数据中心的控制方法、装置和系统与流程

本发明涉及数据中心控制领域，特别是涉及一种数据中心的控制方法、装置和系统。

背景技术：

数据中心是推进新一代信息技术产业发展的关键资源，同时，云计算、物联网、电信重组、三网融合和基于移动互联网的应用发展迅速，SNS(社交网络服务，Social Network Site)、电子商务、视频等业务的大规模增加给数据中心带来了持续的需求。随着信息化社会的快速推进，以及云计算、物联网等产业的崛起，数据中心作为终端海量数据的承载与传输实体，每年的投资增速日益加快，需要节能改造的数据中心日益增多。据了解，2015年，中国数据中心节能改造规模在30亿元人民币左右，但是未来三年，节能改造的规模快速增长，预计2018年将增长到85亿元人民币。因此，如何在保证数据中心设备安全稳定运行的同时有效节约数据中心在运营期间的电力成本是建设绿色节能数据中心的关键。

技术实现要素：

基于此，为了使数据中心的控制更加节能，提供一种数据中心的控制方法、装置和系统。

一种数据中心的控制方法，包括：获取数据中心的运行数据，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；检测预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件，若是，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制；其中，每条控制条件下均包含有反馈类型，所述反馈类型为高效模式、普通模式或忽略模式。

一种数据中心的控制装置，包括：数据获取模块、模式匹配模块和控制方案选择模块；数据获取模块，用于获取数据中心的运行数据，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；模式匹配模块，用于利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；控制方案选择模块，用于检测预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件，若是，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制；其中，每条控制条件下均包含有反馈类型，所述反馈类型为高效模式、普通模式或忽略模式。

一种数据中心的控制系统，包括：传感器以及与传感器连接的服务器；传感器，获取数据中心的运行数据，并将所述运行数据发送到服务器；所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；服务器，用于利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；检测预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件，若是，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制；其中，每条控制条件下均包含有反馈类型，所述反馈类型为高效模式、普通模式或忽略模式。

上述方案的有益效果：利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；并根据预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件选择高效模式、普通模式或忽略模式，在保证数据中心设备安全稳定运行的同时对数据中心执行节能控制。

附图说明

图1为一实施例的数据中心的控制方法的示意性流程图；

图2为另一实施例的数据中心的控制方法的示意性流程图；

图3为另一实施例的数据中心的控制方法的示意性流程图；

图4为一实施例的数据中心的控制方法的示意性结构图；

图5为一实施例的数据中心的控制装置的示意性结构图；

图6为一实施例的数据中心的控制系统的示意性结构图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

图1为一实施例的数据中心的控制方法的示意性流程图。如图1所示，一种数据中心的控制方法，包括：

S101，获取数据中心的运行数据，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；

在本实施例，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种，可以是环境数据、监控数据、能耗数据中任意一种，也可以是环境数据、监控数据、能耗数据中的任意两种，还可以是环境数据、监控数据、能耗数据这三种运行数据；通过传感器定期采集数据中心的静态运行数据，或者实时采集动态运行数据。

S102，利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；

在本实施例，预先设定的模式匹配算法可以是Rete算法、Treat算法、Leaps算法等。Rete算法是一种前向规则快速匹配算法，其匹配速度与规则数目无关。Rete算法通过形成一个rete网络进行模式匹配，利用基于规则的系统的两个特征，即时间冗余性(Temporal redundancy)和结构相似性(structural similarity)，提高系统模式匹配效率。每一条预存的历史数据包括{时间戳、数据类型、数据特征信息、反馈模式、控制方案(可选)等}。其中，时间戳，通常是一个字符序列，唯一地标识某一刻的时间；数据类型环境数据、监控数据、能耗数据中的任意一种；数据特征信息指从人们对数据的能动反映过程中看出，观察数据本身可提供大量丰富的信息；反馈模式包括高效模式、普通模式和忽略模式；控制方案可以是环境控制方案、监控控制方案、能耗控制方案。利用上述三种模式匹配算法中一种将所述当前采集的运行数据与系统内预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果。

S103，检测预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件，若是，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制；其中，每条控制条件下均包含有反馈类型，所述反馈类型为高效模式、普通模式或忽略模式。

在本实施例，预设的控制条件包括{数据类型、特征信息、结果类型、结果区间、反馈模式、控制方案(可选)等}。数据类型可以是环境数据、监控数据、能耗数据等；特征信息可以是均值、倒谱系数、相似维度等；结果类型可以是有无匹配、匹配数量、相似度等；结果区间可以是数量区间、百分比区间等；反馈模式可以是高效模式、普通模式、忽略模式等；控制方案可以是环境控制方案、监控控制方案、能耗控制方案等。预设的控制条件是用户提前设置的控制条件。当检测预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制。

本实施例通过利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；并根据预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件选择高效模式、普通模式或忽略模式，在保证数据中心设备安全稳定运行的同时对数据中心执行节能控制。

图2为另一实施例的数据中心的控制方法的示意性流程图。如图2所示，一种数据中心的控制方法包括：

S201，获取数据中心的运行数据，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；

在本实施例，数据采集方法可以是定期采集静态数据，或者是实时采集动态数据等。数据可以是环境数据、监控数据、能耗数据等。

S202，利用预先设定的特征提取算法提取所述运行数据的特征信息；利用预先设定的模式匹配算法将所述特征信息与预存的历史数据的数据特征信息进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；

在本实施例，预先设定的特征提取算法可以基于基本统计方法、基于变换、基于分形理论等。其中，基本统计方法包括(一)大量观察法(二)统计分组法(三)综合指标法(四)时间数列分析法(五)指数分析法(六)相关分析法(七)抽样推断法；利用上述特征提取算法中的任意一种提取所述运行数据的特征信息；利用预先设定的模式匹配算法将所述特征信息与预存的历史数据的数据特征信息进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果。

S203，检测预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件；

S204，采用高效模式；

在本实施例，当检测预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件；采用高效模式。

S205，则检测对应的控制条件下是否包含有控制方案；

在本实施例，当检测对应的控制条件下包含有控制方案时，执行步骤S206；当检测对应的控制条件下包含有控制方案时，执行步骤S207。

S206，获取对应的控制条件下的控制方案；

S207，按预设规则从匹配结果中确定出最优匹配结果，获取最优匹配结果对应的历史数据中包含的控制方案；

在本实施例，预设规则包括时间戳最新、匹配数量最多、匹配度最高等。其中，时间戳最新是指保存的历史数据中包含的时间信息最近的时间。比如，当前获取到运行数据的时间戳是2016年12月2号10:30时，预存的第一条历史数据的时间戳是2016年12月2号10:00时，预存的第二条历史数据的时间戳是2016年12月2号9:00时，预存的第三条历史数据的时间戳是2016年12月1号10:00时，则确定2016年12月2号10:00是最新时间戳，时间戳最新的历史数据是第一条历史数据。匹配数量最多是指当前的运行数据和匹配历史数据匹配上的信息个数最多。匹配度最高是指当前的运行数据和历史数据匹配上的综合信息最多。按上述规则从匹配结果中确定出最优匹配结果，获取最优匹配结果对应的历史数据中包含的控制方案。

S208，根据该控制方案对数据中心执行控制；

S209，将匹配结果及其对应的控制条件，以及本次采用的控制方案发送给预先关联的终端；

S210，终端按需调整节能控制方案；

在本实施例，用户在终端查看节能控制方案，可以按实际情况调整控制方案。

S211，将本次获取到的运行数据以及所采用的控制方案保存为一条历史数据；

在本实施例，将本次获取到的运行数据以及所采用的控制方案保存为一条历史数据，作为下一次匹配的预存的历史数据。

本实施例通过利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；能够有效解决数据中心控制系统具有的惯性和滞后问题，并根据预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件选择高效模式，在保证数据中心设备安全稳定运行的同时对自动数据中心执行节能控制，且根据历史数据自动选择数据中心控制方案，可信度高。

图3为另一实施例的数据中心的控制方法的示意性流程图。如图3所示，一种数据中心的控制方法包括：

S301：获取数据中心的运行数据，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；

S302：利用预先设定的特征提取算法提取所述运行数据的特征信息；利用预先设定的模式匹配算法将所述特征信息与预存的历史数据的数据特征信息进行匹配；

S303：没有检测到预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件；

S304：采用普通模式；

S305：将匹配结果及其对应的控制条件下的控制方案发送给预先关联的终端；

S306：接收终端返回控制方案；

S307：根据该控制方案对数据中心执行控制；

S308：将本次获取到的运行数据以及所采用的控制方案保存为一条历史数据；

本实施例通过利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；能够有效解决数据中心控制系统具有的惯性和滞后问题，并根据预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件选择普通模式，在保证数据中心设备安全稳定运行的同时对手动数据中心执行节能控制，且根据历史数据自动选择数据中心控制方案，可信度高。

图4为另一实施例的数据中心的控制方法的示意性流程图。如图4所示，一种数据中心的控制方法包括：

S401：获取数据中心的运行数据，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；

S402：利用预先设定的特征提取算法提取所述运行数据的特征信息；利用预先设定的模式匹配算法将所述特征信息与预存的历史数据的数据特征信息进行匹配；

S403：没有检测到预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件；

S304：采用忽略模式；

S405：将匹配结果及其对应的控制条件发送给预先关联的终端；

S406：接收终端返回控制方案；

S407：根据该控制方案对数据中心执行控制；

S408：将本次获取到的运行数据以及所采用的控制方案保存为一条历史数据；

本实施例通过利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；能够有效解决数据中心控制系统具有的惯性和滞后问题，并根据预设的控制条件中存在与所述匹配结果对应的控制条件选择忽略模式，在保证数据中心设备安全稳定运行的同时对手动数据中心执行节能控制，且根据历史数据自动选择数据中心控制方案，可信度高。

图5为一实施例的数据中心的控制装置的示意性结构图。如图5所示，一种数据中心的控制装置包括：数据获取模块110110、模式匹配模块120和控制方案选择模块130；数据获取模块110，用于获取数据中心的运行数据，所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；模式匹配模块120，用于利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；控制方案选择模块130，用于检测预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件，若是，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制；其中，每条控制条件下均包含有反馈类型，所述反馈类型为高效模式、普通模式或忽略模式。

利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；并根据预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件选择高效模式、普通模式或忽略模式，在保证数据中心设备安全稳定运行的同时对数据中心执行节能控制。根据历史数据自动选择数据中心控制方案，可信度高。

基于与上述实施例中的数据中心的控制方法相同的思想，本发明还提供数据中心的控制系统，该系统可用于执行上述数据中心的控制方法。为了便于说明，识别直流牵引网故障电流系统实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图6为一实施例的数据中心的控制系统的示意性结构图。如图6所示，一种数据中心的控制系统，包括：传感器以及与传感器分别连接的服务器；传感器，获取数据中心的运行数据，并将所述运行数据发送到服务器；所述运行数据的数据类型包括环境数据、监控数据、能耗数据中的至少一种；服务器，用于利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，得到与所述运行数据匹配的历史数据以及对应的匹配度，作为匹配结果；检测预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件，若是，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制；其中，每条控制条件下均包含有反馈类型，所述反馈类型为高效模式、普通模式或忽略模式。服务器，还用于将控制条件下的反馈类型发送给对应的控制器接；控制器，用于接收所述控制条件下的反馈类型，并根据所述反馈类型对数据中心执行控制。

作为一优选实施方式，服务器还用于利用预先设定的特征提取算法提取所述运行数据的特征信息；利用预先设定的模式匹配算法将所述特征信息与预存的历史数据的数据特征信息进行匹配；所述特征信息包括均值、倒谱系数或相似维度。

作为一优选实施方式，服务器根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制包括：若为高效模式，则检测对应的控制条件下是否包含有控制方案；若是，获取对应的控制条件下的控制方案，根据该控制方案对数据中心执行控制；若否，按预设规则从匹配结果中确定出最优匹配结果，获取最优匹配结果对应的历史数据中包含的控制方案，根据该控制方案对数据中心执行控制；其中，每条预存的历史数据中还包含控制方案信息；预设规则包括：时间戳最新、匹配数量最多或匹配度最高。若为普通模式，则将匹配结果及其对应的控制条件下的控制方案发送给预先关联的终端，接收终端返回控制方案，根据所述控制方案对数据中心执行控制；若为忽略模式，则将匹配结果及其对应的控制条件发送给预先关联的终端，接收终端返回控制方案，根据所述控制方案对数据中心执行控制。

作为一优选实施方式，服务器还用于若为高效模式，则将匹配结果及其对应的控制条件，以及本次采用的控制方案发送给预先关联的终端。

作为一优选实施方式，服务器还用于将本次获取到的运行数据以及所采用的控制方案保存为一条历史数据。

作为一优选实施方式，服务器还用于检测预设的控制条件中不存在与所述匹配结果对应的控制条件之后，将匹配结果发送给预先关联的终端，接收所述终端根据所述匹配结果包含的历史数据对应的控制方案选择的控制方案，根据所述控制方案对数据中心执行控制。

作为一优选实施方式，环境数据采集模块：采集数据中心的环境数据。监控数据采集模块：采集数据中心的监控数据。能耗数据采集模块：采集数据中心的能耗数据。通信模块：收发传感器与服务器之间的消息。所述服务器包括：特征提取模块：使用特征提取算法从数据中提取有效特征。模式匹配模块：使用模式匹配算法对新采集数据与历史数据进行模式匹配。数据管理模块：管理历史数据、阈值等的数据库，包括查找、增删及更新。推送模块：向终端推送模式匹配结果，按需接收终端的回复信息。通信模块：收发传感器、服务器、终端之间的消息。所述控制器包括：环境控制模块：控制数据中心的环境设备。监控控制模块：控制数据中心的监控设备。能耗控制模块：控制数据中心的能耗设备。通信模块：收发控制器与服务器之间的消息。所述终端包括：阈值设置模块：处理用户设置阈值的请求。推送模块：接收模式匹配结果并展示给用户，按需向服务器推送回复信息。通信模块：收发终端与服务器之间的消息。

作为一优选实施方式，在使用所述系统之前，用户需先设置控制条件。设置控制条件的步骤包括：

1、用户打开终端的控制条件设置页面。

2、用户设置控制条件信息，包括{数据类型、特征信息、结果类型、结果区间、反馈模式、控制方案(可选)等}，该控制条件称为Y。

此步骤中，数据类型可以是环境数据、监控数据、能耗数据等；特征信息可以是均值、倒谱系数、相似维度等；结果类型可以是有无匹配、匹配数量、相似度等；结果区间可以是数量区间、百分比区间等；反馈模式可以是高效模式、普通模式、忽略模式等；控制方案可以是环境控制方案、监控控制方案、能耗控制方案等。

3、终端向服务器发送控制条件Y。

4、服务器收到控制条件Y并保存到数据库。

5、结束。

此系统有多种应用场景。比如，可以用用在空调系统。其中高效模式的具体控制步骤如下：

1、传感器实时采集数据中心的温度数据，发送至服务器。

2、服务器收到新采集的温度数据，使用基于统计分析的特征提取算法提取特征T，包括{温度、均值}。

3、使用Rete特征匹配算法，将特征T与历史数据进行模式匹配，得到匹配结果P。

4、在数据库的控制条件表中找到与P对应的控制条件Y{温度、均值、匹配数量大于2、70-80、高效模式、加强制冷}。

5、采用Y中的反馈模式，即高效模式。

6、检查Y中的控制方案是否为空。若否，跳转至步骤7。

7、从P中选择时间戳最新的节能控制方案。

8、将选中的节能控制方案发送至控制器，执行节能控制。

9、把Y和P以及选中的节能控制方案推送至终端。

10、用户在终端查看节能控制方案列表，并按需调整节能控制方案，然后回复服务器。

11、服务器保存历史数据信息L，包括{09-16 10:30、温度、均值、高效模式、加强制冷}。

12、结束。

其中，70-80是指温度为70-80度，09-16是指某年9月16日，10:30是指10:30。

普通模式的具体控制步骤如下：

1、传感器定期采集数据中心的湿度数据，发送至服务器。

2、服务器收到新采集的湿度数据，使用基于变换的特征提取算法提取特征T，包括{湿度、倒谱系数}。

3、使用Treat特征匹配算法，将特征T与历史数据进行模式匹配，得到匹配结果P。

4、在数据库的控制条件表中找不到与P对应的控制条件Y。

5、将P中的控制方案以列表形式推送至终端，等待终端回复信息。

6、用户在终端查看控制方案列表，从中选择或输入新的控制方案。

7、终端向服务器回复控制方案。

8、服务器把选中的控制方案发送至控制器，执行节能控制。

9、保存历史数据信息L，包括{09-16 12:30、湿度、倒谱系数、普通模式、去湿}。

10、结束。

本方案通过服务器利用预先设定的模式匹配算法将所述运行数据与预存的历史数据进行匹配，根据历史数据自动选择数据中心控制方案，可信度高；检测预设的控制条件中是否存在与所述匹配结果对应的控制条件，若是，根据对应的控制条件下的反馈类型对数据中心执行控制；结合高效的反馈模式改善数据中心控制的惯性和滞后问题，具有良好的灵活性，满足数据中心节能的需求。且系统在应用层实现，无需专用设备支持，具有良好的兼容性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。