CN115443052A - 一种idc机房智能温控*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种IDC机房智能温控***，属于温控***技术领域，包括智能控制***和机房冷却***，所述智能控制***包括远程终端/运维终端，所述远程终端/运维终端的下层连接有智能网关，所述智能网关的下层通过传感器监测网络连接有环境监测单元、策略分析单元和智能控制单元，所述机房冷却***包括自然冷风***和液冷通道***。本发明通过智能控制***与机房冷却***相联动的工作模式，对数据中心高热流密度、高发热的元件采用液冷通道散热，避免了局部热岛的问题，同时提高了能源利用率，对于低热流密度、低发热的元件应用自然冷风***散热，在很大程度上减少了数据中心制冷***的能耗。

Description

一种IDC机房智能温控***
技术领域
本发明属于温控***技术领域，具体涉及一种IDC机房智能温控***。
背景技术
数据中心简称IDC（Internet Data Center），是大数据时代发展的关键基础设施，是数据存储、数据处理、数据转换、数据挖掘的重要载体。数据中心主要包括服务器、通信设备、冷却***以及电力设备，其中的设备要全年全天候24小时运行，以此来保证业务的正常进行，这就对设备的可靠性提出了严格的要求，对于IT设备而言，影响其可靠性的因素主要是其工作环境，因此冷却***对于数据中心极为重要。
传统的数据中心采用气冷散热对于气流组织考验较大，气流组织好，送风温度和速度合适，那么服务器将能够工作在舒服的状态下，但是对于大部分风冷数据中心，由于后期扩容或者设备更新升级，传统的数据中心散热方式不仅存在能耗严重的问题，还存在局部热岛以及能源利用率低的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种IDC机房智能温控***，通过智能控制***与机房冷却***相联动的工作模式，对数据中心高热流密度、高发热的元件采用液冷通道散热，避免了局部热岛的问题，同时提高了能源利用率，对于低热流密度、低发热的元件应用自然冷风***散热，在很大程度上减少了数据中心制冷***的能耗。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种IDC机房智能温控***，包括智能控制***和机房冷却***，所述智能控制***包括远程终端/运维终端，所述远程终端/运维终端的下层连接有智能网关，所述智能网关的下层通过传感器监测网络连接有环境监测单元、策略分析单元和智能控制单元；
所述机房冷却***包括自然冷风***和液冷通道***，所述自然冷风***用于吸收开放式机柜中低热流密度、低发热量元件的热量，所述液冷通道***用于吸收开放式机柜中高热流密度、高发热元件的热量；
所述自然冷风***包括冷风处理机组，所述冷风处理机组内依次设置有前端过滤器、补风机、除湿机、加湿机和空调组，所述补风机和除湿机之间设置有湿度传感器和环境温度传感器，所述湿度传感器和环境温度传感器与环境监测单元连接，所述补风机、除湿机、加湿机和空调组与智能控制单元连接；
所述液冷通道***包括开放式机柜，所述开放式机柜内设置有若干水冷型热管散热器，所述水冷型热管散热器通过循环管道连接有冷却塔，所述循环管道上设置有换热器，所述循环管道包括出水管道和进水管道。
作为本发明的一种优选技术方案，所述环境监测单元，用于实时采集机房和设备的环境信息。
作为本发明的一种优选技术方案，所述策略分析单元，用于根据监测到的环境信息响应多种情景模式。
作为本发明的一种优选技术方案，所述智能控制单元，用于根据情景模式调节设备的工作环境。
作为本发明的一种优选技术方案，所述开放式机柜的内侧壁上设置有若干设备温度传感器，用于实时采集服务器的温度信息，所述设备温度传感器与环境监测单元连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述换热器两侧的进水管道上设置有循环泵，所述出水管道上设置有流量传感器，所述冷却塔的顶部设置有冷却塔风机，所述循环泵和冷却塔风机与智能控制单元连接，所述流量传感器与环境监测单元连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述策略分析单元包括天气分析和情景模式，所述天气分析用于根据监测到的历史数据曲线作出天气变化预测，所述情景模式用于根据季节和时段自动调节机房冷却***的工作状态。
本发明的有益效果为：
本发明通过智能控制***灵活调节机房冷却***，对数据中心高热流密度、高发热的元件采用高效、精准的液冷通道散热，避免了局部热岛的问题，同时提高了能源利用率，对于低热流密度、低发热的元件应用简单、节能的自然冷风***散热，通过利用机房内部的结构以直接自然冷源的方式对机房进一步降温，在很大程度上减少了数据中心制冷***的能耗。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明中智能控制***的结构示意图；
图2为本发明中机房冷却***的结构示意图；
图3为本发明中开放式机柜的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1-3，一种IDC机房智能温控***，包括智能控制***和机房冷却***，所述智能控制***包括远程终端/运维终端，所述远程终端/运维终端的下层连接有智能网关，所述智能网关的下层通过传感器监测网络连接有环境监测单元、策略分析单元和智能控制单元；
所述机房冷却***包括自然冷风***和液冷通道***，所述自然冷风***用于吸收开放式机柜中低热流密度、低发热量元件的热量，所述液冷通道***用于吸收开放式机柜中高热流密度、高发热元件的热量；
所述自然冷风***包括冷风处理机组，所述冷风处理机组内依次设置有前端过滤器、补风机、除湿机、加湿机和空调组，所述补风机和除湿机之间设置有湿度传感器和环境温度传感器，所述湿度传感器和环境温度传感器与环境监测单元连接，所述补风机、除湿机、加湿机和空调组与智能控制单元连接；
本实施例中，为了满足送入机房的冷风达到服务器设备所需的洁净度和温湿度要求，在冷气引入前通过冷风处理机组对室外冷风进行吸附过滤、除尘处理，并在送入机房之前通过环境温度传感器和湿度传感器进行温湿度测试，并根据需要利用除湿机、加湿机和空调组进行加湿或除湿以及降温处理。冷风进入机房后通过封闭式架空地板送风通道，从开放式机柜的底部自下而上吸收热量后进入送风通道，然后在送风通道的两侧排出，为了保持机房内的正压状态，送风通道的两侧均安装有风机。
所述液冷通道***包括开放式机柜，所述开放式机柜内设置有若干水冷型热管散热器，所述水冷型热管散热器通过循环管道连接有冷却塔，所述循环管道上设置有换热器，所述循环管道包括出水管道和进水管道。
本实施例中，冷却塔采用传统的水冷式冷却塔，从上而下依次设置有冷却塔风机、喷淋管和换热管，为避免冷却塔低温下结冰的问题，采用闭式冷却塔与防冻液相结合的工作方式。
所述环境监测单元，用于实时采集机房和设备的环境信息。
所述策略分析单元，用于根据监测到的环境信息响应多种情景模式。
所述智能控制单元，用于根据情景模式调节设备的工作环境。
本实施例中，环境监测单元、策略分析单元和智能控制单元三者之间相互协调工作可实现自动化温度调节，也可通过物联网技术将数据信息汇聚到智能网关上传至远程终端/运维终端，进行远程查看和调控。
具体的，所述开放式机柜的内侧壁上设置有若干设备温度传感器，用于实时采集服务器的温度信息，所述设备温度传感器与环境监测单元连接。
所述换热器两侧的进水管道上设置有循环泵，所述出水管道上设置有流量传感器，所述冷却塔的顶部设置有冷却塔风机，所述循环泵和冷却塔风机与智能控制单元连接，所述流量传感器与环境监测单元连接。
本实施例中，通过设备温度传感器对服务器实时温度进行监测以及流量传感器对循环管道流量的实时监测，通过调节循环水泵频率和冷却塔风机，实现循环液冷通道***对开放式机柜内高热流密度、高发热元件的热量精准吸收。
所述策略分析单元包括天气分析和情景模式，所述天气分析用于根据监测到的历史数据曲线作出天气变化预测，所述情景模式用于根据季节和时段自动调节机房冷却***的工作状态。
本发明中，开放式机柜采用模块化设计，利用液冷通道***达到点对点式精准降温的效果，其次，自然冷风***中的冷风处理机组也采用模块化设计，可实现数据中心规模的弹性扩展，数据机房的布局更加灵活，大幅度缩短数据机房的建设周期。
本发明的工作原理及使用流程：
本发明在工作时，冷风处理机组中的补风机不断地将空气吸入到机房内，在吸入的过程中通过湿度传感器监测的数据，智能控制单元打开除湿机或加湿机，同时根据环境温度传感器采集的数据，当室外温度高于室内温度时，根据温度差选择性开启空调组，当室外温度低于室内温度时，关闭空调组，直接以自然冷源的方式给机房内供冷，冷风进入架空地板送风通道从开放式机柜的底部流至开放式机柜的顶部，再通过送风通道从机房的两侧排出，完成自然冷风***对开放式机柜中低热流密度、低发热量元件热量的吸收。
针对于开放式机柜中高热流密度、高发热元件产生的热量，设置有液冷通道***，将冷却水分配到每个机柜中，在机柜的层次又需要将冷却水均匀的分配到每个水冷型热管散热器，冷却水吸收热量后通过循环管道传递到换热器中，循环泵驱动循环管道液体通过换热器进入冷却塔中，通过不断循环实现高热流密度、高发热元件的散热，此种点对点的冷却模式改变了传统机房空调对整个机房的降温模式，实现了对服务器机柜的精准降温，提高了能源利用率，同时为服务器运营商节约大量的能量，减少了运营成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种IDC机房智能温控***，包括智能控制***和机房冷却***，其特征在于：所述智能控制***包括远程终端/运维终端，所述远程终端/运维终端的下层连接有智能网关，所述智能网关的下层通过传感器监测网络连接有环境监测单元、策略分析单元和智能控制单元；
所述机房冷却***包括自然冷风***和液冷通道***，所述自然冷风***用于吸收开放式机柜中低热流密度、低发热量元件的热量，所述液冷通道***用于吸收开放式机柜中高热流密度、高发热元件的热量；
所述自然冷风***包括冷风处理机组，所述冷风处理机组内依次设置有前端过滤器、补风机、除湿机、加湿机和空调组，所述补风机和除湿机之间设置有湿度传感器和环境温度传感器，所述湿度传感器和环境温度传感器与环境监测单元连接，所述补风机、除湿机、加湿机和空调组与智能控制单元连接；
所述液冷通道***包括开放式机柜，所述开放式机柜内设置有若干水冷型热管散热器，所述水冷型热管散热器通过循环管道连接有冷却塔，所述循环管道上设置有换热器，所述循环管道包括出水管道和进水管道。
2.根据权利要求1所述的一种IDC机房智能温控***，其特征在于：所述环境监测单元，用于实时采集机房和设备的环境信息。
3.根据权利要求1所述的一种IDC机房智能温控***，其特征在于：所述策略分析单元，用于根据监测到的环境信息响应多种情景模式。
4.根据权利要求1所述的一种IDC机房智能温控***，其特征在于：所述智能控制单元，用于根据情景模式调节设备的工作环境。
5.根据权利要求1所述的一种IDC机房智能温控***，其特征在于：所述开放式机柜的内侧壁上设置有若干设备温度传感器，用于实时采集服务器的温度信息，所述设备温度传感器与环境监测单元连接。
6.根据权利要求1所述的一种IDC机房智能温控***，其特征在于：所述换热器两侧的进水管道上设置有循环泵，所述出水管道上设置有流量传感器，所述冷却塔的顶部设置有冷却塔风机，所述循环泵和冷却塔风机与智能控制单元连接，所述流量传感器与环境监测单元连接。
7.根据权利要求1所述的一种IDC机房智能温控***，其特征在于：所述策略分析单元包括天气分析和情景模式，所述天气分析用于根据监测到的历史数据曲线作出天气变化预测，所述情景模式用于根据季节和时段自动调节机房冷却***的工作状态。
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