[發明專利]融合邊緣計算的數據中心能耗管控系統、方法及控制器有效
| 申請號： | 202210040323.8 | 申請日： | 2022-01-14 |
| 公開（公告）號： | CN114063545B | 公開（公告）日： | 2022-06-07 |
| 發明（設計）人： | 呂亮;程浙武 | 申請（專利權）人： | 寧波亮控信息科技有限公司 |
| 主分類號： | G05B19/042 | 分類號： | G05B19/042 |
| 代理公司： | 寧波甬致專利代理有限公司 33228 | 代理人： | 袁波 |
| 地址： | 315100 浙江省寧波市鄞州區首南*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 融合 邊緣 計算 數據中心 能耗 系統 方法 控制器 | ||
1.一種融合邊緣計算的數據中心能耗管控系統，所述數據中心包括M臺服務器和H個系統分區，每個所述系統分區包括至少1臺服務器和至少1個冷卻系統，其特征在于，所述能耗管控系統包括：
H個邊緣控制模塊，用于生成下一邊緣控制采樣周期的分區冷量優化調度策略，所述邊緣控制模塊和所述系統分區一一對應設置，所述邊緣控制模塊與對應系統分區內的服務器以及冷卻系統連接以采集服務器和冷卻系統的運行狀態數據；
集中調度模塊，與H個邊緣控制模塊連接以獲取數據中心當前時刻的運行狀態數據，用于生成下一集中調度采樣周期的服務器資源優化調度策略和服務器功耗預測結果；
所述分區冷量優化調度策略包括各冷卻系統分區的設定溫度和/或供風量；每個所述邊緣控制模塊通過構建冷卻系統能耗優化模型求取在冷卻系統能耗最小時的分區冷量優化調度策略；冷卻系統能耗優化模型為：
式中，k為當前時刻，Npc為邊緣控制預測周期數，l為第l個預測周期數，fx為系統分區運行狀態變量x(h)的狀態更新函數，x(h)為系統分區h對應的數據中心運行狀態變量，包括系統分區中各服務器的溫度Ts、冷卻系統的供冷溫度和供風量Mh為系統分區h內的服務器的數量，Tr,low和Tr,up分別為冷卻系統設定溫度的上限和下限，Tlimit為服務器溫度的上限；為系統分區h內冷卻系統的設定溫度；Ts(k)為當前時刻的服務器的溫度；為基于冷卻系統能耗預測模型，具體為：
式中，系統分區h內服務器功耗的預測序列。
2.根據權利要求1所述的一種融合邊緣計算的數據中心能耗管控系統，其特征在于，所述集中調度模塊包括：
數據中心任務負荷預測單元，用于學習所述數據中心的歷史負荷數據，獲取所述數據中心當天的任務負荷預測時間序列；
服務器資源優化單元，與數據中心任務負荷預測單元連接以獲取任務負荷預測時間序列，與H個邊緣控制模塊連接以獲取數據中心當前時刻的運行狀態數據，生成集中下一集中調度采樣周期的服務器資源優化調度策略；
服務器功耗預測單元，與服務器資源優化單元連接以獲取服務器資源優化調度策略，用于計算下一集中調度采樣周期內所有服務器的功耗預測結果。
3.根據權利要求2所述的一種融合邊緣計算的數據中心能耗管控系統，其特征在于，所述邊緣控制模塊包括：
數據中心狀態監測單元，與對應系統分區內的服務器和冷卻系統連接，用于采集系統分區內服務器和冷卻系統的運行狀態數據，所述數據中心狀態監測單元與所述服務器資源優化單元連接，所述服務器上分別設有用于監測服務器溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器與數據中心狀態監測單元連接；
分區冷量優化單元，分別與數據中心狀態監測單元、服務器功耗預測單元連接，用于生成下一邊緣控制采樣周期的分區冷量優化調度策略。
4.根據權利要求1所述的一種融合邊緣計算的數據中心能耗管控系統，其特征在于，所述數據中心當前時刻的運行狀態數據包括各個系統分區內冷卻系統的供冷溫度和供風量，以及每臺服務器的溫度和每臺服務器被打開的時刻。
5.根據權利要求1所述的一種融合邊緣計算的數據中心能耗管控系統，其特征在于，所述服務器資源優化調度策略包括各服務器的工作狀態和/或各服務器待執行的任務負荷量；所述分區冷量優化調度策略包括各冷卻系統分區的設定溫度和/或供風量。
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