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文檔簡介
[編號ODCC-2024-06003]基于冷板式液冷的智能
監(jiān)控技術(shù)報告開放數(shù)據(jù)中心委員會209發(fā)布基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告版權(quán)聲明單位共同享有著作權(quán)。轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者觀點的,應注明來源:“開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC”。和翻譯出版等侵權(quán)行為,ODCC及有關(guān)單位將追究其法律責任,感謝各單位的配合與支持。I基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告編寫組項目經(jīng)理:楊舉普洛斯數(shù)據(jù)中心工作組長:晁懷頗阿里云計算有限公司貢獻專家:應澤良普洛斯數(shù)據(jù)中心白雪鋒普洛斯數(shù)據(jù)中心金超強普洛斯數(shù)據(jù)中心盧棟普洛斯數(shù)據(jù)中心劉雨翔普洛斯數(shù)據(jù)中心張良鋒普洛斯數(shù)據(jù)中心葉忠校普洛斯數(shù)據(jù)中心袁上普洛斯數(shù)據(jù)中心劉思纓普洛斯數(shù)據(jù)中心楊丹丹普洛斯數(shù)據(jù)中心段麗普洛斯數(shù)據(jù)中心鄒其顯普洛斯數(shù)據(jù)中心郁慶峰普洛斯數(shù)據(jù)中心韓冬普洛斯數(shù)據(jù)中心孫磊鋒普洛斯數(shù)據(jù)中心周亮普洛斯數(shù)據(jù)中心張德成普洛斯數(shù)據(jù)中心吳澤里普洛斯數(shù)據(jù)中心金玉龍北京三快在線科技有限公司II基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告溫曉軍中聯(lián)云港數(shù)據(jù)科技股份有限公司葉偉現(xiàn)中聯(lián)云港數(shù)據(jù)科技股份有限公司孫志芳中聯(lián)云港數(shù)據(jù)科技股份有限公司李學文中聯(lián)云港數(shù)據(jù)科技股份有限公司閆培云中聯(lián)云港數(shù)據(jù)科技股份有限公司高揚中聯(lián)云港數(shù)據(jù)科技股份有限公司徐欣曙光數(shù)據(jù)基礎設施創(chuàng)新技術(shù)(北京)股份有限公司黃元峰曙光數(shù)據(jù)基礎設施創(chuàng)新技術(shù)(北京)股份有限公司張鑫曙光數(shù)據(jù)基礎設施創(chuàng)新技術(shù)(北京)股份有限公司崔旭靜北京奕信通科技有限公司李曉峰北京奕信通科技有限公司王超維諦技術(shù)有限公司胡海政維諦技術(shù)有限公司郭小飛遠地(廣州)數(shù)字科技有限公司陳新崇遠地(廣州)數(shù)字科技有限公司羅云健上海艾克森股份有限公司陳華廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司李文龍廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司林藝成科華數(shù)據(jù)股份有限公司陳祥輝科華數(shù)據(jù)股份有限公司王彬科華數(shù)據(jù)股份有限公司黃新科華數(shù)據(jù)股份有限公司劉大闖深圳市中電電力技術(shù)股份有限公司江錦衛(wèi)深圳市中電電力技術(shù)股份有限公司陳昱昱智效能(上海)科技技術(shù)發(fā)展有限責任公司周慧文杭州華電華源環(huán)境工程有限公司余強突破電氣(天津)有限公司朱凱熙國網(wǎng)浙江省電力有限公司海鹽縣供電公司楊冰中國信息通信研究院III基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告前言逐步上升到如今的高功率密度的機柜能夠容納更多高性能的CPU、GPU、大容量內(nèi)存和術(shù),以保障IT設備的穩(wěn)定和高效運行。據(jù)中心IT設備的先進散熱方法。其基本原理是通過將液體直接或間式液冷是通過液冷板將熱量從IT設備傳導出去,具有高效的散熱能低、材料相容性好、易于維護等優(yōu)點,是當前液冷技術(shù)中的主流。品在系統(tǒng)設計方面仍然參差不齊,各廠商和集成商也往往各自為戰(zhàn)。為了應對這些挑戰(zhàn),我們期望通過聯(lián)合業(yè)內(nèi)專家的智慧和力量,制定出更加完善、健全的冷板式液冷監(jiān)控方案。IV基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告為行業(yè)提供參考,推動冷板式液冷技術(shù)的更廣泛應用和規(guī)范化發(fā)展,為構(gòu)建高效、可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)中心基礎設施做出貢獻。系編寫組。感謝您的理解與支持!V基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告目錄版權(quán)聲明I編寫組II前言............................................................................................................................IV一、術(shù)語、定義和縮略詞......................................................................1二、冷板式液冷的典型項目架構(gòu)..........................................................4(一)冷板式液冷的設備構(gòu)成..........................................................................4(二)冷板式液冷的項目結(jié)構(gòu)..........................................................................5三、冷板式液冷的監(jiān)控架構(gòu)..................................................................7四、冷板式液冷的自控系統(tǒng)..................................................................9(一)自控系統(tǒng)功能要求..................................................................................9(二)CDU自控系統(tǒng)..........................................................................................91.主要部件以及監(jiān)控需求102.傳感器部署113.主要控制邏輯154.告警點175.自控系統(tǒng)功能196.自控系統(tǒng)對外通信21(三)室外冷源自控系統(tǒng)..............................................................................231.室外冷源方案.....................................................................................232.室外冷源主要部件以及監(jiān)控要求.....................................................253.室外冷源傳感器部署.........................................................................274.室外冷源主要控制邏輯.....................................................................29VI基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告5.室外冷源告警點.................................................................................316.室外冷源自控系統(tǒng)功能.....................................................................33五、冷板式液冷的群控系統(tǒng)................................................................34(一)群控應用場景........................................................................................34(二)群控系統(tǒng)的實現(xiàn)....................................................................................35(三)群控應用方案示例................................................................................38六、冷板式液冷的運維監(jiān)控系統(tǒng)........................................................40(一)DCIM系統(tǒng)的監(jiān)控范圍..........................................................................41(二)DCIM數(shù)據(jù)采集、處理和存儲..............................................................42(三)冷板式液冷的監(jiān)控視圖........................................................................431.空間設備布局圖.................................................................................432.液冷系統(tǒng)圖.........................................................................................443.液冷設備運行圖.................................................................................46(四)冷板式液冷的容量和能效分析功能....................................................471.容量管理.............................................................................................472.能效管理.............................................................................................49七、冷板式液冷的智能監(jiān)控功能........................................................50(一)基于動態(tài)基線的設備故障預警............................................................50(二)冷板式液冷項目的數(shù)據(jù)治理................................................................52(三)冷板式液冷系統(tǒng)的物理機理建模........................................................53(四)基于大模型的故障智能診斷................................................................54(五)引入服務器監(jiān)控數(shù)據(jù)............................................................................55八、標準點位建議.............................................................................58VII基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告(一)CDU標準點位建議................................................................................58(二)室外冷源標準點位建議........................................................................62VIII基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告一、術(shù)語、定義和縮略詞術(shù)語和定義BA系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem):樓宇自動化系統(tǒng),這運營效率和節(jié)能效果。DCIM系統(tǒng)(DataCenterInfrastructureManagement):是一種冷卻、網(wǎng)絡連接以及物理空間等方面。流經(jīng)冷板時吸收元器件產(chǎn)生的熱量,并通過液冷系統(tǒng)將熱量帶走。的操作參數(shù),以確保設備在預定的目標范圍內(nèi)高效、安全地運行。參數(shù),以確保關(guān)鍵設備在最佳條件下運行。型空調(diào)系統(tǒng)、工業(yè)冷卻和數(shù)據(jù)中心。1基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告液體或氣體。一次側(cè)(PrimarySide):通常是指實現(xiàn)冷媒從冷源(如冷機、冷卻塔或干冷器)流向冷量分配單元的路線和設備。二次側(cè)(SecondarySide):通常是指實現(xiàn)冷媒從冷量分配單元流向IT設備的路線和設備??s略詞AIOps(ArtificialIntelligenceforITOperations):人工IT障檢測、根因分析、預測維護等,以提高系統(tǒng)的性能和可靠性。BMC(BaseboardManagementController):服務器的底板管理控CPU風扇轉(zhuǎn)速、電源狀態(tài)等。CDU(CoolantDistributionUnit):冷量分配單元,它是液冷方案的核心,負責冷源的利用與熱源的散熱調(diào)配。CLF(CoolingLoadFactor):冷卻負載因子,衡量冷卻系統(tǒng)負載情況的指標,通常表示為實際冷卻負載與冷卻系統(tǒng)設計容量的比值。PID(Proportional-Integral-DerivativeController):比例-積分-微分控制器,一種廣泛用于工業(yè)控制系統(tǒng)中的控制算法。PID分),生成控制信號以調(diào)整系統(tǒng)的控制變量從而達到目標值。PLC(ProgrammableLogicController):可編程邏輯控制器,一通過編程實現(xiàn)邏輯運算、入/輸出,控制各種類型的機械或過程。2基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告PUE(PowerUsageEffectiveness):電能利用效率,表征數(shù)據(jù)中心能與所有電子信息設備消耗的總電能之比。SLA(ServiceLevelAgreement):是在供應商和客戶之間達成的一種正式協(xié)議,明確描述供應商需提供服務的細節(jié)及其預期水平。WUE(WaterUsageEffectiveness):表征數(shù)據(jù)中心水利用效率的參設備消耗的總電能之比。3基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告二、冷板式液冷的典型項目架構(gòu)(一)冷板式液冷的設備構(gòu)成自然。典型的冷板式液冷設備結(jié)構(gòu)如下圖所示:圖1冷板式液冷結(jié)構(gòu)示意圖塔、閉式冷卻塔和干冷器等設備實現(xiàn),一般可提供30℃以內(nèi)的冷卻水。機械制冷系統(tǒng)包括風冷機組和水冷機組,可提供20℃以內(nèi)的冷卻水。體回路是指從冷量分配單元到機架,通過循環(huán)管路和設備連接,4基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告然后再通過循環(huán)管路返回冷量分配單元的設計。CDU控制等作用。來自二次側(cè)冷卻回路的熱量通過CDU的板式換熱器傳遞到一次側(cè)冷卻回路,最終排放到大氣中或被熱回收再利用。分液單元():將冷卻液分配到各個需要散熱設備的部單元,從而防止不同路徑的芯片散熱冷板出現(xiàn)欠流或者過流情況。(二)冷板式液冷的項目結(jié)構(gòu)和多個CDU成組運行,并采用N+1冗余設計,以確保在單個設備故障時仍能穩(wěn)定運行。圖2冷板式液冷項目示意圖在冷板式液冷項目中,冷板主要用于冷卻服務器的CPU、GPU,5基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告有精密空調(diào)設備,而且在設計上通常采用5:5至2:8的空調(diào)風冷與冷體系統(tǒng)的散熱需求。行。6基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告三、冷板式液冷的監(jiān)控架構(gòu)CDU重要的作用。套并行系統(tǒng):統(tǒng)或PLC量、壓力等關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)測與調(diào)節(jié)。常使用的監(jiān)控系統(tǒng)。圖3DCIM監(jiān)控架構(gòu)示意圖7基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告時,也會根據(jù)項目需求設計不同的架構(gòu)。效運營。在小型冷板式液冷項目中,例如單個包間級的冷板式液冷項目,機柜數(shù)量在幾個到幾十個的情況下,此類項目的運維目標相對簡單,外完成。8基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告四、冷板式液冷的自控系統(tǒng)(一)自控系統(tǒng)功能要求冷板式液冷項目的設備自控系統(tǒng),主要是指CDU和室外冷源的設備自控系統(tǒng),主要包含以下功能:關(guān)鍵部件的運行狀態(tài)等。(PID)等控制功能精確調(diào)節(jié)設備運行狀態(tài)。PLC數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài),并進行基本操作和參數(shù)調(diào)節(jié)??刂泼姘迳蠒尸F(xiàn)聲光告警。送數(shù)據(jù),同時也能接受遠程控制指令。下將就CDU自控系統(tǒng)和室外冷源控制系統(tǒng)提供一套監(jiān)控系統(tǒng)的標準方案建議。(二)自控系統(tǒng)在冷板式液冷系統(tǒng)中,CDU使用熱交換器連接一次側(cè)和二次側(cè)的量的有效轉(zhuǎn)移和管理。9基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告1.CDU主要部件以及監(jiān)控需求圖4CDU透視圖表1CDU主要部件及監(jiān)控要求10基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告部件監(jiān)控要求換熱器用途:一二次側(cè)液體熱交換的部件。監(jiān)控要求:溫度監(jiān)控、流量監(jiān)控、壓差監(jiān)控。循環(huán)泵控要求:運行狀態(tài)、轉(zhuǎn)速、流量監(jiān)控、壓力監(jiān)控。膨脹罐用途:吸收冷卻液體積變化,保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。監(jiān)控要求:液位監(jiān)控、壓力監(jiān)控。冷卻液儲液用途:存儲冷卻液,為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的液源。罐監(jiān)控要求:液位監(jiān)控。閥門用途:控制冷卻液的流動路徑和流量。監(jiān)控要求:位置監(jiān)控、流量監(jiān)控。過濾器用途:清除冷卻液中的雜質(zhì)。監(jiān)控要求:壓差監(jiān)控。電源模塊用途:為CDU以及相關(guān)的傳感器、控制器和執(zhí)行器等提供穩(wěn)定的電力供應。監(jiān)控。2.CDU傳感器部署為實現(xiàn)對以上CDU部件的監(jiān)測,需要合理部署傳感器,以實現(xiàn)可靠。CDU傳感器部署的總體要求:11基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告具有長時間工作穩(wěn)定、準確的特性,避免漂移現(xiàn)象。作。兼容性:傳感器應與CDU的控制系統(tǒng)兼容,能夠無縫集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。CDU傳感器部署的建議如下:圖5CDU傳感器部署示意圖表2CDU傳感器部署建議傳感器部署要求一次側(cè)溫度用途:測量一次側(cè)供液和回液溫度。傳感器110.2°C°C至150C12基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告之間;響應時間:1秒以內(nèi)。一次側(cè)壓力用途:測量一次側(cè)供液和回液壓力。(壓力傳感器建議傳感器安裝在溫度傳感器的上游)數(shù)量:一次側(cè)入口,1個;一次側(cè)出口,1個。0.5%FS0-10bar(0-145psi);響應時間:1秒以內(nèi)。一次側(cè)過濾用途:監(jiān)控過濾器兩端的壓力差。器前后壓力數(shù)量:過濾器前,1個,過濾器后,1個。傳感器一次側(cè)流量用途:測量一次側(cè)液體流速。傳感器數(shù)量:一次側(cè)入口或出口,1個。的1.5至2倍;響應時間:1秒以內(nèi);低壓降:傳感器在最大流量下產(chǎn)生的壓力損失應小于(滿量程);通道直徑:確保通道直徑大于或等于液體管路的直徑,推薦值一般為≥4mm。二次側(cè)溫度用途:測量二次側(cè)供液和回液溫度。傳感器11二次側(cè)壓力用途:測量二次側(cè)關(guān)鍵位置的液體壓力。傳感器數(shù)量:二次側(cè)入口,1個;二次側(cè)出口,1個。二次側(cè)過濾用途:監(jiān)控過濾器兩端的壓力差。器前后壓力數(shù)量:過濾器前,1個;過濾器后,1個。傳感器二次側(cè)流量用途:監(jiān)測冷媒在二次側(cè)的流動速度。13基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告?zhèn)鞲衅鲾?shù)量:二次側(cè)入口或出口,1個。水質(zhì)傳感器用途:監(jiān)測液體的化學特性,當前以乙二醇、丙二醇為典型的換熱液體為例。數(shù)量:二次側(cè)管道,傳感器1個,電導率傳感器1個。傳感器0.10-14pH間:30秒以內(nèi)。電導率傳感器測量精度:±1%讀數(shù)范圍內(nèi);測量范圍:0.1到20,000μ;響應時間:30秒以內(nèi)。濁度傳感器0.01NTU或讀數(shù)的±5%0-4000NTU;響應時間:10秒以內(nèi)。漏水監(jiān)測用途:監(jiān)控液體泄漏情況。至少1個,具體視管道復雜度而定。5ml10秒以內(nèi)。液位傳感器用途:監(jiān)控冷卻液的液位,防止液體過少或溢出。數(shù)量:儲液罐,至少1個。CDU,推薦浮球液位傳感器;在較大規(guī)模的CDU環(huán)境溫濕度用途:監(jiān)測環(huán)境濕度,防止冷凝水對設備影響。傳感器數(shù)量:機房內(nèi)、管道周邊。14基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告°C3%RH內(nèi);測量范圍:溫度在-40°C到+120°C,相對濕度在0%到100%RH;響應時間:溫度在10秒以內(nèi),濕度在20秒以內(nèi)。管道溫度傳用途:監(jiān)測外部管道內(nèi)的溫度。感器數(shù)量:若干。管道壓力度用途:監(jiān)測外部管道內(nèi)的壓力。傳感器數(shù)量:若干。3.CDU主要控制邏輯在CDU的自控系統(tǒng)中,通常是將二次側(cè)的供液溫度、壓差或流PLC安全的運行。表3CDU控制參數(shù)建議控制參數(shù)控制說明二次側(cè)供液適用場景溫度和性能??刂七壿?、實時監(jiān)測二次側(cè)冷媒的供液和回液溫度;2、通過控制系統(tǒng)設定二次側(cè)供液溫度目標,例如30°C,利用控制算法調(diào)節(jié)一次側(cè)閥開度;15基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告3、如果供液溫度高于設定值,增加調(diào)節(jié)閥的開度,可可使溫度上升。二次側(cè)壓差適用場景冷卻的長期穩(wěn)定運行環(huán)境等;一級側(cè)的壓差波動較大,需要二次側(cè)提供穩(wěn)定壓差??刂七壿?、實時監(jiān)測CDU二次側(cè)出入口的壓力,計算壓差;2、在控制系統(tǒng)中設定壓差目標,如0.5bar,利用PID控制算法調(diào)整循環(huán)泵的速度或調(diào)節(jié)閥的開度;3、當壓差大于設定值,循環(huán)泵轉(zhuǎn)速降低,當循環(huán)泵頻率降至最低壓差值仍大于設定值時,增大二次側(cè)閥開度為0是為了保證循環(huán)泵處于最佳的運行狀態(tài)。二次側(cè)流量適用場景備或區(qū)域的冷卻需求,動態(tài)調(diào)整流量分配??刂七壿?、實時監(jiān)測各個冷板或者整個支路的實際流量;2、在控制系統(tǒng)中設定適宜的流量目標,如50L/min,利用PID控制算法調(diào)整循環(huán)泵的速度或各支路的調(diào)節(jié)閥開度;16基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告3、如果實際流量低于設定值,通過加快循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速度,可降低流量。場景、系統(tǒng)設計和運行需求,對壓差控制或流量控制進行二選一。當然各廠家也可以針對一些復雜場景,設置綜合控制策略:時采用壓差控制。先級。例如,以壓差為優(yōu)先,流量作為輔助控制目標。階梯控制:分階段控制,通過主控從控實現(xiàn)多目標優(yōu)化。例如,在一級側(cè)有較大調(diào)節(jié)余地時,先控制壓差,再調(diào)整流量。4.CDU告警點在冷板式液冷系統(tǒng)的CDU中,為確保系統(tǒng)在發(fā)生異常情況時能夠及時發(fā)現(xiàn)并采取相應的措施,將典型故障和告警類別作為告警點。CDU系統(tǒng),確保系統(tǒng)在發(fā)生異常情況時能夠迅速響應和處理。17基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告表4CDU告警點位設置建議告警分類告警點部件故障部件告警,是針對CDU系統(tǒng)中關(guān)鍵部件的性能和運行狀態(tài)進行監(jiān)控,確保這些部件在正常工作范圍內(nèi)。1、循環(huán)泵/補液泵故障告警:循環(huán)泵變頻器故障、通故障(設備運行命令給出后未接受到運行反饋)。2、閥門故障告警:閥門卡死或無法正常開啟/關(guān)閉。3、換熱器/過濾器堵塞告警:壓差異常(前后壓差值超出設定范圍)。4異常掉電。傳感器故障傳感器故障告警,是針對CDU系統(tǒng)中各類傳感器的工作狀態(tài)進行監(jiān)控,確保數(shù)據(jù)采集的準確性和可靠性。1或者快速變化。2、傳感器故障/通信中斷:無法采集數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)錯誤。設備異常設備異常告警,是針對CDU系統(tǒng)整體運行的各項指標進行監(jiān)控,確保系統(tǒng)在臨界狀態(tài)或異常情況下,能夠及時觸發(fā)告警并采取措施。1部管道關(guān)鍵節(jié)點(如不利點)的壓力不足。2、系統(tǒng)流量異常:一二次側(cè)流量超出預設范圍。3、系統(tǒng)溫度異常:冷媒溫度過高或過低。18基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告4體泄漏或補液不足)。5、漏液告警:水浸開關(guān)漏液告警。5.CDU自控系統(tǒng)功能CDU控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。表5CDU自控系統(tǒng)功能建議交互功能功能要求狀態(tài)監(jiān)測在界面主頁顯示當前系統(tǒng)的各項關(guān)鍵參數(shù),如溫度、壓力、流量、液位等。以組態(tài)方式展示CDU器、閥門等的運行狀態(tài)。用不同顏色或圖標標識正常、異常和告警狀態(tài)??刂撇僮魈峁┍煤推渌P(guān)鍵設備的開/關(guān)控制按鈕。允許用戶改變溫度、壓力、流量等關(guān)鍵參數(shù)的設定值。告警管理彈出窗口或明顯標識顯示當前的故障和警告信息。記錄并展示歷史警報事件,方便回溯和分析。數(shù)據(jù)記錄以圖表形式顯示溫度、流量、壓力等參數(shù)的變化趨勢。允許導出歷史數(shù)據(jù),用于更詳盡的分析。維護提醒顯示維護預警,如過濾器更換、系統(tǒng)檢查等提醒。權(quán)限控制需要用戶登錄,確保系統(tǒng)操作的安全性。系統(tǒng)管理配置系統(tǒng)基礎設定,如控制邏輯、系統(tǒng)參數(shù)等。19基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告提供系統(tǒng)時間設定和同步功能;提供網(wǎng)絡配置界面,允許用戶設置系統(tǒng)的地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)和DNS。操作日志支持日志導出和查詢,使管理和審計更方便。圖6CDU監(jiān)控界面示例一圖7CDU監(jiān)控界面示例二20基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告6.CDU自控系統(tǒng)對外通信上層監(jiān)控系統(tǒng)需要采集CDU的實時數(shù)據(jù),如溫度、壓力、流量等,也需要遠程設置CDU的工作參數(shù),如泵啟動/停止、溫度設定值外部設備和上層監(jiān)控系統(tǒng)高效、可靠地通信的關(guān)鍵因素。在通信接口方面,RS-485口。在使用RS-485接口時,需要部署采集器,將CDU數(shù)據(jù)集中采集通過以太網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控服務器,實現(xiàn)快速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。按目前的監(jiān)控技術(shù)發(fā)展,在CDU對外通信的接口層面采用以太網(wǎng)接口是更為適用的方案。表6RS-485對比以太網(wǎng)通信接口RS-485以太網(wǎng)接口(網(wǎng)口)標準是一種用于多點以太網(wǎng)接口是用于有線局域LANIEEE(電子工業(yè)聯(lián)盟)制802.3標準定義,它是目前最廣泛使用的計算機網(wǎng)絡技術(shù)化和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。之一。抗擾能力高,適用于工業(yè)環(huán)境需要網(wǎng)絡防護設備傳輸距離長達1200米通常為100擴展傳輸速率9600至115200波特高,10Mbps至1Gbps成本較低較高多點通信支持32個設備需通過網(wǎng)絡設備實現(xiàn)多設備21基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告通信配置難度配置復雜遠程訪問不支持支持,適合遠程監(jiān)控和管理標準化全球標準,全面支持鏈路層)協(xié)議在通信協(xié)議格式方面,Modbus和SNMP是主流的兩種格式。在當今的監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢下,建議CDU自控系統(tǒng)同時支持Modbus和SNMP不同的上層監(jiān)控系統(tǒng)需求。表7Modbus對比SNMP協(xié)議特性ModbusSNMP基本原理Modbus協(xié)議是一種主/從SNMPMIB)/服務器(Client/Server)通過代理(Agent)和管理系架構(gòu)的通信協(xié)議,允許一統(tǒng)(Manager)之間的通信,個主設備與多個從設備之實現(xiàn)對設備的狀態(tài)監(jiān)控和控間進行數(shù)據(jù)交換。常用數(shù)制。SNMP使用UDP協(xié)議傳輸據(jù)格式是16位的寄存器和離散的輸入/較低的通信開銷。就是線圈)。開放性和開放的工業(yè)標準,易于實標準化現(xiàn)廣泛支持簡單易用協(xié)議結(jié)構(gòu)簡單,易于開發(fā)復雜度高,涉及MIB文件,22基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告和調(diào)試多種操作類型傳輸層支支持多種傳輸方式(基于通信,適合分布持)式網(wǎng)絡適用性適合局部工業(yè)網(wǎng)絡,成本適合大規(guī)模網(wǎng)絡管理和遠程效益高監(jiān)控安全功能基本的安全功能,需要外SNMPv1/v2c安全性較弱,部保護SNMPv3較好數(shù)據(jù)類型支持的數(shù)據(jù)類型有限支持復雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和多個數(shù)據(jù)類型主動告警不具備主動告警功能支持機制,具備主動告警功能實現(xiàn)成本較低成本較高(三)室外冷源自控系統(tǒng)1.室外冷源方案用性,因此在設計和選型上有多種多樣的方案。表8常見的室外冷源方案室外冷源方案介紹方案23基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告冷卻塔+循適用范圍環(huán)泵氣溫低,全年可用自然冷源,水資源豐富。制冷原理垢的維護。干冷器+循適用范圍環(huán)泵氣溫低,全年可用自然冷源,水資源匱乏。制冷原理能力。水冷機組+適用范圍冷卻塔+板氣溫高,需要機械制冷補冷,水資源豐富。換+循環(huán)泵制冷原理24基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告高。風冷機組+適用范圍循環(huán)泵氣溫高,需要機械制冷補冷,水資源匱乏。制冷原理蒸發(fā)的循環(huán)過程,從而吸收和排放熱量。不依賴水源,適用于缺水地區(qū)。監(jiān)控系統(tǒng)進行管理,因此在此不再詳述。方案也是冷板式液冷項目當中更為常見的。自控系統(tǒng)進行集中監(jiān)控,因此以下將這一類的一次側(cè)設備自控系統(tǒng),統(tǒng)稱為室外冷源自控系統(tǒng),詳細闡述監(jiān)控方案。2.室外冷源主要部件以及監(jiān)控要求統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、補液系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)組成。25基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告表9室外冷源主要部件及監(jiān)控要求部件監(jiān)控要求換熱器用途:負責將冷卻液中的熱量傳遞給周圍的空氣。監(jiān)控要求:溫度監(jiān)控、壓差監(jiān)控。風機用途:加速空氣流動,加速散熱。監(jiān)控要求:啟停狀態(tài)、轉(zhuǎn)速。循環(huán)泵用途:維持冷卻液的流動,提供所需的流量和壓力。監(jiān)控要求:溫度監(jiān)控、流量監(jiān)控、壓力監(jiān)控、啟停狀態(tài)、轉(zhuǎn)速。補液泵維持在設計的穩(wěn)定范圍內(nèi)。監(jiān)控要求:啟停狀態(tài)、轉(zhuǎn)速。加藥裝置用途:維持冷卻液的水質(zhì)。監(jiān)測要求:值、電導率。噴淋泵用途:噴淋泵負責將水從儲水罐或直接從水源泵至噴嘴,提供所需的水壓,使水能夠均勻地噴灑到換熱器的表面。監(jiān)測要求:啟停狀態(tài)、轉(zhuǎn)速。儲液罐儲液罐中補充冷卻液。監(jiān)測要求:液位監(jiān)控。閥門用途:控制冷卻液的流動路徑和流量。監(jiān)測要求:位置監(jiān)控、操作狀態(tài)監(jiān)控、流量監(jiān)控。26基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告電源模塊提供穩(wěn)定的電力供應??亍?.室外冷源傳感器部署部署相對簡單。圖8室外冷源傳感器部署示意圖表10室外冷源傳感器部署建議傳感器傳感器要求供回液溫度用途:測量側(cè)供液和回液溫度。傳感器數(shù)量:入口,至少1個;出口,至少1個。0.2°C-40C至150°C之間;響應時間:1秒以內(nèi)。27基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告供回液壓力用途:測量供液和回液壓力。傳感器數(shù)量:入口,1個;出口,1個。0-10(0-145);響應時間:1秒以內(nèi)。流量傳感器用途:測量液體流速。數(shù)量:入口或出口,1個。測量精度:±2%讀數(shù)范圍內(nèi);測量范圍:預期最大流量的1.5至21器在最大流量下產(chǎn)生的壓力損失應小于1%FS(滿量程);通道直徑:確保通道直徑大于或等于液體管路的直徑,推薦值一般為≥4mm。水質(zhì)傳感器用途:監(jiān)測液體的化學特性。數(shù)量:一次側(cè)管道,傳感器1個,電導率傳感器1個。傳感器測量精度:±0.1pH以內(nèi);測量范圍:0-14pH;響應時間:30秒以內(nèi)。電導率傳感器0.1μ到20,000μ;響應時間:30秒以內(nèi)。液位傳感器用途:監(jiān)控冷卻液儲液罐的液位,防止液體過少或溢出。數(shù)量:儲液罐內(nèi),至少1個。類型:在小型儲液罐,推薦浮球液位傳感器;在較大28基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告規(guī)模儲液罐,推薦超聲波液位傳感器,或電容式液位傳感器。環(huán)境溫濕度用途:實時監(jiān)測周圍空氣的溫度和濕度。傳感器數(shù)量:進氣口附近,1個。測量精度:溫度在±°C范圍內(nèi),相對濕度在±3%RH內(nèi);測量范圍:溫度在-40°C到+120°C,相對濕度在0%到100%RH;響應時間:溫度在10秒以內(nèi),濕度在20秒以內(nèi)。管道溫度傳用途:監(jiān)測外部管道內(nèi)的溫度。感器數(shù)量:若干。管道壓力度用途:監(jiān)測外部管道內(nèi)的壓力。傳感器數(shù)量:若干。4.室外冷源主要控制邏輯在室外冷源的自動控制系統(tǒng)中,控制邏輯主要圍繞循環(huán)泵控制、液溫度設定和供回液壓差設定。表11室外冷源控制參數(shù)建議控制參數(shù)控制說明供液溫度適用場景環(huán)境溫度波動較大的場景,通過精準的溫度控制確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行??刂七壿?9基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告、實時監(jiān)測冷卻液的供液溫度;30°用控制算法,調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速或噴淋系統(tǒng)的噴霧量。速度;當供液溫度偏低時,降低風機轉(zhuǎn)速,或降低循環(huán)泵速度;步降低供液溫度。回液溫度適用場景負載裝置需要高效散熱的情況,例如高性能計算環(huán)境??刂七壿?、實時監(jiān)測冷卻液的回液溫度;35°用控制算法,調(diào)節(jié)風扇的轉(zhuǎn)速或循環(huán)泵的速度。速度;度。供回液壓適用場景差系統(tǒng)負載動態(tài)變化較大,通過供回液壓差控制,實時調(diào)整泵速和閥門狀態(tài),確保系統(tǒng)高效運行??刂七壿?、實時監(jiān)測室外冷源出口和入口的壓力,計算壓差;2、在控制系統(tǒng)中設定適宜的壓差目標,如0.5bar,利30基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告用控制算法調(diào)整循環(huán)泵的速度或調(diào)節(jié)閥的開度;整閥門開度增加流量,可增加壓差;閥門開度,可降低壓差。征,進行三選二控制,舍棄一個目標作為自由變量。5.室外冷源告警點實時傳輸至上層管理系統(tǒng)。表12室外冷源告警設置建議告警分類典型告警點部件故障1、風機/循環(huán)泵/噴淋泵/補液泵故障告警或水泵速度無法調(diào)節(jié),從而影響冷卻效果。之間的通信中斷,應立即報警。31基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告正常啟動,應觸發(fā)啟動故障告警。態(tài)異?;蛐阅芟陆档那闆r。2、電源故障即報警。穩(wěn)定運行,應設置相應的電壓異常告警。傳感器故障1、傳感器異常告警讀數(shù)異常,長期保持某一固定值或者快速變化2、傳感器故障/通信中斷無法采集數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)錯誤設備異常1、系統(tǒng)壓差異常測到干冷器的冷卻介質(zhì)進出口壓力超出正常操作塞或泵功能異常導致。2、系統(tǒng)流量異常應自動告警,指示可能存在泵效率問題或管路泄漏。3、系統(tǒng)溫度異常溫度可能會導致介質(zhì)凝固問題。4、系統(tǒng)液位異常32基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告如果干冷器的儲液箱液位低于或高于正常水位線,可能是由于控制系統(tǒng)故障導致補液過多。5、水質(zhì)異常告警濃度過高或過低,需調(diào)整水處理設施或更換循環(huán)水。值過高可能導致結(jié)垢問題。維持適宜的范圍對預防這些問題至關(guān)重要。6.室外冷源自控系統(tǒng)功能在系統(tǒng)交互層面,室外冷源自控系統(tǒng)與CDU自控系統(tǒng)的要求是一致的,請參考上方的“CDU自控系統(tǒng)功能”,不再贅述。33基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告五、冷板式液冷的群控系統(tǒng)目,室外冷源和CDU可能采用N+1及以上冗余結(jié)構(gòu)設計,這就需要使用群控系統(tǒng)來管理。(一)群控應用場景圖9冷板式液冷設備并機示意圖CDU控系統(tǒng)需要滿足的場景如下:并機組網(wǎng):多臺CDU/室外冷源可以并聯(lián)運行,通過群控系統(tǒng)協(xié)性。熱備功能:在某個CDU/室外冷源出現(xiàn)故障時,熱備系統(tǒng)可以立即接管其工作,確保冷卻任務不中斷。34基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告?zhèn)€CDU/室外冷源的運行狀態(tài),優(yōu)化能源使用,降低運行成本。主備配置:群控系統(tǒng)支持主備配置,可以指定主系統(tǒng)和備系統(tǒng),輪詢機制:通過輪詢機制,群控系統(tǒng)可以均衡各個CDU/室外冷余和控制冗余,確保系統(tǒng)在各種故障情況下仍能穩(wěn)定運行。換,將故障系統(tǒng)的任務轉(zhuǎn)移到正常運行的設備上。(二)群控系統(tǒng)的實現(xiàn)定、數(shù)據(jù)采集和指令下發(fā)以及適當?shù)膽碧幹梅桨???刂浦鳈C的設定下的某臺室外冷源或CDU來承擔。群控主機不斷從CDU和室外冷源收集實時參數(shù)數(shù)據(jù),如設備運群控主機連接,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性。群控主機使用先進的控制算法(如機器學習和數(shù)據(jù)驅(qū)動優(yōu)化模35基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告穩(wěn)定性。指令下達與執(zhí)行確、高效,并具備良好的反饋機制以保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。a、指令的生成與下達自動由系統(tǒng)推薦的最優(yōu)設置。制指令以適應這些變化。指令下達:經(jīng)過計算和驗證的控制指令被發(fā)送到特定設備,如CDU絡線路發(fā)送這些指令。b、設備的響應與執(zhí)行狀態(tài)如改變流速或轉(zhuǎn)速等。設備控制應有足夠的精確性和反應速度,以準確響應控制指令。參數(shù),確保操作在安全和預定的范圍內(nèi)進行。、反饋與閉環(huán)控制信息。36基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告閉環(huán)控制。d、用戶界面與監(jiān)控:件日志。結(jié)果,供未來審計和性能評估使用。適當?shù)膽碧幹梅桨甘侨嚎叵到y(tǒng)需要完善的各項應急處置措施:a、手動干預流程快速切換模式:確保操作人員可以迅速接入系統(tǒng)進行手動干預。復位或切換至備份系統(tǒng)的選項。保操作人員在緊急情況下可以快速準確地采取行動。b、啟動本地控制冷卻系統(tǒng)以保持在安全溫度范圍內(nèi)。件下自行解決簡易的技術(shù)故障,減輕對于即時人工干預的依賴。37基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告、控制參數(shù)范圍限制參數(shù)的安全范圍,增強系統(tǒng)適應性和抗干擾能力。警報,并在可能的情況下自行調(diào)整或等待人工確認。d、異常監(jiān)測與反饋機制析執(zhí)行錯誤或異常狀態(tài)的原因,提供可能的解決方案或修復建議。并自動隔離故障部分,防止錯誤擴散。(三)群控應用方案示例方案一:大型數(shù)據(jù)中心應用方案項目背景:某大型數(shù)據(jù)中心計劃采用冷板式液冷系統(tǒng)來冷卻其高密度的CDU性較高。需要群控系統(tǒng)完成以下操作:通過群控主機協(xié)調(diào)多個冷板和CDU的運行,避免了某些冷板過載而其他冷板閑置的情況;板的冷卻能力,而在低負載時段則降低冷卻能力,以節(jié)約能源;在某個CDU發(fā)生故障時,群控系統(tǒng)迅速切換到備用CDU,保證38基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告冷卻效果不受影響。群控預期效果:提高冷卻效率,降低能耗;增強系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性;實現(xiàn)智能化管理,減少人工干預。方案二:中型企業(yè)應用方案項目背景:每個冷板和CDU都配備獨立的控制單元,能夠根據(jù)預設的參數(shù)CDU會自動增加水泵流速,以提高冷卻效果。維人員可以通過遠程系統(tǒng)手動調(diào)整冷卻參數(shù),確保設備正常運行。在夜間低負載時段,系統(tǒng)自動降低冷卻能力,減少能源消耗。群控預期效果:·滿足中型企業(yè)的數(shù)據(jù)中心冷卻需求;·降低運維成本,提高冷卻效率;·實現(xiàn)基礎的智能化管理。39基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告六、冷板式液冷的運維監(jiān)控系統(tǒng)CDUDCIM系統(tǒng)。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要負責對冷板式液冷設備以及周邊配套設備的數(shù)據(jù)采集和告警監(jiān)控。DCIM系統(tǒng),則往往是動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的再上一層監(jiān)控系統(tǒng),用于全面整合和管理數(shù)據(jù)中心的各個方面,包括電力、備數(shù)據(jù)分析功能,有助于資源優(yōu)化和提高運營效率。DCIM系統(tǒng)之間的界限變得越來越模糊。在適當?shù)膱鼍跋拢鼈兛梢訢CIM系統(tǒng)的功能。以下將以DCIM維監(jiān)控系統(tǒng)應當具備的監(jiān)控功能。40基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告(一)DCIM系統(tǒng)的監(jiān)控范圍中直接相關(guān)的空調(diào)末端和配電末端設備,不做深入展開。表13DCIM監(jiān)控范圍以及要求設備監(jiān)控要求CDU用途:冷板式液冷系統(tǒng)的核心設備,負責一二次側(cè)的熱交換。室外冷源環(huán)境中。精密空調(diào)板式液冷服務器的內(nèi)存、主板等周邊設備降溫。恒濕機要求。監(jiān)控要求:采集測點數(shù)據(jù),監(jiān)控告警。溫濕度傳用途:實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心內(nèi)的溫度和濕度水平。感器監(jiān)控要求:采集測點數(shù)據(jù),監(jiān)控告警。漏水繩用途:監(jiān)測機房內(nèi)的漏水情況,及時檢測到漏水發(fā)生。監(jiān)控要求:采集測點數(shù)據(jù),監(jiān)控告警。41基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告列頭柜用途:給機柜配電。監(jiān)控要求:采集測點數(shù)據(jù),監(jiān)控告警。配電柜CDU電。監(jiān)控要求:采集測點數(shù)據(jù),監(jiān)控告警。(二)DCIM數(shù)據(jù)采集、處理和存儲在DCIMDCIM的標準方案進行處理,以下是DCIM系統(tǒng)中的方案概要介紹。數(shù)據(jù)采集采集方式:DCIM系統(tǒng)應支持Modbus和SNMP等標準通信協(xié)議3秒對于CDU為每5秒一次。于設備廠家提供的其他點位,也可以作為非標點位進行管理。數(shù)據(jù)存儲存儲策略:對模擬量采用周期存儲,每1分鐘或每10秒一次;據(jù)存儲粒度,甚至進行全量存儲以便事后分析。存儲時長:歷史數(shù)據(jù)應至少保留5年,以支持長期的數(shù)據(jù)回溯。數(shù)據(jù)處理42基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告實時計算:DCIM系統(tǒng)應具備實時處理數(shù)據(jù)的能力,進行求和、平均、差值等基礎運算。耗、溫度趨勢等,以支持決策制定。(三)冷板式液冷的監(jiān)控視圖對于冷板式液冷項目,DCIM監(jiān)控視圖在確保系統(tǒng)高效和穩(wěn)定運控視圖的詳述:1.空間設備布局圖空間視圖快速判斷出可能的問題點??臻g視圖的制作要求:使用組態(tài)類工具繪制空間視圖按2D2.5D或3D裝位置及管道布置。整體性。對于遠離液冷房間的冷源,單獨繪制室外冷源的空間視圖,同時在房間視圖中標注連接點和方向,以便快速定位。圖元要求核心設備如CDU43基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告反映設備的實時狀態(tài)。人員注意。狀態(tài)。用戶可點擊設備圖元,彈出窗口或側(cè)邊欄展示設備的詳細數(shù)據(jù)。整體運行指標展示功率、CDU免遮擋核心設備或關(guān)鍵通道。用戶友好界面確保界面清晰簡潔,不顯得凌亂。到細節(jié)視圖。2.液冷系統(tǒng)圖CDU斷具有關(guān)鍵作用,確保冷卻系統(tǒng)能夠連續(xù)無間斷地運行。44基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告圖10冷板式液冷系統(tǒng)圖液冷系統(tǒng)圖的制作要求:使用組態(tài)類工具繪制液冷系統(tǒng)圖將存在相關(guān)影響關(guān)系的多組冷板式液冷系統(tǒng)整合成一個整體的液冷系統(tǒng)圖。準確繪制出室外冷源、、環(huán)網(wǎng)管道的連接關(guān)系。標示出室外冷源的風機和循環(huán)泵的運行狀態(tài);標示出CDU中的循環(huán)泵的運行狀態(tài),確保圖元動態(tài)反映實際情況。用不同顏色區(qū)分各環(huán)網(wǎng),以便于直觀了解流向和結(jié)構(gòu)。示(如顏色變化、閃爍等)。使用組態(tài)類工具或H5網(wǎng)頁繪制液冷參數(shù)總覽視圖45基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告的液冷系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)。這里需要展示:液冷系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù),如溫度、壓力、流量等;發(fā)現(xiàn)異常和進行故障診斷。確認彈窗和權(quán)限驗證,確保每次遠程控制操作都記錄在案。3.液冷設備運行圖在DCIM統(tǒng)核心設備如CDU和室外冷源設備的直觀監(jiān)控方案。這種運行圖不使設施管理人員能夠及時識別和解決任何潛在問題。為了確保運維人員可以輕松理解運行圖中的信息并迅速采取行作效率,尤其是在緊急情況下,能夠迅速和準確地做出響應。46基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告圖11冷板式液冷設備運行圖對于大型項目,由于設備數(shù)量眾多,應采用模塊化的繪制方法,控。且可以在單一界面上實現(xiàn)快速的狀態(tài)檢查和問題診斷。(四)冷板式液冷的容量和能效分析功能DCIM系統(tǒng)應當為冷板式液冷項目提供容量管理和能效分析功能,維人員優(yōu)化冷板式液冷性能。1.容量管理針對冷板式液冷項目,推薦的容量管理包含以下頁面:47基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告總?cè)萘渴褂脠蟊眄撁孢\維人員快速了解資源利用情況。頁面內(nèi)容:總負載、總制冷能力、冷量使用比例、冷量供需比。示冷量供需比的歷史數(shù)據(jù)趨勢。設備容量使用報表頁面詳細使用數(shù)據(jù),幫助識別高負載設備和潛在容量瓶頸。值)。備的負載與最大負載對比。冷量分配報表頁面分配情況,優(yōu)化冷卻資源配置。含冷板系統(tǒng)的冷量和精密空調(diào)的冷量對比)冷量在不同設備間的分配比例。容量趨勢和預測報表頁面48基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告提前規(guī)劃和決策。頁面內(nèi)容:歷史容量數(shù)據(jù)、趨勢分析、預測數(shù)據(jù)。可視化:用折線圖展示歷史容量使用情況和未來容量需求預測,用散點圖或回歸分析圖展示容量使用趨勢。2.能效管理針對冷板式液冷項目,推薦的能效管理包含以下頁面:綜合能效報表頁面功能描述:展示冷板液冷系統(tǒng)的綜合能效,包括PUE、CLF等指標及其歷史趨勢。頁面內(nèi)容:關(guān)鍵能效指標(PUE、CLF的實時和歷史數(shù)據(jù))、冷量供需比(空調(diào)冷量和CDU提供的冷量之和,與設備的功率進行比較)、風液供冷比(精密空調(diào)供冷與冷板供冷的比例)。示能耗分布情況。設備能耗詳細報表頁面高能耗設備。據(jù)(精密空調(diào)的風機轉(zhuǎn)速、送回風溫差,風機轉(zhuǎn)速,水泵轉(zhuǎn)速)。展示能耗趨勢。49基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告七、冷板式液冷的智能監(jiān)控功能(一)基于動態(tài)基線的設備故障預警雜。如果僅依賴傳統(tǒng)的閾值告警系統(tǒng),往往會導致告警滯后。然而,動態(tài)基線是通過時間序列預測算法,對關(guān)鍵測點構(gòu)建動態(tài)基線閾區(qū)間,從而判斷系統(tǒng)是否存在異常。例如,LSTM可以捕捉數(shù)據(jù)中的ARIMA則通過自回歸據(jù)超出預測的正常運行范圍時,系統(tǒng)將自動觸發(fā)報警。50基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告圖12動態(tài)基線預警示意圖較簡單,不需要人工設置閾值,算法能夠結(jié)合長期和短期歷史數(shù)據(jù),相比靜態(tài)閾值告警更靈敏,可以提前發(fā)現(xiàn)問題。CDU線預警,當測點值超出日常的波動區(qū)間后,即可觸發(fā)預警。51基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告升場景快30秒至3分鐘發(fā)出預警信息,在液體溫升場景可以快2-5分鐘。識別短時間內(nèi)的異常劇烈波動。(二)冷板式液冷項目的數(shù)據(jù)治理點校驗和跨設備的數(shù)據(jù)校驗。單測點的工作區(qū)間校驗在冷板式液冷系統(tǒng)中,每類設備測點都可以定義出其工作區(qū)間,為是異?;驘o效數(shù)據(jù)進行剔除,避免影響設備控制或設備告警功能。CDU100C設備內(nèi)測點數(shù)據(jù)校驗CDU和分析,可以判斷測點數(shù)據(jù)是否合理。多設備數(shù)據(jù)的相互校驗52基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告多設備相互驗證數(shù)據(jù)準確性。例如,室外冷源的供液溫度和CDU的物理機理模型,通過仿真數(shù)據(jù)對實際監(jiān)控數(shù)據(jù)進行校驗。(三)冷板式液冷系統(tǒng)的物理機理建模冷板式液冷的物理機理建模是對其熱力學和流體力學行為進行系統(tǒng)動力學特性等。冷板式液冷的物理模型可以應用于自控系統(tǒng)和群控系統(tǒng)中,為PID略的制定,為液冷系統(tǒng)的全生命周期管理提供有力支持。液冷系統(tǒng)的建模主要通過以下步驟實現(xiàn):布、優(yōu)化冷卻效率等。度、粘度、比熱容等)、管道幾何尺寸、熱源位置和功率等??诹魉佟囟?,出口壓力等。數(shù)值求解:選擇合適的數(shù)值方法(如有限元法、有限差分法等)53基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告(如、Fluent等)。型的精度和魯棒性。(四)基于大模型的故障智能診斷依賴負載,如何快速準確進行故障診斷,及時止損?;癁榘虢Y(jié)構(gòu)化/結(jié)構(gòu)化語言形式,通過大模型的診斷和推理,有效減少中間信息處理的時間,提升運維處理人效。用不同的知識系統(tǒng)進行綜合判斷。共建語料,進行精調(diào)和上下文學習,提升診斷有效率。進行合理推理跟發(fā)現(xiàn)。圖13大模型故障智能診斷流程對故障的智能診斷階段:/54基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告關(guān)性分析;故障學習:通過輸出的設備運行規(guī)律,相關(guān)性信息,抽數(shù)據(jù)庫和圖數(shù)據(jù)庫中;半結(jié)構(gòu)化/找到與故障最接近的N根因信息;推理能力進行故障診斷。(五)引入服務器監(jiān)控數(shù)據(jù)在冷板式液冷項目當中,部署傳感器在機柜層面面臨諸多挑戰(zhàn),供液給服務器的溫度、壓力等關(guān)鍵參數(shù)變得更加復雜和困難。然而,通過服務器BMC,可以直接監(jiān)測服務器的內(nèi)部溫度和負載情況,實現(xiàn)間接的環(huán)境監(jiān)控和動態(tài)調(diào)整。BMC是一種專為服務器和高性能計算系統(tǒng)設計的嵌入式微控制器。BMC通過專用的獨立網(wǎng)絡端口或共享網(wǎng)絡端口與外部通信。BMC能夠?qū)崟r監(jiān)測服務器的各種硬件狀態(tài),包括溫度、風扇速度、電壓、功耗等。服務器數(shù)據(jù)的用途在冷板式液冷項目中,利用BMC采集到服務器數(shù)據(jù)后,對服務器溫度和負載進行分析,可以為冷板式液冷系統(tǒng)的控制提供幫助。55基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告充足的冷卻能力,而在負載較低時節(jié)約能源,從而優(yōu)化系統(tǒng)能效。斷。命。高冷卻系統(tǒng)的整體效率。冷卻或服務器運行問題,通過BMC提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速故用性。無法直接獲取服務器數(shù)據(jù)時的替代方案由于BMC具備重啟服務器等敏感操作功能,服務器運營商在開放BMC數(shù)據(jù)時可能會有所顧慮,而不愿將這些服務器數(shù)據(jù)直接提供給冷板式液冷監(jiān)控系統(tǒng)。為了應對服務器運營商不愿提供直接BMC數(shù)據(jù)的情況,冷板式56基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告態(tài),例如溫度和功率消耗等。統(tǒng)的運行參數(shù),確保系統(tǒng)在高效散熱的同時保持穩(wěn)定運行??傊词箾]有直接獲取BMC數(shù)據(jù),也能通過這種方法有效監(jiān)控和優(yōu)化液冷系統(tǒng),提高其整體效率和可靠性。57基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告八、標準點位建議為了實現(xiàn)對冷板式液冷系統(tǒng)的CDU進行有效的監(jiān)控和管理,制計。本報告提供了一份結(jié)合典型的CDU部件和傳感器部署方案的標準點位設計示例。(一)標準點位建議測點分類測點名稱測點類型讀寫單位數(shù)值精度有效值范圍運行參數(shù)一次側(cè)入口溫度模擬量℃0.10~80一次側(cè)出口溫度模擬量℃0.10~80一次側(cè)入口壓力模擬量bar0.010~5一次側(cè)出口壓力模擬量bar0.010~5一次側(cè)板換入口壓模擬量bar0.010~5力一次側(cè)板換出口壓模擬量bar0.010~5力一次側(cè)過濾器入口模擬量bar0.010~5一次側(cè)過濾器出口模擬量bar0.010~5一次側(cè)閥開度模擬量%0.10~100一次側(cè)流量模擬量L/min0.1按需而定二次側(cè)入口溫度模擬量℃0.10~80二次側(cè)出口溫度模擬量℃0.10~80二次側(cè)入口壓力模擬量bar0.010~5二次側(cè)出口壓力模擬量bar0.010~558基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告二次側(cè)泵入口壓力模擬量bar0.010~5二次側(cè)泵出口壓力模擬量bar0.010~5二次側(cè)過濾器入口模擬量bar0.010~5二次側(cè)過濾器出口模擬量bar0.010~5二次側(cè)閥開度模擬量%0.10~100二次側(cè)流量模擬量L/min0.1按需而定循環(huán)泵轉(zhuǎn)速模擬量%0.10~100水箱液位高度模擬量cm10~200電導率模擬量us/cm0.10~20000PH值模擬量0.010~7室內(nèi)濕度模擬量%RH0.10~100室內(nèi)溫度模擬量℃0.1-30~50室內(nèi)露點溫度模擬量℃0.1-30~50管道溫度模擬量℃0.10~80管道壓力模擬量bar0.010~5運行狀態(tài)開關(guān)機狀態(tài)狀態(tài)量本地/遠程狀態(tài)量循環(huán)泵運行狀態(tài)狀態(tài)量循環(huán)泵手自動狀態(tài)狀態(tài)量補液泵運行狀態(tài)狀態(tài)量補液泵手自動狀態(tài)狀態(tài)量一次側(cè)閥手自動狀狀態(tài)量態(tài)二次側(cè)閥手自動狀狀態(tài)量態(tài)設備故障機組告警狀態(tài)狀態(tài)量儲液箱低液位狀態(tài)量儲液箱高液位狀態(tài)量漏液狀態(tài)狀態(tài)量59基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告液一次側(cè)過濾器堵塞狀態(tài)量一次側(cè)板換堵塞告狀態(tài)量警二次側(cè)過濾器堵塞狀態(tài)量一次側(cè)入口溫度過狀態(tài)量高一次側(cè)入口溫度過狀態(tài)量低二次側(cè)出口溫度過狀態(tài)量高二次側(cè)出口溫度過狀態(tài)量低一次側(cè)入口壓力過狀態(tài)量高一次側(cè)入口壓力過狀態(tài)量低二次側(cè)泵入口壓力狀態(tài)量二次側(cè)泵入口壓力狀態(tài)量二次側(cè)進出口壓差狀態(tài)量二次側(cè)進出口壓差狀態(tài)量一次側(cè)流量不足狀態(tài)量二次側(cè)流量不足狀態(tài)量二次側(cè)泵出口壓力狀態(tài)量電源故障告警狀態(tài)量60基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告變頻器故障狀態(tài)量一次側(cè)閥故障狀態(tài)量二次側(cè)閥故障狀態(tài)量傳感器一次側(cè)入口溫度傳狀態(tài)量感器故障一次側(cè)出口溫度傳狀態(tài)量感器故障一次側(cè)入口壓力傳狀態(tài)量感器故障一次側(cè)出口壓力傳狀態(tài)量感器故障一次側(cè)板換入口壓狀態(tài)量力傳感器故障一次側(cè)板換出口壓狀態(tài)量力傳感器故障一次側(cè)過濾器入口狀態(tài)量壓力傳感器故障一次側(cè)過濾器出口狀態(tài)量壓力傳感器故障一次側(cè)流量計傳感狀態(tài)量器故障二次側(cè)入口溫度傳狀態(tài)量感器故障二次側(cè)出口溫度傳狀態(tài)量感器故障二次側(cè)入口壓力傳狀態(tài)量感器故障二次側(cè)出口壓力傳狀態(tài)量感器故障二次側(cè)泵入口壓力狀態(tài)量傳感器故障二次側(cè)泵出口壓力狀態(tài)量61基于冷板式液冷的智能監(jiān)控技術(shù)報告?zhèn)鞲衅鞴收隙蝹?cè)流量計傳感狀態(tài)量器故障
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