本發(fā)明涉及空調(diào)制冷控制，具體為一種智算機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的智能制冷控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大和計(jì)算密度的增加，機(jī)房?jī)?nèi)的熱管理問(wèn)題日益突出。智算機(jī)房作為一種高效的數(shù)據(jù)中心解決方案，集成了大量高性能服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，產(chǎn)生了大量的熱量。傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)往往采用統(tǒng)一冷卻的方式，難以根據(jù)不同區(qū)域的熱負(fù)荷變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致能耗高、效率低，甚至?xí)蚓植窟^(guò)熱而引發(fā)設(shè)備故障。

2、近年來(lái)，人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為提高數(shù)據(jù)中心的能效提供了新的可能。通過(guò)集成先進(jìn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心環(huán)境的精細(xì)化管理和智能控制，從而顯著降低能耗并提升制冷系統(tǒng)的運(yùn)行效率；然而，當(dāng)前的制冷系統(tǒng)通常依賴(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)或簡(jiǎn)單的控制算法來(lái)進(jìn)行制冷控制，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域的精準(zhǔn)冷卻控制，無(wú)法有效應(yīng)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化?；诖?，提出一種智能化的制冷控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房?jī)?nèi)各區(qū)域的熱力狀態(tài)，并動(dòng)態(tài)調(diào)整制冷策略，以實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能的制冷管理。

3、例如，現(xiàn)有的公開(kāi)號(hào)為cn114997058a的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于空調(diào)智能控制的輔助方法，解決了通過(guò)ai算法智能控制空調(diào)對(duì)主設(shè)備制冷從而節(jié)能的技術(shù)問(wèn)題；獲取機(jī)房?jī)?nèi)主設(shè)備的運(yùn)行原始能耗數(shù)據(jù)，建立主設(shè)備典型能耗模型；獲取機(jī)房?jī)?nèi)主設(shè)備的運(yùn)行溫度數(shù)據(jù)，建立主設(shè)備適宜溫度參數(shù)模型；預(yù)測(cè)機(jī)房?jī)?nèi)主設(shè)備能耗發(fā)展趨勢(shì)；按照主設(shè)備的功能分類(lèi)將機(jī)房劃分為不同的分區(qū)，根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)主設(shè)備能耗發(fā)展趨勢(shì)為機(jī)房各分區(qū)進(jìn)行能耗畫(huà)像建模；通過(guò)主設(shè)備適宜溫度參數(shù)模型匹配機(jī)房主設(shè)備最適宜的運(yùn)行溫度，ai算法挖掘機(jī)房溫度整體提升空間；根據(jù)主設(shè)備典型能耗模型，建立能耗對(duì)比自學(xué)習(xí)問(wèn)題庫(kù)，在線(xiàn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)稽核機(jī)房?jī)?nèi)低效能設(shè)備。但這種設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮到機(jī)房?jī)?nèi)復(fù)雜的電纜布線(xiàn)和設(shè)備布局冷卻氣流路徑阻塞的問(wèn)題，因此，本發(fā)明提供一種智算機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的智能制冷控制方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種智算機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的智能制冷控制方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種智算機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的智能制冷控制方法，包括以下步驟：

3、s1、獲取機(jī)房?jī)?nèi)電纜布線(xiàn)圖，結(jié)合機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備負(fù)載狀態(tài)值和溫度變化率得到的電熱力參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整智算機(jī)房分區(qū)；

4、s2、設(shè)置風(fēng)口分配策略，為所述智算機(jī)房分區(qū)中每個(gè)分區(qū)分配出風(fēng)口；

5、s3、設(shè)置風(fēng)量智能控制算法，根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)每個(gè)分區(qū)的設(shè)備負(fù)載狀態(tài)值和溫度變化率控制每個(gè)出風(fēng)口的角度和風(fēng)強(qiáng)。

6、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述機(jī)房?jī)?nèi)電纜布線(xiàn)圖用于定義服務(wù)器機(jī)柜和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的連接電纜作為主干道，根據(jù)所述主干道對(duì)智算機(jī)房進(jìn)行初步區(qū)域劃分，得到初步智算機(jī)房分區(qū)；將第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)劃分為n×m的網(wǎng)格，每個(gè)內(nèi)嵌網(wǎng)格的大小為n×n，計(jì)算每個(gè)內(nèi)嵌網(wǎng)格的所有設(shè)備電熱力參數(shù)均值和電纜分布密度后進(jìn)行加權(quán)求和得到每個(gè)內(nèi)嵌網(wǎng)格的散熱影響值；設(shè)備電熱力參數(shù)通過(guò)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備負(fù)載狀態(tài)值和溫度變化率加權(quán)求和得到。

7、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述s1還包括設(shè)置散熱影響差異閾值，將所述第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)的左上角內(nèi)嵌網(wǎng)格記為第一初始遍歷網(wǎng)格，從所述第一初始遍歷網(wǎng)格開(kāi)始以一內(nèi)嵌網(wǎng)格大小為半徑遍歷周?chē)鷥?nèi)嵌網(wǎng)格，每遍歷一次，記錄一次新增加內(nèi)嵌網(wǎng)格的散熱影響值的均值ahdi，計(jì)算公式為，其中表示第k次遍歷時(shí)遍歷的第j個(gè)內(nèi)嵌網(wǎng)格的散熱影響值，k表示此時(shí)的遍歷次數(shù)；計(jì)算第一初始遍歷網(wǎng)格的散熱影響值與的差值的絕對(duì)值，得到遍歷散熱影響差異值，當(dāng)所述遍歷散熱影響差異值小于所述散熱影響差異閾值時(shí)，繼續(xù)遍歷，當(dāng)所述遍歷散熱影響差異值大于或等于所述散熱影響差異閾值時(shí)，停止遍歷，并將第k次遍歷之前的內(nèi)嵌網(wǎng)格記錄為第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)的第一分區(qū)，提取第k次遍歷時(shí)散熱影響最大值對(duì)應(yīng)的內(nèi)嵌網(wǎng)格，作為第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)的第二初始遍歷網(wǎng)格，與上述同樣的方式遍歷，得到第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)的第二分區(qū)，依此類(lèi)推，直至將所述第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)內(nèi)所有內(nèi)嵌網(wǎng)格遍歷完成，則第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)得到個(gè)分區(qū)。

8、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述風(fēng)口分配策略包括提取任一分區(qū)的中心點(diǎn)與每個(gè)出風(fēng)口的距離，基于最近距離原則，為每個(gè)分區(qū)分配一個(gè)或p個(gè)出風(fēng)口，得到任一分區(qū)的出風(fēng)口序列，當(dāng)兩個(gè)及兩個(gè)以上的出風(fēng)口與該分區(qū)中心點(diǎn)的距離相同時(shí)，設(shè)置風(fēng)向判定區(qū)，所述風(fēng)向判定區(qū)通過(guò)提取該區(qū)域與出風(fēng)口距離最近的兩個(gè)頂點(diǎn)與出風(fēng)口的中心點(diǎn)位的連通區(qū)域得到；判斷所述風(fēng)向判定區(qū)內(nèi)是否存在主干道，若存在則將對(duì)應(yīng)的出風(fēng)口剔除出該分區(qū)的出風(fēng)口序列。

9、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述風(fēng)量智能控制算法具體步驟包括：

10、s31、為每個(gè)出風(fēng)口設(shè)置風(fēng)量，其中表示出風(fēng)口對(duì)應(yīng)區(qū)域電熱力參數(shù)均值，表示電熱力參數(shù)目標(biāo)值，表示初始風(fēng)量，表示設(shè)定的風(fēng)量調(diào)節(jié)系數(shù)，；

11、s32、設(shè)置每個(gè)出風(fēng)口的角度調(diào)整參數(shù)，，其中表示初始角度，表示該出風(fēng)口第個(gè)分區(qū)的電熱力參數(shù)，，npa表示該出風(fēng)口對(duì)應(yīng)的分區(qū)數(shù)量，表示設(shè)定的風(fēng)量調(diào)節(jié)系數(shù)，；

12、s33、通過(guò)pid風(fēng)量控制器進(jìn)行風(fēng)量角度的動(dòng)態(tài)調(diào)整，計(jì)算公式為：

13、；

14、；

15、其中，，表示當(dāng)前電熱力參數(shù)誤差，表示風(fēng)量動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)，表示角度動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)；、、表示風(fēng)量動(dòng)態(tài)調(diào)整的比例參數(shù)、積分參數(shù)和微分參數(shù)；、、表示角度動(dòng)態(tài)調(diào)整的比例參數(shù)、積分參數(shù)和微分參數(shù)，t表示相鄰兩次偏差采樣之間的時(shí)間間隔；

16、s34、得到所述風(fēng)量智能控制算法的風(fēng)量輸出，角度輸出，表示向該出風(fēng)口管轄分區(qū)內(nèi)電熱力參數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的分區(qū)偏轉(zhuǎn)。

17、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電纜分布密度計(jì)算過(guò)程包括：從所述主干道分出的支路電纜為支線(xiàn)干道，提取第分區(qū)內(nèi)支線(xiàn)干道連接點(diǎn)的數(shù)量cpn，及每個(gè)連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電纜數(shù)量cpcn；通過(guò)非線(xiàn)性電纜布線(xiàn)密度計(jì)算策略對(duì)第i個(gè)初步智算機(jī)房分區(qū)的第分區(qū)進(jìn)行電纜密度計(jì)算，得到電纜分布密度d，，計(jì)算公式為：

18、；

19、其中，表示一個(gè)正數(shù)，，表示電纜連接點(diǎn)歸一化因子，，表示每個(gè)連接點(diǎn)電纜數(shù)量的加權(quán)總和，表示設(shè)置的最小電纜密度，表示設(shè)置的最大電纜密度。

20、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述每個(gè)連接點(diǎn)電纜數(shù)量的加權(quán)總和的獲取包括：通過(guò)獲取每個(gè)電纜連接點(diǎn)連通的設(shè)備的設(shè)備負(fù)載情況的均值，得到電纜連接點(diǎn)設(shè)備負(fù)載均值數(shù)據(jù)集，計(jì)算每個(gè)電纜連接點(diǎn)設(shè)備負(fù)載均值在電纜連接點(diǎn)設(shè)備負(fù)載均值數(shù)據(jù)集內(nèi)數(shù)據(jù)之和的占比得到每個(gè)電纜連接點(diǎn)的權(quán)重，進(jìn)而得到每個(gè)連接點(diǎn)電纜數(shù)量的加權(quán)總和。

21、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述設(shè)備負(fù)載狀態(tài)值els計(jì)算公式為：

22、；

23、其中，表示設(shè)備讀寫(xiě)速度，表示設(shè)備讀寫(xiě)速度權(quán)重，表示設(shè)備內(nèi)存量，表示設(shè)備內(nèi)存量權(quán)重，表示設(shè)備iops，表示設(shè)備iops權(quán)重，表示設(shè)備延遲量，表示設(shè)備延遲量權(quán)重；

24、所述設(shè)備讀寫(xiě)速度通過(guò)計(jì)算設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中讀取或?qū)懭氲目倲?shù)據(jù)量與所需的總時(shí)間的比值得到；所述內(nèi)存量通過(guò)結(jié)合獲取系統(tǒng)當(dāng)前已使用的內(nèi)存量和總內(nèi)存量的比值得到；所述設(shè)備iops表示設(shè)備每秒讀寫(xiě)次數(shù)；所述延遲量通過(guò)計(jì)算一小時(shí)內(nèi)請(qǐng)求時(shí)間與請(qǐng)求完成時(shí)間差值的均值得到。

25、本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述溫度變化率通過(guò)在計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)每個(gè)設(shè)備上安裝溫度傳感器，計(jì)算以當(dāng)前時(shí)間為終點(diǎn)的一小時(shí)內(nèi)，按照時(shí)間間隔tt秒提取每個(gè)設(shè)備的溫度，floor()表示向下取整，表示采集的第一個(gè)設(shè)備的溫度；則設(shè)備的溫度變化率，其中表示第個(gè)設(shè)備的溫度，。

26、另一方面，本發(fā)明提供一種智算機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的智能制冷控制系統(tǒng)，包括：

27、機(jī)房分區(qū)模塊，獲取機(jī)房?jī)?nèi)電纜布線(xiàn)圖，結(jié)合機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備負(fù)載狀態(tài)值和溫度變化率得到的電熱力參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整智算機(jī)房分區(qū)；

28、風(fēng)口分配模塊，設(shè)置風(fēng)口分配策略，為所述智算機(jī)房分區(qū)中每個(gè)分區(qū)分配出風(fēng)口；

29、風(fēng)量智能控制模塊，設(shè)置風(fēng)量智能控制算法，根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)每個(gè)分區(qū)的設(shè)備負(fù)載狀態(tài)值和溫度變化率控制每個(gè)出風(fēng)口的角度和風(fēng)強(qiáng)。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

31、1、本發(fā)明首先通過(guò)獲取機(jī)房?jī)?nèi)的電纜布線(xiàn)圖，并結(jié)合設(shè)備負(fù)載狀態(tài)值和溫度變化率進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)房智算機(jī)房分區(qū)，避免因電纜過(guò)度集中引發(fā)的冷卻氣流路徑阻塞的問(wèn)題，導(dǎo)致冷卻效率降低，提高機(jī)房整體的散熱能力，減少熱點(diǎn)的產(chǎn)生；

32、2、通過(guò)風(fēng)口分配策略，智能地為每個(gè)分區(qū)分配一個(gè)或多個(gè)出風(fēng)口，并根據(jù)分區(qū)的散熱需求動(dòng)態(tài)調(diào)整出風(fēng)口的分配，確保冷空氣能夠有效地輸送到熱量集中區(qū)域，提高制冷效率；

33、3、利用風(fēng)量智能控制算法，通過(guò)pid控制器動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)口角度，使冷空氣能夠集中于熱負(fù)荷較高的區(qū)域，提升制冷系統(tǒng)的響應(yīng)速度和效果，降低能耗，確保制冷系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際熱負(fù)荷精確調(diào)節(jié)，避免過(guò)度或不足的冷卻。