專利名稱：一種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種溫控系統(tǒng)，具體說(shuō)是ー種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
云計(jì)算中心，根據(jù)大小，可由成百上千乃至上萬(wàn)臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器組成，其電能功耗可達(dá)兆瓦(麗)級(jí)，毎年所需的能耗相當(dāng)驚人。云計(jì)算中心的功耗除了 IT設(shè)備外，其空調(diào)制冷系統(tǒng)也占了相當(dāng)大的比例。根據(jù)美國(guó)勞倫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室2007對(duì)數(shù)十家數(shù)據(jù)中心所作的能耗調(diào)查，數(shù)據(jù)中心的功耗分布為IT設(shè)備占46%，制冷系統(tǒng)占31%，UPS (不間斷電源)占8%，照明占4%，其它占11%。為了節(jié)能減排，除了優(yōu)化IT設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)外，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗也是云計(jì)算中心的節(jié)能關(guān)鍵。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心采用平均制冷能力的方法，使每臺(tái)IT設(shè)備獲得所需的最小制冷量，以保證IT設(shè)備及整個(gè)云計(jì)算中心的可靠運(yùn)行，但由于云計(jì)算中心會(huì)因服務(wù)器空間分布的不均衡和服務(wù)器的負(fù)荷業(yè)務(wù)量變化的時(shí)間上的分布不均衡，傳統(tǒng)的基于平均制冷能力的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其制冷能力冗余度過(guò)高，導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)度制冷問(wèn)題，減低了系統(tǒng)的能耗利用率。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)能耗利用低的問(wèn)題，提出了一種基于分布式溫度光纖傳感器系統(tǒng)(DTS)的分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到減低能耗，節(jié)能減排的效果。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案ー種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)，它包括分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)，所述分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的傳感光纖設(shè)置在云計(jì)算中心的服務(wù)器處或服務(wù)器內(nèi)部，分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理裝置與云計(jì)算中心的空調(diào)中央控制系統(tǒng)相連，空調(diào)中央控制系統(tǒng)分別與各服務(wù)器的空調(diào)控制器相連。在本實(shí)用新型中，進(jìn)ー步的，所述的分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)為單端ロ分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)或雙端ロ分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)。在本實(shí)用新型中，進(jìn)ー步的，所述的傳感光纖為抗彎曲光纖環(huán)。有益效果由于采用DTS，整個(gè)云計(jì)算中心的各臺(tái)服務(wù)器的溫度信息可實(shí)時(shí)反饋到中央空調(diào)控制系統(tǒng)，如果某臺(tái)服務(wù)器很忙，其功耗就大，相應(yīng)的其附近溫度就會(huì)上升，中央空調(diào)控制系統(tǒng)通過(guò)DTS馬上知道該信息，就可加大該服務(wù)器附近的空調(diào)制冷量，保證該服務(wù)器穩(wěn)定可靠的運(yùn)行；相反，如果某一服務(wù)器很閑，它附近的溫度一般會(huì)低于系統(tǒng)的平均溫度，這樣我們就可降低它的制冷量。這樣云計(jì)算中心中央空調(diào)控制系統(tǒng)通過(guò)DTS，可對(duì)每臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行精確的實(shí)時(shí)溫度控制，控制精度可優(yōu)于0. 5攝氏度(具體取決于DTS的測(cè)量精度)，可降低中央空調(diào)控制系統(tǒng)的總體能耗，同時(shí)可提高云計(jì)算中心的運(yùn)行可靠性。另外，沿光纖的各點(diǎn)溫度信息，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，把整個(gè)云計(jì)算中心的溫度空間分布情況，投影到云計(jì)算中心的監(jiān)控中心，從而可一目了然整個(gè)云計(jì)算中心的溫度空間信息。
圖I為雙端ロ分布式溫度光纖傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做更進(jìn)一歩的解釋。分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)(DTS)的原理是基于拉曼(Raman)非線性背向散射，即在強(qiáng)大脈沖光的作用下，光纖內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)新的光頻反斯托克斯(anti-stokes)和斯托克斯(stokes)。這兩個(gè)新的光頻處于原信號(hào)光頻的左右(相距數(shù)十納米)。Stokes頻率上的信號(hào)對(duì)光纖上的溫度不太敏感，而Anti-Stokes頻率上的信號(hào)對(duì)光纖上的溫度比較敏感。這樣這兩個(gè)新頻率上的信號(hào)比就反應(yīng)了光纖的溫度變化。在系統(tǒng)中光纖既是傳輸介質(zhì) 又是傳感介質(zhì)，光纖所處空間各點(diǎn)的溫度場(chǎng)調(diào)制了光纖中的背向Raman反斯托克斯光的強(qiáng)度，經(jīng)波分復(fù)用器和光電檢測(cè)器采集了空間溫度信息，再經(jīng)信號(hào)處理，系統(tǒng)解調(diào)后將溫度信息實(shí)時(shí)從噪聲中提取出來(lái)。同時(shí)利用光纖中光波的傳播速度和背向光回波的時(shí)間間隔，對(duì)所測(cè)溫度點(diǎn)進(jìn)行定位。圖I為分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2的基本原理圖，分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2主要由脈沖激光源201，第一波分復(fù)用器202、第二波分復(fù)用器203、第一光電檢測(cè)器204、第二光電檢測(cè)器205、數(shù)據(jù)米集與處理裝置206、光開關(guān)207、第一參考光纖溫度環(huán)208、第二參考光纖溫度環(huán)209和傳感光纖210組成。在激光脈沖光源201與光開關(guān)207之間設(shè)有一號(hào)波分復(fù)用器202和二號(hào)波分復(fù)用器203，所述的一號(hào)波分復(fù)用器202、二號(hào)波分復(fù)用器203分別連接第一光電檢測(cè)器204、第二光電檢測(cè)器205,第一光電檢測(cè)器204和第二光電檢測(cè)器205連接數(shù)據(jù)采集與處理裝置206，光開關(guān)207與傳感光纖210的兩個(gè)端ロ相連，在靠近傳感光纖210的兩個(gè)端ロ處分別設(shè)置第一參考光纖溫度環(huán)208、第二參考光纖溫度環(huán)209。數(shù)據(jù)采集與處理裝置206對(duì)第一光電檢測(cè)204和第二光電檢測(cè)器205的電信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣，并計(jì)算它們的比值，由傳感光纖210各點(diǎn)與參考光纖溫度環(huán)處的比值，加上參考光纖溫度環(huán)的精確參考溫度值，就可導(dǎo)出傳感光纖各點(diǎn)的溫度信息。該分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2是雙端ロ分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)，即通過(guò)對(duì)傳感光纖210兩個(gè)端ロ分別測(cè)量溫度曲線，然后對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理，得出最后的溫度隨光纖距離的分布曲線。由于是雙端ロ測(cè)量，DTS可測(cè)量的長(zhǎng)度是傳感光纖210長(zhǎng)度的一半。隨著技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)對(duì)光路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2也可采用單端ロ分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)，即通過(guò)對(duì)傳感光纖210 —側(cè)端ロ測(cè)量溫度曲線，這樣傳感光纖210的另ー側(cè)端ロ無(wú)需返回分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2，DTS可測(cè)量的長(zhǎng)度是傳感光纖210的整個(gè)長(zhǎng)度。如圖2所示，本實(shí)用新型的ー種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)包括空調(diào)中央控制系統(tǒng)分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2，所述分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2采用了雙端ロ分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)，分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2的傳感光纖210設(shè)置在云計(jì)算中心的服務(wù)器3處或服務(wù)器3內(nèi)部。傳感光纖210為抗彎曲光纖環(huán)，光纖環(huán)的長(zhǎng)度可根據(jù)需要改變，如果大大超過(guò)DTS的空間分辨率，可以對(duì)該段光纖環(huán)的所測(cè)得多點(diǎn)溫度進(jìn)行平均，這樣可以得到更精確的溫度信息。分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2的數(shù)據(jù)采集與處理裝置206與云計(jì)算中心的空調(diào)中央控制系統(tǒng)I相連，空調(diào)中央控制系統(tǒng)I分別與各服務(wù)器3的空調(diào)控制器4相連。分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)2可以精確測(cè)量傳感光纖上的每點(diǎn)溫度的變化，從而可知沿傳感光纖分布的各臺(tái)服務(wù)器的溫度變化情況，這些溫度信息反饋到中央空調(diào)控制中心1，中央空調(diào)控制中心I根據(jù)云計(jì)算中心的空間溫度分布信息，可對(duì)云計(jì)算中心各臺(tái)服務(wù)器3的空調(diào)控制器4進(jìn)行動(dòng)態(tài)的智能控制。圖2中只是以12臺(tái)規(guī)則排列的服務(wù)器作為例子，假設(shè)每臺(tái)服務(wù)器配一臺(tái)空調(diào)控制器，可以將若干服務(wù)器進(jìn)行組合控制，在實(shí)際使用時(shí)，新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)中的分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)可根據(jù)云計(jì)算中心內(nèi)的服務(wù)器數(shù)量配置及空間分布作相應(yīng)擴(kuò)展和調(diào)整。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)，其特征在于包括分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)(2)，所述分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)(2)的傳感光纖(210)設(shè)置在云計(jì)算中心的服務(wù)器(3 )處或服務(wù)器(3 )內(nèi)部，分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)(2 )的數(shù)據(jù)采集與處理裝置(206 )與云計(jì)算中心的空調(diào)中央控制系統(tǒng)(I)相連，空調(diào)中央控制系統(tǒng)(I)分別與各服務(wù)器(3)的空調(diào)控制器(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)，其特征在于所述的分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)為(2)單端ロ分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)或雙端ロ分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感光纖(210)為抗彎曲光纖環(huán)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型分布式云計(jì)算中心溫控系統(tǒng)，包括分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)，所述分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的傳感光纖設(shè)置在云計(jì)算中心的服務(wù)器處或服務(wù)器內(nèi)部，分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理裝置與云計(jì)算中心的空調(diào)中央控制系統(tǒng)相連，空調(diào)中央控制系統(tǒng)分別與各服務(wù)器的空調(diào)控制器相連。通過(guò)本實(shí)用新型可以將整個(gè)云計(jì)算中心的各臺(tái)服務(wù)器的溫度信息可實(shí)時(shí)反饋到中央空調(diào)控制系統(tǒng)，方便對(duì)云計(jì)算中心各臺(tái)服務(wù)器的空調(diào)控制器進(jìn)行動(dòng)態(tài)的智能控制，達(dá)到了減低能耗，節(jié)能減排的效果。
文檔編號(hào)F24F11/02GK202630309SQ20122021660
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者馬銘 申請(qǐng)人:南京煜達(dá)光電技術(shù)有限公司