一种机柜、机柜的运行控制方法和装置与流程

本发明涉及通讯设备技术领域，特别是涉及一种机柜、机柜的运行控制方法和装置。

背景技术：

模块化数据中心是一种新型的数据中心模式，因具有易于扩展、易于标准化、施工简单以及占地面积小等优点，该部署方式越来越受欢迎。模块化数据中心是在每个模块单元内部将it设备(例如服务器)、供电设备、柜体、制冷设备、综合布线、安防设备和消防设备等集成在一起，形成相对独立的数据中心。

随着信息科技的迅猛发展，智能机柜型数据中心的应用越来越广泛。通常，智能机柜型数据中心较为重要的部分，除了配置it设备外，还需要配备有热量管理单元以及供配电单元。

现有技术中，热量管理单元和供配电单元主要采用以下两种方式安装：第一种安装方式为u制安装，即将热量管理单元和供配电单元安装于机柜内用于安装it设备的u制空间，导致用户可使用的空间减少；第二种安装方式为侧面安装，即将热量管理单元和供配电单元安装于机柜外侧，占用用户机房空间较多，降低用户的机房利用率。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种机柜、机柜的运行控制方法和装置，以提高机柜的集成度，提高用户的空间利用率，还可以提高机柜的节能效果。

本发明实施例提供了一种机柜，包括：

柜体，包括两组立柱、冷通道、热通道、至少一个进风口和至少一个出风口，所述两组立柱之间形成用户使用的u制空间，所述进风口与所述冷通道相通，所述出风口与所述热通道相通；

至少一个热量管理单元，包括空调系统和设置于进风口和出风口的通风装置，所述空调系统设置于所述立柱与所述柜体的侧壁之间；

至少一个供配电一体化单元，设置于所述立柱与所述柜体的侧壁之间。

优选的，所述机柜还包括与所述空调系统和通风装置连接的控制器，以及分别与所述控制器连接的人机交互平台、柜外温度传感器、冷通道温度传感器和热通道温度传感器，其中：

所述柜外温度传感器用于测量柜体外部的温度；所述冷通道温度传感器用于测量冷通道的温度；所述热通道温度传感器用于测量热通道的温度；

所述控制器用于当所述柜体外部的温度低于所述冷通道的温度时，控制所述空调系统关闭和所述通风装置打开；当所述柜体外部的温度高于所述冷通道的温度时，控制所述空调系统打开和所述通风装置关闭。

优选的，所述控制器还用于当所述空调系统打开且所述热通道的温度低于第一设定值时，控制所述空调系统升高制冷温度和/或降低出风风速；当所述空调系统打开且所述热通道的温度高于第二设定值时，控制所述空调系统降低制冷温度和/或提高出风风速；其中，所述第二设定值不小于所述第一设定值。

优选的，所述控制器还与所述供配电一体化单元连接，所述控制器用于将所述供配电一体化单元、所述空调系统和所述通风装置的工作状态信息以及柜体外部的温度、冷通道的温度和热通道的温度发送至人机交互平台；及接收所述人机交互平台发送的控制指令，根据所述控制指令控制所述空调系统和通风装置。

具体的，所述供配电一体化单元包括不间断电源装置、配电管理装置、电源分配装置和供电装置。

可选的，包括两个热量管理单元和两个供配电一体化单元。

优选的，所述进风口设置于柜体的底部，所述出风口设置于柜体的顶部。

本发明实施例中，供配电的各个装置实现一体化，结构紧凑，占用空间较少，空调系统和供配电一体化单元设置于立柱与柜体的侧壁之间，不占用用户使用的u制空间，则用户可以机柜内安装较多的it设备，机柜的集成度较高。机柜内的空间利用率较高，且无需在柜体外侧安装，不会占用过多的机房空间，因此可以提高用户的空间利用率。

本发明实施例还提供了一种应用于本发明技术方案中机柜的机柜运行控制方法，包括：

获取柜体外部的温度和冷通道的温度；

当所述柜体外部的温度低于所述冷通道的温度时，控制所述空调系统关闭和所述通风装置打开；

当所述柜体外部的温度高于所述冷通道的温度时，控制所述空调系统打开和所述通风装置关闭。

优选的，该机柜运行控制方法还包括：

获取热通道的温度；

当所述空调系统打开且所述热通道的温度低于第一设定值时，控制所述空调系统升高制冷温度和/或降低出风风速；

当所述空调系统打开且所述热通道的温度高于第二设定值时，控制所述空调系统降低制冷温度和/或提高出风风速；

其中，所述第二设定值不小于所述第一设定值。

优选的，机柜运行控制方法还包括：

获取供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息；

将所述供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息以及柜体外部的温度、冷通道的温度和热通道的温度发送至人机交互平台；

接收所述人机交互平台发送的控制指令，根据所述控制指令控制所述空调系统和通风装置。

本方案通过柜外温度传感器和冷通道温度传感器，监测柜外环境的温度，以及柜内冷通道，控制器根据获取的上述温度，控制热量管理单元的工作模式。例如，具体的实施例中，当柜体外部的温度低于冷通道的温度时，控制关闭空调系统，打开通风装置，采用自然冷风制冷方式，以节约能源；当柜体外部的温度高于冷通道的温度时，控制打开空调系统，关闭通风装置，以保持柜体内的温度处于合适的阈值，使柜体内的设备正常运行。因此，该方案的机柜节能效果较好。

本发明实施例还提供了应用于本发明技术方案中机柜的一种机柜运行控制装置，包括：

获取单元，用于获取柜体外部的温度和冷通道的温度；

控制单元，用于当所述柜体外部的温度低于所述冷通道的温度时，控制所述空调系统关闭和所述通风装置打开；当所述柜体外部的温度高于所述冷通道的温度时，控制所述空调系统打开和所述通风装置关闭。

优选的，所述获取单元，进一步用于获取热通道的温度；

所述控制单元，进一步用于当所述空调系统打开且所述热通道的温度低于第一设定值时，控制所述空调系统升高制冷温度和/或降低出风风速；当所述空调系统打开且所述热通道的温度高于第二设定值时，控制所述空调系统降低制冷温度和/或提高出风风速；其中，所述第二设定值不小于所述第一设定值。

优选的，所述获取单元，进一步用于获取供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息；

所述控制单元，进一步用于将所述供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息以及柜体外部的温度、冷通道的温度和热通道的温度发送至人机交互平台；接收所述人机交互平台发送的控制指令，根据所述控制指令控制所述空调系统和通风装置。

本发明的上述机柜的运行控制方法和装置，可以智能监控柜体外部的温度、冷通道的温度、热通道的温度、热量管理单元和供配电一体化单元的工作状态，根据温度变化控制热量管理单元的工作状态，以节约能源。且可以远程监控热量管理单元和供配电一体化单元的工作状态，还可以节约人力成本。

附图说明

图1为本发明一实施例中机柜的主视图；

图2为本发明一实施例中机柜的俯视图；

图3为本发明一实施例中机柜的侧视图；

图4为本发明另一实施例中机柜的主视图；

图5为本发明一实施例中机柜的运行控制方法的流程示意图；

图6为本发明另一实施例中机柜的运行控制方法的流程示意图；

图7为本发明一实施例中机柜的运行控制装置的结构示意图。

附图标记：

10-柜体；11-立柱；

12-冷通道；13-热通道；

14-进风口；15-出风口；

16-u制空间；17-侧壁；

20-热量管理单元；21-空调系统；

30-供配电一体化单元；41-获取单元；

42-控制单元；43-发送单元。

具体实施方式

为了提高机柜的集成度，提高用户的空间利用率，还可以提高机柜的节能效果，本发明实施例提供了一种机柜、机柜的运行控制方法和装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明一实施例提供的机柜包括柜体10、至少一个热量管理单元20和至少一个供配电一体化单元30，其中：

柜体10包括两组立柱11、冷通道12、热通道13、至少一个进风口14和至少一个出风口15，两组立柱11之间形成用户使用的u制空间16，进风口与冷通道12相通，出风口15与热通道13相通；热量管理单元20包括空调系统21和设置于进风口14和出风口15的通风装置(图中未示出)，空调系统21设置于立柱11与柜体10的侧壁17之间；供配电一体化单元30设置于立柱11与柜体10的侧壁17之间。

本发明实施例中，供配电的各个装置实现一体化，结构紧凑，占用空间较少，空调系统21和供配电一体化单元30设置于立柱11与柜体10的侧壁17之间，不占用用户使用的u制空间16，则用户可以机柜内安装较多的it设备，机柜的集成度较高。机柜内的空间利用率较高，且无需在柜体10外侧安装，不会占用过多的机房空间，因此可以提高用户的空间利用率。

值得说明的是，本申请中空调系统21设置于立柱11与柜体10的侧壁17之间，指的是空调系统21中需要设置于机柜的部分，例如，分体式空调系统21包括室内机和室外机，则室内机设置于立柱11与柜体10的侧壁17之间。

优选实施例中，本发明的机柜还包括与空调系统和通风装置连接的控制器，以及分别与控制器连接的人机交互平台、柜外温度传感器、冷通道温度传感器和热通道温度传感器，其中：柜外温度传感器用于测量柜体外部的温度；冷通道温度传感器用于测量冷通道的温度；热通道温度传感器用于测量热通道的温度；控制器用于当柜体外部的温度低于冷通道的温度时，控制空调系统关闭和通风装置打开；当柜体外部的温度高于冷通道的温度时，控制空调系统打开和通风装置关闭。

本方案通过柜外温度传感器和冷通道温度传感器，监测柜外环境的温度，以及柜内冷通道，控制器根据获取的上述温度，控制热量管理单元的工作模式。例如，具体的实施例中，当柜体外部的温度低于冷通道的温度时，控制关闭空调系统，打开通风装置，采用自然冷风制冷方式，以节约能源；当柜体外部的温度高于冷通道的温度时，控制打开空调系统，关闭通风装置，以保持柜体内的温度处于合适的阈值，使柜体内的设备正常运行。因此，该方案的机柜节能效果较好。

优选的实施例中，上述控制器还用于当空调系统打开且热通道的温度低于第一设定值时，控制空调系统升高制冷温度或降低出风风速，或者既升高制冷温度又降低出风风速；当空调系统打开且热通道的温度高于第二设定值时，控制空调系统降低制冷温度或提高出风风速，或者既降低制冷温度又提高出风风速；其中，第二设定值不小于第一设定值。

在使用空调系统为机柜制冷时，控制器根据热通道的温度来控制空调系统的工作参数。当热通道的温度低于第一设定值，可以认为空调系统的制冷效果过剩，没有充分的利用空调系统的制冷功耗，控制器则控制空调系统升高制冷温度或降低出风风速，或者既升高制冷温度又降低出风风速，以降低空调系统的功耗，实现节能的目的；进一步的，当热通道的温度高于第二设定值，可以认为空调系统的制冷效果不足以满足机柜的制冷需求，控制器则控制空调系统降低制冷温度或提高出风风速，或者既降低制冷温度又提高出风风速，以保持柜体内的温度处于合适的阈值，使柜体内的设备正常运行。

具体的，第二设定值应不小于第一设定值，即当热通道的温度在不低于第一设定值且不高于第二设定值时，认为空调系统的制冷效果足够使柜体内的温度处于合适的阈值，且充分的利用空调系统的制冷功耗。

在具体的实施例中，柜外温度传感器、冷通道温度传感器和热通道温度传感器都可以采用干湿温度传感器，控制器还可以用于监控环境温度和空气质量，当柜外空气质量参数低于设定值时，控制关闭通风装置，打开空调系统，为机柜降温。

具体的实施例中，通风装置的结构不做具体限定，可以包括风扇、挡风板和保温板等结构，上述风扇可以促进外界冷风进入机柜并在换热后从出风口排出，挡风板和保温板可以为一体结构，且能够关闭和打开进风口或出风口，当利用空调系统为机柜内设备降温时，控制器可以控制关闭上述挡风板和保温板，有利于保持机柜内的温度，不受外界温度的影响，当采用自然冷风制冷方式时，控制器再控制打开挡风板和保温板，以进行通风。

优选的实施例中，控制器还与供配电一体化单元连接，控制器用于将供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息以及柜体外部的温度、冷通道的温度和热通道的温度发送至人机交互平台；及接收人机交互平台发送的控制指令，根据控制指令控制空调系统和通风装置。

该实施例中，控制器还能够监控空调系统、通风装置和供配电一体化单元的工作状态，可以及时向操作人员发送空调系统、通风装置和供配电一体化单元的工作状态信息。当空调系统、通风装置或供配电一体化单元出现故障时，在远程的用户也可以及时发现，并及时进行处理。而且，在远程的用户可以通过人机交互平台调节空调系统、通风装置和供配电一体化单元的工作状态。

具体的实施例中，供配电一体化单元包括不间断电源装置、配电管理装置、电源分配装置和供电装置。具体的，上述不间断电源装置、配电管理装置、电源分配装置和供电装置分别与控制器连接，控制器可以监测不间断电源装置的工作状态、供电装置的充放电情况、配电管理装置的电压、电流和负载等运行情况等等。当机柜中任一器件出现问题时，控制器都可以通过人机交互平台及时通知给用户，用户则不需要实时实地查看机柜状态，节省人力成本。

具体的实施例中，人机交互平台的类型不限，可以为显示屏，也可以为远程网页界面，或者为移动终端界面。可以根据用户需求设定进行连接。

请参考图4，另一实施例中，机柜包括两个热量管理单元20和两个供配电一体化单元30。当用户在机柜内设置的设备较多，功率较大时，可以采用两套热量管理单元20和供配电一体化单元30共同工作。具体的，上述两套热量管理单元和供配电一体化单元，分别设置于两侧立柱11与侧壁17之间，同样不占用用户使用的u制空间16。

请继续参考图4，进风口14设置于柜体10的底部，出风口15设置于柜体10的顶部。根据物理常识，冷空气易于下沉，热空气易于上升。本方案中，冷空气从柜体10的底部的进风口14进入柜体10，经柜内设备风扇以及出风口15处通风装置的作用力，逐渐升温并上升，从出风口15排出。该方案中，冷空气可以充分在柜体10内进行换热后再排出，有利于提高机柜的换热效果和换热效率。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种应用于本发明技术方案中机柜的机柜运行控制方法，该机柜运行控制方法包括：

获取柜体外部的温度和冷通道的温度；当柜体外部的温度低于冷通道的温度时，控制空调系统关闭和通风装置打开；当柜体外部的温度高于冷通道的温度时，控制空调系统打开和通风装置关闭。

请参考图5，本发明机柜的运行控制方法一个具体的实施例，包括以下步骤：

步骤101、获取柜体外部的温度和冷通道的温度；

步骤102、判断柜体外部的温度是否低于冷通道的温度，若是，执行步骤103；否则，执行步骤104；

步骤103、控制空调系统关闭和通风装置打开；

步骤104、控制空调系统打开和通风装置关闭。

在本发明的技术方案中，根据上述机柜的运行控制方法，可以根据柜体外部的温度和冷通道的温度，控制空调系统和通风装置的开启和关闭，选择合适的制冷方式，以提高机柜的节能效果。

优选的实施例中，该机柜运行控制方法还包括：

获取热通道的温度；当空调系统打开且热通道的温度低于第一设定值时，控制空调系统升高制冷温度或降低出风风速，或者既升高制冷温度又降低出风风速；当空调系统打开且热通道的温度高于第二设定值时，控制空调系统降低制冷温度或提高出风风速，或者既降低制冷温度又提高出风风速；其中，第二设定值不小于第一设定值。

请参考图6，本发明另一个具体的实施例，包括以下步骤：

步骤201、获取柜体外部的温度和冷通道的温度；

步骤202、判断柜体外部的温度是否低于冷通道的温度，若是，执行步骤103；否则，执行步骤104；

步骤203、控制空调系统关闭和通风装置打开；

步骤204、控制空调系统打开和通风装置关闭；

步骤205、获取热通道的温度；

步骤206、判断热通道的温度是否低于第一设定值，若是，执行步骤207，若否，执行步骤208；

步骤207、控制空调系统升高制冷温度或降低出风风速，或者既升高制冷温度又降低出风风速；

步骤208、判断热通道的温度是否高于第二设定值时，若是，执行步骤209，若否，执行步骤205；

步骤209、控制空调系统降低制冷温度或提高出风风速，或者既降低制冷温度又提高出风风速；

其中，第二设定值不小于第一设定值。

在使用空调系统为机柜制冷时，控制器根据热通道的温度来控制空调系统的工作参数。当热通道的温度低于第一设定值，可以认为空调系统的制冷效果过剩，没有充分的利用空调系统的制冷功耗，控制器则控制空调系统升高制冷温度或降低出风风速，或者既升高制冷温度又降低出风风速，以降低空调系统的工号，实现节能的目的；进一步的，当热通道的温度高于第二设定值，可以认为空调系统的制冷效果不足以满足机柜的制冷需求，控制器则控制空调系统降低制冷温度或提高出风风速，或者既降低制冷温度又提高出风风速，以保持柜体内的温度处于合适的阈值，使柜体内的设备正常运行。

优选的实施例中，该机柜运行控制方法还包括：

获取供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息；将供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息以及柜体外部的温度、冷通道的温度和热通道的温度发送至人机交互平台；接收人机交互平台发送的控制指令，根据控制指令控制空调系统和通风装置。

该实施例中，控制器还能够监控空调系统、通风装置和供配电一体化单元的工作状态，可以及时向操作人员发送空调系统、通风装置和供配电一体化单元的工作状态信息。当空调系统、通风装置或供配电一体化单元出现故障时，在远程的用户也可以及时发现，并及时进行处理。而且，在远程的用户可以通过人机交互平台调节空调系统、通风装置和供配电一体化单元的工作状态。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种应用于本发明技术方案中机柜的机柜运行控制装置，如图7所示，该机柜的运行控制装置包括：

获取单元41，用于获取柜体外部的温度和冷通道的温度；

控制单元42，用于当柜体外部的温度低于冷通道的温度时，控制空调系统关闭和通风装置打开；当柜体外部的温度高于冷通道的温度时，控制空调系统打开和通风装置关闭。

优选的实施例中，获取单元41，进一步用于获取热通道的温度；

控制单元42，进一步用于当空调系统打开且热通道的温度低于第一设定值时，控制空调系统升高制冷温度和/或降低出风风速；当空调系统打开且热通道的温度高于第二设定值时，控制空调系统降低制冷温度和/或提高出风风速；其中，第二设定值不小于第一设定值。

优选的实施例中，获取单元41，进一步用于获取供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息；

控制单元42，进一步用于将供配电一体化单元、空调系统和通风装置的工作状态信息以及柜体外部的温度、冷通道的温度和热通道的温度发送至人机交互平台；接收人机交互平台发送的控制指令，根据控制指令控制空调系统和通风装置。

本发明的上述机柜的运行控制方法和装置，可以智能监控柜体外部的温度、冷通道的温度、热通道的温度、热量管理单元和供配电一体化单元的工作状态，根据温度变化控制热量管理单元的工作状态，以节约能源。且可以远程监控热量管理单元和供配电一体化单元的工作状态，还可以节约人力成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。