一种服务器背部上方安装朝上挡板的数据中心气流组织优化系统的制作方法

本发明涉及一种服务器背部上方安装朝上挡板的数据中心气流组织优化系统，属于数据中心空气调节领域。

背景技术：

在大数据爆发的时代，特别是随着ai技术的发展，数据量更是以几何倍数增长。承担这些数据运算和存储的数据中心，也出现了高密度的发展趋势。在高性能数据中心中，局部热点的温度可达30℃-40℃，此外服务器出风口温度较高，机柜背部容易产生热积聚，形成局部热点，这些都会对机柜内的服务器产生危害。虽然近年来不少学者致力于研究数据中心气流组织调节和优化系统，并且关于局部挡板对数据中心气流组织调节和优化的研究也有很多，如专利cn201521067250.3提出一种可精确调整气流组织的数据中心机柜，该专利在架空地板以下设置了竖直可调挡截流导向板，但只能改善不同位置机柜的散热不均匀现象，不能对单个机柜的局部热点进行改善，专利cn201720692121.6提出在机柜服务器前设置可调节对机柜的进风量进行协调，虽可优化进入机柜的气流方向，避免局部温度过高，实现机柜的经济化冷却，但未考虑服务器出风口温度较高，容易产生热积聚，前设挡板不能明显改善机柜背面温度，专利cn201710447484.8提出在末端安装向下的活动挡板以改善机柜背部的热积聚，虽然可以一定程度地降低机柜背板温度，但是由于各机柜内服务器摆放位置不同，热积聚产生地位置也不同，安装服务器末端向下挡板仅能改善下部热积聚的机柜的热环境。而本发明采用服务器背部上方安装朝上挡板的数据中心气流组织优化系统，机架背部温度传感器接受信号开始工作，并利用热羽流通过控制器调节挡板，改善了数据中心机架背部上方热积聚现象，有效的降低了上部热积聚较多的机柜的服务器出风口温度，提高了数据中心制冷系统的运行管理水平，保障了数据中心内信息系统设备的良好运行环境，达到了提高制冷系统能效和节省能源成本的目的，且安装简单易行，可以大大降低空调能耗和数据中心的运行成本，实现能源高效利用的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种服务器背部上方安装朝上挡板的数据中心气流组织优化系统，对数据中心内气流组织进行优化，使机柜同一高度处进风口和回风口的气流及温度分布更加均匀，同时降低了机柜的局部温度，消除了局部热点，缓解了机柜背部的上部热积聚并提高了空调系统的能源使用效率。

该系统为一个机柜挡板气流组织优化系统，并独立控制。

上述数据中心气流组织优化系统选取一个1列5机柜的采用封闭冷通道的地板送风，回风口回风的数据中心为例。

上述机柜挡板气流组织优化系统包括：机柜(1)，第一服务器(2-1)，第二服务器(2-2)，第三服务器(2-3)，第四服务器(2-4)，第五服务器(2-5)，第一电机(3-1)，第二电机(3-2)，第三电机(3-3)，第四电机(3-4)，第五电机(3-5)，第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)，第一活动挡板(5-1)，第二活动挡板(5-2)，第三活动挡板(5-3)，第四活动挡板(5-4)，第五活动挡板(5-5)，控制器(6)，信号发生器(7)。

上述机柜挡板气流组织优化系统中，第一服务器(2-1)，第二服务器(2-2)，第三服务器(2-3)，第四服务器(2-4)，第五服务器(2-5)位于机柜(1)中，第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)的第一端分别与第一服务器(2-1)，第二服务器(2-2)，第三服务器(2-3)，第四服务器(2-4)，第五服务器(2-5)相连，第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)并联，与信号发生器(7)相连，且与控制器(6)第一端相连，第一电机(3-1)，第二电机(3-2)，第三电机(3-3)，第四电机(3-4)，第五电机(3-5)并联，且与控制器(6)第二端相连，第一电机(3-1)，第二电机(3-2)，第三电机(3-3)，第四电机(3-4)，第五电机(3-5)分别与第一活动挡板(5-1)，第二活动挡板(5-2)，第三活动挡板(5-3)，第四活动挡板(5-4)和第五活动挡板(5-5)相连，且一一对应，第一活动挡板(5-1)，第二活动挡板(5-2)，第三活动挡板(5-3)，第四活动挡板(5-4)，第五活动挡板(5-5)分别安装在第一服务器(2-1)，第二服务器(2-2)，第三服务器(2-3)，第四服务器(2-4)，第五服务器(2-5)背部上方，方向朝上，第一活动挡板(5-1)，第二活动挡板(5-2)，第三活动挡板(5-3)，第四活动挡板(5-4)和第五活动挡板(5-5)角度和长度均可调节。

上述机柜挡板气流组织优化系统中，第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)的编号依次为a，b，c，d，e，且各自相对应编号的电机为第一电机(3-1)，第二电机(3-2)，第三电机(3-3)，第四电机(3-4)，第五电机(3-5)，各自相对应编号的活动挡板为第一活动挡板(5-1)，第二活动挡板(5-2)，第三活动挡板(5-3)，第四活动挡板(5-4)和第五活动挡板(5-5)。

上述机柜挡板气流组织优化系统中，控制器(6)的输出值为1和0，1代表开启第一电机(3-1)，0代表关闭第一电机(3-1)；控制器(6)的输出值为a0，a1，b0，b1，c0，c1，d0，d1，e0，e1，其中a，b，c，d，e分别是第一电机(3-1)，第二电机(3-2)，第三电机(3-3)，第四电机(3-4)，第五电机(3-5)的编号，0表示关闭相应编号的电机，1表示开启相应编号的电机，电动机通过接受控制器(6)所发出的信号进行工作。

在服务器背部上方安装朝上活动挡板的数据中心气流组织优化系统中，信号1为开始信号，信号发生器(7)分别发送信号1给第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)。此时第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)分别输出第一服务器(2-1)，第二服务器(2-2)，第三服务器(2-3)，第四服务器(2-4)，第五服务器(2-5)的温度值至控制器(6)，在控制器(6)中计算平均温度及输出温度大于32℃的温度传感器的数量n，记录相应温度传感器的编号。

若n＝0，控制器(6)记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制器(6)向输出温度大于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号1，在电机的作用下，展开相应编号的活动挡板至挡板宽度为0.1m，且使可调节活动挡板顺时针转动，与机柜进风风向的角度呈15°；观察温度变化，如果不满足要求则依次增大角度到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，在电机的作用下，保持相应编号的活动挡板收缩。

若n＞0，则控制器(6)向输出温度大于32℃的温度传感器所对应编号的电机输出信号1，保持相对应编号电机开启，展开相应编号的活动挡板至挡板宽度为0.1m，且使可调节活动挡板顺时针转动，与机柜进风风向的角度呈15°；观察温度变化，如果不满足要求则依次增大角度到30°、45°和60，若角度调节完毕仍然无法解决问题，再增大挡板的宽度至0.15m，增大挡板的宽度可以增加机柜进风量，进一步缓解局部热点问题，同时控制器(6)计算其余编号的温度传感器的平均温度，记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，由控制器(6)向输出温度大于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的活动挡板至挡板宽度为0.1m，且使可调节活动挡板顺时针转动，与机柜进风风向的角度呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大角度到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的活动挡板处于收缩状态。

本发明所采用的机柜挡板气流组织优化系统改善了数据中心机架背部上部热积聚现象，提高了数据中心制冷系统的运行管理水平，保障了数据中心内信息系统设备的良好运行环境，达到了提高制冷系统能效和节省能源成本的目的，且安装简单易行。

附图说明

附图1为本发明的原理图。

附图1中的标号名称：1、机柜，2-1、第一服务器，2-2、第二服务器，2-3、第三服务器，2-4、第四服务器，2-5、第五服务器，3-1、第一电机，3-2、第二电机，3-3、第三电机，3-4、第四电机，3-5、第五电机，4-1、第一温度传感器，4-2、第二温度传感器，4-3、第三温度传感器，4-4、第四温度传感器，4-5、第五温度传感器，5-1、第一活动挡板，5-2、第二活动挡板，5-3、第三活动挡板，5-4、第四活动挡板，5-5、第五活动挡板，6、控制器，7、信号发生器。

附图2是本发明专利为机柜背部上挡板气流组织优化系统的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种数据中心气流组织优化系统为服务器背部上方安装朝上活动挡板的数据中心气流组织优化系统。

选取一个1列5机柜的采用封闭冷通道的地板送风，回风口回风的数据中心为例说明上述使用活动挡板的数据中心气流组织优化系统的实施方式。

上述机柜挡板气流组织优化系统由机柜(1)，第一服务器(2-1)，第二服务器(2-2)，第三服务器(2-3)，第四服务器(2-4)，第五服务器(2-5)，第一电机(3-1)，第二电机(3-2)，第三电机(3-3)，第四电机(3-4)，第五电机(3-5)，第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)，第一活动挡板(5-1)，第二活动挡板(5-2)，第三活动挡板(5-3)，第四活动挡板(5-4)，第五活动挡板(5-5)，控制器(6)，信号发生器(7)组成。

上述机柜挡板气流组织优化系统中，第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)的编号依次为a，b，c，d，e，且各自相对应编号的电机为第一电机(3-1)，第二电机(3-2)，第三电机(3-3)，第四电机(3-4)，第五电机(3-5)，各自相对应编号的活动挡板为第一活动挡板(5-1)，第二活动挡板(5-2)，第三活动挡板(5-3)，第四活动挡板(5-4)，第五活动挡板(5-5)。

当数据中心气流组织优化系统开始工作时，在机柜挡板气流组织优化系统中，信号1为开始信号，信号发生器(7)分别发送信号1给第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)。此时第一温度传感器(4-1)，第二温度传感器(4-2)，第三温度传感器(4-3)，第四温度传感器(4-4)，第五温度传感器(4-5)分别输出第一服务器(2-1)，第二服务器(2-2)，第三服务器(2-3)，第四服务器(2-4)，第五服务器(2-5)的温度值至控制器(6)，在控制器(6)中计算平均温度及输出温度大于32℃的温度传感器的数量n，记录相应温度传感器的编号。

若n＝0，控制器(6)记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制器(6)向输出温度大于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号1，在电机的作用下，展开相应编号的活动挡板至挡板宽度为0.1m，且使可调节活动挡板顺时针转动，与机柜进风风向的角度呈15°；观察温度变化，如果不满足要求则依次增大角度到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，在电机的作用下，保持相应编号的活动挡板收缩。

若n＞0，则控制器(6)向输出温度大于32℃的温度传感器所对应编号的电机输出信号1，保持相对应编号电机开启，展开相应编号的活动挡板至挡板宽度为0.1m，且使可调节活动挡板顺时针转动，与机柜进风风向的角度呈15°；观察温度变化，如果不满足要求则依次增大角度到30°、45°和60，若角度调节完毕仍然无法解决问题，再增大挡板的宽度至0.15m，增大挡板的宽度可以增加机柜进风量，进一步缓解局部热点问题，同时控制器(6)计算其余编号的温度传感器的平均温度，记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，由控制器(6)向输出温度大于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的活动挡板至挡板宽度为0.1m，且使可调节活动挡板顺时针转动，与机柜进风风向的角度呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大角度到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的活动挡板处于收缩状态。