CN114595967A - 一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法及*** - Google Patents

一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法及***，涉及边缘云技术技术领域；构建边缘云***，所述边缘云***包括采集模块、计算模块、推送模块和调度模块，通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，并将能耗数据汇总至计算模块，通过计算模块对所述能耗数据进行去重、清洗及降噪处理，通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，通过调度模块对接中心云，获取中心云根据所述能耗数据计算的碳排放数据及碳排放趋势，以及根据碳排放数据及碳排放趋势获得的碳排放分析预测结果，以及根据分析预测结果制定的调度指令，通过调度模块根据调度指令完成指导数据中心园区运行的具体调优工作。

Description

一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法及***
技术领域
本发明公开一种方法及***，涉及边缘云技术技术领域，具体地说一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法及***。
背景技术
现代数据中心耗电量较大，目前已占全球发电总量近3％。随着数字化转型步伐的加快，预计数据中心能耗将突破8％，接近全球电力近一成；电力消耗伴随着温室气体排放浓度的增加，气候变化已成为全人类共同面对的严峻挑战之一。为加快大中型数据中心绿色改造，建立绿色运营维护体系刻不容缓。但目前还没有完善的方法对数据中心各园区碳排放进行监管。
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提供一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法及***，具有通用性强、实施简便等特点，具有广阔的应用前景。
本发明提出的具体方案是：
本发明提供一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，基于边缘云架构，构建边缘云***，所述边缘云***包括采集模块、计算模块、推送模块和调度模块，
通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，并将能耗数据汇总至计算模块，通过计算模块对所述能耗数据进行去重、清洗及降噪处理，通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，
通过调度模块对接中心云，获取中心云根据所述能耗数据计算的碳排放数据及碳排放趋势，以及根据碳排放数据及碳排放趋势获得的碳排放分析预测结果，以及根据分析预测结果制定的调度指令，
通过调度模块根据调度指令完成指导数据中心园区运行的具体调优工作。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法中所述通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，包括：
通过采集模块按照一定的频率采集能耗数据。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法中所述通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，包括：
建立能耗模型，将采集的能耗数据经过能耗模型治理后转换为统一格式上报至中心云。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法中所述通过调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块获取调度指令，所述调度指令包括根据数据中心园区设定的运行模式与告警规则，指导园区状态异常时及时给出告警信息。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法中所述通过调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块与中心云的调度消息队列进行交互。
本发明还提供一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***，基于边缘云架构，包括边缘云***，所述边缘云***包括采集模块、计算模块、推送模块和调度模块，
采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，并将能耗数据汇总至计算模块，通过计算模块对所述能耗数据进行去重、清洗及降噪处理，通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，
调度模块对接中心云，获取中心云根据所述能耗数据计算的碳排放数据及碳排放趋势，以及根据碳排放数据及碳排放趋势获得的碳排放分析预测结果，以及根据分析预测结果制定的调度指令，
调度模块根据调度指令完成指导数据中心园区运行的具体调优工作。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***中所述通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，包括：
通过采集模块按照一定的频率采集能耗数据。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***中所述推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，包括：
建立能耗模型，将采集的能耗数据经过能耗模型治理后转换为统一格式上报至中心云。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***中所述调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块获取调度指令，所述调度指令包括根据数据中心园区设定的运行模式与告警规则，指导园区状态异常时及时给出告警信息。
进一步，所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***中所述调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块与中心云的调度消息队列进行交互。
本发明的有益之处是：
本发明提供一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，基于边缘云***，边缘云承担计算任务及调度任务，能够根据中心云分析/预测并制定的指令，调度每个园区运行模式，使控制更精细准确，能够从数据中心整体或是各园区维度上进行“双碳”监管。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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是本发明方法应用框架示意图。
图2是本发明方法工作原理示意图。
图3是本发明方法中边缘数据采集框架示意图。
图4是本发明方法中能耗数据处理及推送框架示意图。
图5是本发明方法中智能调度流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明提供一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，基于边缘云架构，构建边缘云***，所述边缘云***包括采集模块、计算模块、推送模块和调度模块，
通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，并将能耗数据汇总至计算模块，通过计算模块对所述能耗数据进行去重、清洗及降噪处理，通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，
通过调度模块对接中心云，获取中心云根据所述能耗数据计算的碳排放数据及碳排放趋势，以及根据碳排放数据及碳排放趋势获得的碳排放分析预测结果，以及根据分析预测结果制定的调度指令，
通过调度模块根据调度指令完成指导数据中心园区运行的具体调优工作。
通过本发明方法，可以利用边缘云***的采集模块负责对接数据中心园区IT设备与环控***采集能耗数据，并将采集的能耗数据汇总至边缘云计算模块，边缘云计算模块对数据做清洗、去重、降噪后存入边缘数据库，边缘云推送模块定时将数据推送至中心云分析/预测平台，中心云分析/预测平台根据定义的碳排模型、能耗模型分析碳排/能耗数据，利用双碳驾驶舱实时展示碳排/能耗数据，边缘云调度模块接收中心云智能调度平台的分析结果反馈，边缘云调度模块根据反馈结果对各园区进行能耗调优。
具体应用中，在本发明方法的一些实施例中进行基于边缘云架构的数据中心碳排放监管时，
通过边缘云***的采集模块负责对接数据中心园区IT设备与环控***采集能耗数据，并将采集的能耗数据汇总至边缘云计算模块，其中采集模块可以每隔固定的时间采集数据，最大频率1分钟/次，采集模块本身不进行数据的处理，参考图3所示。
由边缘云***的计算模块将能耗数据经过去重、清洗、降噪等处理后入数据库，推送模块定时取出存储的能耗数据，通过消息队列的模式推送给中心云***。由于IT设备和环控***持有终端有多种类型，此时需要定义统一的能耗模型，数据经过能耗模型治理后转换为统一格式再行上报，参考图4所示。
通过边缘云***的调度模块对接中心云***智能调度平台，接收中心云平台的调度指令完成具体动作，如果动作失败还需要将事件回写至调度消息队列，如图5所示，其中边缘云***的调度模块从中心云的调度消息队列中获取调度事件，调度事件可以包括碳排放数据、碳排放趋势、碳排放分析预测结果及调度指令等信息，中心云可同时监听该事件的处理结果，如果边缘云处理失败则需要发起重试，重试三次仍旧失败，则发出告警信息。
上述过程中，边缘云***的调度模块所获取的信息中，可通过中心云的分析预测模块进行分析计算，通过边缘云***的推送模块将能耗数据推送至中心云的上报消息队列中，中心云的分析预测模块通过监听上报消息队列获取园区上报的数据，根据定义的碳排模型、能耗模型计算碳排放数据，将统计数据保存至中心云数据库。同时可以根据园区设定运行模式与告警规则，在园区状态异常时及时给出告警信息，其中碳排放核算模型为耗电量*排放因子，其中火电排放因子＝0.96，并定义PUE为园区总耗能/IT设备耗能，值越接近1表明园区越绿色，同时中心云还可对碳排/能耗数据实时展示，可以查看数据中心整体数据或者单独切换到园区数据查看，可查看内容包含园区3D图状态展示、能耗总曲线、IT设备能耗曲线、环控***能耗曲线、PUE能效曲线及“双碳”达标预测曲线等部分。实时状态的曲线可以按照分钟、天、周、月、年五个时间维度进行设置。
本发明还提供一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***，基于边缘云架构，包括边缘云***，所述边缘云***包括采集模块、计算模块、推送模块和调度模块，
采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，并将能耗数据汇总至计算模块，通过计算模块对所述能耗数据进行去重、清洗及降噪处理，通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，
调度模块对接中心云，获取中心云根据所述能耗数据计算的碳排放数据及碳排放趋势，以及根据碳排放数据及碳排放趋势获得的碳排放分析预测结果，以及根据分析预测结果制定的调度指令，
调度模块根据调度指令完成指导数据中心园区运行的具体调优工作。
上述***内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
同样地，本发明***基于边缘云***，边缘云承担计算任务及调度任务，能够根据中心云分析/预测并制定的指令，调度每个园区运行模式，使控制更精细准确，能够从数据中心整体或是各园区维度上进行“双碳”监管。
需要说明的是，上述各流程和各***结构中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的***结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，其特征是基于边缘云架构，构建边缘云***，所述边缘云***包括采集模块、计算模块、推送模块和调度模块，
通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，并将能耗数据汇总至计算模块，通过计算模块对所述能耗数据进行去重、清洗及降噪处理，通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，
通过调度模块对接中心云，获取中心云根据所述能耗数据计算的碳排放数据及碳排放趋势，以及根据碳排放数据及碳排放趋势获得的碳排放分析预测结果，以及根据分析预测结果制定的调度指令，
通过调度模块根据调度指令完成指导数据中心园区运行的具体调优工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，其特征是所述通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，包括：
通过采集模块按照一定的频率采集能耗数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，其特征是所述通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，包括：
建立能耗模型，将采集的能耗数据经过能耗模型治理后转换为统一格式上报至中心云。
4.根据权利要求1所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，其特征是所述通过调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块获取调度指令，所述调度指令包括根据数据中心园区设定的运行模式与告警规则，指导园区状态异常时及时给出告警信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，其特征是所述通过调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块与中心云的调度消息队列进行交互。
6.一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***，其特征是基于边缘云架构，包括边缘云***，所述边缘云***包括采集模块、计算模块、推送模块和调度模块，
采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，并将能耗数据汇总至计算模块，通过计算模块对所述能耗数据进行去重、清洗及降噪处理，通过推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，
调度模块对接中心云，获取中心云根据所述能耗数据计算的碳排放数据及碳排放趋势，以及根据碳排放数据及碳排放趋势获得的碳排放分析预测结果，以及根据分析预测结果制定的调度指令，
调度模块根据调度指令完成指导数据中心园区运行的具体调优工作。
7.根据权利要求6所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管方法，其特征是所述通过采集模块对接数据中心园区的IT设备与环控***采集能耗数据，包括：
通过采集模块按照一定的频率采集能耗数据。
8.根据权利要求6或7所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***，其特征是所述推送模块将处理后所述能耗数据以消息队列的模式推送给中心云，包括：
建立能耗模型，将采集的能耗数据经过能耗模型治理后转换为统一格式上报至中心云。
9.根据权利要求1所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***，其特征是所述调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块获取调度指令，所述调度指令包括根据数据中心园区设定的运行模式与告警规则，指导园区状态异常时及时给出告警信息。
10.根据权利要求6所述的一种基于边缘云架构的数据中心碳排放监管***，其特征是所述调度模块对接中心云，包括：
通过调度模块与中心云的调度消息队列进行交互。
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