一种服务器浸没式液冷控制系统及方法与流程

    技术2025-05-16  30


    本发明涉及液冷控制,特别涉及一种服务器浸没式液冷控制系统及方法。


    背景技术:

    1、目前,由于数据就近存储和计算的需求以及减少数据传输延迟的要求,分布式数据中心正在变得越来越重要。相比传统的大型数据中心,分布式数据中心可以更有效地利用现有的资源,并可以快速部署以满足临时需求。而承载分布式数据中心的服务器机柜的散热技术是数据服务器的一大研究难点。传统的数据中心服务器机柜采用风冷系统实现有效散热,而风冷系统属于间接散热,有换热效率低、噪音大、空气中的灰尘等使服务器的寿命降低等问题,因此,对于分布式数据中心来说,需要寻找更为高效和环保的冷却方式。近年来,液冷系统在一些领域中已经开始得到广泛应用,例如云计算和人工智能等领域。液冷系统相较于传统风冷系统更加高效,因为它可以直接将热量传递到水中,然后再通过水管将热量排出,这样就避免了空气循环过程中的能量损失。同时,液冷系统也比风冷系统更加安静,因为它不需要风扇或其他机械设备来冷却服务器。

    2、但是,由于数据服务器中包含很多发热集中的部件,因此,应用于数据服务器的液冷循环系统必须要有高精度的循环液温度控制策略,才可保证数据服务器中的很多部件可以稳定运行在安全温度限值以内,以达到服务器的散热要求。但是现有的应用于服务器的液冷循环系统中的循环液温度的控制策略较为单一,难以应对数据服务器在处理不同量级的数据负载时造成的部件的无规律性发热情况,使得服务器浸没式液冷控制技术的散热效果不佳,难以满足服务器的实际散热需求。

    3、因此,本发明提出一种服务器浸没式液冷控制系统及方法。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种服务器浸没式液冷控制系统及方法,用以通过对服务器机柜内壁的多个监测点的温度和液冷循环出入口的温度的实时监测及联合分析,分析出了每个需监控部件的援引监测点的散热温控方程,并按照该散热温控方程精确控制液冷循环入口的冷却液最佳温度,实现了对服务器浸没式液冷系统的动态精准控制,得以应对数据服务器在处理不同量级的数据负载时造成的部件的无规律性发热情况,保证了服务器可以在适宜温度下稳定运行。

    2、本发明提供一种服务器浸没式液冷控制系统,其特征在于,包括:

    3、温控标准分析模块,用于基于服务器机柜的散热标准确定出服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值;

    4、温度模型搭建模块,用于基于服务器机柜内壁多个监测点的实时温度和液冷循环入口的冷却液实时温度和液冷循环出口的冷却实时液温度,搭建出服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型;

    5、温控方程分析模块,用于基于服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型确定出每个援引监测点的散热温控方程;

    6、最佳温度确定模块,用于基于位于服务器机柜内壁的所有监测点的实时温度和服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值和散热温控方程,实时确定出液冷循环入口的冷却液最佳温度。

    7、优选的,温控标准分析模块,包括:

    8、温度限值读取子模块,用于在服务器机柜的散热标准中确定出服务器机柜内的所有需监控部件的温控标准中的温度限值;

    9、援引点确定子模块,用于基于每个需监控部件在服务器机柜内的分布位置,在服务器机柜内壁的所有监测点中确定出每个需监控部件的援引监测点;

    10、热导换算子模块,用于对每个需监控部件的温度限值进行热导换算,确定出每个需监控部件的援引监测点的援引温度限值。

    11、优选的,援引点确定子模块,包括:

    12、投影间距确定单元,用于确定出所有需监控部件的三维形状在服务器机柜的每个形状面的投影区域,并确定出所有需监控部件的三维形状在服务器机柜的每个形状面的投影区域的物理中心位置中,两两相邻物理中心位置之间的间距,作为对应两个相邻需监控部件在服务器机柜的对应形状面的投影间距;

    13、间隔距离确定单元,用于基于两两相邻需监控部件在服务器机柜的每个形状面的所有投影间距,确定出服务器机柜的每个形状面的最宜间隔距离;

    14、监测点位置确定单元,用于基于服务器机柜的每个形状面的最宜间隔距离,确定出服务器机柜内壁的所有监测点的位置,其中,服务器机柜内壁的位于每个形状面的所有监测点的位置,都以对应形状面的最宜间隔距离为两两相邻监测点之间的间隔距离而分布;

    15、援引点确定单元,用于基于服务器机柜内壁的所有监测点的位置和所有需监控部件的三维形状在服务器机柜的分布位置,在服务器机柜内壁的所有监测点中确定出每个需监控部件的援引监测点。

    16、优选的,间隔距离确定单元,包括:

    17、排他设定子单元,用于当所有需监控部件的总数大于3时,则将两两相邻需监控部件在服务器机柜的每个形状面的所有投影间距中除当前投影间距以外的所有投影间距都当作当前投影间距的排他投影间距;

    18、相容度计算子单元,用于计算出每个投影间距,与对应的所有排他投影间距的均值的相近度,作为每个投影间距的相容度;

    19、第一分析子单元,用于判断出两两相邻需监控部件在服务器机柜的每个形状面的所有投影间距的相容度中的最小相容度是否小于相容度阈值,若是,则将对应最小相容度对应的投影间距的所有排他投影间距的均值当作对应形状面的最宜间隔距离,否则,将两两相邻需监控部件在服务器机柜的对应形状面的所有投影间距的间距当作对应形状面的最宜间隔距离;

    20、第二分析子单元,用于当所有需监控部件的总数不大于3时,则将两两相邻需监控部件在服务器机柜的对应形状面的所有投影间距的间距当作对应形状面的最宜间隔距离。

    21、优选的,援引点确定单元,包括:

    22、第一选择子单元,用于基于服务器机柜内壁的所有监测点的位置和所有需监控部件的三维形状在服务器机柜的分布位置,在服务器机柜内壁的所有监测点中确定出与每个需监控部件间距最近的监测点,作为每个需监控部件的第一选择监测点;

    23、第二选择子单元,用于当所有需监控部件的第一选择监测点存在重合时,则确定出对应的第一选择监测点重合的至少两个需监控部件中的每个需监控部件间距与所有监测点之间的间距中的第二大数值,作为第一间距,并将对应重合的监测点当作对应的第一选择监测点重合的至少两个需监控部件中第一间距最大的需监控部件的援引监测点,并将对应的第一选择监测点不存在重合的所有需监控部件的第一选择监测点当作对应需监控部件的援引监测点,并在所有监测点中除当前被选定为援引监测点的所有监测点中,确定出每个未被选择出援引监测点的需监控部件的援引监测点;

    24、援引点确定子单元,用于当所有需监控部件的第一选择监测点不存在重合时,则将每个需监控部件的第一选择监测点当作每个需监控部件的援引监测点。

    25、优选的,热导换算子模块,包括:

    26、热导参数确定单元,用于确定出每个需监控部件与对应援引监测点之间的所有热导介质和每种热导介质的传导路径;

    27、热导换算单元,用于基于每个需监控部件与对应援引监测点之间的所有热导介质和每种热导介质的传导路径,对每个需监控部件的温度限值进行热导换算,获得每个需监控部件的援引监测点的援引温度限值。

    28、优选的,温度模型搭建模块,包括:

    29、数据对齐子模块,用于将当前获取的服务器机柜内壁多个监测点的所有实时温度和液冷循环入口的所有冷却液实时温度和液冷循环出口的所有冷却实时液温度进行时序对齐,获得当前获取的每个时刻的服务器机柜内壁多个监测点的实时温度和液冷循环入口的冷却液实时温度和液冷循环出口的冷却实时液温度;

    30、温度模型生成子模块,用于将当前获取的每个时刻的服务器机柜内壁多个监测点的实时温度和液冷循环入口的冷却液实时温度和液冷循环出口的冷却实时液温度分别标记至服务器机柜的浸没式液冷系统的三维模型中,获得服务器机柜在每个时刻的浸没式液冷温度模型;

    31、动态模型生成子模块,用于按照时序对服务器机柜在所有时刻的浸没式液冷温度模型进行排序连接,获得服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型。

    32、优选的,温控方程分析模块,包括:

    33、模型搭建子模块,用于搭建出散热温控方程提取模型;

    34、方程输出子模块,用于将被标记出所有援引监测点位置的服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型输入至散热温控方程提取模型,获得每个援引监测点的散热温控方程。

    35、优选的,最佳温度确定模块,包括:

    36、实时温度确定子模块,用于基于位于服务器机柜内壁的所有监测点的实时温度,确定出服务器机柜内壁的所有援引监测点的实时温度;

    37、第一最佳温度确定子模块,用于当所有援引监测点的实时温度都不超出对应援引监测点的援引温度限值时,则将服务器机柜内壁所有监测点的实时温度和服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值以及所有援引监测点的散热温控方程,实时输入至预设升温温控模型,获得液冷循环入口的冷却液最佳温度;

    38、第二最佳温度确定子模块,用于当存在至少一个援引监测点的实时温度超出对应援引监测点的援引温度限值时,则将服务器机柜内壁所有监测点的实时温度和服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值以及所有援引监测点的散热温控方程,实时输入至预设降温温控模型,获得液冷循环入口的冷却液最佳温度。

    39、本发明提供了一种服务器浸没式液冷控制方法,应用于实施例1至9中任一一种所述的服务器浸没式液冷控制系统,包括:

    40、s1:基于服务器机柜的散热标准确定出服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值;

    41、s2:基于服务器机柜内壁多个监测点的实时温度和液冷循环入口的冷却液实时温度和液冷循环出口的冷却实时液温度,搭建出服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型;

    42、s3:基于服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型确定出每个援引监测点的散热温控方程;

    43、s4:基于位于服务器机柜内壁的所有监测点的实时温度和服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值和散热温控方程,实时确定出液冷循环入口的冷却液最佳温度。

    44、本发明相对于现有技术产生的有益效果为:通过对服务器机柜内壁的多个监测点的温度和液冷循环出入口的温度的实时监测及联合分析,分析出了每个需监控部件的援引监测点的散热温控方程,并按照该散热温控方程精确控制液冷循环入口的冷却液最佳温度,实现了对服务器浸没式液冷系统的动态精准控制,得以应对数据服务器在处理不同量级的数据负载时造成的部件的无规律性发热情况,保证了服务器可以在适宜温度下稳定运行。

    45、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在本技术文件中所特别指出的结构来实现和获得。

    46、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


    技术特征:

    1.一种服务器浸没式液冷控制系统,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的服务器浸没式液冷控制系统,其特征在于,温控标准分析模块,包括:

    3.根据权利要求2所述的服务器浸没式液冷控制系统,其特征在于,援引点确定子模块,包括:

    4.根据权利要求3所述的服务器浸没式液冷控制系统,其特征在于,间隔距离确定单元,包括:

    5.根据权利要求3所述的服务器浸没式液冷控制系统,其特征在于,援引点确定单元,包括:

    6.根据权利要求1所述的服务器浸没式液冷控制系统,其特征在于,温控方程分析模块,包括:

    7.一种服务器浸没式液冷控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至6中任一一种所述的服务器浸没式液冷控制系统,包括:


    技术总结
    本发明涉及液冷控制技术领域,并具体公开了一种服务器浸没式液冷控制系统及方法,其系统包括:温控标准分析模块确定出服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值;温度模型搭建模块搭建出服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型;温控方程分析模块基于服务器机柜的浸没式液冷动态温度模型确定出每个援引监测点的散热温控方程;最佳温度确定模块基于位于服务器机柜内壁的所有监测点的实时温度和服务器机柜内壁的所有援引监测点的援引温度限值和散热温控方程,实时确定出液冷循环入口的冷却液最佳温度;实现对服务器浸没式液冷系统的精准控制以及对服务器机柜温度的实时监测和动态散热,保证服务器可以在适宜温度下稳定运行。

    技术研发人员:李相宏,李成
    受保护的技术使用者:广东派沃新能源科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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