CN118171873A - 一种机房节能运维管理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机房节能运维管理方法和系统，涉及机房运维调控技术领域，通过细分机房区域为多个子区域并建立三维模型，实现了对机房布局、温度分布和硬件设备位置的精细化管理和模拟。设置采集点持续监测硬件设备的运行温度，并根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]，一旦区域温度系数[Ta，Tb]超过预设温度阈值即可触发调控策略。这种实时的温度监测和调控有效地降低了机房的能源消耗和温度管理不精确问题。并建立时间序列模型和距离排比系数Pr，根据区域变化指数Crz和距离排比系数Pr相关联，生成调控效果评估指数PGz，并进行智能化评估，生成相应的运维策略。自动化和智能化的管理方法更加高效，也节约了能源和资源的使用。

Description

一种机房节能运维管理方法和系统

技术领域

本发明涉及机房运维技术领域，具体为一种机房节能运维管理方法和系统。

背景技术

随着信息技术的快速发展和普及，机房作为信息系统的核心基础设施承担着越来越重要的角色。然而，传统机房在运维管理方面存在着一系列问题，包括能源消耗高、温度管理不精确、设备布局不合理等，这些问题直接影响了机房的运行效率和能源利用率，也加大了运维管理的难度和成本。

首先，传统机房通常采用集中式空调系统进行温度控制，但由于空调设备配置不合理或参数设置不当，导致机房内部温度分布不均匀，部分区域温度过高或过低，影响了硬件设备的稳定运行，同时也增加了能源消耗。

其次，传统机房通常采用固定的硬件设备布局方式，没有考虑到硬件设备之间的间隔距离和通风流速，导致部分设备之间通风不畅，散热效果不佳，容易造成局部温度过高，影响了设备的性能和寿命。

此外，传统机房在运维管理方面缺乏智能化手段，通常采用人工巡检和手动调整的方式，效率低下且容易出现遗漏和误操作，无法及时发现和处理温度异常等问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机房节能运维管理方法和系统，以解决背景技术中提到的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种机房节能运维管理方法，包括如下步骤，

将机房区域内分割为若干个子区域，分别对各个子区域进行成像，采集机房的尺寸、布局图和硬件设备位置；并使用三维建模软件，建立机房三维模型；

在机房中设置若干个采集点，每个采集点对应每个子区域，持续对若干个子区域中的机房硬件设备的运行温度进行监测，在记录后建立硬件设备温度负载数据集，根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]；当区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，触发第一调控策略并执行，包括：在距离子区域距离最近的热排风设备开启温度调控，所述温度调控包括增大排风量或调整空调设备参数；

建立时间序列模型，在子区域开启第一调控策略并执行后，记录时间序列的区域温度系数[Ta，Tb]的变化差值，获得区域变化指数Crz；

获取采集点中子区域中硬件设备间隔排列距离和通风流速信息，获取区域硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg、垂直架前后间隔距离jgjl和区域空气流速tfls，构建距离排比系数Pr，并将距离排比系数Pr与区域变化指数Crz进行相关联，获得调控效果评估指数PGz；并将调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，获得相对应的评估结果，并根据评估结果生成相对应运维策略。

优选的，根据机房的实际布局，将机房区域分割为若干个子区域，根据功能、设备类型和用途进行分割，每个子区域有边界和功能标签；

在每个子区域内，采集区域布局图，区域布局图包括每个子区域的长度、宽度、高度尺寸信息；区域布局图包括硬件设备位置、墙壁、门窗和通风口信息；

使用三维建模软件，三维建模软件包括AutoCAD、SketchUp或Blender，对区域布局图进行绘制每个子区域的平面布局，并在平面图上绘制硬件设备位置后，将平面图转换为立体结构，建立机房三维模型；

所述硬件设备包括服务器、网络设备、空调设备和热排风设备；将硬件设备的坐标在机房三维模型中进行显著标记。

优选的，在机房内设置若干个采集点，每个采集点对应一个子区域；在每个采集点处安装第一传感器，用于持续监测子区域内机房硬件设备的运行温度；在记录后建立硬件设备温度负载数据集，根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]：

其中，i＝1，2，…，n，n为硬件设备运行温度采集时间节点的个数；k₁和k₂表示权重系数：0<k₁<1，0<k₂<1且k₁+k₂＝1；T_i为第i个采集时间节点上的硬件设备温度梯度，所述为硬件设备的平均温度；硬件设备温度通过第一传感器的温度传感器测量获得；

其中，j＝1，2，…，m，m为硬件设备运行功率P采集时间节点的个数；k₃和k₄表示权重系数：0<k₃<1，0<k₄<1且k₃+k₄＝1；P_j为第j个采集时间节点上的硬件设备功率，所述为硬件设备的功率负载预设功耗承载量；硬件设备功率通过电流传感器测量获得。

优选的，当子区域的区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，自动触发第一调控策略；触发子区域的位置信息，确定距离子区域最近的热排风设备，并开启最近的热排风设备，当区域温度系数[Ta，Tb]大于预设阈值*120％时，增加排风量至原排风设备配置排风参数的1.5倍。

优选的，在开启第一调控策略时，并采集子区域与相邻区域的直线距离，在子区域和相邻子区域的直线距离≥10米时，保持第一调控策略，当区域和相邻子区域的直线距离＜10米时，生成第二调控策略，开启最近的排风设备和相邻子区域与当前区域最近的热排风设备，协同开启2台热排风，以防止温度升高在相邻区域进行蔓延。

优选的，在执行第一调控策略后，持续监测子区域的温度数据，记录每个时间点的区域温度系数[Ta，Tb]，将记录的时间点和对应的区域温度系数[Ta，Tb]保存为时间序列数据；

对记录的时间序列数据进行处理，计算相邻时间点的区域温度系数[Ta，Tb]的差值，获得区域变化指数Crz：

Crz＝[Ta，Tb](t)-[Ta，Tb](t-1)

其中，t表示离散的时间点，t-1表示时间点t前一个时间序列点。

优选的，所述第一传感器包括风速传感器和激光测距仪，所述风速传感器用于测量获取区域空气流速tfls；

所述激光测距仪用于测量获取硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl；无量纲处理后，通过以下公式生成距离排比系数Pr：

其中，0<E₁<1，0<E₂<1，且E₁+E₂＝1，E₁和E₂为权重，其具体值由用户调整设置；ln 3表示以以3为底的对数运算；C₁为第一常数修正系数；

并将距离排比系数Pr与区域变化指数Crz进行通过以下公式相关联，生成调控效果评估指数PGz：

PGz＝α*Pr+β*Crz+C₂

其中，0<α<1，0<β<1，且α+β＝1，α和β为权重，其具体值由用户调整设置，C₂为第二常数修正系数。

优选的，将调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，所述第一阈值X₁＞第二阈值X₂；获得相对应的评估结果如下：

当调控效果评估指数PGz≥第一阈值X₁时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果达到合格水平；生成第一合格结果；

当第二阈值X₂≤调控效果评估指数PGz＜第一阈值X₁时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果异常，生成第一不合格结果；

当调控效果评估指数PGz＜第二阈值X₂时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果相比第一不合格结果还低，属于异常，生成第二不合格结果。

优选的，针对第一不合格结果生成第三调控策略，调整硬件设备之间的硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl，并清除子区域内除硬件设备之外的障碍物以及清除通风出口障碍物，增强通风效果；

针对第二不合格结果生成第四调控策略，调整硬件设备之间的硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl，并清除子区域内除硬件设备之外的障碍物以及清除通风出口障碍物，增强通风效果；增加排风量至原排风设备配置排风参数的1.5倍。

一种机房节能运维管理系统，包括数据采集模块、三维建模模块、温度负载处理模块、调控策略触发模块、调控效果评估模块和异常处理模块；

所述数据采集模块用于在机房部署采集点，采集机房布局、硬件设备位置、温度数据、功耗数据、间隔距离和通风流速信息；

三维建模模块，对机房布局进行建模，将机房区域分割为子区域，并标记硬件设备位置；

温度负载处理模块，对采集到的硬件设备温度数据进行处理，建立硬件设备温度负载数据集，并根据硬件设备温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]；

调控策略触发模块，监测区域温度系数[Ta，Tb]，当区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，触发相应的调控策略并执行；

调控效果评估模块，根据调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，生成相应的评估结果，并生成运维策略；

异常处理模块，处理调控效果异常情况，根据不同的异常情况生成相应的调控策略，并执行相应的调整措施。

(三)有益效果

本发明提供了一种机房节能运维管理方法和系统。具备以下有益效果：

(1)通过将机房区域细分为多个子区域，并建立三维模型，实现了对机房布局、温度分布和硬件设备位置的精细化管理和模拟。这使得运维人员能够更准确地了解机房实际情况，有针对性地进行调控和管理，从而提高了管理效率。

(2)设置采集点持续监测硬件设备的运行温度，并根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]，一旦温度超过预设阈值即可触发调控策略。这种实时的温度监测和调控有效地降低了机房的能源消耗和温度管理不精确问题，提高了能源利用效率。

(3)建立时间序列模型和距离排比系数Pr，将区域变化指数Crz与距离排比系数Pr相关联获得调控效果评估指数PGz，并将调控效果评估指数PGzPGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，生成相应的运维策略。这种智能化的评估和优化方法使得运维管理更加科学和高效，能够及时发现问题并采取合适的措施进行调整和优化。

(4)自动化的温度监测和调控，以及智能化的评估和优化，可以有效降低机房的运维成本和人力投入。相比传统的人工巡检和手动调整方式，这种自动化和智能化的管理方法更加高效和节省成本，同时也节约了能源和资源的使用，符合可持续发展的目标。

附图说明

图1为本发明一种机房节能运维管理系统框图流程示意图。

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做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。

实施例1

本发明提供一种机房节能运维管理方法，包括如下步骤，

将机房区域内分割为若干个子区域，分别对各个子区域进行成像，采集机房的尺寸、布局图和硬件设备位置；并使用三维建模软件，建立机房三维模型；

在机房中设置若干个采集点，每个采集点对应每个子区域，持续对若干个子区域中的机房硬件设备的运行温度进行监测，在记录后建立硬件设备温度负载数据集，根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]；当区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，触发第一调控策略并执行，包括：在距离子区域距离最近的热排风设备开启温度调控，所述温度调控包括增大排风量或调整空调设备参数；

建立时间序列模型，在子区域开启第一调控策略并执行后，记录时间序列的区域温度系数[Ta，Tb]的变化差值，获得区域变化指数Grz；

获取采集点中子区域中硬件设备间隔排列距离和通风流速信息，获取区域硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg、垂直架前后间隔距离jgjl和区域空气流速tfls，构建距离排比系数Pr，并将距离排比系数Pr与区域变化指数Grz进行相关联，获得调控效果评估指数PGz；并将调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，获得相对应的评估结果，并根据评估结果生成相对应运维策略。

根据机房的实际布局，将机房区域分割为若干个子区域，根据功能、设备类型和用途进行分割，每个子区域有边界和功能标签；

在每个子区域内，采集区域布局图，区域布局图包括每个子区域的长度、宽度、高度尺寸信息；区域布局图包括硬件设备位置、墙壁、门窗和通风口信息；

使用三维建模软件，三维建模软件包括AutoCAD、SketchUp或Blender，对区域布局图进行绘制每个子区域的平面布局，并在平面图上绘制硬件设备位置后，将平面图转换为立体结构，建立机房三维模型；

所述硬件设备包括服务器、网络设备、空调设备和热排风设备；将硬件设备的坐标在机房三维模型中进行显著标记。

本实施例中，通过将机房区域分割为若干个子区域，并利用三维建模软件建立机房三维模型，实现了对机房布局、温度分布和硬件设备位置的精细化管理和模拟。这样的精细化管理使得运维人员能够更准确地了解机房的实际情况，有针对性地进行调控和管理。

在每个子区域设置采集点，持续监测硬件设备的运行温度，并根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]，一旦当区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，即可触发第一调控策略进行调控，包括增大排风量或调整空调设备参数。这样实时的温度监测和调控有效地降低了机房的能源消耗和温度管理不精确问题。

通过建立时间序列模型和距离排比系数Pr，将区域变化指数Crz与调控效果评估指数PGz相关联，进而与预设的阈值进行对比，从而生成相应的运维策略。这种智能化评估和优化方法使得运维管理更加科学和高效，能够及时发现问题并采取合适的措施进行调整和优化。

通过自动化的温度监测和调控，以及智能化的评估和优化，可以有效降低机房的运维成本和人力投入。相比传统的人工巡检和手动调整方式，这种自动化和智能化的管理方法更加高效和节省成本。

实施例2，本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，在机房内设置若干个采集点，每个采集点对应一个子区域；在每个采集点处安装第一传感器，用于持续监测子区域内机房硬件设备的运行温度；在记录后建立硬件设备温度负载数据集，根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]：

其中，i＝1，2，…，n，n为硬件设备运行温度采集时间节点的个数；k₁和k₂表示权重系数：0<k₁<1，0<k₂<1且k₁+k₂＝1；T为第i个采集时间节点上的硬件设备温度梯度，所述为硬件设备的平均温度；硬件设备温度通过第一传感器的温度传感器测量获得；

j＝1，2，…，m，m为硬件设备运行功率P采集时间节点的个数；k₃和k₄表示权重系数：0<k₃<1，0<k₄<1且k₃+k₄＝1；P_j为第j个采集时间节点上的硬件设备功率，所述为硬件设备的功率负载预设功耗承载量；硬件设备功率通过电流传感器测量获得。

本实施例中，通过安装第一传感器，可以实现对硬件设备运行温度的实时监测，及时发现温度异常情况。这有助于运维人员及时采取措施，避免硬件设备过热造成损坏或性能下降的情况发生。记录并建立硬件设备温度负载数据集，有助于积累历史数据并进行分析。通过分析这些数据，可以了解硬件设备的温度变化规律和负载情况，为后续的优化和调整提供依据。通过采用权重系数对温度和功率数据进行加权求和，构建区域温度系数[Ta，Tb]，能够更全面地评估硬件设备的温度负载情况。这样的评估方法考虑了温度和功率两个方面的因素，更加客观和准确。通过监测硬件设备的温度和功率负载情况，可以实现预防性维护。及时发现硬件设备的温度异常或功率超载情况，可以采取相应的措施进行调整和优化，避免硬件设备因此而损坏或性能下降。

实施例3，本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，当子区域的区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，自动触发第一调控策略；触发子区域的位置信息，确定距离子区域最近的热排风设备，并开启最近的热排风设备，当区域温度系数[Ta，Tb]大于预设阈值*120％时，增加排风量至原排风设备配置排风参数的1.5倍。

本实施例中，自动触发第一调控策略可实现对机房温度的精确控制。当区域温度系数高于[Ta，Tb]预设温度阈值时，即使是局部温度升高，也能够及时采取措施调整，保持整个机房的温度在合适范围内。通过开启最近的热排风设备，将热量及时排出，避免了温度过高引发的设备性能下降和能源浪费。此外，当区域温度系数[Ta，Tb]大于预设温度阈值的情况下，根据一定规则增加排风量，也能够有效降低能源消耗，实现节能目的。及时控制机房温度，能够有效保护硬件设备不受过热影响，延长其使用寿命，减少因温度问题导致的硬件故障和损坏，节能消耗，降低维修成本。自动触发第一调控策略，减少了人工干预的需求，提高了运维管理的效率。运维人员无需手动监测温度变化并采取措施，系统能够自动响应并执行相应的调控策略，减少了人力资源的浪费。

实施例4，本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，在开启第一调控策略时，并采集子区域与相邻区域的直线距离，在子区域和相邻子区域的直线距离≥10米时，保持第一调控策略，当区域和相邻子区域的直线距离＜10米时，生成第二调控策略，开启最近的排风设备和相邻子区域与当前区域最近的热排风设备，协同开启2台热排风，以防止温度升高在相邻区域进行蔓延。

本实施例中，通过考虑相邻区域与当前区域的直线距离，能够更准确地评估相邻区域对当前区域温度的影响。当直线距离小于10米时，可能存在相邻区域温度升高对当前区域温度的影响，此时生成第二调控策略，开启最近的排风设备和相邻子区域与当前区域最近的热排风设备，协同开启两台热排风，以防止温度升高在相邻区域进行蔓延。通过协同开启相邻区域的热排风设备，可以有效防止温度在相邻区域间蔓延，保持各个区域温度的均衡稳定。这样可以避免局部温度过高导致设备故障或性能下降的情况发生。对于直线距离小于10米的相邻区域，生成第二调控策略并协同开启热排风设备，能够更及时地应对温度波动，防止温度异常扩散，提高了机房温度控制的灵活性和效果。根据子区域与相邻区域的直线距离采取不同的调控策略，可以更全面、稳定地控制机房温度，及时应对温度波动，降低能源消耗，具有多方面的有益效果。

实施例5，本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，在执行第一调控策略后，持续监测子区域的温度数据，记录每个时间点的区域温度系数[Ta，Tb]，将记录的时间点和对应的区域温度系数[Ta，Tb]保存为时间序列数据；

对记录的时间序列数据进行处理，计算相邻时间点的区域温度系数[Ta，Tb]的差值，获得区域变化指数Crz：

Crz＝[Ta，Tb](t)-[Ta，Tb](t-1)

其中，t表示离散的时间点，t-1表示时间点t前一个时间序列点。

本实施例中，区域变化指数Crz的计算，可以预测子区域温度的变化趋势。如果区域变化指数持续上升，可能意味着温度将继续上升，需要及时采取措施避免温度过高。反之，如果区域变化指数下降，可能意味着温度将趋于稳定或下降，可以适当调整调控策略。区域变化指数提供了时间序列数据的量化指标，为运维人员提供了数据支持，有助于他们制定更加科学、有效的温度调控策略和运维管理决策。

实施例6，本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，所述第一传感器包括风速传感器和激光测距仪，所述风速传感器用于测量获取区域空气流速tfls；

所述激光测距仪用于测量获取硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl；无量纲处理后，通过以下公式生成距离排比系数Pr：

其中，0<E₁<1，0<E₂<1，且E₁+E₂＝1，E₁和E₂为权重，其具体值由用户调整设置；ln 3表示以以3为底的对数运算；C₁为第一常数修正系数；

并将距离排比系数Pr与区域变化指数Crz进行通过以下公式相关联，生成调控效果评估指数PGz：

PGz＝α*Pr+β*Crz+C₂

其中，0<α<1，0<β<1，且α+β＝1，α和β为权重，其具体值由用户调整设置，C₂为第二常数修正系数。

本实施例中，风速传感器和激光测距仪能够实时监测区域内的空气流速和硬件设备之间的水平和垂直间隔距离。这些数据的获取有助于全面了解机房内部的通风情况和硬件设备的布局情况，为后续的调控策略提供精准的数据支持。通过对距离数据进行无量纲处理，可以消除不同尺度带来的影响，提高数据的可比性。这样做有助于确保距离排比系数Pr的准确性和可靠性，从而更好地评估机房内部的布局结构对温度分布的影响。距离排比系数的生成将空气流速和硬件设备间隔距离纳入了温度调控的考量范围内，使得调控效果评估更加全面。通过与区域变化指数Crz相关联，生成调控效果评估指数PGz，可以定量评估不同调控策略对机房温度控制的效果。通过调控效果评估指数PGz的生成，可以为运维人员提供数据支持，指导他们对调控策略进行优化和调整。根据评估结果，可以及时发现问题并采取相应的改进措施，进一步提高机房的能效和运行效率。

实施例7，本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，将调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，所述第一阈值X₁＞第二阈值X₂；获得相对应的评估结果如下：

当调控效果评估指数PGz≥第一阈值X₁时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果达到合格水平；生成第一合格结果；

当第二阈值X₂≤调控效果评估指数PGz＜第一阈值X₁时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果异常，生成第一不合格结果；

当调控效果评估指数PGz＜第二阈值X₂时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果相比第一不合格结果还低，属于异常，生成第二不合格结果。

本实施例中，通过将调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，可以将温控效果量化为可比较的指标。这种量化评估方式有助于运维人员清晰地了解机房温控策略的实际效果，而不仅仅是主观判断或凭经验决策。根据对比结果生成相应的评估结果，如第一合格结果、第一不合格结果和第二不合格结果，使得评估结果更加清晰明了。这样的评估结果能够为运维人员提供直观的反馈，指导其进一步优化温控策略和调整运维措施。通过设定第一阈值X₁和第二阈值X₂，并根据评估结果生成相应的异常结果，可以及时发现温控效果的异常情况。这有助于运维人员迅速响应并采取相应的纠正措施，防止温度异常对机房设备和系统造成损害或影响运行稳定性。将异常情况划分为第一不合格结果和第二不合格结果两种，可以区分出温控效果的异常程度。这样的区分有助于运维人员更加准确地评估问题的严重程度，并优先处理影响更大的异常情况，提高运维管理的效率和针对性。

实施例8，本实施例是在实施例7中进行的解释说明，具体的，针对第一不合格结果生成第三调控策略，调整硬件设备之间的硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl，并清除子区域内除硬件设备之外的障碍物以及清除通风出口障碍物，增强通风效果；

针对第二不合格结果生成第四调控策略，调整硬件设备之间的硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl，并清除子区域内除硬件设备之外的障碍物以及清除通风出口障碍物，增强通风效果；增加排风量至原排风设备配置排风参数的1.5倍。

本实施例中，通过调整硬件设备之间的水平间隔距离、垂直间隔距离和前后间隔距离，可以优化机房内部的硬件设备布局，使得通风更加畅通、散热更加有效，从而提高整体的温度控制效果。清除子区域内除硬件设备之外的障碍物以及通风出口的障碍物，有助于改善通风环境，增强通风效果。这样可以避免通风阻力增加、通风不畅等问题，进一步提高机房内部的空气流动性和散热效率。通过上述措施，可以有效增强机房内部的通风效果。良好的通风环境有助于降低局部温度、提高空气流通性，从而有效地控制机房的整体温度，保证硬件设备的正常运行和稳定性。对于第四调控策略，增加排风量至原排风设备配置排风参数的1.5倍，进一步提高了机房的排风效率。这样可以更快地将热量排出机房，有效降低机房内部的温度，保持设备的稳定性和性能。

实施例9，请参照图1，一种机房节能运维管理系统，包括数据采集模块、三维建模模块、温度负载处理模块、调控策略触发模块、调控效果评估模块和异常处理模块；

所述数据采集模块用于在机房部署采集点，采集机房布局、硬件设备位置、温度数据、功耗数据、间隔距离和通风流速信息；

三维建模模块，对机房布局进行建模，将机房区域分割为子区域，并标记硬件设备位置；

温度负载处理模块，对采集到的硬件设备温度数据进行处理，建立硬件设备温度负载数据集，并根据硬件设备温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]；

调控策略触发模块，监测区域温度系数[Ta，Tb]，当区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，触发相应的调控策略并执行；

调控效果评估模块，根据调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，生成相应的评估结果，并生成运维策略；

异常处理模块，处理调控效果异常情况，根据不同的异常情况生成相应的调控策略，并执行相应的调整措施。

本实施例中，通过智能化调控、节能降耗、提升运维效率、优化硬件布局和快速异常处理等综合措施，能够有效提高机房的运行效率和能源利用率，保障机房设备的安全稳定运行；通过智能化的调控策略和实时监测，系统能够根据机房内部的实际情况调整空调设备参数和排风量，避免了能源的不必要浪费，从而优化了能源的利用效率。通过调节温度、通风和设备布局等方面的参数，系统能够有效控制机房内部的能源消耗，减少了不必要的能源浪费，降低了机房的能源成本。系统能够实时监测和调节机房内部的温度和通风情况，保持设备在适宜的工作环境下运行，从而提高了设备的运行效率，延长了设备的使用寿命。通过降低能源消耗，系统能够减少机房对外部能源的需求，从而减少了能源的生产和排放，对环境造成的负面影响也得到了一定程度的缓解。通过优化硬件布局和通风效果，系统能够减少对冷却设备和通风设备的需求，节约了相关资源的使用，降低了资源的浪费程度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机房节能运维管理方法，其特征在于：包括如下步骤，

将机房区域内分割为若干个子区域，分别对各个子区域进行成像，采集机房的尺寸、布局图和硬件设备位置；并使用三维建模软件，建立机房三维模型；

在机房中设置若干个采集点，每个采集点对应每个子区域，持续对若干个子区域中的机房硬件设备的运行温度进行监测，在记录后建立硬件设备温度负载数据集，根据温度负载数据集构建区域温度系数Ta，Tb；当区域温度系数Ta，Tb高于预设温度阈值时，触发第一调控策略并执行，包括：在距离子区域距离最近的热排风设备开启温度调控，所述温度调控包括增大排风量或调整空调设备参数；

建立时间序列模型，在子区域开启第一调控策略并执行后，记录时间序列的区域温度系数Ta，Tb的变化差值，获得区域变化指数Crz；

获取采集点中子区域中硬件设备间隔排列距离和通风流速信息，获取区域硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg、垂直架前后间隔距离jgjl和区域空气流速tfls，构建距离排比系数Pr，并将距离排比系数Pr与区域变化指数Crz进行相关联，获得调控效果评估指数PGz；并将调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，获得相对应的评估结果，并根据评估结果生成相对应运维策略。

2.根据权利要求1所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：根据机房的实际布局，将机房区域分割为若干个子区域，根据功能、设备类型和用途进行分割，每个子区域有边界和功能标签；

在每个子区域内，采集区域布局图，区域布局图包括每个子区域的长度、宽度、高度尺寸信息；区域布局图包括硬件设备位置、墙壁、门窗和通风口信息；

使用三维建模软件，三维建模软件包括AutoCAD、SketchUp或Blender，对区域布局图进行绘制每个子区域的平面布局，并在平面图上绘制硬件设备位置后，将平面图转换为立体结构，建立机房三维模型；

所述硬件设备包括服务器、网络设备、空调设备和热排风设备；将硬件设备的坐标在机房三维模型中进行显著标记。

3.根据权利要求1所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：在机房内设置若干个采集点，每个采集点对应一个子区域；在每个采集点处安装第一传感器，用于持续监测子区域内机房硬件设备的运行温度；在记录后建立硬件设备温度负载数据集，根据温度负载数据集构建区域温度系数[Ta，Tb]：

其中，i＝1，2，…，n，n为硬件设备运行温度采集时间节点的个数；k₁和k₂表示权重系数：0<k₁<1，0＜k₂<1且k₁+k₂＝1；T_i为第i个采集时间节点上的硬件设备温度梯度，所述为硬件设备的平均温度；硬件设备温度通过第一传感器的温度传感器测量获得；

j＝1，2，…，m，m为硬件设备运行功率P采集时间节点的个数；k₃和k₄表示权重系数：0<k₃<1，0＜k₄＜1且k₃+k₄＝1；P_j为第j个采集时间节点上的硬件设备功率，所述为硬件设备的功率负载预设功耗承载量；硬件设备功率通过电流传感器测量获得。

4.根据权利要求1所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：当子区域的区域温度系数[Ta，Tb]高于预设温度阈值时，自动触发第一调控策略；触发子区域的位置信息，确定距离子区域最近的热排风设备，并开启最近的热排风设备，当区域温度系数[Ta，Tb]大于预设阈值*120％时，增加排风量至原排风设备配置排风参数的1.5倍。

5.根据权利要求4所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：在开启第一调控策略时，并采集子区域与相邻区域的直线距离，在子区域和相邻子区域的直线距离≥10米时，保持第一调控策略，当区域和相邻子区域的直线距离＜10米时，生成第二调控策略，开启最近的排风设备和相邻子区域与当前区域最近的热排风设备，协同开启2台热排风，以防止温度升高在相邻区域进行蔓延。

6.根据权利要求5所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：在执行第一调控策略后，持续监测子区域的温度数据，记录每个时间点的区域温度系数[Ta，Tb]，将记录的时间点和对应的区域温度系数[Ta，Tb]保存为时间序列数据；

对记录的时间序列数据进行处理，计算相邻时间点的区域温度系数[Ta，Tb]的差值，获得区域变化指数Crz：

Crz＝[Ta，Tb](t)-[Ta，Tb](t-1)

其中，t表示离散的时间点，t-1表示时间点t前一个时间序列点。

7.根据权利要求3所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：所述第一传感器包括风速传感器和激光测距仪，所述风速传感器用于测量获取区域空气流速tfls；

所述激光测距仪用于测量获取硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl；无量纲处理后，通过以下公式生成距离排比系数Pr：

其中，0＜E₁＜1，0＜E₂＜1，且E₁+E₂＝1，E₁和E₂为权重，其具体值由用户调整设置；ln3表示以以3为底的对数运算；C₁为第一常数修正系数；

并将距离排比系数Pr与区域变化指数Crz进行通过以下公式相关联，生成调控效果评估指数PGz：

PGz＝α*Pr+β*Crz+C₂

其中，0<α<1，0＜β＜1，且α+β＝1，α和β为权重，其具体值由用户调整设置，C₂为第二常数修正系数。

8.根据权利要求1所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：将调控效果评估指数PGz与预设第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，所述第一阈值X₁＞第二阈值X₂；获得相对应的评估结果如下：

当调控效果评估指数PGz≥第一阈值X₁时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果达到合格水平；生成第一合格结果；

当第二阈值X₂≤调控效果评估指数PGz＜第一阈值X₁时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果异常，生成第一不合格结果；

当调控效果评估指数PGz＜第二阈值X₂时，表示第一调控策略和第二调控策略执行后温控效果相比第一不合格结果还低，属于异常，生成第二不合格结果。

9.根据权利要求8所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：针对第一不合格结果生成第三调控策略，调整硬件设备之间的硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl，并清除子区域内除硬件设备之外的障碍物以及清除通风出口障碍物，增强通风效果；

针对第二不合格结果生成第四调控策略，调整硬件设备之间的硬件设备水平间隔距离spjl、机房垂直架硬件设备垂直间隔距离czjg和垂直架前后间隔距离jgjl，并清除子区域内除硬件设备之外的障碍物以及清除通风出口障碍物，增强通风效果；增加排风量至原排风设备配置排风参数的1.5倍。

10.一种机房节能运维管理系统，包括权利要求1-9任一项所述的一种机房节能运维管理方法，其特征在于：包括数据采集模块、三维建模模块、温度负载处理模块、调控策略触发模块、调控效果评估模块和异常处理模块；

所述数据采集模块用于在机房部署采集点，采集机房布局、硬件设备位置、温度数据、功耗数据、间隔距离和通风流速信息；

三维建模模块，对机房布局进行建模，将机房区域分割为子区域，并标记硬件设备位置；

温度负载处理模块，对采集到的硬件设备温度数据进行处理，建立硬件设备温度负载数据集，并根据硬件设备温度负载数据集构建区域温度系数Ta，Tb；

调控策略触发模块，监测区域温度系数Ta，Tb，当区域温度系数Ta，Tb高于预设温度阈值时，触发相应的调控策略并执行；

调控效果评估模块，根据调控效果评估指数PGz与第一阈值X₁和第二阈值X₂进行对比，生成相应的评估结果，并生成运维策略；

异常处理模块，处理调控效果异常情况，根据不同的异常情况生成相应的调控策略，并执行相应的调整措施。