CN117008674B - 一种数据中心能耗智能监测调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据中心能耗智能监测调节系统，涉及能耗监测调节技术领域。其中，该系统包括：设备监测模块，用于基于预设采样频率采集数据中心包括的目标设备所产生的能耗的实时数据；碳排放监测模块，用于根据二氧化碳浓度传感单元的监测结果预测数据中心内的二氧化碳浓度变化趋势；数据交换模块，通过5G无线通信模块与设备监测模块连接，用于将目标设备产生的能耗的实时数据上传至数据处理模块；数据处理模块，用于根据目标设备在一个预设周期内产生的能耗以及碳排放监测模块预测得到的数据中心内的二氧化碳浓度变化速率，确定是否对数据中心的能耗配置策略进行调节。本申请解决了对数据中心能耗的监测以及调节的效率低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及能耗监测调节技术领域，尤其涉及一种数据中心能耗智能监测调节系统。
背景技术
目前，数据中心是现代网络技术中非常普遍的设计，数据中心的广泛应用使得目前大量的数据运算及数据存储可以得到支持，而随着数据中心规模不断扩大，数据中心能耗呈现指数级增长。现有技术中，通常是人工对数据中心能耗进行计算及优化控制。
由此可见，现有技术中存在对数据中心能耗的监测以及调节的效率低的技术问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种数据中心能耗智能监测调节系统，以解决上述问题。
本发明提供了一种数据中心能耗智能监测调节系统，包括：
设备监测模块，用于基于预设采样频率采集数据中心包括的目标设备所产生的能耗的实时数据；
碳排放监测模块，包括二氧化碳浓度传感单元和气体流量计，上述碳排放监测模块用于根据上述二氧化碳浓度传感单元的监测结果预测上述数据中心内的二氧化碳浓度变化趋势，以及根据上述气体流量计的监测结果预测上述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率；
数据交换模块，通过5G无线通信模块与上述设备监测模块连接，用于将上述目标设备产生的能耗的实时数据上传至数据处理模块，以及将上述碳排放监测模块预测得到的上述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率上传至上述数据处理模块，其中，上述数据交换模块与上述碳排放监测模块处于同一局域网下；
上述数据处理模块，用于根据上述目标设备在一个预设周期内产生的能耗以及上述碳排放监测模块预测得到的上述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率，确定是否对上述数据中心的能耗配置策略进行调节，其中，上述目标设备在一个上述预设周期内产生的能耗为根据上述目标设备产生的能耗的实时数据和上述目标设备产生的能耗的历史数据计算得到的。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、数据中心能耗智能监测调节系统能够通过优化和调节数据中心的能耗配置策略，实现自动监测以及控制数据中心的能耗，从而满足节能降耗的要求。
2、数据中心能耗智能监测调节系统可以根据数据中心内的目标设备在一个预设周期内产生的能耗以及数据中心内的二氧化碳浓度变化速率，来动态调节数据中心的能耗配置策略，以实现对能耗和“碳耗用量”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
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为根据本申请实施例的一种可选的数据中心能耗智能监测调节系统的结构示意图；
图2为根据本申请实施例的一种可选的数据中心的能耗配置策略的调节过程的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。
可选地，作为一种可选的实施方式，如图1所示，数据中心能耗智能监测调节系统包括：
设备监测模块101，用于基于预设采样频率采集数据中心包括的目标设备所产生的能耗的实时数据；
可选地，在本实施例中，上述预设采样频率可以包括但不限于5分钟一次、2小时一次等。例如，设备监测模块101可以每隔5分钟采集一次数据中心包括的目标设备所产生的能耗的实时数据。
在一些实施例中，目标设备包括服务器、冷却设备、存储驱动器、基础设施等。其中，基础设施可以包括但不限于照明系统、安全设施等。在一些实施例中，所述设备监测模块可以包括被设置在目标设备上的能耗感知部件，用于实时采集数据中心包括的目标设备所产生的能耗。
碳排放监测模块102，包括二氧化碳浓度传感单元和气体流量计，所述碳排放监测模块用于根据所述二氧化碳浓度传感单元的监测结果预测所述数据中心内的二氧化碳浓度变化趋势，以及根据所述气体流量计的监测结果预测所述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率；
可选地，在本实施例中，二氧化碳浓度传感单元可以包括第一传感器和第二传感器，其中，第一传感器被设置于数据中心内的多个不同位置，用于监测数据中心内的二氧化碳浓度数据。第二传感器被设置于数据中心的排气口，用于监测排气口中的二氧化碳浓度数据。碳排放监测模块用于根据第一传感器的监测结果和第二传感器的监测结果，来预测数据中心的二氧化碳浓度变化趋势。
在一些实施例中，气体流量计可以设于数据中心的排气口，并用于检测排气口的排气流量。碳排放监测模块可以根据气体流量计的监测结果预测数据中心内的二氧化碳浓度变化速率。
基于此，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，可以获取排气口排出二氧化碳的情况。结合第一传感器对数据中心内的二氧化碳的监测，可以更加准确地对数据中心的碳排放总量进行评估。
此外，结合第一传感器、第二传感器以及气体流量计，可以对数据中心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，那么数据中心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，那么数据中心内的二氧化碳浓度会继续升高。
基于上述方案，数据中心能耗智能监测调节系统可以对数据中心内的二氧化碳浓度情况进行提前预测，并以此为根据对所述数据中心的能耗配置策略进行调节。
数据交换模块103，通过5G无线通信模块与设备监测模块连接，用于将目标设备产生的能耗的实时数据上传至数据处理模块，以及将碳排放监测模块预测得到的数据中心内的二氧化碳浓度变化速率上传至数据处理模块，其中，数据交换模块与碳排放监测模块处于同一局域网下；
数据处理模块104，用于根据目标设备在一个预设周期内产生的能耗以及碳排放监测模块预测得到的数据中心内的二氧化碳浓度变化速率，确定是否对数据中心的能耗配置策略进行调节，其中，目标设备在一个预设周期内产生的能耗为根据目标设备产生的能耗的实时数据和目标设备产生的能耗的历史数据计算得到的。
需要说明的是，数据中心可以被看作是互联网和云计算的“引擎”或者“大脑”，数据中心用于处理、存储和传输数据。数据中心在运行过程中会产生巨大的能耗，电力资源被用来为成千上万的互联网设备供电，这些能量被转换成热量，热量通过冷却设备从数据中心排出，空气冷却设备和液体冷却设备也需要使用电力。数据中心的能耗可以被分为如下几类：服务器能耗、基础设施能耗、冷却设备能耗、存储驱动器能耗以及网络能耗等等。
基于此，数据中心在提供日益增长的互联网服务的同时，还应该满足能源使用和碳足迹的监管要求。其中，碳足迹表示一个人或者团体的“碳耗用量”。“碳”，就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。“碳”耗用得越多，导致地球暖化的元凶“二氧化碳”也制造得越多，“碳足迹”就越大；反之，“碳足迹”就越小。
在本申请的一些实施例中，预设周期可以是2个小时、3天、2周等。可以根据目标设备产生的能耗的实时数据和目标设备产生的能耗的历史数据计算得到的目标设备在一个预设周期内产生的能耗。根据所述目标设备在一个预设周期内产生的能耗以及所述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率，以及可以根据目标设备在一个预设周期内产生的能耗以及数据中心内的二氧化碳浓度变化速率，来优化调节数据中心的能耗配置策略，以实现对能耗和“碳耗用量”的平衡控制，能够有效地发挥节能降碳作用，优化能源使用。
可选地，作为一种可选的实施方式，如图2所示，根据目标设备在一个预设周期内产生的能耗以及数据中心内的二氧化碳浓度变化速率，确定是否对数据中心的能耗配置策略进行调节包括：
S201，计算目标设备在一个预设周期内产生的能耗与碳排放监测模块预测得到的数据中心内的二氧化碳浓度变化速率的比值，得到预测消耗比值；
S202，判断消耗比值是否低于预设比值；
S203，在预测消耗比值小于预设比值的情况下，将数据中心的能耗配置策略调节为低能耗模式；
S204，在预测消耗比值大于或等于预设比值的情况下，将数据中心的能耗配置策略调节为常规能耗模式。
在一些实施例中，可以将目标设备在一个预设周期（例如2个小时）内产生的能耗与数据中心内的二氧化碳浓度变化速率的比值作为预测消耗比值。当数据中心的能耗配置策略为低能耗模式时，设备监测模块的采样频率低于预设采样频率。
在一些实施例中，在数据中心的能耗配置策略为低能耗模式的情况下，数据中心包括的目标设备中的预设设备可以处于下电状态，设备监测模块的采样频率低于所述预设采样频率。
可选地，作为一种可选的实施方式，数据中心能耗智能监测调节系统还包括：
电源转换模块，用于接收数据处理模块发送的低能耗模式调节指令，关闭预设设备的电源，其中，目标设备包括预设设备；
每经过预设时间间隔时启动预设设备的电源。
在本申请实施例中，电源转换模块在接收到数据处理模块发送的低能耗模式调节指令后，可以响应于该指令，关闭预设设备的电源，以节省能耗。其中预设设备可以是目标设备中处于空闲状态的设备，空闲状态可以指设备未运行任何任务。
在一些实施例中，预设时间间隔可以是2小时、1天等等。每经过预设时间间隔，启动预设设备的电源，以在适当节约能源的基础上，保证数据中心内的目标设备的可用性。
可选地，作为一种可选的实施方式，数据处理模块，还用于在数据中心的能耗配置策略为低能耗模式时，向设备监测模块发送采样频率调整指令，以提高设备监测模块的采样频率。
在一些实施例中，当数据中心的能耗配置策略被调节为低能耗模式时，设备监测模块可以响应于数据处理模块发送的采样频率调整指令，降低设备监测模块的采样频率。其中，采样频率调整指令可以但不限于是指示降低采样频率的指令。也就是说，在数据中心的能耗配置策略为低能耗模式的情况下，为了节省电量，降低能耗会降低设备监测模块的采样频率。
在另一些实施例中，当数据中心的能耗配置策略被调节为常规能耗模式时，设备监测模块可以响应于数据处理模块发送的采样频率调整指令，提高设备监测模块的采样频率。也就是说，在数据中心的能耗配置策略为常规能耗模式的情况下，将提高设备监测模块监测数据的频率，来提升计算目标设备在一个预设周期内产生的能耗的准确度。
可选地，作为一种可选的实施方式，数据中心能耗智能监测调节系统，还包括：
交互显示部件，与数据交换模块连接，用于采用三维图形化界面实时显示目标设备产生的能耗的实时数据以及数据中心内的二氧化碳浓度变化速率。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种数据中心能耗智能监测调节系统，其特征在于，包括：
设备监测模块，用于基于预设采样频率采集数据中心包括的目标设备所产生的能耗的实时数据；
碳排放监测模块，包括二氧化碳浓度传感单元和气体流量计，所述碳排放监测模块用于根据所述二氧化碳浓度传感单元的监测结果预测所述数据中心内的二氧化碳浓度变化趋势，以及根据所述气体流量计的监测结果预测所述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率；
其中，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；所述第一传感器被设置于所述数据中心内的多个不同位置，用于监测数据中心内的二氧化碳浓度数据，所述第二传感器被设置于所述数据中心的排气口，用于监测所述数据中心的排气口中的二氧化碳浓度数据；当所述第二传感器检测到的二氧化碳浓度大于所述第一传感器检测到的二氧化碳浓度，所述数据中心内的二氧化碳浓度继续下降；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，数据中心内的二氧化碳浓度继续升高；
数据交换模块，通过5G无线通信模块与所述设备监测模块连接，用于将所述目标设备产生的能耗的实时数据上传至数据处理模块，以及将所述碳排放监测模块预测得到的所述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率上传至所述数据处理模块，其中，所述数据交换模块与所述碳排放监测模块处于同一局域网下；
所述数据处理模块，用于计算所述目标设备在一个预设周期内产生的能耗与所述碳排放监测模块预测得到的所述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率的比值，得到预测消耗比值；判断所述预测消耗比值是否低于预设比值；在所述预测消耗比值小于所述预设比值的情况下，将所述数据中心的能耗配置策略调节为低能耗模式，其中，当所述数据中心的能耗配置策略为所述低能耗模式时，所述设备监测模块的采样频率低于所述预设采样频率；
在所述预测消耗比值大于或等于所述预设比值的情况下，将所述数据中心的能耗配置策略调节为常规能耗模式，其中，所述目标设备在一个所述预设周期内产生的能耗为根据所述目标设备产生的能耗的实时数据和所述目标设备产生的能耗的历史数据计算得到的。
2.根据权利要求1所述的数据中心能耗智能监测调节系统，其特征在于，所述数据中心能耗智能监测调节系统还包括：
电源转换模块，用于接收所述数据处理模块发送的低能耗模式调节指令，关闭预设设备的电源，其中，所述目标设备包括所述预设设备；
每经过预设时间间隔时启动所述预设设备的电源。
3.根据权利要求2所述的数据中心能耗智能监测调节系统，其特征在于，
所述数据处理模块，还用于在所述数据中心的能耗配置策略为低能耗模式时，向所述设备监测模块发送采样频率调整指令，以降低所述设备监测模块的采样频率。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的数据中心能耗智能监测调节系统，其特征在于，所述目标设备包括服务器、冷却设备、存储驱动器、基础设施。
5.根据权利要求1所述的数据中心能耗智能监测调节系统，其特征在于，所述数据中心能耗智能监测调节系统，还包括：
交互显示部件，与所述数据交换模块连接，用于采用三维图形化界面实时显示所述目标设备产生的能耗的实时数据以及所述碳排放监测模块预测得到的所述数据中心内的二氧化碳浓度变化速率。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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