[发明专利]数据中心主动通风地板的智能控制方法

说明书

数据中心主动通风地板的智能控制方法，对数据中心机架热点问题建立马尔可夫决策过程模型，并提供三种模型求解算法，包括基础智能算法、样本值变体智能算法和结构变体智能算法，分别作为主动通风地板控制算法的核心。模型由系统状态、行为、奖励和价值函数四部分组成，模型的解为，在一系列系统状态下不断选择最优行为，使得系统累计奖励最大化，主动通风地板控制算法，通过不断探索和学习机架入风口温度分布与主动通风地板风扇转速间的复杂关系，最终可以根据机架入风口温度分布，产生最优PWM信号占空比值，调节主动通风地板风扇转速，使得机架入风口温度分布均匀化，缓解机架热点问题。相比其他方案，本发明普适性更高，更易部署，更具成本效益。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，特别涉及数据中心主动通风地板的智能控制方法。

背景技术

机架热点，即数据中心机房机架某一个或几个位置，温度明显高于其他位置温度的高温点。过高的温度会导致数据中心某些服务器工作效率降低，进而降低其整体功率密度，同时也会降低其可靠性，这显然与数据中心的需求相悖。

采用全局调控的方式进行缓解或消除机架热点，例如提升机房空调功率以提供足量冷气，必然会导致大部分机架区域处于过度制冷状态，在造成制冷资源浪费的同时，使得数据中心总能耗中占比近半的制冷能耗更加巨大。因此，机架级制冷方案更适合于缓解机架热点问题。

目前已有机架级制冷方案，例如安装自适应通风地板、安装挡板、封闭单个机架并为其设置通风管等。但这些方案皆为“被动式”制冷方案，不能主动为机架提供冷气流，当冷气供应不足时，这些方案都无能为力。

主动通风地板作为另一种机架级制冷方案，通过主动输送冷气的方式缓解机架热点问题，相较于上述方案更容易部署，更具成本效益，但其控制的难点主要在于其放置环境的多样性与动态性，例如机房空调、机架相对位置以及机架内部服务器分布不同；冷、热通道封闭状态不同，服务器机架标准和密封情况不同；机房空调功率、不同机架服务器的热负载不同，等等。因此，数据中心的热能效与气流模型，一般难以用解析模型进行描述。

现有的主动通风地板相关研究大多是基于测量或仿真的性能建模和评估，目前还没有主动通风地板控制问题的研究文献。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种数据中心主动通风地板的智能控制方法，在不提升机房空调功率的前提下，自动学习最优运行策略，规划机架气流，使机架入风口温度分布均匀化，缓解机架热点问题。且不必建立和校准复杂气流和热交换模型，从而提高主动通风地板的普适性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

数据中心主动通风地板的智能控制方法，对数据中心机架热点问题建立马尔可夫决策过程模型，并提供三种模型求解算法，包括基础智能算法、样本值变体智能算法和结构变体智能算法，分别作为主动通风地板控制算法的核心。所述模型由系统状态、行为、奖励和价值函数四部分组成，所述模型的解为，在一系列系统状态下不断选择最优行为，使得系统累计奖励最大化，所述主动通风地板控制算法，通过不断探索和学习机架入风口温度分布与主动通风地板风扇转速间的复杂关系，最终可以根据机架入风口温度分布，产生最优PWM信号占空比值，调节主动通风地板风扇转速，使得机架入风口温度分布均匀化，缓解机架热点问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明不必建立和校准复杂的气流和热交换模型，使用智能控制算法，克服主动通风地板放置环境的多样性和动态性，自动匹配机架入风口温度分布与最优主动通风地板风扇转速，只需要将原普通通风地板置换为运行本发明的主动通风地板，本发明即可自主运行，改善机架入风口温度分布，缓解机架热点问题，相比其他方案，本发明普适性更高，更易部署，更具成本效益。

附图说明

图1为主动通风地板设计及部署图。

具体实施方式