CN110518604A - 基于平衡度控制的设备部署方法、智能终端及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于平衡度控制的设备部署方法、智能终端及存储介质，其中方法包括步骤：获取三相电流，三相电流分别为第一相电流、第二相电流及第三相电流；进行第一相电流、第二相电流及第三相电流的大小比较，将其中最小的相电流所对应的机架作为待上架机架。基于此，本发明所提供的基于平衡度控制的设备部署方法，可以在设备上架前通过比较相电流大小，选择目前负荷最小的机架上架设备，在一定程度上提高了数据中心电力***的三相负荷平衡度。

Description

基于平衡度控制的设备部署方法、智能终端及存储介质
技术领域
本发明涉及数据中心技术领域，特别是涉及一种基于平衡度控制的设备部署方法、智能终端及存储介质。
背景技术
数据中心是信息化***的核心节点，包含服务器、网络、存储这些计算机***设备、应用软件及支撑它们安全、稳定运行的供配电、制冷、安防等场地设施。
互联网+、物联网、5G、大数据、云计算、AI、社会信息化、智能化应用等等飞速发展，需要的数据中心越来越多。大型、超大型数据中心投资规模可高达数十亿元甚至上百亿，其中电力***的投资占三分之一以上，是最大份额的基础设施投资。
如果三相负荷电流不平衡将直接导致数据中心电力、空间、制冷设计容量不能足额使用，不仅设计指标不能实现，而且也造成巨大资源浪费；同时也会产生较大的N线电流而使零线地线电压增加，对IT***稳定运行带来隐患。
通常，人们用以下方法让数据中心电力***三相负荷尽可能平衡些：
列头柜配电深化设计时，尽可能让机房内各列头柜每相所带IT机架数大致相同，且按机柜排列序号，为a、b、c三相依次交替分配机柜；种类繁多的IT设备的功率密度差别较大，实际上架安装中无法保证各机架都安装同等功率的设备，各设备的标称功率因与实际运行功率差异较大也不足为凭，而且很多情况下需要预留一些指定空间以便于管理，所以不能保证实际运行负荷的三相平衡。
因此，现有技术还有待改进。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于平衡度控制的设备部署方法、智能终端及存储介质，旨在解决现有技术不能保证三相负荷平衡的问题。
本发明的技术方案如下：
一种基于平衡度控制的设备部署方法，其包括：
获取三相电流，三相电流分别为第一相电流、第二相电流及第三相电流；
进行第一相电流、第二相电流及第三相电流的大小比较，将其中最小的相电流所对应的机架作为待上架机架。
在进一步地优选方案中，所述获取三相电流的步骤之前还包括：预先设置用于平衡度预警的平衡度阈值；所述预先设置用于平衡度预警的平衡度阈值的步骤之后还包括：
实时计算三相负荷平衡度，并在所述三相负荷平衡度小于平衡度阈值时发出平衡度预警。
在进一步地优选方案中，所述三相负荷平衡度的计算公式为：Lb＝1–Max[Max(Idb，Idc)，Ida]/2IA，其中，Lb为三相负荷平衡度，所述IA为三相电流平均值，所述Ida为第一相电流与三相电流平均值的偏差，所述Idb为第二相电流与三相电流平均值的偏差，所述Idc为第三相电流与三相电流平均值的偏差。
在进一步地优选方案中，所述平衡度阈值为95％，当所述三相负荷平衡度为95％时，IA与Ida、Idb及Idc的关系如下：IA＝10*Max[Max(Idb，Idc)，Ida]。
在进一步地优选方案中，所述进行第一相电流、第二相电流及第三相电流的大小比较，将其中最小的相电流所对应的机架作为待上架机架的步骤具体包括：
判断第一相电流是否小于第二相电流；
若是则继续判断第一相电流是否小于第三相电流；
若是则将第一相电流所对应的机架作为待上架机架。
在进一步地优选方案中，所述若是则继续判断第一相电流是否小于第三相电流的步骤之后还包括：若否则将第三相电流所对应的机架作为待上架机架。
在进一步地优选方案中，所述判断第一相电流是否小于第二相电流的步骤之后还包括：
若否则判断第二相电流是否小于第三相电流；
若是则将第二相电流所对应的机架作为待上架机架。
在进一步地优选方案中，所述若否则判断第二相电流是否小于第三相电流的步骤之后还包括：若否则将第三相电流所对应的机架作为待上架机架。
一种智能终端，其包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如上所述的方法。
一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的基于平衡度控制的设备部署方法的步骤。
与现有技术相比，本发明提供的基于平衡度控制的设备部署方法，包括步骤：获取三相电流，三相电流分别为第一相电流、第二相电流及第三相电流；进行第一相电流、第二相电流及第三相电流的大小比较，将其中最小的相电流所对应的机架作为待上架机架。基于此，本发明所提供的基于平衡度控制的设备部署方法，可以在设备上架前通过比较相电流大小，选择目前负荷最小的机架上架设备，在很大程度上提高了数据中心电力***的三相负荷平衡度。
附图说明
图1是本发明优选实施例中基于平衡度控制的设备部署方法的流程图。
图2是本发明优选实施例中智能终端的功能原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于IT设备的种类较多，设备与设备之间的运行负荷也不尽相同，因此，依次交替上架设备的方式并不能保证实际运行时负荷的平衡度。比如：第N批次上架三台设备，该三台设备的运行负荷递减，被分别上架至第一机架、第二机架及第三机架；第N+1批次上架三台设备，该三台设备的运行负荷递减，依然被分别上架至第一机架、第二机架及第三机架；那么结果就是：虽然看似这六台设备是平均分配至三个机架的，但实际上第三机架的运行负荷将远小于第一机架。显然，这种分配方式是极不合理的。若能在上架设备前，通过计算或比较各个机架上设备的运行负荷，将设备上架至运行负荷最小的机架，则可以相对提高三相负荷平衡度。
基于上述思路，本发明所提供的基于平衡度控制的设备部署方法，如图1所示，所述方法包括步骤：
S100、获取三相电流，三相电流分别为第一相电流、第二相电流及第三相电流。
S200、进行第一相电流、第二相电流及第三相电流的大小比较，将其中最小的相电流所对应的机架作为待上架机架。
现有技术并不存在三相负荷平衡度的概念，本发明在此对其进行了定义如下：三相负荷趋向一致的量化表达，用于衡量三相平衡的程度。
由于UPS(Uninterruptible Power System，即不间断电源)输出电压是稳定不变的，且IT设备输入电源模块自带PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)功能，功率因数接近1；因此，在UPS负荷均衡的情况下，即使一路使用UPS供电、一路使用市电供电，整个IT供配电***负荷也是均衡的，所以用UPS负荷功率、负荷电流或负荷率表达平衡度是等价的。鉴于三相电流获取最为方便，因此，本发明下文将以三相电流为例进行平衡度计算，并以三相电流的大小比较作为设备部署的依据。
本发明之所以将上架设备与三相负荷平衡度关联起来，是因为下架设备是不可控的，取决于业务需要、设备自身的运行状态与管理规定，无法确定需要下架的设备一定在对增加平衡度有利的那一相设备上，所以下架设备并不能作为调节负荷平衡度的手段；只有待上架的设备才能作为调节平衡度的唯一简洁而有效的手段。上架时(包括变更时的上架环节)是增加负荷，始终把新增负荷增加到负荷最小的相上可以调节平衡度。
作为本发明的优选实施例，所述S200具体包括：
判断第一相电流是否小于第二相电流；
若是则继续判断第一相电流是否小于第三相电流；当判断第一相电流小于第二相电流时，意味着第二相电流所对应机架上IT设备的运行负荷，大于第一相电流所对应机架上IT设备的运行负荷，因此，在下次上架IT设备时，并不会考虑第二相电流所对应的机架，本次比较判断将不再关注第二相电流。
若是则将第一相电流所对应的机架作为待上架机架。当第一相电流既小于第二相电流，又小于第三相电流时，说明第一相电流所对应机架上IT设备的运行负荷最小，下次上架的设备，会被上架于其上。
基于同样的道理，当第一相电流大于第三相电流时，第三相电流既小于第二相电流，又小于第一相电流，说明第三相电流所对应机架上IT设备的运行负荷最小，下次上架的设备，会被上架于其上。
优选所述判断第一相电流是否小于第二相电流的步骤之后还包括：
若否则判断第二相电流是否小于第三相电流；
若是则将第二相电流所对应的机架作为待上架机架，若否则将第三相电流所对应的机架作为待上架机架。
容易理解的是，本发明只需要最终能够判断出哪一个相电流最小即可，三个相电流的比较顺序并不会影响本发明的方案实现，因此，是否先对比第一相电流与第二相电流并不在本发明的限定范围内，其他的比较顺序如先将第二相电流与第三相电流进行对比，再将二者之中的较小的一个与第一相电流进行对比；以及先将第一相电流与第三相电流进行对比，再将二者之中的较小的一个与第二相电流进行对比，皆应当属于本发明的保护范围。
另外，需要注意的是，除上述情况外，还存在以下情况：1、三个相电流中的两个相电流的值相等且小于另外一个相电流，此时，该相等的两个相电流皆为最小相电流，二者所对应的机架都可作为待上架机架，在进行设备上架时，可以将两个机架皆开放，也可以任择一个开放用于上架设备；2、三个相电流皆相等，此时，该三个相电流皆为最小相电流，三者所对应的机架都可作为待上架机架，在进行设备上架时，可以将三个机架皆开放，也可以任择一个或两个开放用于上架设备。因此，应当理解，用于实现在两相甚至三相电流相等时同时开放多个机架(或者任一机架)的算法应用亦应当属于本发明的保护范围，因可应用算法较多，本发明对此不再一一赘述。
本发明所公开的上述方法步骤，一般在数据中心监控管理***之容量(资源)管理流程中的一个节点(如上架预占)上自动调用，是设备上架位置智能匹配的前置算法应用，其结果将作为设备上架位置智能最优匹配的约束条件，用于保证数据中心三相电力负荷平衡，进而提高容量利用率，避免资源浪费，降低零地电压。
根据本发明的另一方面，所述S100的步骤之前还包括：预先设置用于平衡度预警的平衡度阈值；所述预先设置用于平衡度预警的平衡度阈值的步骤之后还包括：实时计算三相负荷平衡度，并在所述三相负荷平衡度小于平衡度阈值时发出平衡度预警。
所述三相负荷平衡度的计算公式为：Lb＝1–Max[Max(Idb，Idc)，Ida]/2IA，其中，Lb为三相负荷平衡度，所述IA为三相电流平均值，所述Ida为第一相电流与三相电流平均值的偏差，所述Idb为第二相电流与三相电流平均值的偏差，所述Idc为第三相电流与三相电流平均值的偏差。
设第一相电流为Ia，第二相电流为Ib，第三相电流为Ic：
则：IA＝(Ia+Ib+Ic)/3；
Ida＝|Ia-IA|；
Idb＝|Ib-IA|；
Idc＝|Ic-IA|；
三相负荷不平衡度Lub＝Max[Max(Idb，Idc)，Ida]/2IA。
本发明之所以进行三相负荷平衡度计算，一是因为平衡度数据可验证上述设备部署方法的有效性；二是因为平衡度是数据中心需要监控的数据之一；三是因为平衡度数据可配合平衡度阈值，为所监控的数据异常提供判断依据。
此外需要注意的是，除可以利用三相电流计算三相负荷平衡度外，还可以利用UPS输出的功率以及负载率进行三相负荷平衡度。
另外，本发明三相负荷平衡度计算方式无需关注电压是否平衡，只需要关注负荷是否平衡，与传统的不平衡度计算方式相比，本发明中的平衡度可用百分比的方式表达，而传统的不平衡度在1相为零时，另外两相无论是何值，不平衡度都将表示为1甚至是2，比如300、0、0(不平衡度为2)与150、150、0(不平衡度为1)，可读性较差，与本发明所提供的方案具有本质区别。
在具体实施时，所述平衡度阈值为95％，当所述三相负荷平衡度为95％时，IA与Ida、Idb及Idc的关系如下：IA＝10*Max[Max(Idb，Idc)，Ida]。
如图2所示，本发明还提供了一种智能终端，其包括有存储器10，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器10中，且经配置以由一个或者一个以上处理器20执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如上所述的基于平衡度控制的设备部署方法。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于平衡度控制的设备部署方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(SyNchliNk)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，包括：
获取三相电流，三相电流分别为第一相电流、第二相电流及第三相电流；
进行第一相电流、第二相电流及第三相电流的大小比较，将其中最小的相电流所对应的机架作为待上架机架。
2.根据权利要求1所述的基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，所述获取三相电流的步骤之前还包括：预先设置用于平衡度预警的平衡度阈值；所述预先设置用于平衡度预警的平衡度阈值的步骤之后还包括：
实时计算三相负荷平衡度，并在所述三相负荷平衡度小于平衡度阈值时发出平衡度预警。
3.根据权利要求2所述的基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，所述三相负荷平衡度的计算公式为：Lb＝1–Max[Max(Idb，Idc)，Ida]/2IA，其中，Lb为三相负荷平衡度，所述IA为三相电流平均值，所述Ida为第一相电流与三相电流平均值的偏差，所述Idb为第二相电流与三相电流平均值的偏差，所述Idc为第三相电流与三相电流平均值的偏差。
4.根据权利要求3所述的基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，所述平衡度阈值为95％，当所述三相负荷平衡度为95％时，IA与Ida、Idb及Idc的关系如下：IA＝10*Max[Max(Idb，Idc)，Ida]。
5.根据权利要求1所述的基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，所述进行第一相电流、第二相电流及第三相电流的大小比较，将其中最小的相电流所对应的机架作为待上架机架的步骤具体包括：
判断第一相电流是否小于第二相电流；
若是则继续判断第一相电流是否小于第三相电流；
若是则将第一相电流所对应的机架作为待上架机架。
6.根据权利要求5所述的基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，所述若是则继续判断第一相电流是否小于第三相电流的步骤之后还包括：若否则将第三相电流所对应的机架作为待上架机架。
7.根据权利要求5所述的基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，所述判断第一相电流是否小于第二相电流的步骤之后还包括：
若否则判断第二相电流是否小于第三相电流；
若是则将第二相电流所对应的机架作为待上架机架。
8.根据权利要求7所述的基于平衡度控制的设备部署方法，其特征在于，所述若否则判断第二相电流是否小于第三相电流的步骤之后还包括：若否则将第三相电流所对应的机架作为待上架机架。
9.一种智能终端，其特征在于，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如权利要求1至8中任意一项所述的方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的基于平衡度控制的设备部署方法的步骤。
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