本申请涉及,特别涉及一种信息技术设备负荷和温度场预测的方法及装置。
背景技术:
1、在数据中心中,信息技术设备i te(i nformat i on techno l ogy equ ipment)的负载变化时,会影响数据中心内部的热环境。数据中心主要依靠风冷进行散热,ite吸入冷风并将热风排出后,通过制冷系统将空气中的热量排到室外。但空气的换热和流动特性难以预测,无法掌握以空气作为介质的热传递过程,就无法有效为i te负载变化设计节能优化方案。从而导致数据中心需要将制冷系统维持在较高功率,造成能源浪费。
2、现有技术中,存在采用人工智能来对i te负荷和其周围温度场进行预测的方法,但需要布置大量温度传感器,收集上万小时的数据后才能进行一定程度上的预测。该方法耗时过长、投入成本极高、难以实现。因此,如何实现快速、低成本且易于实现的i te负荷和温度场预测,成为了一个亟需解决的问题。
技术实现思路
1、基于上述问题,本申请提供了一种信息技术设备负荷和温度场预测的方法及装置,以实现快速、低成本且易于实现的i te负荷和温度场预测。
2、本申请公开了一种信息技术设备负荷和温度场预测的方法,所述方法包括:
3、基于信息技术设备i te的设计图纸和现场信息,对i te和i te放置的三维空间进行建模,得到三维模型;
4、在计算流体动力学cfd求解器中选择所述三维模型的控制方程和离散方法;
5、使用所述离散方法分别对所述控制方程进行离散,得到预测模型;所述预测模型反映所述三维模型内各点的温度、压力和速度值;
6、根据所述预测模型,预测i te在不同负荷下的温度场。
7、可选的,所述基于信息技术设备i te的设计图纸和现场信息,对i te和i te放置的三维空间进行建模,包括:
8、根据i te的位置、尺寸和功率,以及除i te外其它影响到所述三维空间内热环境的对象,对所述三维空间进行建模;所述对象包括空调间隔间、架高地板。
9、可选的,所述在计算流体动力学cfd求解器中选择所述三维模型的控制方程和离散方法,包括:
10、选择质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和k-ε湍流方程作为所述控制方程,选择控制容积法作为所述离散方法。
11、可选的,所述使用所述离散方法分别对所述控制方程进行离散,包括:
12、在所述cfd求解器中分别为控制容积法中的非稳态项、对流项、扩散项、源项选择型线;
13、在目标控制容积和目标时间间隔内,根据所述型线分别对所述非稳态项、所述对流项、所述扩散项和所述源项进行积分,得到所述三维模型内目标节点上的代数方程;
14、迭代计算得到所述三维模型内所有节点上的代数方程,结合得到所述预测模型。
15、可选的,在根据所述预测模型,预测i te在不同负荷下的温度场后,所述方法还包括:
16、根据所述温度场,预测在i te在不同负荷下所述三维空间的制冷系统的能耗。
17、基于上述一种信息技术设备负荷和温度场预测的方法,本申请还公开了一种信息技术设备负荷和温度场预测的装置,包括:建模单元、方程选择单元、离散单元和预测单元;
18、所述建模单元,用于基于信息技术设备i te的设计图纸和现场信息,对i te和ite放置的三维空间进行建模,得到三维模型;
19、所述方程选择单元,用于在计算流体动力学cfd求解器中选择所述三维模型的控制方程和离散方法;
20、所述离散单元,用于使用所述离散方法分别对所述控制方程进行离散,得到预测模型;所述预测模型反映所述三维模型内各点的温度、压力和速度值;
21、所述预测单元,用于根据所述预测模型,预测i te在不同负荷下的温度场。
22、可选的,所述建模单元,用于:
23、根据i te的位置、尺寸和功率,以及除i te外其它影响到所述三维空间内热环境的对象,对所述三维空间进行建模;所述对象包括空调间隔间、架高地板。
24、可选的,所述方程选择单元,用于:
25、选择质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和k-ε湍流方程作为所述控制方程,选择控制容积法作为所述离散方法。
26、可选的,所述离散单元,用于:
27、在所述cfd求解器中分别为控制容积法中的非稳态项、对流项、扩散项、源项选择型线;
28、在目标控制容积和目标时间间隔内,根据所述型线分别对所述非稳态项、所述对流项、所述扩散项和所述源项进行积分,得到所述三维模型内目标节点上的代数方程;
29、迭代计算得到所述三维模型内所有节点上的代数方程,结合得到所述预测模型。
30、可选的,所述装置还包括:
31、节能单元,用于根据所述温度场,预测在i te在不同负荷下所述三维空间的制冷系统的能耗。
32、本申请公开了一种信息技术设备负荷和温度场预测的方法及装置。基于信息技术设备i te的设计图纸和现场信息,构建i te和i te放置的三维空间的三维模型,对i te所在的场景复杂的数据中心进行完整、准确地还原。在计算流体动力学cfd求解器中选择三维模型的控制方程和离散方法,使用离散方法分别对控制方程进行离散,得到能够反映所述三维模型内各点的温度、压力和速度值的预测模型。根据预测模型,预测i te在不同负荷下的温度场。通过cfd技术结合传热学相关知识,可以准确描述由i te负荷变化导致的整个数据中心的热场变化情况。从而快速、准确、低成本地进行i te负荷及其温度场预测。并且无需布置大量温度传感器、长时收集数据。耗时短、成本低、易于实现。
1.一种信息技术设备负荷和温度场预测的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于信息技术设备ite的设计图纸和现场信息,对ite和ite放置的三维空间进行建模,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在计算流体动力学cfd求解器中选择所述三维模型的控制方程和离散方法,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述使用所述离散方法分别对所述控制方程进行离散,包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述预测模型,预测ite在不同负荷下的温度场后,所述方法还包括:
6.一种信息技术设备负荷和温度场预测的装置,其特征在于,包括:建模单元、方程选择单元、离散单元和预测单元;
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述建模单元,用于:
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述方程选择单元,用于:
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述离散单元,用于:
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
