CN101893305A - 空气调节异常检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空气调节异常检测设备和方法。该异常检测设备用于检测容纳多个计算机的房间内的空调的异常，所述计算机具有进风口和出风口，该异常检测设备包括：用于检测各个进风口处的温度的多个温度检测器；用于存储多个参考模式的存储器，每个参考模式代表各个进风口处的温度的集合并且对应于多个异常种类中的一个异常种类；判定单元，其用于通过将由温度检测器检测到的温度与存储器中所存储的参考模式相比较来确定异常种类中的一个异常种类；以及用于输出与所确定的空气调节异常的种类相对应的信息的输出单元。

Description

空气调节异常检测设备和方法

技术领域

此处讨论的实施例涉及空气调节异常检测设备和方法。

背景技术

近年来，随着信息处理设备的性能增强，从信息处理设备生成的热量的增多已经变成了严重的问题。特别是，在安装了许多信息处理设备的数据中心或计算机机房中，由于从信息处理设备生成的热量的增多，温度很容易超过允许的温度。

为了解决上述问题，提出了一种技术，该技术通过监控室内温度并在温度超过上限值之前自动启动制冷操作来防止计算机机房中的温度超过允许温度。

日本公开专利申请No.2007-170686是相关技术的一个示例。

然而，由于用以上传统技术仅通过基于阈值确定室内温度来控制空调，所以不能总是恰当地应付正在发生的情况。这是因为存在使数据中心或计算机机房中的室内温度上升的各种原因，并且除非识别出这些原因并且采取恰当的措施，否则不能获得令人满意的结果。

发明内容

因此，本实施例某方面的一个目的是提供一种能够识别温度上升原因的监控设备、监控程序和监控方法。

根据本实施例的一个方面，一种异常检测设备，用于检测容纳多个计算机的房间内的空调的异常，所述计算机具有进风口和出风口，该异常检测设备包括：用于检测各个进风口处的温度的多个温度检测器；用于存储多个参考模式的存储器，每个参考模式代表各个进风口处的温度的集合并且对应于多个异常种类中的一个异常种类；判定单元，其用于通过将由温度检测器检测到的温度与存储器中所存储的参考模式相比较来确定异常种类中的一个异常种类；以及用于输出与所确定的空气调节异常的种类相对应的信息的输出单元。

附图说明

图1是图示出根据一个实施例包括监控设备的数据中心的示例的示图。

图2是图示出根据该实施例的监控设备的配置的功能框图。

图3是图示出排气2001循环流的示例的示图。

图4是图示出权重设置和温度上升的示例的示图。

图5是图示出温度上升的示例的曲线图。

图6是图示出排气2001循环流的另一示例的示图。

图7是图示出权重设置和温度上升的另一示例的示图。

图8是图示出温度上升的另一示例的曲线图。

图9是图示出温度监控处理的处理程序的流程图。

图10是图示出执行监控程序的计算机的功能框图。

具体实施方式

以下，将参考附图来详细描述由本申请公开的监控设备、监控程序和监控方法的一个实施例。

首先，将描述根据该实施例的包括监控设备10的数据中心的示例。图1中所图示的数据中心包括监控设备10，为多个信息处理设备提供外壳的一个或多个机架20以及向机架20提供制冷空气的空调30。监控设备10连接到被包括在机架20中的多个温度传感器21和被包括在空调30中的风量传感器31，并且基于这些传感器的测量值来监控空气调节状态。

图1的示例中所图示的数据中心还包括未在图1中示出的其它机架和未在图1中示出的向这些机架提供制冷空气的其它空调。

接着，将参考图2来描述监控设备10的配置。如图2中所示，监控设备10包括温度采集部件110、空调状态采集部件120、存储部件130和控制部件140。温度采集部件110获取由多个温度传感器21测得的温度。

空调状态采集部件120获取由风量(air volume)传感器31测得的风量。由空调状态采集部件120获得的信息仅需要是通过其可以确定空调30的操作状态那样的信息，并且例如，该信息可以是空调30吹出制冷空气的风扇的转速。

存储部件130是用于存储各种数据的存储设备，并存储权重数据131。权重数据131保存用来计算下述加权平均值的权重，并且将这些权重与相对应的温度传感器21相关联。对应温度传感器21距离大于确定量的排气2001从排气2001侧流到机架20的进气2000侧的路径越远，则由权重数据131保存的权重的值被设置得越小。

控制部件140是用于总体地控制监控设备10的控制部件，并且包括平均温度计算部件141、阈值计算部件142、判断部件143、通知部件144和对策执行部件145。平均温度计算部件141通过使用与温度传感器21相关联并被保存在权重数据131中的权重来计算由温度传感器21测得的温度的加权平均值。

具体而言，当由n个温度传感器21a至21n测得温度的上升ΔTa至ΔTn，并且权重Wa至Wn与温度传感器21a至21n相关联并被保存在权重数据131中时，使用下式(1)计算加权平均值G：

G＝(ΔTa*Wa+…ΔTn*Wn)/n

＝∑(ΔTi×Wi)/n                    式(1)

阈值计算部件142计算用于与由平均温度计算部件141计算出的加权平均值进行比较的阈值。具体而言，阈值计算部件142计算由温度传感器21测得的温度的算术平均值和与温度传感器21相关联并被保存在权重数据131中的权重的算术平均值。然后，阈值计算部件142通过将这两个算术平均值相乘并将相乘结果加上预定值d来获得阈值。

当由n个温度传感器21a至21n测得温度的上升ΔTa至ΔTn，并且权重Wa至Wn与温度传感器21a至21n相关联并被保存在权重数据131中时，使用下式(2)计算阈值TH：

TH＝(ΔTa+…ΔTn)/n×(Wa+…Wn)/n+d

＝∑(ΔTi)/n×∑(Wi)/n+d                式(2)

在该实施例中，尽管假定温度的上升ΔTa至ΔTn是与在正常操作中测得的温度的差，但是温度的上升ΔTa至ΔTn可以是与由同一传感器在前一时刻测得的温度的差或是与在最后某一时段中测得的温度的平均值的差。可以使用由温度传感器21a至21n测得的温度Ta至Tn而不是温度的上升ΔTa至ΔTn来计算加权平均值和阈值。

判断部件143基于由平均温度计算部件141计算出的加权平均值、由阈值计算部件142计算出的阈值以及由空调状态采集部件120获得的指示空调30的操作状态的信息，来确定空气调节状态。

具体而言，当由平均温度计算部件141计算出的加权平均值小于预定参考值时，判断部件143判定空气调节是正常的。当由平均温度计算部件141计算出的加权平均值大于或等于预定参考值时，判断部件143判定空气调节是异常的。

为了判定空气调节是否正常，可以使用由温度传感器21测得的温度的平均值或最大值，而不是由平均温度计算部件141计算出的加权平均值。

当判断部件143判定空气调节异常时，判断部件143将由平均温度计算部件141计算出的加权平均值与由阈值计算部件142计算出的阈值相比较。当加权平均值大于阈值时，判断部件143判定排气2001循环流发生。另一方面，当加权平均值小于或等于阈值时，判断部件143基于由空调状态采集部件120获得的指示空调30的操作状态的信息来判定该异常是否是由空调引起的。

当判断部件143判定空气调节异常时，通知部件144将判定结果通知判断部件143。例如，通知部件144通过在由***管理员观看的监视器上显示警告文字或向***管理员发送包括判定结果的电子邮件来执行通知。当判断部件143判定空气调节异常时，对策执行部件145根据判断部件143的判定结果执行对策。

接着，将参考具体示例来更详细地描述与温度传感器21相关联并被保存在权重数据131中的权重以及对空调异常的判定。图3是图示出排气2001循环流的示例的示图。在图3中所示的示例中，6个信息处理设备40被安装在机架20上，并且A到F这6个温度传感器21被布置在各个信息处理设备40的进气2000侧。

在图3中所示的机架20的情况中，由于地面与机架20之间的间隙很小，因此几乎没有排气2001通过该间隙循环到进气2000侧。另一方面，因为在机架20的顶上与房顶之间存在很大的空间，所以大于确定量的排气2001流会经过机架20并循环到进气2000侧。当排气2001循环到进气2000侧时，空气在被信息处理设备40加热的同时循环。因此，即使空调30操作正常，温度也会上升并且发生各种故障。

因此，为了检测排气2001循环流，在图3中所示的示例中，如图4的示图3000所示，权重在权重数据131中被设置为使得距离地面的距离越大，权重越大，地面是距离可能出现排气2001循环流的路径最远的位置。在图3中所示的示例中，A到F这6个温度传感器21按照从A到F的顺序从接近地面的位置向上顺次布置。因此，在图4中的示图3000中所示出的示例中，与A这个温度传感器21相对应的权重被设置为最小，并且与F这个温度传感器21相对应的权重被设置为最大。

为了设置权重使得离地面的距离越大，权重越大，例如，这些权重可以根据地面与温度传感器21之间的距离来确定。为了明显增大温度传感器21的位置的影响，这些权重可以基于地面与温度传感器21之间的距离的平方来确定。

这里，假定当空调30出现故障时由温度传感器21测得的温度的上升和当排气2001循环流出现时由温度传感器21测得的温度的上升如图4的示图3000中所示。在该情况中，温度上升的算术平均值在这两种情况中都是“5.0”。因此，即使计算出算术平均值，还是不能确定是排气2001循环流出现还是空调30出现故障。

然而，从图5中的曲线图4000可以明显看出，当空调30出现故障时由温度传感器21测得的温度几乎一致地上升，而当排气2001循环流出现时，存在温度上升随着离地面的距离增大而增大这样的趋势。因此，如图4中的示图3000所示，当通过使用被设置为使得离地面的距离越大则权重越大这样的权重来计算温度上升的加权平均值，可以增大以上趋势并且容易地确定是排气2001循环流出现还是空调30出现故障。

如图4的示图3000所示，当空调30出现故障时，温度上升的加权平均值是“22.37”，并且该值几乎对应于值“22.5”，值“22.5”是通过将温度上升的算术平均值“5.0”乘以权重的算术平均值“4.5”获得的值。另一方面，当排气2001循环流出现时，温度上升的加权平均值是“31.42”，并且该值比通过将温度上升的算术平均值乘以权重的算术平均值获得的值“22.5”大得多。

因此，当使用式(1)来计算温度上升的加权平均值并且将该加权平均值与阈值相比较并且该阈值通过将预定值d与通过将温度上升的算术平均值乘以如式(2)所示的权重的算术平均值获得的值相加得到时，当加权平均值大于阈值时，可以判定排气2001循环流出现。这里使用的预定值d是用来吸收由温度传感器21测得的温度的变化的影响。值d可以是初始固定的值，或是通过对通过将温度上升的算术平均值乘以权重的算术平均值得到的值乘以预定系数来计算出的值。

尽管，在图3至图5中，描述了排气2001循环流在垂直方向上出现的示例，但是存在排气2001循环流在水平方向上出现的情况。将参考图6至图8来描述排气2001循环流在水平方向上出现的情况。

图6是12个机架与进气2000/排气2001方向垂直地按行排列，并且A至L这些温度传感器21分别被提供给各个机架的状况的平面图。在该情况中，如图6中所示，大于确定量的排气2001流在机架行的两端旁边经过并循环到进气2000侧。

当在机架行的两端旁边经过的排气2001循环流出现时，如图7和图8所示，机架离机架行的一端越近，由被设置在该机架中的温度传感器21检测到的温度上升越大。因此，在图6中所示的示例中，权重在权重数据131中被设置成使得离行的中心距离越大，权重越大，其中行的中心是离排气2001循环流可能出现的路径最远的位置。在图7的示图5000中所示的示例中，与离行的中心最近的F和G这两个温度传感器21相对应的权重被设置成最小，而与在行的两端的A和L这两个温度传感器21相对应的权重被设置成最大。

为了将这些权重设置成使得离行的中心距离越大则权重越大，例如，这些权重可以根据行的中心与温度传感器21的记录来确定。为了明显增大温度传感器21的位置的影响，权重可以基于行的中心与温度传感器21之间的距离的平方来确定。

通过以这种方式设置权重，在图7的示图5000中示出的示例中，当排气2001循环流出现时，温度上升的加权平均值是“32.08”，并且该值比通过将温度上升的算术平均值乘以权重的算术平均值获得的值“22.5”大得多。

权重可以被设置为使得可以在排气2001循环流在垂直方向上出现和排气2001循环流在水平方向上出现这两种情况中使用这些权重。在该情况中，例如，温度传感器21被提供给安装在按行排列的机架上的每个信息处理设备，并且权重被设置为使得离行中心的地面的距离越大，则权重越大。

接着，将参考图9中的流程图来描述由监控设备10执行的温度监控***的处理程序。如图9中所示，在监控设备10中，温度采集部件110获得由温度传感器21测得的温度数据(步骤S101)。空调状态采集部件120从风量传感器31获得指示空调30的操作状态的空调状态数据(步骤S102)。

随后，平均温度计算部件141和阈值计算部件142读权重数据131，并且获得与每个温度传感器21相对应的权重(步骤S103)。然后，平均温度计算部件141通过使用上述式(1)来计算加权平均值(步骤S104)，并且阈值计算部件142通过使用上述式(2)来计算阈值(步骤S105)。

这里，当加权平均值小于预定参考值时(步骤S106：是)，判断部件143判定空气调节没有问题，并且处理程序又从步骤S101执行。

另一方面，当加权平均值大于或等于预定参考值时(步骤S106：否)，判断部件143判定空气调节异常，并且如下所述识别异常的原因。当加权平均值大于阈值时(步骤S107：是)，判断部件143判定排气2001循环流出现，并且通知部件144通知排气2001循环流的出现(步骤S108)。然后，对策执行部件145执行对策，例如抑制排气2001循环到的信息处理设备40的发热，或通过散热孔从地板下向排气2001循环到的信息处理设备40提供制冷空气(步骤S109)。

当加权平均值小于或等于阈值并且空调30风量减小时(步骤S107：否，步骤S110：是)，判定空调30中发生异常，并且通知部件144通知异常的发生(步骤S111)。对策执行部件145执行对策，例如增大另一空调的风量(步骤S112)。

当加权平均值小于或等于阈值并且空调30风量没有减小时(步骤S107：否，步骤S110：否)，判定空调30的风量不够，并且通知部件144通知风量不够(步骤S113)。对策执行部件145执行对策，例如增大空调30的风量(步骤S114)。

可以在不偏离本发明的精神的情况下对根据图2中所示的实施例的监控设备10的配置进行各种修改。例如，通过将监控设备10的控制部件140的功能实现为软件并用计算机来执行该软件，可以实现与监控设备10相同的功能。以下，将描述执行作为在计算机中被实现为软件的控制部件140的功能的监控程序1071的计算机的示例。

图10是图示出执行监控程序1071的计算机1000的功能框图。计算机1000被配置为包括通过总线1080相互连接的以下单元：执行各种计算的CPU(中央处理单元)1010，从用户接收数据输入的输入设备1020，显示各种信息的监视器1030，从记录介质读取程序等的介质读取设备1040，经由网络向另一计算机发送数据或从其接收数据的网络接口设备1050，临时存储各种信息的RAM(随机存取存储器)1060以及硬盘设备1070。

在硬盘设备1070中，存储了具有与图2中所示的控制部件140相同功能的监控程序1071以及与图2中所示的权重数据131相对应的权重数据1072。权重数据1072可以被适当地分发并存储在经由网络连接的另一计算机中。

当CPU 1010从硬盘设备1070读取监控程序1071并且在RAM 1060上展开监控程序1071时，监控程序1071用作监控进程1061。监控进程1061在RAM 1060上被指派给监控进程1061的区域中恰当地展开从权重数据1072读出的信息，并且基于所展开的数据来执行各种数据处理。

监控程序1071不一定必须被存储在硬盘设备1070中，并且计算机1000可以读出被存储在诸如CD-ROM之类的存储介质中的程序并且执行该程序。此外，通过将该程序存储到经由公共线路、因特网、LAN(局域网)、WAN(广域网)等连接到计算机1000的另一计算机(或服务器)中，计算机1000可以从该计算机(或服务器)读取该程序并执行该程序。

Claims (9)

1.一种异常检测设备，用于检测容纳多个计算机的房间内的空调的异常，所述计算机具有进风口和出风口，所述异常检测设备包括：

多个温度检测器，所述多个温度检测器用于检测各个进风口处的温度；

存储器，所述存储器用于存储多个参考模式，所述参考模式中的每一个参考模式表示各个进风口处的温度的集合，并且对应于多个异常种类中的一个异常种类；

判定单元，所述判定单元用于通过将由所述温度检测器检测到的温度与所述存储器中所存储的参考模式相比较来确定所述多个异常种类中的一个异常种类；以及

输出单元，所述输出单元用于输出与所确定的空气调节异常的种类相对应的信息。

2.根据权利要求1所述的异常检测设备，其中

所述存储器中所存储的参考模式中的一个参考模式表示与空调故障有关的相同温度的异常值的集合。

3.根据权利要求1所述的异常检测设备，其中

所述多个计算机被容纳在一行中，并且

所述存储器中所存储的参考模式中的一个参考模式表示与在该行的一端处的异常流有关的一个所述各个进风口处的温度的集合，这一个温度的集合包括被容纳在该行的边缘上的计算机的进风口处的第一温度和在其它进风口中的一个进风口处的第二温度，所述第一温度比以上第二温度高。

4.一种异常检测方法，用于检测容纳多个计算机的房间内的空调的异常，所述计算机具有进风口和出风口，所述异常检测方法包括：

通过将所检测到的温度与存储器中所存储的多个参考模式相比较来确定异常种类中的一个异常种类，所述存储器存储多个参考模式，所述参考模式中的每一个参考模式表示各个进风口处的温度的集合并且对应于多个异常种类中的一个异常种类；

输出与所确定的空气调节异常的种类相对应的信息。

5.根据权利要求4所述的异常检测方法，其中

所述存储器中所存储的参考模式中的一个参考模式表示与空调故障有关的相同温度的异常值的集合。

6.根据权利要求4所述的异常检测方法，其中

所述多个计算机被容纳在一行中，并且

所述存储器中所存储的参考模式中的一个参考模式表示与在该行的一端处的异常流有关的一个所述各个进风口处的温度的集合，这一个温度的集合包括被容纳在该行的边缘上的计算机的进风口处的第一温度和在其它进风口中的一个进风口处的第二温度，所述第一温度比以上第二温度高。

7.一种存储计算机程序的计算机可读记录介质，所述程序用于检测容纳多个计算机的房间内的空调的异常，所述计算机具有进风口和出风口，所述程序被设计成使得计算机执行以下步骤：

通过将所检测到的温度与存储器中所存储的多个参考模式相比较来确定异常种类中的一个异常种类，所述存储器存储多个参考模式，所述参考模式中的每一个参考模式表示各个进风口处的温度的集合并且对应于多个异常种类中的一个异常种类；

输出与所确定的空气调节异常的种类相对应的信息。

8.如权利要求7所述的存储计算机程序的计算机可读记录介质，其中

所述存储器中所存储的参考模式中的一个参考模式表示与空调的故障有关的相同温度的异常值的集合。

9.如权利要求7所述的存储计算机程序的计算机可读记录介质，其中

所述多个计算机被容纳在一行中，并且

所述存储器中所存储的参考模式中的一个参考模式表示所与在该行的一端处的异常流有关的一个所述各个进风口处的温度的集合，这一个温度的集合包括被容纳在该行的边缘上的计算机的进风口处的第一温度和在其它进风口中的一个进风口处的第二温度，所述第一温度比以上第二温度高。

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