一种智能风量控制装置

技术领域

本申请涉及机房散热技术领域，尤其涉及一种智能风量控制装置。

背景技术

数据中心机房内部温湿度环境的控制主要依靠室内空调末端得以实现，而机房专用空调机送风形式主要有上送风和下送风两种形式。机柜中的主力服务器会随着业务变化而变化，其能耗和热量也会随之而变化。当机房专用空调在下送风形式下，若主力服务器在机柜底端并因功耗增加导致温度升高时，冷风可以直接对主力服务器进行降温；但如果主力服务器在机柜顶端且温度升高时，则需要提高空调的送风量，保证从底端吹来的冷风可以吹到机柜顶端，从而确保顶端的主力服务器能够降温散热，保持稳定性。对于上送风形式的空调也是如此。

可见，若需降温的主力服务器远离空调送风口，必然要通过增加空调的送风量来确保其降温效果，尤其是在机房内主力服务器的位置较为分散的情况下，势必导致机房空调经常提高送风量，不仅会使空调的功耗增加，对于靠近空调送风口但却不需要降温的服务器也是一种资源的浪费。因此，现有技术中存在因空调送风口单一、对远离送风口的服务器进行降温时只能提高整体送风量，导致的空调功耗增加、资源浪费的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种智能风量控制装置，能够避免冷风吹向不需要降温的服务器造成的资源浪费，且避免了空调因风量分散、冷风无法集中对服务器进行降温导致的功耗增加。

本申请实施例提供了一种智能风量控制装置，该装置包括电控单元和至少一个导风管；

导风管与服务器支架相对应，导风管的一端作为进风口，导风管上设多个导风口，各导风口与服务器支架上的各服务器相对应；

电控单元用于获取服务器支架上的各服务器的当前温度和空调数据，并根据各当前温度和空调数据控制导风管上各导风口的启闭。

进一步的，导风管设置在服务器机柜门上。

上述实施例在保留服务器机柜门原有功能的情况下，提升了机柜门的功能性；同时只需在现有的机柜门进行简易新增管道就可以实现，改造成本和实现价值更高。

进一步的，电控单元用于通过各服务器的基板管理控制器获取各服务器的当前温度；

电控单元与机房的数据管理系统连接，电控单元还用于通过数据管理系统获取空调数据；空调数据包括空调温度和气流数据。

上述实施例解决了当机柜内的服务器数量较少时，比如一台服务器装配在机柜顶部，一台在机柜底部，很难通过外部的温度感应获得服务器真实的当前温度的问题；通过与服务器的基板管理控制器连接，能够实时获取各个服务器真实的当前温度并进行控温调节。

进一步的，电控单元还用于在通过各基板管理控制器检测到异常情况时，发送提醒信息给机房的巡检机器人和数据管理系统。

上述实施例实现了在出现异常情况时，能够及时通知巡检机器人和数据管理系统，从而能够及时处理服务器的异常情况，保证了服务器的安全。

进一步的，电控单元还用于根据各当前温度、空调数据和预设第一阈值控制进风口的启闭；以及，根据各当前温度、空调数据和预设第二阈值控制各导风口的启闭。

上述实施例中通过预设第一阈值和预设第二阈值的设置，实现了对服务器的精准控温。

进一步的，电控单元还用于根据偏斜数据的改进算法、多核支持向量机算法或支持向量聚类算法控制进风口和各导风口的启闭。

上述实施例令电控单元可以对服务器进行精准的降温调控，从而实现精准的降温效果。

进一步的，电控单元还用于接收多个预设温度阈值，各预设温度阈值与各导风口一一对应；

电控单元还用于在检测到当前温度超过预设温度阈值时，开启预设温度阈值对应的导风口。

上述实施例令用户通过设置每个导风口开启的预设温度阈值，能够提前对机柜整体和服务器单体的散热情况进行控制、优化和调优。

进一步的，导风口由两扇相同的半圆开关组成；两扇半圆开关的直边通过铰链连接；

电控单元用于控制两扇半圆开关的第一开合角度来控制导风口的启闭。

上述实施例能够在两片半圆互相贴合时使导风口的出风面积最大，且贴合后的半圆开关还具有风向的引导作用，能够使冷风全部吹向其对应的目标服务器，避免风量的浪费。

进一步的，进风口由设置在导风管左右两侧的两片挡风结构组成；电控单元还用于通过控制两片挡风结构面向空调送风口的第二开合角度来控制导风管内的风量。

上述实施例使电控单元能够通过控制进风口的挡风结构的第二开合角度来控制进入导风管的风量，无需增加其他的用电模块，避免了用电能耗的增加。

进一步的，挡风结构由多根支撑杆和连接在相邻两根支撑杆之间的挡风材料组成。

上述实施例降低了进风口的实现成本，方便了对导风管上进风口的设置与实现。

综上，与现有技术相比，本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的一种智能风量控制装置，通过设置与服务器支架相对应的导风管，在导风管上设置多个导风口，服务器支架上的服务器又与导风口相对应；通过电控单元根据各服务器的当前温度和空调数据来控制导风口的启闭，使得从进风口进入导风管的冷风通过开启的导风口吹向需要进行降温、散热的服务器，避免了冷风吹向不需要降温的服务器造成的资源浪费，且避免了空调因风量分散、冷风无法集中对服务器进行降温导致的功耗增加，解决了机房散热智能规划的问题，降低了总体能耗开销。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的一种智能风量控制装置的结构图。

图2为本申请一个实施例提供的一种智能风量控制装置开启前后的效果对比图。

图3为本申请一个实施例提供的导风口的结构示意图。

图4为本申请一个实施例提供的导风口使用示意图。

图5为本申请一个实施例提供的进风口的结构示意图。

图6为本申请一个实施例提供的电控单元的逻辑流程图。

图7为本申请又一个实施例提供的一种智能风量控制装置的结构图。

附图标记说明：

01、数据管理单元；02、电控单元；03、导风管；04、导风口；05、进风口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1和图2，本申请实施例提供了一种智能风量控制装置，该装置包括电控单元02和至少一个导风管03；导风管03与服务器支架相对应，导风管03的一端作为进风口05，导风管03上设多个导风口04，各导风口04与服务器支架上的各服务器相对应。

电控单元02用于获取服务器支架上的各服务器的当前温度和空调数据，并根据各当前温度和空调数据控制导风管03上各导风口04的启闭。

其中，导风口04的数量由机柜的高度和服务器的高度决定，机柜的常规高度为47U、42U、37U、32U等，对于一个高度为42U的机柜，若服务器的高度为1U，则可以一个服务器对应一个导风口04；若服务器的高度为2U，则每个服务器可以对应两个导风口04。

具体地，图2中的左图为导风口04和进风口05均关闭，电控单元02未工作时的送风效果，可见来自送风道的冷风吹向了位于承重梁上的整个机柜。

图2中的右图为第1个导风口04打开，进风口05也打开，其他导风口04关闭的情况，可见冷风进入了导风管后，全部从第1个导风口04吹向了服务器。

上述实施例提供的一种智能风量控制装置，通过设置与服务器支架相对应的导风管03，在导风管03上设置多个导风口04，服务器支架上的服务器又与导风口04相对应；通过电控单元02根据各服务器的当前温度和空调数据来控制导风口04的启闭，使得从进风口05进入导风管03的冷风通过开启的导风口04吹向需要进行降温、散热的服务器，避免了冷风吹向不需要降温的服务器造成的资源浪费，且避免了空调因风量分散、冷风无法集中对服务器进行降温导致的功耗增加，解决了机房散热智能规划的问题，降低了总体能耗开销。

请参见图1，在一些实施例中，导风管03可以设置在服务器机柜门上。具体地，可以有多根导风管03并行排列在机柜门上，这时一个服务器可以对应若干排导风口04。

上述实施例在保留服务器机柜门原有功能的情况下，提升了机柜门的功能性；同时只需在现有的机柜门进行简易新增管道就可以实现，改造成本和实现价值更高。

在一些实施例中，电控单元02用于通过各服务器的基板管理控制器获取各服务器的当前温度；电控单元02与机房的数据管理系统01连接，电控单元02还用于通过数据管理系统01获取空调数据；空调数据包括空调温度和气流数据。

其中，基板管理控制器可以用于在服务器未开机的状态下对其进行固件升级、查看其基本信息、设备参数等操作。气流数据可以为空调产生的气流的CFD(ComputationalFluid Dynamics，计算流体动力学)数据。电控单元02也可以通过数据管理系统01获取服务器的当前温度。

上述实施例解决了当机柜内的服务器数量较少时，比如一台服务器装配在机柜顶部，一台在机柜底部，很难通过外部的温度感应获得服务器真实的当前温度的问题；通过与服务器的基板管理控制器连接，能够实时获取各个服务器真实的当前温度并进行控温调节。

在一些实施例中，电控单元02还用于在通过各基板管理控制器检测到异常情况时，发送提醒信息给机房的巡检机器人和数据管理系统01。

具体地，电控单元02通过交换机与各服务器的基板管理控制器有线连接或无线连接。电控单元02和基板管理控制器之间的数据传输可以为IP访问方式或者IPF访问方式，IPF访问方式即通过交换机有线连接，通过IP访问方式获取当前温度，同时可以通过无线方式把数据同步给机房的巡检机器人，通知巡检机器人进行现在检查等。

上述实施例实现了在出现异常情况时，能够及时通知巡检机器人和数据管理系统01，从而能够及时处理服务器的异常情况，保证了服务器的安全。

在一些实施例中，电控单元02还用于根据各当前温度、空调数据和预设第一阈值控制进风口05的启闭；以及，根据各当前温度、空调数据和预设第二阈值控制各导风口04的启闭。

其中，预设第一阈值可以包括多种数据，例如温度80℃、空调温度23℃等，若有当前温度或空调温度超过该阈值，则开启进风口05；预设第二阈值和导风口04同理。

在具体实施过程中，每个服务器可以对应一个预设第二阈值，例如将第一服务器的预设第二阈值设为当前温度80℃、空调温度20℃，第二服务器的预设第二阈值为当前温度90℃、空调温度22℃，则当第一服务器的当前温度超过80℃和/或空调温度超过20℃时，打开第一服务器对应的导风口04；第二服务器对应的导风口04同理。

上述实施例通过预设第一阈值和预设第二阈值的设置，实现了对服务器的精准控温。

在一些实施例中，电控单元02还用于根据偏斜数据的改进算法、多核支持向量机算法或支持向量聚类算法控制进风口05和各导风口04的启闭。

其中，偏斜数据的改进算法、多核SVM算法等均为现有技术，在此不做过多赘述。

上述实施例令电控单元02可以对服务器进行精准的降温调控，从而实现精准的降温效果。

在一些实施例中，电控单元02还用于接收多个预设温度阈值，各预设温度阈值与各导风口04一一对应；电控单元02还用于在检测到当前温度超过预设温度阈值时，开启预设温度阈值对应的导风口04。

具体地，用户可以设定每一个导风口04打开的预设温度阈值；例如用户可设定某服务器对应的第一个导风口04的预设温度阈值为60℃，第二个导风口04的预设温度阈值为80℃，第三个导风口04的预设温度阈值为90℃，在检测到该服务器的当前温度为70℃时，打开第一个导风口04，若检测到当前温度为100℃，则打开全部的3个导风口04。

上述实施例令用户通过设置每个导风口04开启的预设温度阈值，能够提前对机柜整体和服务器单体的散热情况进行控制、优化和调优。

请参见图3和图4，在一些实施例中，导风口04由两扇相同的半圆开关组成。

两扇半圆开关的直边通过铰链连接。

电控单元02用于控制两扇半圆开关的第一开合角度来控制导风口04的启闭。

具体地，图4中从左至右依次为导风口04打开的侧视图、正视图，导风口04关闭的侧视图、正视图；图4中显示，当第1个导风口04关闭、第2个导风口04开启时，冷风从第2个导风口04吹出，反之从第一个导风口04吹出。

上述实施例能够在两片半圆互相贴合时使导风口04的出风面积最大，且贴合后的半圆开关还具有风向的引导作用，能够使冷风全部吹向其对应的目标服务器，避免风量的浪费。

请参见图1、图2和图5，在一些实施例中，进风口05由设置在导风管03左右两侧的两片挡风结构组成；电控单元02还用于通过控制两片挡风结构面向空调送风口的第二开合角度来控制导风管03内的风量。

图5中，从左到右依次为进风口05侧面打开示意图、侧面关闭示意图和正面打开示意图。

具体地，两片挡风结构的下底边可以合并，此时进风口05完全关闭，导风管03无法获得空调送风口的风量，当进风口05完全打开时，空调送风口所有的冷风会全部被压入导风管03。

上述实施例使电控单元02能够通过控制进风口05的挡风结构的第二开合角度来控制进入导风管03的风量，无需增加其他的用电模块，避免了用电能耗的增加。

请参见图5，在一些实施例中，挡风结构由多根支撑杆和连接在相邻两根支撑杆之间的挡风材料组成。其中，图5中阴影之内的白色线条为支撑杆，阴影部分为挡风材料。

具体地，支撑杆可以选用硬塑料或金属等硬质材料，保证了挡风结构的稳定性，挡风材料可以选用软塑料膜或布料等软材料，在能够保证收集更多风量的同时，降低了实现成本。

上述实施例降低了进风口05的实现成本，方便了对导风管03上进风口05的设置与实现。

以一个具体的例子说明本申请的一种智能风量控制装置的实现过程：

请参见图6和图7，本申请在机柜门上基于不同支架位置安装导风管03，导风管的底端为进风口05，利用空气压缩的原理进行对风向的制导和风量的获取。

配合对服务器的温度预测、数据管理系统01的空调数据等，电控单元02通过预先设定的阈值范围，控制导风口04开闭和进风口05开合度。

通过服务器BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)接口，获取到服务器当前温度90°，根据服务器温度预测未来服务器进入高负载状态，通过电控单元02开启1号导风口04，同时控制进风口05会从闭合状态变成打开状态。

进一步的，数据管理系统01与空调控制器连接，获取空调控制器中所设定的空调温度、风道、风量等数据，并将这些数据发送给电控单元02，电控单元02也会根据接收到的空调数据和设定的阈值来控制进风口05和导风口04的启闭。

上述阈值可以为预设第一阈值或预设第二阈值。

电控单元02处理逻辑：

1.电控单元02通过服务器BMC接口可以获取到服务器当前的CPU温度；并可以通过网络连接到数据管理系统01，通过数据管理系统01可以获取到空调温度和CFD气流情况，比如。当前服务器CPU温度为30℃，空调的送风温度18℃，回风温度28℃；送风总量为79200m3/h；回风总量为79200m3/h等。

2.电控单元02可以通过有线、无线网络设定装置启动阈值，例如CPU温度大于90℃。

3.电控单元02可以根据不同导风口04设定不同的阈值，比如第一导风口设定为90℃，第二导风口设定为80℃等。

4.如果服务器的温度触发设定的阈值，进风口05会被打开，更多的风量被收集进入导风管03，通过压差直接送到导风口04，导风口04也会开始工作，集中对服务器进行风冷散热。

如果一台服务器当前工作负荷比较高，服务器的CPU温度比较高，但未触发设定的阈值，由于风量控制装置未工作，机房空调的冷风通过送风道进入机房内部后，没有对服务器进行针对性的精准降温，会导致对服务器的降温效果差。

进风口05的挡风结构中的支撑杆为硬物质，类似硬塑料、钢丝等支撑性材料；相连在支撑杆之间的为软物质，类似布、软塑料等，其作用是收集更多的风量，并引导进入导风管03。

一种智能风量控制装置的使用步骤如下：

假设是下送风的空调，服务器A位于机柜上离空调送风口最远的位置，且此时服务器温度小于设定的阈值。

1、打开电控单元02，通过网络获取服务器A的CPU温度信息，当前温度50℃。并设定与服务器A对应的导风口04的阈值为60℃。

2、当步骤1完成，当前服务器A的温度在阈值60℃，进风口保持全部回收状态，服务器A对应的导风口04关闭，电控单元02保持待机状态。

3、使用测试工具Unixbench对服务器A进行加压，使其功率升高，CPU温度升高到90℃。

4、当步骤3完成，电控单元02检测到服务器A的CPU温度在阈值60℃之上，装置启动，进风口向下打开成“八字”形，服务器A对应的导风口04打开。

5、当步骤4完成，服务器A的CPU温度逐步下降到80℃。

6、当步骤5完成，电控单元02检测到服务器A的CPU温度在阈值60℃之上，装置保持运行，进风口05保持打开状态，服务器A对应的导风口04保持在打开状态。

7、停止对服务器A进行加压，服务器A的功率恢复为待机状态的功率。

8、当步骤7完成，电控单元02检测到服务器A的CPU温度在阈值60℃之下，装置进行调整，进风口收拢关闭，服务器A对应的导风口04变为关闭状态。

9、当步骤8完成，服务器的CPU温度保持在60°以下。

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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。