温度场预测模型的确定方法、装置及存储介质与流程

    技术2025-02-13  54


    本技术涉及温度控制,尤其涉及一种温度场预测模型的确定方法、装置及存储介质。


    背景技术:

    1、随着云计算、新型通信业务以及互联网数据业务的快速发展,算力正在成为一种新的生产力,而数据中心作为算力的物理承载,其布局规模正在快速扩大。数据中心机房内部的流体温度场与数据中心的高效安全运行有着密切的联系。因此,对数据中心机房中的流体温度场进行预测有着极为重要的意义。

    2、目前,对于数据中心机房的流体温度场预测算法主要以环境数据的驱动方式学习流体温度场的信息,存在学习信息不全面问题,进而导致预测结果的准确性低且可靠性差。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种温度场预测模型的确定方法、装置及存储介质,解决了目前的流体温度场预测算法准确性低且可靠性差的问题,能够提高温度场预测模型的准确性及可靠性。

    2、为达到上述目的,本技术采用如下技术方案:

    3、第一方面,本技术提供一种温度场预测模型的确定方法,该方法包括:获取目标空间区域的环境信息;环境信息是根据目标空间区域中各个设备的运行变量确定的信息;运行变量包括设定温度、设定风速以及运行功率中的至少一个;以预设物理定律为约束条件,根据环境信息对流体温度场预测模型进行训练,得到目标流体温度场预测模型;目标流体温度场预测模型具有确定符合预设物理定律的温度场的能力。

    4、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,环境信息包括预测环境信息以及真实环境信息;该方法还包括:确定预测环境信息与真实环境信息之间的第一损失值;以预设物理定律为约束条件,确定预测环境信息相对于预设物理定律的第二损失值;根据第一损失值以及第二损失值,对流体温度场预测模型进行训练,得到目标流体温度场预测模型。

    5、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,该方法还包括:将预测环境信息通过位置编码处理,转换为预测环境向量;将真实环境信息通过位置编码处理,转换为真实环境向量;将预测环境向量以及真实环境向量带入预设损失函数中,确定预测环境向量与真实环境向量之间的第一损失值。

    6、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,该方法还包括:将预测环境向量导入预设物理定律对应的物理方程中,得到预测环境向量对应的物理方程;根据预测环境向量对应的物理方程以及预设损失函数,确定预测环境向量对应的第二损失值。

    7、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,预测环境信息包括多个样本数据,该方法还包括:针对每个样本数据重复执行第一操作,对流体温度场预测模型的参数进行迭代更新训练,得到目标流体温度场预测模型;第一操作,包括:根据样本数据对应的第一损失值以及样本数据对应的第二损失值,确定样本数据对应的总损失值;根据样本数据对应的总损失值,通过反向传播算法对流体温度场预测模型的参数进行更新。

    8、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,该方法还包括:获取目标空间区域的真实环境信息、空间布局信息以及各个设备的运行变量;根据目标空间区域的空间布局信息,将目标空间区域分为第一区域以及第二区域;针对第一区域以及第二区域,根据运行变量分别确定预测环境信息。

    9、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,预测环境信息包括预测温度信息、预测风速信息以及预测气压信息中的至少一个;各个设备包括控温设备以及热源设备中的至少一个;运行变量包括控温设备的设定温度、设定风速以及热源设备的功率中的至少一个;该方法还包括:根据设定温度、设定风速以及功率,确定第一区域内的预测温度信息,并根据设定温度确定第二区域的预测温度信息;确定第一区域的预测风速信息为预设值,并根据设定温度,确定第二区域的预测风速信息;根据设定温度、设定风速以及功率,分别确定第一区域的预测气压信息以及第二区域的预测气压信息。

    10、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,该方法还包括:获取目标空间区域中各个设备的实时运行变量;将各个设备的实时运行变量输入目标流体温度场预测模型中,确定目标空间区域中的实时温度场。

    11、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,该方法还包括:预设物理定律包括以下至少一项:能量守恒定律、连续性定律以及纳维-斯托克斯定律。

    12、第二方面,本技术提供一种温度场预测模型的确定装置,该装置包括:通信单元以及处理单元;通信单元,用于获取目标空间区域的环境信息;环境信息是根据目标空间区域中各个设备的运行变量确定的信息;运行变量包括设定温度、设定风速以及运行功率中的至少一个;处理单元,用于以预设物理定律为约束条件,根据环境信息对流体温度场预测模型进行训练,得到目标流体温度场预测模型;目标流体温度场预测模型具有确定符合预设物理定律的温度场的能力。

    13、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,环境信息包括预测环境信息以及真实环境信息;处理单元,具体用于:确定预测环境信息与真实环境信息之间的第一损失值;以预设物理定律为约束条件,确定预测环境信息相对于预设物理定律的第二损失值;根据第一损失值以及第二损失值,对流体温度场预测模型进行训练,得到目标流体温度场预测模型。

    14、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,处理单元,具体用于:将预测环境信息通过位置编码处理,转换为预测环境向量;将真实环境信息通过位置编码处理,转换为真实环境向量;将预测环境向量以及真实环境向量带入预设损失函数中,确定预测环境向量与真实环境向量之间的第一损失值。

    15、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,处理单元,具体用于:将预测环境向量导入预设物理定律对应的物理方程中,得到预测环境向量对应的物理方程;根据预测环境向量对应的物理方程以及预设损失函数,确定预测环境向量对应的第二损失值。

    16、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,预测环境信息包括多个样本数据,处理单元,具体用于:针对每个样本数据重复执行第一操作,对流体温度场预测模型的参数进行迭代更新训练,得到目标流体温度场预测模型;第一操作,包括:根据样本数据对应的第一损失值以及样本数据对应的第二损失值,确定样本数据对应的总损失值;根据样本数据对应的总损失值,通过反向传播算法对流体温度场预测模型的参数进行更新。

    17、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,通信单元,具体用于获取目标空间区域的真实环境信息、空间布局信息以及各个设备的运行变量;通过处理单元根据目标空间区域的空间布局信息,将目标空间区域分为第一区域以及第二区域;通过处理单元针对第一区域以及第二区域,根据运行变量分别确定预测环境信息。

    18、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,预测环境信息包括预测温度信息、预测风速信息以及预测气压信息中的至少一个;各个设备包括控温设备以及热源设备中的至少一个;运行变量包括控温设备的设定温度、设定风速以及热源设备的功率中的至少一个;处理单元,具体用于:根据设定温度、设定风速以及功率,确定第一区域内的预测温度信息,并根据设定温度确定第二区域的预测温度信息;确定第一区域的预测风速信息为预设值,并根据设定温度,确定第二区域的预测风速信息;根据设定温度、设定风速以及功率,分别确定第一区域的预测气压信息以及第二区域的预测气压信息。

    19、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,通信单元,还用于获取目标空间区域中各个设备的实时运行变量;处理单元,还用于将各个设备的实时运行变量输入目标流体温度场预测模型中,确定目标空间区域中的实时温度场。

    20、结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,预设物理定律包括以下至少一项:能量守恒定律、连续性定律以及纳维-斯托克斯定律。

    21、第三方面,本技术提供了一种温度场预测模型的确定装置,该装置包括:处理器和通信接口;通信接口和处理器耦合,处理器用于运行计算机程序或指令,以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的温度场预测模型的确定方法。

    22、第四方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令在终端上运行时,使得终端执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中描述的温度场预测模型的确定方法。

    23、第五方面,本技术提供一种包含指令的计算机程序产品,当计算机程序产品在温度场预测模型的确定装置上运行时,使得温度场预测模型的确定装置执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的温度场预测模型的确定方法。

    24、第六方面,本技术提供一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行计算机程序或指令,以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的温度场预测模型的确定方法。

    25、具体的,本技术中提供的芯片还包括存储器,用于存储计算机程序或指令。

    26、需要说明的是,上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中,计算机可读存储介质可以与装置的处理器封装在一起的,也可以与装置的处理器单独封装,本技术对此不作限定。

    27、第七方面,本技术提供一种温度场预测模型的确定系统,包括:控温设备、热源设备和数据服务器,其中数据服务器用于执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的温度场预测模型的确定方法。

    28、本技术中第二方面至第七方面的描述,可以参考第一方面的详细描述;并且,第二方面至第七方面的描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。

    29、在本技术中,上述温度场预测模型的确定装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定,在实际实现中,这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本技术类似,属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内。

    30、本技术的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

    31、上述方案至少带来以下有益效果:基于上述技术方案,本技术提供的温度场预测模型的确定方法,获取目标空间区域的环境信息,并根据环境信息以及预设物理定律,对流体温度场预测模型进行训练,得到目标流体温度场预测模型,使得目标流体温度场预测模型具有确定符合物理定律的温度场的能力。相比于目前的流体温度场预测算法仅通过环境数据的驱动方式学习训练,进而导致预测结果的准确性低且可靠性差的问题。上述技术方案在环境信息的基础上增加了物理定律对模型进行训练,进而显著提高温度场预测模型的预测准确性及可靠性。


    技术特征:

    1.一种温度场预测模型的确定方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境信息包括预测环境信息以及真实环境信息;所述以预设物理定律为约束条件,根据所述环境信息对流体温度场预测模型进行训练,得到目标流体温度场预测模型,包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述预测环境信息与所述真实环境信息之间的第一损失值,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述以所述预设物理定律为约束条件,确定所述预测环境信息相对于所述预设物理定律的第二损失值,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预测环境信息包括多个样本数据,所述根据所述第一损失值以及所述第二损失值,对所述流体温度场预测模型进行训练,得到所述目标流体温度场预测模型,包括:

    6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取目标空间区域的环境信息,包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预测环境信息包括预测温度信息、预测风速信息以及预测气压信息中的至少一个;所述各个设备包括控温设备以及热源设备中的至少一个;所述运行变量包括所述控温设备的设定温度、设定风速以及所述热源设备的功率中的至少一个;所述针对所述第一区域以及所述第二区域,根据所述运行变量分别确定所述预测环境信息,包括:

    8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述预设物理定律包括以下至少一项:能量守恒定律、连续性定律以及纳维-斯托克斯定律。

    10.一种温度场预测模型的确定装置,其特征在于,所述装置包括:通信单元以及处理单元;

    11.一种温度场预测模型的确定装置,其特征在于,包括:处理器和通信接口;所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行计算机程序或指令,以实现如权利要求1-9中任一项所述的温度场预测模型的确定方法。

    12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当计算机执行所述指令时,所述计算机执行如权利要求1-9中任一项所述的温度场预测模型的确定方法。

    13.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包含计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1-9中任一项所述的温度场预测模型的确定方法。


    技术总结
    本申请提供一种温度场预测模型的确定方法、装置及存储介质,涉及温度控制技术领域,能够解决目前的流体温度场预测算法准确性低且可靠性差的问题。该方法包括:获取目标空间区域的环境信息;环境信息是根据目标空间区域中各个设备的运行变量确定的信息;运行变量包括设定温度、设定风速以及运行功率中的至少一个;以预设物理定律为约束条件,根据环境信息对流体温度场预测模型进行训练,得到目标流体温度场预测模型;目标流体温度场预测模型具有确定符合预设物理定律的温度场的能力。本申请能够提高温度场预测模型的准确性及可靠性。

    技术研发人员:朱旭,贺晓,高健,刘湃,陈俊丞,吴江风
    受保护的技术使用者:中国联合网络通信集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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