[发明专利]一种基于流体力学模拟数字孪生的数据机房智能环境控制系统

说明书

本发明公开了一种基于流体力学模拟数字孪生的数据机房智能环境控制系统，包括机房、室外传感器组、新风机组、热通道、冷通道。本发明的有益效果是：本发明可使用实时模拟服务器能够精确的探测到各服务器所处位置，可使用各类分布式可移动空气传感器和多传感器移动测量无人机获得空气质量参数，然后经模拟预测，并控制专用空调定向提供需要的冷量，营造局部制冷量大、空气质量优良的微环境，相较在房间全面提供相同的冷量，室内空气质量更好且显著节约能源。

技术领域

本发明涉及一种制冷系统，具体为一种基于流体力学模拟数字孪生的数据机房智能环境控制系统，属于机房智能制冷系统技术领域。

背景技术

数据机房是指内置有多组服务器的数据处理中心，为了保障数据机房的正常运行，需要对机房的运行环境进行维护，而对机房的制冷散热属于重要的维护措施之一。

现有的数据机房制冷控制系统存在以下问题：

1）室内的温湿度传感器或回风口的温湿度传感器无法准确反映各种工况下室内的最不利点的温湿度情况，无法根据温湿度传感器的控制制冷系统启停；

2） 室内温度控制存在延迟，从发现温度升高到及时处置需要的时间较长，容易在增加制冷输入、降温过程中发生宕机；

3）没有考虑由于机柜算力占用情况变化、室外气象参数变化等导致的室内空气参数动态变化的预测性控制,PUE存在进一步降低的空间；

4）没有考虑由于气流组织、机柜算力占用不同等导致的室内空气参数分布不均的问题、且分布不均的情况会实时发生变化的问题,现有技术无法实时反映室内温度场的分布，并进行更加节能的控制，PUE存在进一步降低的空间；

5）针对数据中心CPU占用波动的情况，空调系统无法进行自适应调节，导致大马拉小车，浪费能源。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决问题而提供的智能化程度高，节能效果好的一种基于流体力学模拟数字孪生的数据机房智能环境控制系统，可对室内流体分布进行实时监测与提前预测，通过监测数据与构建模型的结合，实时反映室内温度场的分布，进行精准调控，可显著提升数据机房环境与节能效果的基于实时流体力学模拟的数据机房智能制冷系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于流体力学模拟数字孪生的数据机房智能环境控制系统，包括

机房，设置为空调区域与IT设备机架区域；

其中，所述空调区域的墙边处独立设置有加湿器、算力分配服务器、负荷预测服务器以及实时模拟服务器，所述算力分配服务器与负荷预测服务器相连；所述负荷预测服务器及机房专用空调所连接的地下送风管道内的瞬爆降温高压干冰球均与所述实时模拟服务器相连；所述实时模拟服务器分别与机房专用空调和加湿器相连；

室外传感器组，由分别用于监测室外环境条件的室外空气质量传感器、室外太阳辐射传感器、室外温度传感器以及室外湿度传感器构成，且所述室外传感器组的各个传感器依次排列安装在机房所开设的新风进风口处；

新风机组，其前端通过设置有新风电动阀的连接管道与所述新风进风口相连通，其后端与开设有送风口的连接管道相连通，且所述新风机组后端所连接的管道上设置有新风调节阀以及位于新风调节阀后侧的送风电动阀，且所述新风机组以及送风电动阀均与实时模拟服务器相连；

热通道，由位于IT设备机架区域后侧的热空气所形成，且所述热通道内设置有分别用于监测通道环境条件的热通道内分布式可移动湿度传感器、热通道内分布式可移动温度传感器、热通道内分布式可移动黑球温度传感器以及热通道内分布式可移动风速传感器，且所述热通道内的各个传感器均与实时模拟服务器相连接；