2、获取上一次冷却水温差策略执行值；S9.3.1.2、若冷却水目标值温差与上一次冷却水温差策略执行值相同，则不进行调节；S9.3.1.3、若冷却水目标值温差与上一次冷却水温差策略执行值不同，则判断冷却水目标值温差是否在冷却水温差阈值范围内；S9.3.1.4、若在冷却水温差阈值范围内，则形成冷却水温差调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行；S9.3.2、调节A管、B管冷却塔出水温度；S9.3.2.1、获取当前A管、B管冷却塔出水温度；S9.3.2.2、获取A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度；S9.3.2.3、若A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度与当前A管、B管冷却塔出水温度相同，则不调节；S9.3.2.4、若A管、B管冷却塔出水目标时刻表温度与当前A管、B管冷却塔出水温度不同，则判断A管、B管冷却塔出水温度目标时刻表温度是否在A管、B管冷却塔出水温度阈值范围内；S9.3.2.5、若在A管、B管冷却塔出水温度阈值范围内，则形成A管、B管冷却塔出水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行。
10.根据权利要求6所述的一种基于动态时间表的水冷节能定时调控方法，其特征在于，所述制冷主机供水温度调控策略包括以下具体步骤：S9.4.1、获取当前制冷主机开机状态，如果关机，则不调节；S9.4.2、开机，获取则当前蓄冷罐出水温度，获取时间表蓄冷罐温度；S9.4.3、判断时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差是否大于0.2℃；S9.4.4、若时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差大于0.2℃，则通过配置信息调取冷冻水供水温度的调节步长和调节间隔；S9.4.5、判断距离上次调节间隔是否小于调节时间，若小于，则不调节；S9.4.6、若距离上次调节间隔大于或等于调节时间，则当前冷冻水供水温度±调节步长；S9.4.7、判断冷冻水供水温度±调节步长是否在温度阈值范围内；S9.4.8、若在温度阈值范围内，则判断当前冷冻水供水温度与时间表冷冻水供水温度值是否相等；S9.4.9、若相等，则不进行调节；S9.4.10、若不相等，则形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行；S9.4.11、若不在温度阈值范围内，则将时间表冷冻水供水温度相邻的温度阈值作为目标值，对冷冻水供水温度进行调节，形成制冷主机供水温度调控策略，并存入父策略词典，等待下发执行；S9.4.12、若时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差小于等于0.2℃，则通过定时任务对当前蓄冷罐出水温度进行连续观察，当时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差小于0.2℃时，计数；S9.4.13、判断是否连续小于3次；S9.4.14、若连续小于3次，则将冷冻水供水温度目标值设置为8.5℃，并直接调节到8.5℃，并将计数清零，重新计数；S9.4.15、若观察到时间表蓄冷罐温度与当前蓄冷罐出水温度之差连续小于0.2℃的次数不足3次时，则调用S9.4.4-S9.4.9，并且计数清零，重新计数；S9.4.16、通过定时任务继续观察，判断时间表蓄冷罐温度减去当前蓄冷罐出水温度是否大于0.5℃；S9.4.17、若大于，则调用S9.4.4-S9.4.9；S9.4.18、若小于或等于，则不调节。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105953353A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-09-21 | 华南理工大学 | 中央空调冷源系统定额控制方法及系统 |
| CN106545930A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-03-29 | 广东汉维科技有限公司 | 一种高效节能中央空调机房及节能方法 |
| CN108990383A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-11 | 北京建筑大学 | 一种数据中心空调系统预测控制方法 |
| CN114722574A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-07-08 | 华南理工大学 | 一种基于ai算法的数据中心中央空调冷冻水参数设定方法 |
| CN114727570A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 南京群顶科技有限公司 | 一种基于温度变化关系的制冷机组水温调节方法 |
| CN114963414A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-30 | 山东润一智能科技有限公司 | 基于ai数据分析的空调系统智能调控装置 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105953353A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-09-21 | 华南理工大学 | 中央空调冷源系统定额控制方法及系统 |
| CN106545930A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-03-29 | 广东汉维科技有限公司 | 一种高效节能中央空调机房及节能方法 |
| CN108990383A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-11 | 北京建筑大学 | 一种数据中心空调系统预测控制方法 |
| CN114722574A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-07-08 | 华南理工大学 | 一种基于ai算法的数据中心中央空调冷冻水参数设定方法 |
| CN114963414A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-30 | 山东润一智能科技有限公司 | 基于ai数据分析的空调系统智能调控装置 |
| CN114727570A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 南京群顶科技有限公司 | 一种基于温度变化关系的制冷机组水温调节方法 |
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