CN115689804B - 一种数据中心节能降碳系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能降碳技术领域，具体涉及一种数据中心节能降碳系统，包括：感知模块、数据处理模块和展示模块。感知模块用于检测机房的运行环境数据，感知模块包括智能电表、二氧化碳浓度传感单元、温度传感器和湿度传感器。智能电表、二氧化碳浓度传感单元、温度传感器、湿度传感器和展示模块均与数据处理模块电性连接。数据处理模块用于预设节能减排方案，并结合感知模块检测到的运行环境数据对机房的配电方案进行调整，同时将配电方案在展示模块进行展示。其能够通过优化和调整配电方案，实现对能耗和碳排量的平衡控制，能够有效地发挥节能降碳作用，优化能源使用。

Description

一种数据中心节能降碳系统

技术领域

本发明涉及节能降碳技术领域，具体而言，涉及一种数据中心节能降碳系统。

背景技术

PUE值作为衡量数据中心电能使用效率的常用指标，主要是指数据中心所消耗全电能消耗量与负载消耗量的比值，通过计算发现，当PUE值接近1时，数据中心节能水平较高。目前来说，规模较大IDC机房的PUE值一般在2~3范围内。近年来，随着我国通信业务客户量的持续攀升，IDC机房电能消耗不断增加，同时增加碳排放。

一些IDC机房采取了产品能耗优化，配备节能服务器以及人工调节设备工作模式等节能措施。虽然在IDC机房节能建设方面取得了一定成效，但从总体上来看，IDC机房仍存在能耗问题，其节能空间较大。该发明方法用于数据中心节能降碳增效降本。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据中心节能降碳系统，其能够通过优化和调整配电方案，实现对能耗和碳排量的平衡控制，能够有效地发挥节能降碳作用，优化能源使用。

本发明的实施例是这样实现的：

一种数据中心节能降碳系统，其包括：感知模块、数据处理模块和展示模块。感知模块用于检测机房的运行环境数据，感知模块包括智能电表、二氧化碳浓度传感单元、温度传感器和湿度传感器。智能电表、二氧化碳浓度传感单元、温度传感器、湿度传感器和展示模块均与数据处理模块电性连接。数据处理模块用于预设节能减排方案，并结合感知模块检测到的运行环境数据对机房的配电方案进行调整，同时将配电方案在展示模块进行展示。

进一步地，二氧化碳浓度传感单元包括：第一传感器和第二传感器。感知模块还包括气体流量计。第一传感器设于机房内，第二传感器设于机房的排气口，气体流量计也设于机房的排气口并用于检测排气口的排气流量。

数据处理模块用于根据第一传感器和第二传感器的检测结果预测机房内的二氧化碳浓度变化趋势，并根据气体流量计的检测结果预测机房内的二氧化碳浓度变化速率，并以此为依据对后续的配电方案进行配置。

进一步地，二氧化碳浓度传感单元还包括：挡流罩和连接柱。挡流罩设于机房的排气口并垂直于排气口的中心轴线设置，挡流罩与排气口同轴心设置，挡流罩的直径小于排气口的直径，挡流罩由连接柱固定连接于排气口的内壁。第二传感器安装于挡流罩远离排气口的出口端的一侧。第二传感器的线材内嵌于挡流罩当中，并经连接柱引出至排气口外部。

进一步地，挡流罩远离排气口的出口端的一侧具有凹陷部，凹陷部的表面呈球面型，多个第二传感器沿凹陷部的周向均匀间隔设置。

进一步地，第二传感器包括传感器本体、外筒、安装座和第一驱动器。

外筒安装于挡流罩的凹陷部，外筒的内壁设置有容纳槽，容纳槽由外筒的内壁凹陷形成，且容纳槽沿外筒的周向连续延伸成环形。

容纳槽远离挡流罩的一端设置有内螺纹，沿外筒的轴向，内螺纹的长度为容纳槽的长度的一半。

安装座容纳于外筒，安装座具有与内螺纹相适配的外螺纹，沿外筒的轴向，安装座的外螺纹的长度为容纳槽的长度的一半。

安装座靠近挡流罩的一侧同轴连接有花键轴，第一驱动器安装于外筒的内壁并位于安装座靠近挡流罩的一侧，第一驱动器的动力输出部具有驱动齿轮，驱动齿轮与花键轴啮合。

传感器本体安装于安装座，第一驱动器驱动安装座转动时，能够驱动安装座沿外筒的周向进行运动，以使传感器本体进行升降。

进一步地，第二传感器还包括硬质导管、蛇骨管、控制绳、转盘和第二驱动器。

安装座为中空结构，硬质导管固定连接于安装座远离挡流罩的一端并贯穿安装座的端壁，蛇骨管连接于硬质导管远离安装座的一端并与硬质导管连通，传感器本体安装于蛇骨管远离硬质导管的一端。

转盘可转动地安装于安装座内，转盘同轴连接有传动齿轮，第二驱动器安装于安装座内，第二驱动器的动力输出部连接有丝杆，丝杆与传动齿轮传动配合。

控制绳用于控制蛇骨管偏转，控制绳穿过硬质导管旋绕于转盘，第二驱动器用于控制转盘转动，以使传感器本体的朝向改变。

进一步地，传感器本体的线材经蛇骨管和硬质导管引入至安装座内，并贯穿安装座靠近挡流罩的一端端壁嵌入所挡流罩。

进一步地，外筒靠近挡流罩的一端固定安装有定位筒，定位筒沿外筒的轴向设置。定位筒内容纳有弹簧线，弹簧线远离安装座的一端嵌入挡流罩以用于对传感器本体的数据进行传输，弹簧线的另一端与传感器本体信号连接。

本发明实施例的技术方案的有益效果包括：

本发明实施例提供的数据中心节能降碳系统利用气体流量计可以检测排气口的排气流量，结合第二传感器对排气口中的二氧化碳浓度进行检测，可以掌握排气口排出二氧化碳的情况。结合第一传感器对机房内的二氧化碳的监测，可以更加准确地对机房的碳排放总量进行评估。

此外，结合第一传感器。第二传感器和气体流量计，还可以对机房内的二氧化碳浓度变化趋势进行预测。例如，当第二传感器检测到的二氧化碳浓度大于第一传感器检测到的二氧化碳浓度，那么机房内的二氧化碳浓度会继续下降；当第二传感器检测到的二氧化碳浓度小于第一传感器检测到的二氧化碳浓度，那么机房内的二氧化碳浓度会继续升高。这样的话，能够对机房内的二氧化碳浓度情况进行提前预测，并以此作为对配电方案调整的依据，更具有调整前瞻性。

总体而言，本发明实施例提供的数据中心节能降碳系统能够通过优化和调整配电方案，实现对能耗和碳排量的平衡控制，能够有效地发挥节能降碳作用，优化能源使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的数据中心节能降碳系统的构成示意图；

图2为机房的构成示意图；

图3为挡流罩的安装示意图；

图4为挡流罩的另一视角的安装示意图；

图5为第二传感器的传感器本体处于缩回状态的结构示意图；

图6为第二传感器的传感器本体处于伸出状态的结构示意图。

附图标记说明：

数据中心节能降碳系统1000；感知模块100；智能电表110；二氧化碳浓度传感单元120；温度传感器130；湿度传感器140；气体流量计150；挡流罩200；凹陷部210；连接柱220；第二传感器400；传感器本体410；外筒420；容纳槽421；内螺纹422；安装座430；外螺纹431；花键轴440；第一驱动器450；驱动齿轮451；硬质导管461；蛇骨管462；控制绳463；转盘464；传动齿轮465；第二驱动器466；丝杆467；定位筒470；弹簧线480；数据处理模块500；展示模块600；机房2000；排气口2100。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1~6，本实施例提供一种数据中心节能降碳系统1000，数据中心节能降碳系统1000包括：感知模块100、数据处理模块500和展示模块600。

感知模块100用于检测机房2000的运行环境数据，感知模块100包括智能电表110、二氧化碳浓度传感单元120、温度传感器130和湿度传感器140。智能电表110、二氧化碳浓度传感单元120、温度传感器130、湿度传感器140和展示模块600均与数据处理模块500电性连接。

智能电表110用于监测耗电情况。二氧化碳浓度传感单元120用于检测工作环境中二氧化碳的浓度情况，以评估碳排放情况。温度传感器130用于监测工作环境中的温度情况。湿度传感器140用于监测工作环境中的湿度情况。

数据处理模块500用于预设节能减排方案，并结合感知模块100检测到的运行环境数据对机房2000的配电方案进行调整，即根据耗电情况、碳排放情况、温度情况和湿度情况来对机房2000的配电方案进行调整，同时将配电方案在展示模块600进行展示。

具体在本实施例中，二氧化碳浓度传感单元120包括：第一传感器和第二传感器400。感知模块100还包括气体流量计150。第一传感器设于机房2000内用于监测机房2000内的二氧化碳浓度数据，第二传感器400设于机房2000的排气口2100用于监测排气口2100中的二氧化碳浓度数据，气体流量计150也设于机房2000的排气口2100并用于检测排气口2100的排气流量。

数据处理模块500用于根据第一传感器和第二传感器400的检测结果预测机房2000内的二氧化碳浓度变化趋势，并根据气体流量计150的检测结果预测机房2000内的二氧化碳浓度变化速率，并以此为依据对后续的配电方案进行配置。

通过以上设计，利用气体流量计150可以检测排气口2100的排气流量，结合第二传感器400对排气口2100中的二氧化碳浓度进行检测，可以掌握排气口2100排出二氧化碳的情况。结合第一传感器对机房2000内的二氧化碳的监测，可以更加准确地对机房2000的碳排放总量进行评估。

此外，结合第一传感器。第二传感器400和气体流量计150，还可以对机房2000内的二氧化碳浓度变化趋势进行预测。例如，当第二传感器400检测到的二氧化碳浓度大于第一传感器检测到的二氧化碳浓度，那么机房2000内的二氧化碳浓度会继续下降；当第二传感器400检测到的二氧化碳浓度小于第一传感器检测到的二氧化碳浓度，那么机房2000内的二氧化碳浓度会继续升高。这样的话，能够对机房2000内的二氧化碳浓度情况进行提前预测，并以此作为对配电方案调整的依据，更具有调整前瞻性。

总体而言，数据中心节能降碳系统1000能够通过优化和调整配电方案，实现对能耗和碳排量的平衡控制，能够有效地发挥节能降碳作用，优化能源使用。

进一步地，在本实施例中，二氧化碳浓度传感单元120还包括：挡流罩200和连接柱220。

挡流罩200设于机房2000的排气口2100并垂直于排气口2100的中心轴线设置，挡流罩200与排气口2100同轴心设置，挡流罩200的直径小于排气口2100的直径，挡流罩200由连接柱220固定连接于排气口2100的内壁。第二传感器400安装于挡流罩200远离排气口2100的出口端的一侧。第二传感器400的线材内嵌于挡流罩200当中，并经连接柱220引出至排气口2100外部。

挡流罩200远离排气口2100的出口端的一侧具有凹陷部210，凹陷部210的表面呈球面型，多个第二传感器400沿凹陷部210的周向均匀间隔设置。

通过该设计，更便于对排气口2100中的二氧化碳浓度进行精确测量，避免因为第二传感器400周围气流速度过快而影响测量精度。

进一步的，第二传感器400包括传感器本体410、外筒420、安装座430和第一驱动器450。

外筒420安装于挡流罩200的凹陷部210，外筒420的内壁设置有容纳槽421，容纳槽421由外筒420的内壁凹陷形成，且容纳槽421沿外筒420的周向连续延伸成环形。

容纳槽421远离挡流罩200的一端设置有内螺纹422，沿外筒420的轴向，内螺纹422的长度为容纳槽421的长度的一半。

安装座430容纳于外筒420，安装座430具有与内螺纹422相适配的外螺纹431，沿外筒420的轴向，安装座430的外螺纹431的长度为容纳槽421的长度的一半。

安装座430靠近挡流罩200的一侧同轴连接有花键轴440，第一驱动器450安装于外筒420的内壁并位于安装座430靠近挡流罩200的一侧，第一驱动器450的动力输出部具有驱动齿轮451，驱动齿轮451与花键轴440啮合。

传感器本体410安装于安装座430，通过控制第一驱动器450正转和反转，第一驱动器450驱动安装座430转动时，能够驱动安装座430沿外筒420的周向进行运动，以使传感器本体410进行升降。

此外，第二传感器400还包括硬质导管461、蛇骨管462、控制绳463、转盘464和第二驱动器466。

安装座430为中空结构，硬质导管461固定连接于安装座430远离挡流罩200的一端并贯穿安装座430的端壁，蛇骨管462连接于硬质导管461远离安装座430的一端并与硬质导管461连通，传感器本体410安装于蛇骨管462远离硬质导管461的一端。

转盘464可转动地安装于安装座430内，转盘464同轴连接有传动齿轮465，第二驱动器466安装于安装座430内，第二驱动器466的动力输出部连接有丝杆467，丝杆467与传动齿轮465传动配合。

控制绳463用于控制蛇骨管462偏转，控制绳463穿过硬质导管461旋绕于转盘464，第二驱动器466用于控制转盘464转动，以使传感器本体410的朝向改变。

通过该设计，在第一驱动器450和第二驱动器466的作用下，第二传感器400可以在转动的同时实现升降，并且完成在不同角度上的偏转，从而能够全方位地对二氧化碳的浓度进行监测，使监测结果更加精准，降低局部浓度误差造成的干扰。

传感器本体410的线材经蛇骨管462和硬质导管461引入至安装座430内，并贯穿安装座430靠近挡流罩200的一端端壁嵌入所挡流罩200。

外筒420靠近挡流罩200的一端固定安装有定位筒470，定位筒470沿外筒420的轴向设置。定位筒470内容纳有弹簧线480，弹簧线480远离安装座430的一端嵌入挡流罩200以用于对传感器本体410的数据进行传输，弹簧线480的另一端与传感器本体410信号连接。通过该设计，在第二传感器400升降过程中，第二传感器400的线材能够更加顺利地伸展和收缩。

综上所述，本发明实施例提供的数据中心节能降碳系统1000能够通过优化和调整配电方案，实现对能耗和碳排量的平衡控制，能够有效地发挥节能降碳作用，优化能源使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种数据中心节能降碳系统，其特征在于，包括：感知模块、数据处理模块和展示模块；所述感知模块用于检测机房的运行环境数据，所述感知模块包括智能电表、二氧化碳浓度传感单元、温度传感器和湿度传感器；所述智能电表、所述二氧化碳浓度传感单元、所述温度传感器、所述湿度传感器和所述展示模块均与所述数据处理模块电性连接；所述数据处理模块用于预设节能减排方案，并结合所述感知模块检测到的运行环境数据对机房的配电方案进行调整，同时将配电方案在所述展示模块进行展示；

所述二氧化碳浓度传感单元包括：第一传感器和第二传感器；所述感知模块还包括气体流量计；所述第一传感器设于机房内，所述第二传感器设于机房的排气口，所述气体流量计也设于机房的排气口并用于检测排气口的排气流量；

所述数据处理模块用于根据所述第一传感器和所述第二传感器的检测结果预测机房内的二氧化碳浓度变化趋势，并根据所述气体流量计的检测结果预测机房内的二氧化碳浓度变化速率，并以此为依据对后续的配电方案进行配置。

2.如权利要求1所述的数据中心节能降碳系统，其特征在于，所述二氧化碳浓度传感单元还包括：挡流罩和连接柱；所述挡流罩设于机房的排气口并垂直于排气口的中心轴线设置，所述挡流罩与排气口同轴心设置，所述挡流罩的直径小于排气口的直径，所述挡流罩由连接柱固定连接于排气口的内壁；所述第二传感器安装于所述挡流罩远离排气口的出口端的一侧；所述第二传感器的线材内嵌于所述挡流罩当中，并经所述连接柱引出至排气口外部。

3.如权利要求2所述的数据中心节能降碳系统，其特征在于，所述挡流罩远离排气口的出口端的一侧具有凹陷部，所述凹陷部的表面呈球面型，多个所述第二传感器沿所述凹陷部的周向均匀间隔设置。

4.如权利要求3所述的数据中心节能降碳系统，其特征在于，所述第二传感器包括传感器本体、外筒、安装座和第一驱动器；

所述外筒安装于所述挡流罩的所述凹陷部，所述外筒的内壁设置有容纳槽，所述容纳槽由所述外筒的内壁凹陷形成，且所述容纳槽沿所述外筒的周向连续延伸成环形；

所述容纳槽远离所述挡流罩的一端设置有内螺纹，沿所述外筒的轴向，所述内螺纹的长度为所述容纳槽的长度的一半；

所述安装座容纳于所述外筒，所述安装座具有与所述内螺纹相适配的外螺纹，沿所述外筒的轴向，所述安装座的外螺纹的长度为所述容纳槽的长度的一半；

所述安装座靠近所述挡流罩的一侧同轴连接有花键轴，所述第一驱动器安装于所述外筒的内壁并位于所述安装座靠近所述挡流罩的一侧，所述第一驱动器的动力输出部具有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述花键轴啮合；

所述传感器本体安装于所述安装座，所述第一驱动器驱动所述安装座转动时，能够驱动所述安装座沿所述外筒的周向进行运动，以使所述传感器本体进行升降。

5.如权利要求4所述的数据中心节能降碳系统，其特征在于，所述第二传感器还包括硬质导管、蛇骨管、控制绳、转盘和第二驱动器；

所述安装座为中空结构，所述硬质导管固定连接于所述安装座远离所述挡流罩的一端并贯穿所述安装座的端壁，所述蛇骨管连接于所述硬质导管远离所述安装座的一端并与所述硬质导管连通，所述传感器本体安装于所述蛇骨管远离所述硬质导管的一端；

所述转盘可转动地安装于所述安装座内，所述转盘同轴连接有传动齿轮，所述第二驱动器安装于所述安装座内，所述第二驱动器的动力输出部连接有丝杆，所述丝杆与所述传动齿轮传动配合；

所述控制绳用于控制所述蛇骨管偏转，所述控制绳穿过所述硬质导管旋绕于所述转盘，所述第二驱动器用于控制所述转盘转动，以使所述传感器本体的朝向改变。

6.如权利要求5所述的数据中心节能降碳系统，其特征在于，所述传感器本体的线材经所述蛇骨管和所述硬质导管引入至所述安装座内，并贯穿所述安装座靠近所述挡流罩的一端端壁嵌入所挡流罩。

7.如权利要求6所述的数据中心节能降碳系统，其特征在于，所述外筒靠近所述挡流罩的一端固定安装有定位筒，所述定位筒沿所述外筒的轴向设置；所述定位筒内容纳有弹簧线，所述弹簧线远离所述安装座的一端嵌入所述挡流罩以用于对所述传感器本体的数据进行传输，所述弹簧线的另一端与所述传感器本体信号连接。

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