一种数据中心下送风空调红外温控群控方法及系统与流程

本发明涉及空调温度过程控制，特别是一种数据中心下送风空调红外温控群控方法及系统。

背景技术：

1、数据中心机房通常采用下送风空调系统对服务器机柜进行温度调节，冷空气经地板下静压箱、通风地板或风压平衡结构送入冷通道，再由空调机组根据回风温度、送风温度、设定温度和运行状态进行启停、风机转速、温度设定值及备用机组切换控制。常规群控方式一般结合温度传感器、空调控制器和上位监控平台，对机房温度、空调运行状态和报警信息进行集中采集与联动控制，以维持数据中心制冷系统的连续运行。

2、然而，现有方法仍存在两方面的局限性：一是温度控制依据多集中于空调侧回风或局部测点状态，对机柜进风红外温度、下送风温度和送风到达差异之间的关联判断不够细化，难以区分送风未到达、制冷输出不足和局部气流组织异常；二是群控指令执行后，执行反馈与热点来源判断、采集可信度核验和过程控制参数之间的回写关系不够连续，影响下一控制周期的分支修正。

技术实现思路

1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供了一种数据中心下送风空调红外温控群控方法解决现有技术存在的数据中心下送风空调群控中送风到达状态与制冷输出状态区分不清、执行反馈难以连续回写的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明提供了一种数据中心下送风空调红外温控群控方法，其包括：建立下送风温控群控对象关系和过程控制基准，根据温控对象关联数据形成检测点绑定关系、热扩散关系、送风覆盖关系和备用空调机组可替代关系，结合温度基准、温度允许范围和控制时序参数生成群控基础记录；基于群控基础记录采集机柜进风红外温度、下送风温度、空调运行状态和通信状态，对采集数据进行身份匹配、时序对齐、异常识别和温度突变复核，形成有效采集占比、温度代表值和报警复核用红外温度值，生成有效温控样本记录；基于有效温控样本记录和群控基础记录确定温度偏差、送风到达差异值和空调机组制冷调节余量，根据温度超限状态、送风到达差异状态、制冷调节余量状态、报警复核状态和空调故障状态区分热点来源类型，生成分层控制分支记录；将分层控制分支记录和有效温控样本记录汇总至对应空调机组，按照预设安全优先顺序对不同地板列形成的控制需求进行冲突协调，并根据协调结果生成群控执行指令记录和群控处置记录；基于群控处置记录、群控执行指令记录、执行后温度过程序列和有效温控样本记录，对执行反馈进行可信判断和结果分类，将分类结果回写至热点来源类型确定规则、采集可信度核验规则、空调群控协调规则和过程控制参数更新规则，生成过程控制参数更新记录和反馈闭环记录。

5、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述建立下送风温控群控对象关系和过程控制基准包括：形成群控基础记录时，温控对象关联数据按照机柜列、冷通道、下送风地板、温度检测点、空调机组和备用空调机组之间的空间对应关系进行整理；相邻地板列在相同控制响应周期内形成同向温度变化时建立热扩散关系，空调送风区域覆盖对应地板列时建立送风覆盖关系，备用空调机组满足启动条件、送风覆盖条件和非限制控制状态时建立备用空调机组可替代关系；无法形成热扩散关系、送风覆盖关系或备用空调机组可替代关系的地板列被标记为关系待补充地板列，关系待补充地板列参与温度采集和报警判断，但不单独触发备用空调机组自动投入。

6、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述对采集数据进行身份匹配、时序对齐、异常识别和温度突变复核包括：采集数据进行身份匹配和时序对齐时，将温度检测点编号、通信地址、地板列编号和冷通道编号与群控基础记录中的检测点绑定关系进行核对，核对一致的数据写入待对齐数据集合，核对不一致的数据生成检测点绑定异常记录；待对齐数据集合按照控制响应周期内的采样时间窗口进行合并，使同一地板列在同一采样时间窗口内形成机柜进风红外温度、下送风温度、空调运行状态和通信状态相对应的地板列温控样本。

7、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述形成有效采集占比、温度代表值和报警复核用红外温度值包括：异常识别时，对采样时间缺失、通信中断、检测点离线、检测点绑定异常和空调状态反馈异常分别生成采集异常记录；温度突变复核时，对相邻采样时间窗口内同一温度检测点的温度变化量先生成温度突变待判记录，再结合热扩散关联地板列的机柜进风红外温度、下送风温度和空调回风温度进行复核，未形成关联变化的温度检测点被标记为待复核检测点，形成同向关联变化的温度采集值被保留为有效温度变化；生成有效温控样本记录时，根据通过采集可信度核验的温度检测点数量确定有效采集占比，基于通过采集可信度核验且未被标记为采集异常、待复核检测点或检测点绑定异常的机柜进风红外温度采集值和下送风温度采集值，形成温度代表值和报警复核用红外温度值。

8、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述基于有效温控样本记录和群控基础记录确定温度偏差、送风到达差异值和空调机组制冷调节余量包括：区分热点来源类型时，根据机柜进风红外温度代表值相对于机柜进风红外温度基准值的偏差、下送风温度代表值相对于下送风温度基准值的偏差确定送风到达差异值；机柜进风红外温度代表值高于允许范围上限且下送风温度代表值处于允许范围内，或者送风到达差异值达到送风到达差异阈值时，热点来源类型确定为送风到达不足；机柜进风红外温度代表值和下送风温度代表值均高于对应允许范围上限时，结合空调机组制冷调节余量确定为空调制冷需求增大或空调制冷输出不足。

9、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述生成分层控制分支记录包括：确定空调机组制冷调节余量时，具有水阀开度反馈的空调机组根据电子换向风机ec风机开度余量、水阀开度余量和空调温度设定值下调余量确定制冷调节余量；未配置水阀开度反馈的空调机组根据ec风机开度余量和空调温度设定值下调余量确定制冷调节余量，并在制冷调节余量记录中写入水阀开度未参与计算的标记；空调机组存在通信中断、故障、启停反馈不一致或限制控制状态时，不作为本控制响应周期的增载对象，并生成制冷调节余量待确认记录。

10、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述按照预设安全优先顺序对不同地板列形成的控制需求进行冲突协调包括：进行控制需求冲突协调时，将同一空调机组对应的两个或以上地板列控制需求进行汇总，按照安全保护、空调机组故障隔离、空调制冷输出不足、空调制冷需求增大、送风到达不足、送风温度升高待观察、冷通道局部气流组织异常、过度制冷和维持运行的顺序确定执行分支；局部补风分支和空调增载分支同时存在，且下送风温度代表值处于允许范围内时，优先执行局部补风分支，并在一个控制响应周期结束后根据执行反馈结果判断是否进入空调增载分支。

11、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述根据协调结果生成群控执行指令记录和群控处置记录包括：生成群控执行指令时，根据执行分支形成补风调节、空调增载、备用空调机组投入、节能降载、远程重启、停机或报警输出对应的控制指令；备用空调机组投入前，按照备用空调机组候选记录核验通信状态、故障状态、启停状态、限制控制状态、启动条件满足状态和送风覆盖关系；下送风温度代表值持续高于下送风温度允许范围上限达到超温持续判定时间时生成超温预警记录，报警复核用红外温度值达到报警温度时生成高温报警复核记录，根据重启复核时间、远程重启结果和备用空调机组核验结果生成群控处置记录。

12、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，其中，所述将分类结果回写至热点来源类型确定规则、采集可信度核验规则、空调群控协调规则和过程控制参数更新规则包括：对执行反馈进行可信判断和结果分类时，根据执行反馈值与指令目标值之间的差值、设备反馈精度、通信回读误差范围、执行允许偏差范围以及验证期间内的温度恢复状态，将执行反馈分类为有效控制结果、送风到达不足结果、制冷能力不足结果、控制异常结果或降载回退结果；当同一回写对象在连续两个有效控制响应周期内形成相同执行反馈分类结果，且两个有效控制响应周期之间未出现反馈数据可信状态不足、通信中断未解除、指令执行异常未复核、手动控制模式、优化提醒模式或人工临时接管时，确定满足连续触发条件；送风到达不足结果的同一回写对象为同一地板列，制冷能力不足结果、控制异常结果和降载回退结果的同一回写对象为同一空调机组；若相邻控制响应周期之间出现不同执行反馈分类结果、反馈数据可信状态不足或者参数更新待复核记录，则重新计算连续触发条件；分类结果满足连续触发条件时，将送风到达不足结果回写至局部补风优先规则，将制冷能力不足结果或控制异常结果回写至限制增载对象和备用空调机组调用规则，将降载回退结果回写至单次ec风机降载幅度；当空调机组满足轮换运行时长阈值且在预设观察周期内未形成报警记录、空调增载分支、备用空调机组投入分支、指令执行异常记录或控制异常反馈记录时，回写至空调轮换调用规则；触发数据来自关系待补充地板列、采集可信度不足地板列、通信中断未解除对象、手动控制模式、优化提醒模式或人工临时接管时，生成参数更新待复核记录，不直接更新自动控制参数。

13、作为本发明所述数据中心下送风空调红外温控群控方法的一种优选方案，还包括自适应控制响应周期调节方法：根据相邻控制响应周期之间机柜进风红外温度代表值和下送风温度代表值的变化方向与变化率，确定温度变化的差异面类型；构建滑动窗口内的差异面类型序列；根据所述差异面类型序列统计各类型差异面出现的频率，计算差异面时序熵；根据所述差异面时序熵动态调节地板列的所述控制响应周期；根据所述控制响应周期确定公共控制响应周期，根据所述公共控制响应周期执行时序对齐和群控协调。

14、第二方面，本发明提供了一种数据中心下送风空调红外温控群控系统，包括：群控基础建模模块，用于获取温控对象关联数据，建立检测点绑定关系、热扩散关系、送风覆盖关系和备用空调机组可替代关系，结合温度基准、温度允许范围和控制时序参数生成群控基础记录；温控采集可信核验模块，用于基于群控基础记录采集机柜进风红外温度、下送风温度、空调运行状态和通信状态，对采集数据进行身份匹配、时序对齐、异常识别和温度突变复核，生成有效温控样本记录；热点来源分支判定模块，用于根据有效温控样本记录和群控基础记录确定温度偏差、送风到达差异值和空调机组制冷调节余量，区分热点来源类型，生成分层控制分支记录；群控协调处置模块，用于将分层控制分支记录和有效温控样本记录汇总至对应空调机组，按照预设安全优先顺序对不同地板列形成的控制需求进行冲突协调，生成群控执行指令和群控处置记录；反馈回写更新模块，用于根据群控处置记录、群控执行指令记录、执行后温度过程序列和有效温控样本记录，对执行反馈进行可信判断和结果分类，并将分类结果回写至热点来源类型确定规则、采集可信度核验规则、空调群控协调规则和过程控制参数更新规则，生成过程控制参数更新记录和反馈闭环记录。

15、本发明有益效果为：通过基于温度偏差、送风到达差异和空调机组制冷调节余量确定热点来源及控制分支，使有效温控样本记录与群控基础记录形成关联判断，区分送风到达不足、制冷输出不足和局部气流组织异常，为群控协调提供分支依据；通过根据执行反馈结果回写控制分支并更新过程控制参数，将群控处置记录和执行后温度过程序列回写至热点来源类型确定规则和过程控制参数更新规则，使下一控制响应周期调用修正后的分支规则，达到送风状态识别清楚、反馈闭环连续的效果。