CN219780767U - 基于5g网络通信的液冷数据中心及其运维系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于5G网络通信的液冷数据中心及其运维系统，基于5G网络通信的液冷数据中心包括：多个服务器机柜，每个服务器机柜中设置有CDU模块和多个液冷服务器，服务器机柜用于对液冷服务器进行液冷散热；CDU模块包括PLC模块和5G模块，PLC模块与5G模块连接，PLC模块用于采集并处理服务器机柜和CDU模块的运行信息，并将处理后的运行信息传输至5G模块；5G模块用于将从PLC模块所接收处理后的运行信息发送至与5G模块通讯连接的服务器或机器人运维车。本实用新型能通过5G网络进行PLC模块所采集并处理的信息的传输，可以提高传输速率，可以实现液冷数据中心的远程运维，可以节省人力物力及成本。

Description

基于5G网络通信的液冷数据中心及其运维系统

技术领域

本实用新型涉及数据中心技术领域，具体涉及一种基于5G网络通信的液冷数据中心及其运维系统。

背景技术

5G(第五代移动通信技术，5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大类应用场景，即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。其中，增强移动宽带(eMBB)主要面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更加极致的应用体验；超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求；海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。

目前，液冷数据中心主要通过4G网络进行PLC远程控制模块采集并处理的信息的传输，但是，随着科学技术发展的日新月异，目前4G网络已经无法满足工业控制的通讯要求，且主要从4G网络的速度、延时、架构等方面体现出来。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于5G网络通信的液冷数据中心及其运维系统，本实用新型能够通过5G网络进行PLC模块所采集并处理的信息的传输，可以提高传输速率，可以实现液冷数据中心的远程运维，可以节省人力物力及成本。

第一方面，本实用新型提出了一种基于5G网络通信的液冷数据中心，包括：多个服务器机柜，每个服务器机柜中设置有CDU模块和多个液冷服务器，服务器机柜用于对液冷服务器进行液冷散热；其中，CDU模块包括PLC模块和5G模块，PLC模块与5G模块连接，PLC模块用于采集并处理服务器机柜和CDU模块的运行信息，并将处理后的运行信息传输至5G模块；5G模块用于将从PLC模块所接收处理后的运行信息发送至与5G模块通讯连接的服务器或机器人运维车。

进一步地，每个服务器机柜中还设置有触摸屏模块，触摸屏模块与PLC模块连接，用于接收并显示PLC模块所接收处理后的服务器机柜和CDU模块的运行信息。

进一步地，PLC模块包括PLC芯片，5G模块与PLC芯片的P30/RXD引脚和P31/TXD引脚连接。

进一步地，PLC模块还包括第一电阻，第一电阻的第一端与5G模块，第一电阻的第二端与PLC芯片的P30/RXD引脚连接。

进一步地，PLC模块还包括第二电阻和第三电阻；第二电阻的第一端与5G模块连接，第三电阻的第一端用于连接电源，第二电阻的第二端和第三电阻的第二端均与PLC芯片的P31/TXD引脚连接。

进一步地，PLC模块还包括第一电容、第二电容、晶振和第四电阻；第一电容的第一端和第二电容的第一端接地，第一电容的第二端、晶振的一端和第四电阻的第一端均与PLC芯片的XTAL2引脚连接，第二电容的第二端、晶振的另一端和第四电阻的第二端均与PLC芯片的XTAL1引脚连接。

进一步地，PLC模块还包括第三电容，第三电容的第一端接地，第三电容的第二端与PLC芯片的LDO_CAP/PWM0引脚连接。

进一步地，PLC模块还包括第四电容、第五电容、第六电容和磁珠；第四电容的第一端和第五电容的第二端接地，第四电容的第二端、第五电容的第一端和磁珠的一端均与PLC芯片的AVDD引脚连接，磁珠的另一端和第六电容的第一端均用于连接电源，第六电容的第二端接地。

进一步地，PLC模块还包括第七电容，第七电容的第一端接地，第七电容的第二端与PLC芯片的VDD引脚、磁珠的另一端和第六电容的第一端连接。

第二方面，本实用新型还提出了一种基于5G网络通信的液冷数据中心运维系统，包括如第一方面的基于5G网络通信的液冷数据中心，还包括服务器、智能终端和机器人运维车；基于5G网络通信的液冷数据中心、智能终端均与服务器通讯连接，基于5G网络通信的液冷数据中心还与机器人运维车通讯连接，智能终端与机器人运维车通讯连接；服务器用于接收从基于5G网络通信的液冷数据中心的5G模块发送的PLC模块所接收处理后的运行信息，并将接收到的PLC模块所接收处理后的运行信息发送至智能终端；智能终端用于接收服务器发送的PLC模块所接收处理后的运行信息，并根据PLC模块所接收处理后的运行信息控制机器人运维车；机器人运维车用于接收从基于5G网络通信的液冷数据中心的5G模块发送的PLC模块所接收处理后的运行信息或者从智能终端发送的控制指令，并根据PLC模块所接收处理后的运行信息或者控制指令确定基于5G网络通信的液冷数据中心的目标服务器机柜和目标CDU模块，对目标服务器机柜和目标CDU模块进行运维。

与现有技术相比，本实用新型提供的基于5G网络通信的液冷数据中心及其运维系统，基于5G网络通信的液冷数据中心包括：多个服务器机柜，每个服务器机柜中设置有CDU模块和多个液冷服务器，服务器机柜用于对液冷服务器进行液冷散热；CDU模块包括PLC模块和5G模块，PLC模块与5G模块连接，PLC模块用于采集并处理服务器机柜和CDU模块的运行信息，并将处理后的运行信息传输至5G模块；5G模块用于将从PLC模块所接收处理后的运行信息发送至与5G模块通讯连接的服务器或机器人运维车。本实用新型能通过5G网络进行PLC模块所采集并处理的信息的传输，可以提高传输速率，可以实现液冷数据中心的远程运维，可以节省人力物力及成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心的PLC模块的主电路原理图；

图3为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心的5G模块的主电路原理图；

图4为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心运维系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。此外，在附图中，结构相似或相同的结构是以相同标号表示。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本实用新型实施例中所提到的任意一电阻或电容，电阻或者电容如果在电路图中水平设置，则从左至右依次为电阻或电容的第一端和电阻或电容的第二端；电阻或者电容如果在电路图中垂直于水平方向设置，则从上至下依次为电阻或电容的第一端和电阻或电容的第二端。

请参阅图1至图4，图1为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心的PLC模块的主电路原理图；图3为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心的5G模块的主电路原理图；图4为本实用新型实施例提供的基于5G网络通信的液冷数据中心运维系统的结构示意图。

本实用新型提供了一种基于5G网络通信的液冷数据中心，包括：多个服务器机柜1，每个服务器机柜1中设置有CDU模块11和多个液冷服务器12，服务器机柜1用于对液冷服务器12进行液冷散热；其中，CDU模块11包括PLC模块111和5G模块112，PLC模块111与5G模块112连接，PLC模块111用于采集并处理服务器机柜1和CDU模块11的运行信息，并将处理后的运行信息传输至5G模块112；5G模块112用于将从PLC模块111所接收处理后的运行信息发送至与5G模块112通讯连接的服务器2或机器人运维车3。

在本实施例中，参阅图1和图4，基于5G网络通信的液冷数据中心包括多个服务器机柜1，每个服务器机柜1中设置有CDU模块11和多个液冷服务器12，且每个服务器机柜1内装满了冷却液，该冷却液包括但不限于氟化液、合成油等，服务器机柜1通过内部的冷却液直接对液冷服务器12进行液冷散热。其中，CDU(Coolant Distribution Unit，即冷量分配单元)模块是用于进行冷却液分配的系统，可以均衡分配冷量，负责冷源的利用与热源的散热调配，提供流量分配、压力控制、物理隔离、防凝露等功能。

具体的，CDU模块11包括PLC模块111和5G模块112，服务器机柜1和CDU模块11上电运行以对液冷服务器12进行液冷散热，且在服务器机柜1和CDU模块11上电运行的过程中会将自身的一些运行信息传输至PLC模块111，服务器机柜1和CDU模块11的运行信息包括温度传感器、液位传感器、压力传感器、电导率传感器、漏液传感器、流量计和湿度传感器等采集的信息。PLC模块111采集服务器机柜1和CDU模块11的运行信息后进行AD转换处理，并将处理后的运行信息对应的数据传输至5G模块112，通过5G模块112将从PLC模块111所接收处理后的运行信息对应的数据发送至与5G模块112通讯连接的服务器2或机器人运维车3。通过将PLC模块111与5G模块112连接，5G网络可以快速的传输PLC模块111所收集信息，并可以在液冷数据中心通过5G网络实现每个服务器机柜1互联，将数据通过云端发送到服务器2和机器人运维车3，可以直接在智能终端4(如手机或电脑)上查看液冷数据中心各个服务器机柜1和CDU模块11的运行情况，如果发现问题，可以及时查看是哪个服务器机柜1和CDU模块11出现了问题，可以对该服务器机柜1和CDU模块11的报错信息进行分析，从而实现液冷数据中心的远程运维，并节省人力物力及成本。

在更具体的实施例中，每个服务器机柜1中还设置有触摸屏模块13，触摸屏模块13与PLC模块111连接，用于接收并显示PLC模块111所接收处理后的服务器机柜1和CDU模块11的运行信息。

在本实施例中，参阅图1，每个服务器机柜1中还设置有与PLC模块111连接的触摸屏模块13，在PLC模块111将所接收处理后的服务器机柜1和CDU模块11的运行信息对应的数据传输至5G模块112的同时，也将这些数据同步传输至触摸屏模块13，通过触摸屏模块13将这些数据转化为可视化界面，可以显示服务器机柜1和CDU模块11的运行情况，便于用户查看，且方便用户操作。

在更具体的实施例中，PLC模块111包括PLC芯片U1，5G模块112与PLC芯片U1的P30/RXD引脚和P31/TXD引脚连接。具体的，PLC模块111还包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与5G模块112，第一电阻R1的第二端与PLC芯片U1的P30/RXD引脚连接。PLC模块111还包括第二电阻R2和第三电阻R3；第二电阻R2的第一端与5G模块112连接，第三电阻R3的第一端用于连接电源，第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第二端均与PLC芯片U1的P31/TXD引脚连接。

其中，PLC模块111还包括第一电容C1、第二电容C2、晶振Y1和第四电阻R4；第一电容C1的第一端和第二电容C2的第一端接地，第一电容C1的第二端、晶振Y1的一端和第四电阻R4的第一端均与PLC芯片U1的XTAL2引脚连接，第二电容C2的第二端、晶振Y1的另一端和第四电阻R4的第二端均与PLC芯片U1的XTAL1引脚连接。PLC模块111还包括第三电容C3，第三电容C3的第一端接地，第三电容C3的第二端与PLC芯片U1的LDO_CAP/PWM0引脚连接。PLC模块111还包括第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和磁珠FB2；第四电容C4的第一端和第五电容C5的第二端接地，第四电容C4的第二端、第五电容C5的第一端和磁珠FB2的一端均与PLC芯片U1的AVDD引脚连接，磁珠FB2的另一端和第六电容C6的第一端均用于连接电源，第六电容C6的第二端接地。PLC模块111还包括第七电容C7，第七电容C7的第一端接地，第七电容C7的第二端与PLC芯片U1的VDD引脚、磁珠FB2的另一端和第六电容C6的第一端连接。

在本实施例中，参阅图2和图3，5G模块112和PLC模块111是通过串口信号连接，具体的，PLC芯片U1的P30/RXD引脚通过第一电阻R1与5G模块112的COEX_RXD引脚连接，PLC芯片U1的P31/TXD引脚连接通过第二电阻R2与5G模块112的COEX_TXD引脚连接，且PLC芯片U1的P31/TXD引脚连接还通过第三电阻R3与电源连接，将5G模块112和PLC模块111相连接，以便于通过5G网络快速传输PLC模块111所收集信息。其中，PLC模块111中通过第一电容C1、第二电容C2、晶振Y1和第四电阻R4组成时钟电路，通过第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和磁珠FB2滤除电源杂波。参阅图3，5G模块112中的5个VCC引脚作为VBAT_4V管脚，5G模块112正常工作时，通过VBAT_4V管脚提供供电电源，电压输入范围为3.8V～4.2V(典型值4V)。5G模块112为外部供电电源输入提供5个VBAT_4V管脚和一些GND管脚，5G模块112在正常使用时，需保证全部管脚有效连接使用。对于外部供电电源，优先使用输出电流大于3A的LDO调节器或开关电源，并且在5G模块112的电源端口处并联5个至少220μF以上的蓄能电容。此外，为了降低通路上阻抗对电压跌落的影响，应尽量缩短VBAT_4V的走线。

本实用新型还提供了一种基于5G网络通信的液冷数据中心运维系统，包括如上述实施例的基于5G网络通信的液冷数据中心，还包括服务器2、智能终端4和机器人运维车3；基于5G网络通信的液冷数据中心、智能终端4均与服务器2通讯连接，基于5G网络通信的液冷数据中心还与机器人运维车3通讯连接，智能终端4与机器人运维车3通讯连接；服务器2用于接收从基于5G网络通信的液冷数据中心的5G模块112发送的PLC模块111所接收处理后的运行信息，并将接收到的PLC模块111所接收处理后的运行信息发送至智能终端4；智能终端4用于接收服务器2发送的PLC模块111所接收处理后的运行信息，并根据PLC模块111所接收处理后的运行信息控制机器人运维车3；机器人运维车3用于接收从基于5G网络通信的液冷数据中心的5G模块112发送的PLC模块111所接收处理后的运行信息或者从智能终端4发送的控制指令，并根据PLC模块111所接收处理后的运行信息或者控制指令确定基于5G网络通信的液冷数据中心的目标服务器机柜1和目标CDU模块11，对目标服务器机柜1和目标CDU模块11进行运维。

在本实施例中，参阅图4，本实用新型还提供了一种基于5G网络通信的液冷数据中心运维系统，包括如上述实施例的基于5G网络通信的液冷数据中心，还包括服务器2、智能终端4和机器人运维车3，用于实现液冷数据中心的远程运维，以节省人力物力及成本。具体的，基于5G网络通信的液冷数据中心的服务器机柜1和CDU模块11上电运行以对液冷服务器12进行液冷散热，同时，基于5G网络通信的液冷数据中心的PLC模块111采集并处理服务器机柜1和CDU模块11的运行信息，PLC模块111将处理后的运行信息传输至5G模块112，通过5G模块112将PLC模块111所接收处理后的运行信息传输到服务器2和机器人运维车3。服务器2在接收到5G模块112发送的PLC模块111所接收处理后的运行信息后，将这些运行信息数据传输到智能终端4(如手机或者电脑)上，用户可以实时查看液冷数据中心的运行情况，当数据异常时，用户可以通过智能终端4下发控制指令给机器人运维车3，让机器人运维车3在现场运维。并且，机器人运维车3除了根据智能终端4下发的控制指令对液冷数据中心的异常服务器机柜1和CDU模块11进行运维外，还可以通过接收到5G模块112发送的PLC模块111所接收处理后的运行信息数据，自行对液冷数据中心的异常服务器机柜1和CDU模块11进行运维，从而实现真正的液冷数据中心的自动运维。

具体的，机器人运维车3的运维过程介绍如下：

首先，当机器人运维车3接收到智能终端4下发的控制指令或自行接收到5G模块112传输的数据后，确认是液冷数据中心的哪一个服务器机柜1和CDU模块11出现了问题，即确定了目标服务器机柜1和目标CDU模块11，然后根据目标服务器机柜1和目标CDU模块11的位置制定行径路线，然后机器人运维车3根据行径路线前进，到达出现故障的目标服务器机柜1和目标CDU模块11位置。

然后，机器人运维车3打开红外摄像头，用户可以根据红外摄像头传输的图像查看现场的情况，并根据收集的数据判断是哪部分出现了问题，然后控制机器人运维车3去查看对应的部分。

最后，机器人运维车3经检查后判断故障的严重性，目前分为两类，一类是可以通过更换液冷服务器12或者其他配件完成；另一类是遇到无法维修的故障时，上报系统进行登记，可以先关闭该目标服务器机柜1的电闸，暂停该目标服务器机柜1的运行。

本实用新型提供了基于5G网络通信的液冷数据中心及其运维系统，其中，基于5G网络通信的液冷数据中心包括：多个服务器机柜，每个服务器机柜中设置有CDU模块和多个液冷服务器，服务器机柜用于对液冷服务器进行液冷散热；CDU模块包括PLC模块和5G模块，PLC模块与5G模块连接，PLC模块用于采集并处理服务器机柜和CDU模块的运行信息，并将处理后的运行信息传输至5G模块；5G模块用于将从PLC模块所接收处理后的运行信息发送至与5G模块通讯连接的服务器或机器人运维车。本实用新型能通过5G网络进行PLC模块所采集并处理的信息的传输，可以提高传输速率，可以实现液冷数据中心的远程运维，可以节省人力物力及成本。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，包括：多个服务器机柜，每个所述服务器机柜中设置有CDU模块和多个液冷服务器，所述服务器机柜用于对所述液冷服务器进行液冷散热；

其中，所述CDU模块包括PLC模块和5G模块，所述PLC模块与所述5G模块连接，所述PLC模块用于采集并处理所述服务器机柜和所述CDU模块的运行信息，并将处理后的运行信息传输至所述5G模块；所述5G模块用于将从所述PLC模块所接收处理后的运行信息发送至与所述5G模块通讯连接的服务器或机器人运维车。

2.根据权利要求1所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，每个所述服务器机柜中还设置有触摸屏模块，所述触摸屏模块与所述PLC模块连接，用于接收并显示所述PLC模块所接收处理后的所述服务器机柜和所述CDU模块的运行信息。

3.根据权利要求1所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，所述PLC模块包括PLC芯片，所述5G模块与所述PLC芯片的P30/RXD引脚和P31/TXD引脚连接。

4.根据权利要求3所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，所述PLC模块还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述5G模块，所述第一电阻的第二端与所述PLC芯片的P30/RXD引脚连接。

5.根据权利要求4所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，所述PLC模块还包括第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的第一端与所述5G模块连接，所述第三电阻的第一端用于连接电源，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均与所述PLC芯片的P31/TXD引脚连接。

6.根据权利要求5所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，所述PLC模块还包括第一电容、第二电容、晶振和第四电阻；所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端接地，所述第一电容的第二端、所述晶振的一端和所述第四电阻的第一端均与所述PLC芯片的XTAL2引脚连接，所述第二电容的第二端、所述晶振的另一端和所述第四电阻的第二端均与所述PLC芯片的XTAL1引脚连接。

7.根据权利要求6所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，所述PLC模块还包括第三电容，所述第三电容的第一端接地，所述第三电容的第二端与所述PLC芯片的LDO_CAP/PWM0引脚连接。

8.根据权利要求7所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，所述PLC模块还包括第四电容、第五电容、第六电容和磁珠；所述第四电容的第一端和所述第五电容的第二端接地，所述第四电容的第二端、所述第五电容的第一端和所述磁珠的一端均与所述PLC芯片的AVDD引脚连接，所述磁珠的另一端和所述第六电容的第一端均用于连接所述电源，所述第六电容的第二端接地。

9.根据权利要求8所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，其特征在于，所述PLC模块还包括第七电容，所述第七电容的第一端接地，所述第七电容的第二端与所述PLC芯片的VDD引脚、所述磁珠的另一端和所述第六电容的第一端连接。

10.一种基于5G网络通信的液冷数据中心运维系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的基于5G网络通信的液冷数据中心，还包括服务器、智能终端和机器人运维车；

所述基于5G网络通信的液冷数据中心、所述智能终端均与所述服务器通讯连接，所述基于5G网络通信的液冷数据中心还与所述机器人运维车通讯连接，所述智能终端与所述机器人运维车通讯连接；

所述服务器用于接收从所述基于5G网络通信的液冷数据中心的所述5G模块发送的所述PLC模块所接收处理后的运行信息，并将接收到的所述PLC模块所接收处理后的运行信息发送至所述智能终端；

所述智能终端用于接收所述服务器发送的所述PLC模块所接收处理后的运行信息，并根据所述PLC模块所接收处理后的运行信息控制所述机器人运维车；

所述机器人运维车用于接收从所述基于5G网络通信的液冷数据中心的所述5G模块发送的所述PLC模块所接收处理后的运行信息或者从所述智能终端发送的控制指令，并根据所述PLC模块所接收处理后的运行信息或者所述控制指令确定所述基于5G网络通信的液冷数据中心的目标服务器机柜和目标CDU模块，对所述目标服务器机柜和所述目标CDU模块进行运维。