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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水冷空调节能控制,具体为一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统。
技术介绍
1、随着信息技术的迅猛发展,数据中心已成为现代制造业中不可或缺的核心组成部分。在制造工厂内,数据中心不仅肩负着海量生产数据的存储与处理任务,更是推动智能制造、工业互联网等先进制造模式实施的关键基础设施。然而,由于数据中心需要长时间高强度运行,其高能耗问题逐渐成为关注的焦点,尤其是在水冷空调系统方面,其能耗占数据中心总能耗的比例相当大,鉴于此,针对制造工厂数据中心的水冷空调系统节能优化管理变得尤为关键。
2、现有技术中,也有可应用于制造工厂水冷空调系统节能相关解决方案,例如,专利申请号为cn2021103734026的一种中央空调水冷机组节能控制方法、系统和设备的专利技术专利申请,其通过在安全范围内对包括冷却塔风机开启数量和档位、冷却塔水泵开启数、冷冻水供水温度设置三类参数在内的参数进行试探操作和/或微调操作,每次试探操作和/或微调操作后计算冷水机组和冷却塔总体能耗,把能耗最低的操作参数组合及其对应的基础工况和单位时间能耗作为操作知识和学习参数,并记录在数据库,以此寻找最节能的控制方法,虽能够提升水冷空调节能,但仍存在现有技术通用局限性表现,具体为:现有技术聚焦于水冷空调系统中各组件配置参数的调整策略以追求节能目标,一方面缺乏对水冷空调系统前期节能潜力的全面评估与空间判断,使得制定节能优化方案时缺乏科学依据和针对性,容易陷入“盲目调整”的误区,往往导致对已经具备较高能效水平的系统实施不必要的优化措施,非但未能有效促进
3、另一方面忽视组件结构本身的性能与效率对水冷调控系统整体能耗的决定性影响,当组件本身因设计、材质或技术局限已不具备进一步通过参数调整提升能效的潜力时,持续进行此类调整不仅无法带来实质性的能效改进,反而可能浪费资源,节能优化措施仅停留在单一层面的组件参数调整而忽视组件型号的升级更新,是对水冷调控系统节能潜力挖掘不足的表现。
技术实现思路
1、为了克服
技术介绍
中的缺点,本专利技术实施例提供了一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,包括:节能空间判断模块、组件配置组态模块、组件配置优化模块、设备升级推荐模块和云数据库。
3、所述节能空间判断模块与组件配置组态模块连接,所述组件配置组态模块与组件配置优化模块连接,所述组件配置优化模块与设备升级推荐模块连接,所述云数据库分别与节能空间判断模块、组件配置组态模块、设备升级推荐模块连接。
4、节能空间判断模块,用于将目标制造工厂数据中心水冷空调系统记为目标系统,调取目标系统历史监测周期内的制冷表现数据,包括各工作天内各监测时段的制冷量、消耗电功率及供回水温差,判断目标系统是否存在节能空间。
5、组件配置组态模块,用于在判断目标系统存在节能空间时,调取目标系统历史监测周期内各组件的固定配置参数组合生成组件基准配置集,结合云数据库存储的目标系统各组件可调控配置参数区间,通过随机组态获取目标系统的若干组件配置组合,记为各组件候选配置集。
6、组件配置优化模块,用于分别执行目标系统基于组件基准配置集、各组件候选配置集的制冷仿真测试,评估目标系统各组件候选配置集相对于组件基准配置集的节能成效系数,若其中最大值小于预设值,则触发设备升级指令,反之将最大值对应组件候选配置集作为目标系统的最优组件配置集进行反馈。
7、设备升级推荐模块,用于响应设备升级指令,调取目标系统历史监测周期内各组件的运维表现数据以识别目标系统各潜在升级组件,确定目标系统的组件升级型号推荐序列并进行反馈。
8、云数据库,用于存储目标系统各组件的可调控配置区间和可替换型号序列,存储水冷空调系统预设合理能效比阈值及制冷负荷合理匹配状态对应预设供回水温差区间,存储水冷空调系统各组件对应其各特定运行指标监测达标值区间。
9、相对于现有技术,本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果:(1)本专利技术通过考量能效表现异常和负荷匹配异常情况,探究目标系统历史监测周期的节能潜力评价系数并以此判断是否存在节能空间,完善现有技术对水冷空调系统前期节能潜力的全面评估与空间判断的缺失,避免盲目优化,以确保水冷空调系统节能措施的针对性和有效性。
10、(2)本专利技术在水冷空调系统各组件配置参数调整以进行节能优化过程中,综合考量水冷空调系统各组件候选配置集相对于组件基准配置集的能效表现异常改善情况、负荷匹配异常改善情况以及制冷效率提升情况,引入详尽效能对比机制从而获取准确、客观且可靠的节能成效系数指标。
11、(3)本专利技术在水冷空调系统组件配置参数调整节能效果不佳状态下,进一步识别水冷空调系统各潜在升级组件,确定水冷空调系统的组件升级型号推荐序列进行反馈,以组件型号升级更新维度充分挖掘水冷调控系统节能潜力,并为工作人员提供直观明确的型号更新方案,显著提升水冷空调系统节能控制性能。
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1.一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于,该系统包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述判断目标系统是否存在节能空间,包括:将制冷量和消耗电功率的比值作为能效比,获取目标系统历史监测周期内各工作天内各监测时段的能效比,代入以时间为横轴、能效比为纵轴的直角坐标系从而绘制得到能效监控曲线,提取云数据库存储的水冷空调系统预设合理能效比阈值并在直角坐标系绘制其对应直线,标记为基准线,计算目标系统历史监测周期的能效异常表现度;
3.根据权利要求2所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述的计算过程包括:将直角坐标系内低于基准线的各能效监控曲线段对应工作天、监控时段、偏差能效比进行整理,统计目标系统历史监测周期内各工作天的异常监控时段数量和最大偏差能效比,为历史监测周期内各工作天的编号,,由公式得到目标系统历史监测周期的能效异常表现度,其中为预设的单位工作天内监控时段数量。
4.根据权利要求2所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统
5.根据权利要求1所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述分别执行目标系统基于组件基准配置集、各组件候选配置集的制冷仿真测试,包括:获取目标制造工厂数据中心结构设计图以搭建制冷测试仿真模型;
6.根据权利要求5所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述评估目标系统各组件候选配置集相对于组件基准配置集的节能成效系数,包括:采集目标系统分别基于组件基准配置集、各组件候选配置集的制冷仿真测试过程中各监测时间点的制冷量、输出电功率、供回水温差及目标制造工厂数据中心各分区的温度值和湿度值;
7.根据权利要求6所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述的计算公式为:,其中分别为目标系统基于组件基准配置集的制冷仿真测试过程中第个、第个监测时间点目标制造工厂数据中心第个分区的温度值和湿度值,为目标制造工厂数据中心各分区的编号,,为各监测时间点的编号,,为监测时间点数量,为目标制造工厂数据中心分区数量,为预设常数。
8.根据权利要求1所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述运维表现数据包括运行表现参数和维修表现参数,其中运行表现参数包括各工作天内各监测时段对应其各特定运行指标监测值,维修表现参数包括各次维修的维修评估等级。
9.根据权利要求8所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述识别目标系统各潜在升级组件,包括:提取云数据库存储的水冷空调系统各组件对应其各特定运行指标监测达标值区间,结合目标系统各组件历史监测周期内各工作天内各监测时段对应其各特定运行指标监测值,分析目标系统各组件历史监测周期的运行状态评估系数;
10.根据权利要求9所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述确定目标系统的组件升级型号推荐序列,包括:随机选择目标系统某潜在升级组件,提取云数据库存储的该潜在升级组件对应可替换型号序列,逐一替换该潜在升级组件,以最大节能成效系数对应的组件候选配置集执行目标系统的制冷仿真测试,收集该潜在升级组件对应可替换型号序列内各可替换型号对于目标系统的节能成效系数提升值,筛选其中最大值对应可替换型号作为该潜在升级组件的参考替换型号;
...【技术特征摘要】
1.一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于,该系统包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述判断目标系统是否存在节能空间,包括:将制冷量和消耗电功率的比值作为能效比,获取目标系统历史监测周期内各工作天内各监测时段的能效比,代入以时间为横轴、能效比为纵轴的直角坐标系从而绘制得到能效监控曲线,提取云数据库存储的水冷空调系统预设合理能效比阈值并在直角坐标系绘制其对应直线,标记为基准线,计算目标系统历史监测周期的能效异常表现度;
3.根据权利要求2所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述的计算过程包括:将直角坐标系内低于基准线的各能效监控曲线段对应工作天、监控时段、偏差能效比进行整理,统计目标系统历史监测周期内各工作天的异常监控时段数量和最大偏差能效比,为历史监测周期内各工作天的编号,,由公式得到目标系统历史监测周期的能效异常表现度,其中为预设的单位工作天内监控时段数量。
4.根据权利要求2所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述的计算过程包括:利用标准偏差公式计算目标系统历史监测周期内各工作天内供回水温差的方差,将其与参照供回水温差的比值作为目标系统历史监测周期内各工作天的供回水温差波动比;
5.根据权利要求1所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述分别执行目标系统基于组件基准配置集、各组件候选配置集的制冷仿真测试,包括:获取目标制造工厂数据中心结构设计图以搭建制冷测试仿真模型;
6.根据权利要求5所述的一种基于智能化的数据中心水冷空调系统节能优化控制系统,其特征在于:所述评估目标系统各组件候选配置集相对于组件基准配置集的节能成效系数,包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:李辉,黄政,
申请(专利权)人:南京深度智控科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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