CN117715394B - 一种基于数据中心的液冷智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据中心散热技术领域，尤其涉及一种基于数据中心的液冷智能控制系统，包括，浸没单元、换热单元、回收单元、检测单元、分析单元，分析单元根据各温度检测器获取的外壳内的实际温度对服务器的运行状态是否符合预设标准进行判定，在根据服务器的实际运行情况精准对服务器的运行状态进行判定，以及时在服务器的运行状态出现异常时对浸没单元的运行参数进行具体调节以保证服务器的运行稳定的同时，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

Description

一种基于数据中心的液冷智能控制系统

技术领域

本发明涉及数据中心散热技术领域，尤其涉及一种基于数据中心的液冷智能控制系统。

背景技术

随着云计算、大数据分析和人工智能等应用的迅猛发展，数据中心的能耗和热量密度不断增加，传统的空气冷却系统面临着严峻的挑战。为了应对这些挑战，液冷技术逐渐成为数据中心热管理的研究重点。

数据中心是耗电大户，全年不间断运行的电子信息设备以及制冷机组会消耗大量电能，对数据中心采取有效的散热方式来降低制冷机组的功耗，有利于实现整个数据中心的节能。而5G时代的到来必将进一步增大数据机房的耗电及散热，给现有的数据机房散热技术带来新的挑战。

浸没式液冷是近年备受业界关注的新型散热技术。浸没式液冷具有明显的优势。首先，在浸没式液冷中，冷却液与发热设备直接接触，具有较低的对流热阻，传热系数高；其次，冷却液具有较高的热导率和比热容，运行温度变化率较小；再次，这种方式无需风扇，降低了能耗和噪音，制冷效率高；最后，冷却液绝缘性能优良，闪点高不易燃，且无毒、无害、无腐蚀。所以液冷技术适用于对热流密度、绿色节能需求高的大型数据中心、超级计算、工业及其他计算领域和科研机构，特别是对于地处严寒、高海拔地区，或者地势较为特殊、空间有限的数据中心，以及对环境噪音要求较高，距离人群办公、居住场所较近，需要静音的数据中心具有明显的优势。

间接接触式液冷系统通过在服务器和液冷介质之间使用热交换器，将热量从服务器传递到液冷介质中，而不直接与电子设备接触。这种方法可提供更好的灵活性和安全性。同时，它还可以提供更容易维护和管理的优势。

中国专利公开号：CN109952003A，公开了一种数据中心液冷系统，包括箱体、服务器、冷板、冷却装置、储液箱、制冷剂泵，所述箱体内装有单相制冷剂，服务器浸没于单相制冷剂中，服务器与箱体连接，冷板设于箱体内，冷板与箱体连接，冷板依次与冷却装置、储液箱、制冷剂泵连接形成循环回路；由此可见，所述现有技术存在以下问题：未考虑到根据各温度检测器获取的外壳内的实际温度对服务器的运行状态是否符合预设标准进行判定，未考虑到在判定服务器的运行状态不符合预设标准时对浸没单元的运行参数进行调节，在影响了液冷系统的可靠性的同时，进而影响了数据中心的散热效率。

发明内容

为此，本发明提供一种基于数据中心的液冷智能控制系统，用以克服现有技术中未考虑到根据各温度检测器获取的外壳内的实际温度对服务器的运行状态是否符合预设标准进行判定，未考虑到在判定服务器的运行状态不符合预设标准时对浸没单元的运行参数进行调节，在影响了液冷系统的可靠性的同时，进而影响了数据中心的散热效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于数据中心的液冷智能控制系统，包括：

浸没单元，其包括一内部盛装有冷却液的外壳，在外壳内设有升降机，升降机伸缩端设有用以承载服务器的装载平台；所述外壳侧壁还竖直设置有若干滑轨；

换热单元，其包括若干设置在所述外壳内的换热板和与各换热板相连以输送换热液的储罐；各所述换热板均水平设置在所述外壳内且各换热板均套设在所述服务器上，用以通过换热的方式冷却服务器，各换热板内均设有换热液且各换热板均与所述储罐通过管路相连；各所述换热板底部两侧均设有驱动轮，各驱动轮分别与对应的所述滑轨卡合，用以调节对应的换热板与所述外壳底部的距离；

回收单元，其设置在所述储罐的一侧，用以回收所述换热单元运行过程中获取的热量；

检测单元，包括若干设置在所述外壳内的温度检测器，各温度检测器竖直排列在外壳内，且各温度检测器的排列间隔相同，用以分别检测所述外壳内各水位线处的温度；

分析单元，其分别与所述浸没单元、所述换热单元和所述检测单元相连，用以基于各所述温度检测器周期性检测过程中测得的温度确定所述服务器的运行状态，以及，在判定服务器的运行状态不符合标准时基于外壳内不同高度的温度分布情况重新判定所述服务器的运行状态，或，基于测得的温度确定服务器运行状态不合格的原因。

进一步地，所述分析单元在所述服务器运行时基于各所述温度检测器测得的温度获取温度平均值，并将温度平均值记为平均温度，分析单元基于求得的平均温度确定所述服务器的运行状态是否合格：

若所述平均温度小于等于所述分析单元中设置的第一预设温度，所述分析单元判定所述服务器的运行状态符合标准，分析单元控制所述检测单元持续检测所述外壳内各对应位置的温度；

若所述平均温度大于所述第一预设温度且小于等于所述分析单元中设置的第二预设温度，所述分析单元基于各所述温度检测器测得的温度重新判定所述服务器的运行状态；

若所述平均温度大于所述第二预设温度，所述分析单元判定所述服务器的运行状态不符合标准，并基于求得的平均温度确定服务器的运行状态不符合标准的原因。

进一步地，所述分析单元还用以基于各所述温度检测器测得的温度的方差值，以及，基于求得的方差值重新判定所述服务器的所述运行状态：

若所述方差值小于等于所述分析单元中设置的预设方差值，所述分析单元判定所述服务器的运行状态符合标准，分析单元控制所述检测单元持续检测所述外壳内各对应位置的温度；

若所述方差值大于所述预设方差值，所述分析单元判定所述服务器的运行状态不符合标准，分析单元基于求得的方差值确定各所述换热板的高度。

进一步地，所述分析单元中设有用以确定各所述换热板的序号-高度函数曲线f（x），设定，其中，x为从下向上排列的第x块换热板，x=1，2，3，...n，n为换热板的总数，a为幂系数，c为常数，各换热板的序号由下至上顺次排列；所述分析单元还用以根据方差差值修正所述序号-高度函数曲线f（x），其中，方差差值为所述方差值与所述预设方差值的差值：

若所述方差差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设方差差值，分析单元使用第一修正系数e1将所述幂系数修正至对应值，1＜e1＜1.05；

若所述方差差值大于所述第一预设方差差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设方差差值，分析单元使用第二修正系数e2将所述幂系数修正至对应值，e1＜e2＜1.11；

若所述方差差值大于所述第二预设方差差值，所述分析单元使用第三修正系数e3将所述幂系数修正至对应值，e2＜e3＜1.19；

所述分析单元基于修正后的序号-高度函数曲线f’（x）驱动各所述驱动轮以将各所述换热板移动至对应位置，设定，其中，a’为修正后的幂系数，a’=a×ei，ei为第i修正系数，i=1，2，3。

进一步地，所述分析单元还用以根据平均温度差值确定所述服务器运行不符合标准的原因，其中，平均温度差值为所述平均温度与所述第二预设温度的差值：

若所述平均温度差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设温度差值，所述分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为所述服务器与所述冷却液的接触面积低于标准，分析单元重新确定所述装载平台与所述外壳底面的距离；

若所述平均温度差值大于所述第一预设温度差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设温度差值，分析单元根据基于各所述温度检测器测得的温度值重新判定所述服务器运行不符合标准的原因；

若所述平均温度差值大于所述第二预设温度差值，分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为所述换热单元的运行不符合标准，分析单元重新确定针对各所述换热板内换热液的流速。

进一步地，所述分析单元还用以根据所述平均温度差值与所述第一预设温度差值的比值确定所述装载平台与所述外壳底面的距离：

若所述比值小于等于所述分析单元中设置的第一预设比值，所述分析单元使用第一距离调节系数α1将所述装载平台与所述外壳底面的距离调节至对应值，其中，0.85＜α1＜1；

若所述比值大于所述第一预设比值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设比值，所述分析单元使用第二距离调节系数α2将所述装载平台与所述外壳底面的距离调节至对应值，其中，0.73＜α2＜α1；

若所述比值大于所述第二预设比值，所述分析单元使用第三距离调节系数α3将所述装载平台与所述外壳底面的距离调节至对应值，其中，0.66＜α3＜α2；

所述分析单元通过向所述升降机输送指令的方式以使升降机驱动所述装载平台移动至对应位置，设定调节后的距离L’=L×αj，其中，L为所述装载平台与所述外壳底面的初始距离，αj为第j距离调节系数，j=1，2，3。

进一步地，所述分析单元还用以基于各所述温度检测器测得的温度值绘制高度-温度曲线c（h），分析单元基于导数平均值重新判定所述服务器运行不符合标准的原因，其中，导数平均值为高度-温度曲线c（h）的导数曲线中各温度检测器所处高度处的导数值的平均值：

若所述导数平均值大于所述分析单元中设置的预设导数平均值，所述分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为所述服务器与所述冷却液的接触面积低于标准，分析单元重新确定所述装载平台与所述外壳底面的距离；

若所述导数平均值小于等于所述分析单元中设置的预设导数平均值，所述分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为各所述换热板的换热效率低于标准，分析单元重新确定各所述换热板内换热液的流速。

进一步地，所述分析单元基于导数差值确定各所述换热板中换热液的流速，其中，导数差值为所述预设导数平均值与所述导数平均值的差值：

若导数差值大于所述分析单元中设置的第二预设导数差值，分析单元使用第一流速调节系数β1将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值，0.95＜β1＜1；

若导数差值大于所述分析单元中设置的第一预设导数差值且小于等于所述第二预设导数差值，分析单元使用第二流速调节系数β2将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值，0.88＜β2＜β1；

若导数差值小于等于所述第一预设导数差值，所述分析单元使用第三流速调节系数β3将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值，0.79＜β3＜β2；

设定调节后的流速Q’=Q×βk，其中，Q为各所述换热板内换热液的初始流速，βk为第k流速调节系数，k=1，2，3。

进一步地，所述分析单元基于二级差值确定各所述换热板中换热液的流速，其中，二级差值为所述平均温度差值与所述第二预设温度差值的差值：

若二级差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设二级差值，分析单元使用第一流速调节系数β1将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值；

若二级差值大于所述第一预设二级差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设二级差值，分析单元使用第一流速调节系数β2将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值；

若二级差值大于所述第二预设二级差值，所述分析单元使用第一流速调节系数β3将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值；

设定调节后的流速Q”=Q×βk。

进一步地，所述分析单元在完成针对各所述换热板内换热液的流速的调节的条件下，将调节后的流速与预设最大流速进行比对；若调节后的流速小于等于预设最大流速分析单元判定使用调节后的流速作为换热单元的运行参数；若调节后的流速大于预设最大流速，分析单元判定使用预设最大流速作为换热单元的运行参数，并使用所述第一修正系数e1，将所述幂系数修正至对应值，分析单元基于修正后的序号-高度函数曲线f’（x）驱动各所述驱动轮以将各所述换热板移动至对应位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，将浸没式和间接接触式结合起来以提高数据中心的散热效率、降低能耗、增加设备的可靠性，并促进数据中心的可持续发展。满足了日益增长的数据中心散热需求，并提供更有效和可靠的热管理解决方案。

进一步地，数据中心是高能耗的设施，服务器产生的大量热量需要有效排出，以确保服务器的正常运行。传统的空气冷却系统存在能源浪费和效率低下的问题。结合浸没式和间接接触式液冷技术可以提高能源效率，减少能源消耗，降低数据中心的运营成本。

进一步地，随着数据中心服务器密度的增加，散热问题变得更加严重。浸没式液冷技术可以直接将服务器浸入液体中，实现更高效的热传递，有效解决高密度服务器的散热挑战。间接接触式液冷技术则提供了灵活的安装和布局选项，可以针对热点进行散热，进一步提高系统的散热能力。

进一步地，数据中心的空间是宝贵的资源，而传统的空气冷却系统需要大量的空间来容纳冷却设备。结合浸没式和间接接触式液冷技术可以减少冷却设备的占用空间，提高数据中心的空间利用效率，为更多的服务器和设备提供放置空间。

进一步地，数据中心过热可能导致服务器故障和系统不稳定，对数据中心的可靠性和连续性产生负面影响。浸没式和间接接触式液冷技术可以更均匀地分散热量，降低服务器温度，提高系统的可靠性和稳定性。它们还可以减少空气中的灰尘和微粒，降低服务器内部的污染，进一步提高系统的可靠性。

进一步地，数据中心的能源消耗和碳足迹是全球关注的问题。通过采用结合浸没式和间接接触式液冷技术的液冷系统，可以实现更高效的能源利用和减少碳排放。液冷系统可以降低能源消耗，减少空调的使用，使数据中心更加可持续和环境友好。

进一步地，通过对浸没式和间接接触式液冷技术的结合有效提高了能源的效率，优化空间利用，提高数据中心的可靠性，并推动数据中心的可持续发展。

进一步地，分析单元根据各温度检测器获取的外壳内的实际温度对服务器的运行状态是否符合预设标准进行判定，以在平均温度较高时获取各高度下温度检测器获取的各温度的方差，以方差值较小时，判定服务器在各部分温度均匀，且平均温度处于第一预设温度和第二预设温度之间的情况下可稳定运行，故判定服务器的运行状态符合标准；在各高度下的温度分布不均匀时，即方差值过大时判定服务器存在温度过高的区域，在此情况下即使平均温度处于第一预设温度和第二预设温度之间，但因存在温度过高的区域导致服务器的运行存在隐患，故判定所述服务器的运行状态不符合标准，且对换热板的高度进行调节以通过换热板对温度过高的区域进行针对性的降温，在根据服务器的实际运行情况精准对服务器的运行状态进行判定，以及时在服务器的运行状态出现异常时对浸没单元的运行参数进行具体调节以保证服务器的运行稳定的同时，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

进一步地，通过对幂系数的调高，以对序号-高度函数曲线f’（x）进行调节，以将高处的换热板的密度进行调高使高处的冷却液迅速冷却，冷却的冷却液下沉外壳内底部的冷却液上升以加速外壳内冷却液的流动，进而有效提高冷却液的换热速度；通过序号-高度函数曲线f’（x）对各换热板的高度进行对应调节以使换热板的密度进行精准控制，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

进一步地，在平均温度过大时，对平均温度进行精细划分以确定对应的针对服务器运行不符合预设标准的处理方式，在平均温度差值过低时，判定因装载平台过高导致部分服务器处于冷却液面以上，导致即使浸没单元和换热单元的运行参数符合预设标准，仍因部分处于冷却液面以上的服务器温度高导致服务器整体温度过高，故对装载平台与所述外壳底面的距离进行调节，以保证服务器与冷却液充分接触；在平均温度差值过高时，判定换热板内换热液的流速过低导致未能充分进行换热，导致服务器整体温度过高，故对换热板内换热液的流速进行调高，在有效提高了液冷系统的可靠性的同时，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

进一步地，在平均温度差值较高时，获取各高度对应的温度检测器获取的温度情况以进行进一步的原因确定，在导数平均值过大时判定存在某一高度服务器的温度呈现断崖式升高，在此情况下判定因部分服务器处于冷却液的液面上方，导致未能对服务器的整体进行降温，故重新确定所述装载平台与所述外壳底面的距离以保证服务器与冷却液充分接触；在导数平均值较小时，判定各高度的温度较为平均，故判定因换热板内换热液的流速过低导致换热效率过低以至于温度普遍过高，故对换热板内换热液的流速进行调节，在有效提高了液冷系统的可靠性的同时，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

附图说明

图1为本发明实施例基于数据中心的液冷智能控制系统的结构框图；

图2为本发明实施例浸没单元的结构示意图；

图3为本发明实施例分析单元基于平均温度确定服务器的运行状态是否合格的流程图；

图中：1-服务器，21-外壳，22-升降机，23-装载平台，31-换热板，32-驱动轮，41-温度检测器。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图2以及图3所示，其分别为本发明实施例基于数据中心的液冷智能控制系统的结构框图、浸没单元的结构示意图、分析单元基于平均温度确定服务器1的运行状态是否合格的流程图；本发明实施例一种基于数据中心的液冷智能控制系统，包括：

浸没单元，其包括一内部盛装有冷却液的外壳21，在外壳21内设有升降机22，升降机22伸缩端设有用以承载服务器1的装载平台23；所述外壳21侧壁还竖直设置有若干滑轨；

换热单元，其包括若干设置在所述外壳21内的换热板31和与各换热板31相连以输送换热液的储罐；各所述换热板31均水平设置在所述外壳21内且各换热板31均套设在所述服务器1上，用以通过换热的方式冷却服务器1，各换热板31内均设有换热液且各换热板31均与所述储罐通过管路相连；各所述换热板31底部两侧均设有驱动轮32，各驱动轮32分别与对应的所述滑轨卡合，用以调节对应的换热板31与所述外壳21底部的距离；

回收单元，其设置在所述储罐的一侧，用以回收所述换热单元运行过程中获取的热量；

检测单元，包括若干设置在所述外壳21内的温度检测器41，各温度检测器41竖直排列在外壳21内，且各温度检测器41的排列间隔相同，用以分别检测所述外壳21内各水位线处的温度；

分析单元，其分别与所述浸没单元、所述换热单元和所述检测单元相连，用以基于各所述温度检测器41周期性检测过程中测得的温度确定所述服务器1的运行状态，以及，在判定服务器1的运行状态不符合标准时基于外壳21内不同高度的温度分布情况重新判定所述服务器1的运行状态，或，基于测得的温度确定服务器1运行状态不合格的原因。

具体而言，所述分析单元在所述服务器1运行时基于各所述温度检测器41测得的温度获取温度平均值，并将温度平均值记为平均温度，分析单元基于求得的平均温度确定所述服务器的运行状态是否合格：

若所述平均温度小于等于所述分析单元中设置的第一预设温度，所述分析单元判定所述服务器1的运行状态符合标准，分析单元控制所述检测单元持续检测所述外壳21内各对应位置的温度；

若所述平均温度大于所述第一预设温度且小于等于所述分析单元中设置的第二预设温度，所述分析单元基于各所述温度检测器41测得的温度重新判定所述服务器1的运行状态；

若所述平均温度大于所述第二预设温度，所述分析单元判定所述服务器1的运行状态不符合标准，并基于求得的平均温度确定服务器1的运行状态不符合标准的原因。

具体而言，所述分析单元还用以基于各所述温度检测器41测得的温度的方差值，以及，基于求得的方差值重新判定所述服务器1的所述运行状态：

若所述方差值小于等于所述分析单元中设置的预设方差值，所述分析单元判定所述服务器1的运行状态符合标准，分析单元控制所述检测单元持续检测所述外壳21内各对应位置的温度；

若所述方差值大于所述预设方差值，所述分析单元判定所述服务器1的运行状态不符合标准，分析单元基于求得的方差值确定各所述换热板31的高度。

分析单元根据各温度检测器41获取的外壳21内的实际温度对服务器1的运行状态是否符合预设标准进行判定，以在平均温度较高时获取各高度下温度检测器41获取的各温度的方差，以方差值较小时，判定服务器1在各部分温度均匀，且平均温度处于第一预设温度和第二预设温度之间的情况下可稳定运行，故判定服务器1的运行状态符合标准；在各高度下的温度分布不均匀时，即方差值过大时判定服务器1存在温度过高的区域，在此情况下即使平均温度处于第一预设温度和第二预设温度之间，但因存在温度过高的区域导致服务器1的运行存在隐患，故判定所述服务器1的运行状态不符合标准，且对换热板31的高度进行调节以通过换热板31对温度过高的区域进行针对性的降温，在根据服务器1的实际运行情况精准对服务器1的运行状态进行判定，以及时在服务器1的运行状态出现异常时对浸没单元的运行参数进行具体调节以保证服务器1的运行稳定的同时，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

具体而言，所述分析单元中设有用以确定各所述换热板31的序号-高度函数曲线f（x），设定，其中，x为从下向上排列的第x块换热板31，x=1，2，3，...n，n为换热板31的总数，a为幂系数，c为常数，各换热板31的序号由下至上顺次排列；所述分析单元还用以根据方差差值修正所述序号-高度函数曲线f（x），其中，方差差值为所述方差值与所述预设方差值的差值：

若所述方差差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设方差差值，分析单元使用第一修正系数e1将所述幂系数修正至对应值，1＜e1＜1.05；

若所述方差差值大于所述第一预设方差差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设方差差值，分析单元使用第二修正系数e2将所述幂系数修正至对应值，e1＜e2＜1.11；

若所述方差差值大于所述第二预设方差差值，所述分析单元使用第三修正系数e3将所述幂系数修正至对应值，e2＜e3＜1.19；

所述分析单元基于修正后的序号-高度函数曲线f’（x）驱动各所述驱动轮32以将各所述换热板31移动至对应位置，设定，其中，a’为修正后的幂系数，a’=a×ei，ei为第i修正系数，i=1，2，3。

通过对幂系数的调高，以对序号-高度函数曲线f’（x）进行调节，以将高处的换热板31的密度进行调高使高处的冷却液迅速冷却，冷却的冷却液下沉外壳21内底部的冷却液上升以加速外壳21内冷却液的流动，进而有效提高冷却液的换热速度；通过序号-高度函数曲线f’（x）对各换热板31的高度进行对应调节以使换热板31的密度进行精准控制，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

具体而言，所述分析单元还用以根据平均温度差值确定所述服务器1运行不符合标准的原因，其中，平均温度差值为所述平均温度与所述第二预设温度的差值：

若所述平均温度差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设温度差值，所述分析单元判定所述服务器1运行不符合标准的原因为所述服务器1与所述冷却液的接触面积低于标准，分析单元重新确定所述装载平台23与所述外壳21底面的距离；

若所述平均温度差值大于所述第一预设温度差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设温度差值，分析单元根据基于各所述温度检测器41测得的温度值重新判定所述服务器1运行不符合标准的原因；

若所述平均温度差值大于所述第二预设温度差值，分析单元判定所述服务器1运行不符合标准的原因为所述换热单元的运行不符合标准，分析单元重新确定针对各所述换热板31内换热液的流速。

在平均温度过大时，对平均温度进行精细划分以确定对应的针对服务器1运行不符合预设标准的处理方式，在平均温度差值过低时，判定因装载平台23过高导致部分服务器1处于冷却液面以上，导致及即使浸没单元和换热单元的运行参数符合预设标准，仍因部分处于冷却液面以上的服务器1温度高导致服务器1整体温度过高，故对装载平台23与所述外壳21底面的距离进行调节，以保证服务器1与冷却液充分接触；在平均温度差值过高时，判定换热板31内换热液的流速过低导致未能充分进行换热，导致服务器1整体温度过高，故对换热板31内换热液的流速进行调高，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

具体而言，所述分析单元还用以根据所述平均温度差值与所述第一预设温度差值的比值确定所述装载平台23与所述外壳21底面的距离：

若所述比值小于等于所述分析单元中设置的第一预设比值，所述分析单元使用第一距离调节系数α1将所述装载平台23与所述外壳21底面的距离调节至对应值，其中，0.85＜α1＜1；

若所述比值大于所述第一预设比值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设比值，所述分析单元使用第二距离调节系数α2将所述装载平台23与所述外壳21底面的距离调节至对应值，其中，0.73＜α2＜α1；

若所述比值大于所述第二预设比值，所述分析单元使用第三距离调节系数α3将所述装载平台23与所述外壳21底面的距离调节至对应值，其中，0.66＜α3＜α2；

所述分析单元通过向所述升降机22输送指令的方式以使升降机22驱动所述装载平台23移动至对应位置，设定调节后的距离L’=L×αj，其中，L为所述装载平台23与所述外壳21底面的初始距离，αj为第j距离调节系数，j=1，2，3。

具体而言，所述分析单元还用以基于各所述温度检测器41测得的温度值绘制高度-温度曲线c（h），分析单元基于导数平均值重新判定所述服务器1运行不符合标准的原因，其中，导数平均值为高度-温度曲线c（h）的导数曲线中各温度检测器41所处高度处的导数值的平均值：

若所述导数平均值大于所述分析单元中设置的预设导数平均值，所述分析单元判定所述服务器1运行不符合标准的原因为所述服务器1与所述冷却液的接触面积低于标准，分析单元重新确定所述装载平台23与所述外壳21底面的距离；

若所述导数平均值小于等于所述分析单元中设置的预设导数平均值，所述分析单元判定所述服务器1运行不符合标准的原因为各所述换热板31的换热效率低于标准，分析单元重新确定各所述换热板31内换热液的流速。

在平均温度差值较高时，获取各高度对应的温度检测器41获取的温度情况以进行进一步的原因确定，在导数平均值过大时判定存在某一高度服务器1的温度呈现断崖式升高，在此情况下判定因部分服务器1处于冷却液的液面上方，导致未能对服务器1的整体进行降温，故重新确定所述装载平台23与所述外壳21底面的距离以保证服务器1与冷却液充分接触；在导数平均值较小时，判定各高度的温度较为平均，故判定因换热板31内换热液的流速过低导致换热效率过低以至于温度普遍过高，故对换热板31内换热液的流速进行调节，在有效提高了液冷系统的可靠性的同时，进一步有效提高了数据中心的散热效率。

具体而言，所述分析单元基于导数差值确定各所述换热板31中换热液的流速，其中，导数差值为所述预设导数平均值与所述导数平均值的差值：

若导数差值大于所述分析单元中设置的第二预设导数差值，分析单元使用第一流速调节系数β1将各所述换热板31内换热液的流速调节至对应值，0.95＜β1＜1；

若导数差值大于所述分析单元中设置的第一预设导数差值且小于等于所述第二预设导数差值，分析单元使用第二流速调节系数β2将各所述换热板31内换热液的流速调节至对应值，0.88＜β2＜β1；

若导数差值小于等于所述第一预设导数差值，所述分析单元使用第三流速调节系数β3将各所述换热板31内换热液的流速调节至对应值，0.79＜β3＜β2；

设定调节后的流速Q’=Q×βk，其中，Q为各所述换热板31内换热液的初始流速，βk为第k流速调节系数，k=1，2，3。

具体而言，所述分析单元基于二级差值确定各所述换热板31中换热液的流速，其中，二级差值为所述平均温度差值与所述第二预设温度差值的差值：

若二级差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设二级差值，分析单元使用第一流速调节系数β1将各所述换热板31内换热液的流速调节至对应值；

若二级差值大于所述第一预设二级差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设二级差值，分析单元使用第一流速调节系数β2将各所述换热板31内换热液的流速调节至对应值；

若二级差值大于所述第二预设二级差值，所述分析单元使用第一流速调节系数β3将各所述换热板31内换热液的流速调节至对应值；

设定调节后的流速Q”=Q×βk。

具体而言，所述分析单元在完成针对各所述换热板31内换热液的流速的调节的条件下，将调节后的流速与预设最大流速进行比对；若调节后的流速小于等于预设最大流速分析单元判定使用调节后的流速作为换热单元的运行参数；若调节后的流速大于预设最大流速，分析单元判定使用预设最大流速作为换热单元的运行参数，并使用所述第一修正系数e1，将所述幂系数修正至对应值，分析单元基于修正后的序号-高度函数曲线f’（x）驱动各所述驱动轮32以将各所述换热板31移动至对应位置。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (10)

1.一种基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，包括：

浸没单元，其包括一内部盛装有冷却液的外壳，在外壳内设有升降机，升降机伸缩端设有用以承载服务器的装载平台；所述外壳侧壁还竖直设置有若干滑轨；

换热单元，其包括若干设置在所述外壳内的换热板和与各换热板相连以输送换热液的储罐；各所述换热板均水平设置在所述外壳内且各换热板均套设在所述服务器上，用以通过换热的方式冷却服务器，各换热板内均设有换热液且各换热板均与所述储罐通过管路相连；各所述换热板底部两侧均设有驱动轮，各驱动轮分别与对应的所述滑轨卡合，用以调节对应的换热板与所述外壳底部的距离；

回收单元，其设置在所述储罐的一侧，用以回收所述换热单元运行过程中获取的热量；

检测单元，包括若干设置在所述外壳内的温度检测器，各温度检测器竖直排列在外壳内，且各温度检测器的排列间隔相同，用以分别检测所述外壳内各水位线处的温度；

分析单元，其分别与所述浸没单元、所述换热单元和所述检测单元相连，用以基于各所述温度检测器周期性检测过程中测得的温度确定所述服务器的运行状态，以及，在判定服务器的运行状态不符合标准时基于外壳内不同高度的温度分布情况重新判定所述服务器的运行状态，或，基于测得的温度确定服务器运行状态不合格的原因。

2.根据权利要求1所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元在所述服务器运行时基于各所述温度检测器测得的温度获取温度平均值，并将温度平均值记为平均温度，分析单元基于求得的平均温度确定所述服务器的运行状态是否合格：

若所述平均温度小于等于所述分析单元中设置的第一预设温度，所述分析单元判定所述服务器的运行状态符合标准，分析单元控制所述检测单元持续检测所述外壳内各对应位置的温度；

若所述平均温度大于所述第一预设温度且小于等于所述分析单元中设置的第二预设温度，所述分析单元基于各所述温度检测器测得的温度重新判定所述服务器的运行状态；

若所述平均温度大于所述第二预设温度，所述分析单元判定所述服务器的运行状态不符合标准，并基于求得的平均温度确定服务器的运行状态不符合标准的原因。

3.根据权利要求2所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元还用以基于各所述温度检测器测得的温度的方差值，以及，基于求得的方差值重新判定所述服务器的所述运行状态：

若所述方差值小于等于所述分析单元中设置的预设方差值，所述分析单元判定所述服务器的运行状态符合标准，分析单元控制所述检测单元持续检测所述外壳内各对应位置的温度；

若所述方差值大于所述预设方差值，所述分析单元判定所述服务器的运行状态不符合标准，分析单元基于求得的方差值确定各所述换热板的高度。

4.根据权利要求3所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元中设有用以确定各所述换热板的序号-高度函数曲线f（x），设定，其中，x为从下向上排列的第x块换热板，x=1，2，3，...n，n为换热板的总数，a为幂系数，c为常数，各换热板的序号由下至上顺次排列；所述分析单元还用以根据方差差值修正所述序号-高度函数曲线f（x），其中，方差差值为所述方差值与所述预设方差值的差值：

若所述方差差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设方差差值，分析单元使用第一修正系数e1将所述幂系数修正至对应值，1＜e1＜1.05；

若所述方差差值大于所述第一预设方差差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设方差差值，分析单元使用第二修正系数e2将所述幂系数修正至对应值，e1＜e2＜1.11；

若所述方差差值大于所述第二预设方差差值，所述分析单元使用第三修正系数e3将所述幂系数修正至对应值，e2＜e3＜1.19；

所述分析单元基于修正后的序号-高度函数曲线f’（x）驱动各所述驱动轮以将各所述换热板移动至对应位置，设定，其中，a’为修正后的幂系数，a’=a×ei，ei为第i修正系数，i=1，2，3。

5.根据权利要求4所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元还用以根据平均温度差值确定所述服务器运行不符合标准的原因，其中，平均温度差值为所述平均温度与所述第二预设温度的差值：

若所述平均温度差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设温度差值，所述分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为所述服务器与所述冷却液的接触面积低于标准，分析单元重新确定所述装载平台与所述外壳底面的距离；

若所述平均温度差值大于所述第一预设温度差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设温度差值，分析单元根据基于各所述温度检测器测得的温度值重新判定所述服务器运行不符合标准的原因；

若所述平均温度差值大于所述第二预设温度差值，分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为所述换热单元的运行不符合标准，分析单元重新确定针对各所述换热板内换热液的流速。

6.根据权利要求5所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元还用以根据所述平均温度差值与所述第一预设温度差值的比值确定所述装载平台与所述外壳底面的距离：

若所述比值小于等于所述分析单元中设置的第一预设比值，所述分析单元使用第一距离调节系数α1将所述装载平台与所述外壳底面的距离调节至对应值，其中，0.85＜α1＜1；

若所述比值大于所述第一预设比值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设比值，所述分析单元使用第二距离调节系数α2将所述装载平台与所述外壳底面的距离调节至对应值，其中，0.73＜α2＜α1；

若所述比值大于所述第二预设比值，所述分析单元使用第三距离调节系数α3将所述装载平台与所述外壳底面的距离调节至对应值，其中，0.66＜α3＜α2；

所述分析单元通过向所述升降机输送指令的方式以使升降机驱动所述装载平台移动至对应位置，设定调节后的距离L’=L×αj，其中，L为所述装载平台与所述外壳底面的初始距离，αj为第j距离调节系数，j=1，2，3。

7.根据权利要求6所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元还用以基于各所述温度检测器测得的温度值绘制高度-温度曲线c（h），分析单元基于导数平均值重新判定所述服务器运行不符合标准的原因，其中，导数平均值为高度-温度曲线c（h）的导数曲线中各温度检测器所处高度处的导数值的平均值：

若所述导数平均值大于所述分析单元中设置的预设导数平均值，所述分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为所述服务器与所述冷却液的接触面积低于标准，分析单元重新确定所述装载平台与所述外壳底面的距离；

若所述导数平均值小于等于所述分析单元中设置的预设导数平均值，所述分析单元判定所述服务器运行不符合标准的原因为各所述换热板的换热效率低于标准，分析单元重新确定各所述换热板内换热液的流速。

8.根据权利要求7所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元基于导数差值确定各所述换热板中换热液的流速，其中，导数差值为所述预设导数平均值与所述导数平均值的差值：

若导数差值大于所述分析单元中设置的第二预设导数差值，分析单元使用第一流速调节系数β1将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值，0.95＜β1＜1；

若导数差值大于所述分析单元中设置的第一预设导数差值且小于等于所述第二预设导数差值，分析单元使用第二流速调节系数β2将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值，0.88＜β2＜β1；

若导数差值小于等于所述第一预设导数差值，所述分析单元使用第三流速调节系数β3将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值，0.79＜β3＜β2；

设定调节后的流速Q’=Q×βk，其中，Q为各所述换热板内换热液的初始流速，βk为第k流速调节系数，k=1，2，3。

9.根据权利要求8所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，所述分析单元基于二级差值确定各所述换热板中换热液的流速，其中，二级差值为所述平均温度差值与所述第二预设温度差值的差值：

若二级差值小于等于所述分析单元中设置的第一预设二级差值，分析单元使用第一流速调节系数β1将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值；

若二级差值大于所述第一预设二级差值且小于等于所述分析单元中设置的第二预设二级差值，分析单元使用第一流速调节系数β2将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值；

若二级差值大于所述第二预设二级差值，所述分析单元使用第一流速调节系数β3将各所述换热板内换热液的流速调节至对应值；

设定调节后的流速Q”=Q×βk。

10.根据权利要求9所述的基于数据中心的液冷智能控制系统，其特征在于，

所述分析单元在完成针对各所述换热板内换热液的流速的调节的条件下，将调节后的流速与预设最大流速进行比对；若调节后的流速小于等于预设最大流速分析单元判定使用调节后的流速作为换热单元的运行参数；若调节后的流速大于预设最大流速，分析单元判定使用预设最大流速作为换热单元的运行参数，并使用所述第一修正系数e1，将所述幂系数修正至对应值，分析单元基于修正后的序号-高度函数曲线f’（x）驱动各所述驱动轮以将各所述换热板移动至对应位置。