一种冷却系统及其控制方法、电子设备及存储介质与流程
1.本技术涉及数据中心温度控制技术领域，具体而言，涉及一种冷却系统及其控制方法、电子设备及存储介质。
背景技术：
2.现有技术中，数据中心的冷却系统的控制方法通常为：当室内温度高于设定温度值时，控制水泵开始运转，室外干冷器通电；当室内温度低于设定温度值，控制水泵停止工作，室外风机断电，以此来保证数据中心的恒定温度。但这种调节过程中冷却系统中的制冷设备的参数量变化大、冷却回路中的温度、流量波动较大，从而导致系统功率的变化较大，不仅增大了制冷设备的能耗，还会对制冷设备造成损害。
技术实现要素：
3.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种冷却系统及其控制方法、电子设备及存储介质，以在保证冷却系统稳定运行的同时，实现节能效果。
4.第一方面，本技术提供了一种冷却系统的控制方法，冷却系统至少包括液冷机柜、换热器、冷却器，液冷机柜内放置有服务器，换热器的热流体侧与液冷机柜形成第一回路，换热器的冷流体侧与冷却器形成第二回路，其中，控制方法包括：分别确定环境温度值和冷却器的出水口的温度值，环境温度值为服务器所在的室内的温度值；根据所确定的环境温度值和冷却器的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式；在冷却系统的调节模式为升频调节模式时，基于预设时间间隔内液冷机柜的出液口的温度差值，来确定在升频调节模式下的第一被控对象的第一工作频率，并控制第一被控对象以第一工作频率运行，以降低服务器的温度；在冷却系统的调节模式为降频调节模式时，确定在降频调节模式下的第二被控对象的第二工作频率，并控制第二被控对象以第二工作频率运行，以降低服务器的温度。
5.优选的，基于预设时间间隔内液冷机柜的出液口的温度差值，来确定在升频调节模式下的第一被控对象的第一工作频率的步骤具体包括：基于预设时间间隔内液冷机柜的出液口的温度差值，确定温度变化系数；将温度变化系数与预设温度变化系数进行比较；当温度变化系数大于预设温度变化系数时，则执行确定在升频调节模式下的第一被控对象的第一工作频率的步骤。
6.优选的，冷却系统还包括液泵和水泵，热流体侧设有出液口和进液口，冷流体侧设有出水口和进水口，液泵设置在换热器的出液口和液冷机柜的进液口之间，水泵设置在冷却器的出水口和换热器的进水口之间，第一被控对象包括液泵、水泵和冷却器，第一工作频率包括第一液泵工作频率、第一水泵工作频率和冷却器工作频率，通过以下方式确定第一液泵工作频率：根据第一调整系数、换热器的进液口的温度值与换热器的出液口的温度值之间的温度差值的倒数以及液泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第一液泵工作频率；以及通过以下方式确定第一水泵工作频率：根据第二调整系数、换热器的出水口的温度值
与换热器的进水口的温度值之间的温度差值的倒数以及水泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第一水泵工作频率。
7.优选的，通过以下方式确定冷却器工作频率：根据第二调整系数、换热器的出水口的温度值与换热器的进水口的温度值之间的温度差值的倒数以及预设比值之间的乘积，计算出冷却器工作频率，其中，预设比值为室内温度值与第一预设温度值之间的比值。
8.优选的，第二被控对象包括液泵和水泵，第二工作频率包括第二液泵工作频率和第二水泵工作频率，通过以下方式确定第二液泵工作频率：根据冷却器的出水口的温度值、第一预设温度值的倒数以及液泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第二液泵工作频率；以及通过以下方式确定第二水泵工作频率：根据冷却器的出水口的温度值、第一预设温度值的倒数以及水泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第二水泵工作频率。
9.优选的，根据所确定的环境温度值和冷却器的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式的步骤，具体包括：将环境温度值与第二预设温度值进行比较；当环境温度值大于第二预设温度值时，则将冷却器的出水口的温度值与第一预设温度值进行比较，其中，第二预设温度值小于第一预设温度值；当冷却器的出水口的温度值大于第一预设温度值时，则确定冷却系统的调节模式为升频调节模式；当冷却器的出水口的温度值小于第一预设温度值时，则确定冷却系统的调节模式为降频调节模式。
10.优选的，通过以下方式确定温度变化系数：计算预设时间间隔内液冷机柜的出液口的温度差值与预设时间间隔之间的比值，作为温度变化系数。
11.第二方面，本技术提供了一种冷却系统，冷却系统至少包括液冷机柜、换热器、冷却器、水泵和液泵和控制器，液冷机柜内放置有服务器，换热器的热流体侧与液冷机柜形成第一回路，换热器的冷流体测与冷却器形成第二回路，热流体侧设有出液口和进液口，冷流体侧设有出水口和进水口，液泵设置在换热器的出液口和液冷机柜的进液口之间，水泵设置在冷却器的出水口和换热器的进水口之间，控制器分别与水泵、液泵和冷却器连接；控制器分别确定环境温度值和冷却器的出水口的温度值，环境温度值为服务器所在的室内的温度值；控制器根据所确定的环境温度值和冷却器的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式；在冷却系统的调节模式为升频调节模式时，控制器基于预设时间间隔内液冷机柜的出液口的温度差值，来确定在升频调节模式下的液泵的第一液泵频率、水泵的第一水泵频率以及冷却器的冷却器工作频率，并分别控制液泵以第一液泵频率运行、水泵以第一水泵频率运行以及冷却器以冷却器工作频率运行，以降低服务器的温度；在冷却系统的调节模式为降频调节模式时，控制器确定在降频调节模式下的液泵的第二液泵频率、水泵的第二水泵频率，并分别控制液泵以第二液泵频率运行以及水泵以第二水泵频率运行，以降低服务器的温度。
12.第三方面，本技术还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储器之间通过总线通信，机器可读指令被处理器执行时执行如上述的冷却系统的控制方法的步骤。
13.第四方面，本技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的冷却系统的控制方法的步骤。
14.本技术提供的一种冷却系统及其控制方法、电子设备及存储介质，冷却系统至少
包括液冷机柜、换热器、冷却器，液冷机柜内放置有服务器，换热器的热流体侧与液冷机柜形成第一回路，换热器的冷流体侧与冷却器形成第二回路。其中，控制方法包括分别确定环境温度值和冷却器的出水口的温度值，环境温度值为服务器所在的室内的温度值，根据所确定的环境温度值和冷却器的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式。在冷却系统的调节模式为升频调节模式时，基于预设时间间隔内液冷机柜的出液口的温度差值，来确定在升频调节模式下的第一被控对象的第一工作频率，并控制第一被控对象以第一工作频率运行，以降低服务器的温度。在冷却系统的调节模式为降频调节模式时，确定在降频调节模式下的第二被控对象的第二工作频率，并控制第二被控对象以第二工作频率运行，以降低服务器的温度。与现有技术中的控制水泵和干冷器通电或断电来实现数据中心的恒温相比，降低了热负荷变化对于电子元器件的损害以及系统能耗的变化，提升了冷却系统的稳定性和可靠性。
15.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本技术实施例所提供的一种冷却系统的控制方法的流程图；
18.图2为本技术实施例所提供的一种确定调节模式的步骤的流程图；
19.图3为本技术实施例所提供的另一种冷却系统的控制方法的流程图；
20.图4为本技术实施例所提供的一种冷却系统的结构示意图；
21.图5为本技术实施例所提供的一种冷却系统的连接关系示意图；
22.图6为本技术实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.首先，对本技术可适用的应用场景进行介绍。本技术可应用于对数据中心的冷却系统的智能控制。
25.经研究发现，数据中心的冷却系统的控制方法通常为：当室内温度高于设定温度值时，控制水泵开始运转，室外干冷器通电；当室内温度低于设定温度值，控制水泵停止工作，室外风机断电，以此来保证数据中心的恒定温度。但这种调节过程中冷却系统中的制冷
设备的参数量变化大、冷却回路中的温度、流量波动较大，从而导致系统功率的变化较大，不仅增大了制冷设备的能耗，还会对制冷设备造成损害。
26.基于此，本技术实施例提供了一种冷却系统及其控制方法、电子设备及存储介质。
27.这里的冷却系统具体为数据中心的冷却系统，用于保证数据中心的服务器的工作温度保持在恒定温度。数据中心的服务器多设置在机柜或液冷机柜内。机柜的热负荷是动态变化量，随着数据处理的量及其外部环境温度的变化，导致热负荷大小在变化及其调节热负荷的能力也在变化，为了实现数据中心的热负荷按需进行冷却，实现节能效果及保证数据中心的稳定运行需要，需要对数据中心的冷却系统进行智能控制。
28.请参阅图1，图1为本技术实施例所提供的一种冷却系统的控制方法的流程图。所如图1中所示，本技术实施例提供的冷却系统的控制方法，包括：
29.s101、分别确定环境温度值和冷却器的出水口的温度值，环境温度值为服务器所在的室内的温度值。
30.这里的环境温度值为服务器所在的室内的温度值，即数据中心的室内温度。
31.s102、根据所确定的环境温度值和冷却器的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式。
32.请参阅图2，图2为本技术实施例所提供的一种确定调节模式的步骤的流程图。该步骤中，根据所确定的环境温度值和冷却器的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式的步骤，具体包括：
33.s1010、将环境温度值与第二预设温度值进行比较。
34.s1012、当环境温度值大于第二预设温度值时，则将冷却器的出水口的温度值与第一预设温度值进行比较，其中，第二预设温度值小于第一预设温度值。
35.首先判断环境温度值的所在范围，这里的第二预设温度值一般设置在30℃-40℃之间，在本实施例中，第二预设温度值为32℃。若环境温度值大于第二预设温度值，则说明当前数据中心内的环境温度较高。这里的第一预设温度值一般设置在30℃-45℃之间，在本实施例中第一预设温度值为35℃。
36.当环境温度值不大于第二预设温度值时，则不进行调节。
37.s1014、当冷却器的出水口的温度值大于第一预设温度值时，则确定冷却系统的调节模式为升频调节模式。
38.s1016、当冷却器的出水口的温度值小于第一预设温度值时，则确定冷却系统的调节模式为降频调节模式。
39.这里，当冷却器30的出水口大于第一预设温度值，则说明服务器的数据处理量较高，冷却系统的制冷器小于服务器的运行热量，则需要提高冷却系统的制冷量。当冷却器30的出水口温度值小于第一预设温度值时，则说明当前服务器的数据处理量较低，冷却系统的制冷量大于服务器的运行热量，则可以适当的降低冷却系统的制冷量，以节约能耗。若冷却器30的出水口的温度值等于第一预设温度值，则不进行调节。
40.s103、在冷却系统的调节模式为升频调节模式时，基于预设时间间隔内液冷机柜的出液口的温度差值，来确定在升频调节模式下的第一被控对象的第一工作频率，并控制第一被控对象以第一工作频率运行，以降低服务器的温度。
41.在步骤s103中，基于预设时间间隔内液冷机柜10的出液口的温度差值，来确定在
升频调节模式下的第一被控对象的第一工作频率的步骤具体包括：
42.基于预设时间间隔内液冷机柜10的出液口的温度差值，确定温度变化系数。将温度变化系数与预设温度变化系数进行比较，当温度变化系数大于预设温度变化系数时，则执行确定在升频调节模式下的第一被控对象的第一工作频率的步骤。
43.具体的，通过以下方式确定所述温度变化系数：
44.计算预设时间间隔内所述液冷机柜10的出液口的温度差值与所述预设时间间隔之间的比值，作为所述温度变化系数。
45.若温度变化系数不大于预设温度变化系数，则不进行调节。
46.可以理解的是，这里的控制方法可以是循环执行的，按照预设时间间隔获取环境温度值，针对每个获取到的环境温度值都按照步骤s1010开始执行。这里的液冷机柜10的出液口也是按照预设时间间隔获得的，而上一次获取的液冷机柜10的第一温度值和当前获取的液冷机柜10的第二温度值之间的差值与预设时间间隔的比值，相当于一阶导数。根据一阶导数可以确定干冷器出水口的温度变化趋势，实现预判和精确判断，从而做到数据中心运行稳定，温度波动小，系统功率波动小，实现产品零部件可靠性的提升和数据中心设备的可靠性提升。
47.具体的，第一被控对象包括液泵、水泵和冷却器，第一工作频率包括第一液泵工作频率、第一水泵工作频率和冷却器工作频率，通过以下方式确定第一液泵工作频率：
48.根据第一调整系数、换热器的进液口的温度值与换热器的出液口的温度值之间的温度差值的倒数以及液泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第一液泵工作频率。
49.这里的第一液泵工作频率f1的计算公式为：
[0050][0051]
其中，p、k1、a为固定值，p为液泵极数，k1为液泵安全系数，a为流体密度，f1为液泵40当前的工作频率，δt1为换热器20的进液口的温度值与换热器20的出液口的温度值之间的温度差值。
[0052]
以及通过以下方式确定第一水泵工作频率：
[0053]
根据第二调整系数、换热器的出水口的温度值与换热器的进水口的温度值之间的温度差值的倒数以及水泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第一水泵工作频率。
[0054]
这里的第一水泵工作频率f2的计算公式为：
[0055][0056]
其中，p、k2、a为固定值，p为水泵极数，k2为水泵安全系数，a为流体密度，f2为水泵50当前的工作频率，δt2为换热器20的出水口的温度值与换热器20的进水口的温度值之间的温度差值。
[0057]
具体的，通过以下方式确定冷却器工作频率：
[0058]
根据第二调整系数、换热器的出水口的温度值与换热器的进水口的温度值之间的温度差值的倒数以及预设比值之间的乘积，计算出冷却器工作频率，其中，预设比值为室内温度值与第一预设温度值之间的比值。
[0059]
这里的冷却器工作频率f3的计算公式为：
[0060][0061]
其中，p、k2、a为固定值，p为水泵极数，k2为水泵安全系数，a为流体密度，δt2为换热器20的出水口的温度值与换热器20的进水口的温度值之间的温度差值，t0为环境温度值，m为第一预设温度值。
[0062]
具体的，这里的工作频率为冷却器30的风机的工作频率。
[0063]
在升频调节模式中，同时提高冷却器30、水泵50和液泵40的工作频率，换热器20的进水口处的流体温度更低、流量增大，换热器20的出液口流量增大，从而使第二回路中的流体与第一回路中的流体在换热器20中快速的进行热量交换，从换热器20出液口流出的流体温度降低，进而降低服务器的温度，使其在恒温环境下工作。
[0064]
请参阅图3，图3为本技术实施例所提供的另一种冷却系统的控制方法的流程图。
[0065]
s201、分别确定环境温度值和冷却器的出水口的温度值，环境温度值为服务器所在的室内的温度值。
[0066]
s202、根据所确定的环境温度值和冷却器的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式。
[0067]
s203、在冷却系统的调节模式为降频调节模式时，确定在降频调节模式下的第二被控对象的第二工作频率，并控制第二被控对象以第二工作频率运行，以降低服务器的温度。
[0068]
该步骤中，第二被控对象包括液泵和水泵，第二工作频率包括第二液泵工作频率和第二水泵工作频率，通过以下方式确定第二液泵工作频率：
[0069]
根据冷却器的出水口的温度值、第一预设温度值的倒数以及液泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第二液泵工作频率。
[0070]
这里的第二液泵工作频率f4的计算公式为：
[0071][0072]
其中，n为第一预设温度值，f4为液泵40当前的工作频率，t1为冷却器30的出水口的温度值。
[0073]
以及通过以下方式确定第二水泵工作频率：
[0074]
根据冷却器的出水口的温度值、第一预设温度值的倒数以及水泵当前的工作频率之间的乘积，计算出第二水泵工作频率。
[0075]
这里的第二水泵工作频率f5的计算公式为：
[0076][0077]
其中，n为第一预设温度值，f5为水泵50当前的工作频率，t1为冷却器30的出水口的温度值。
[0078]
在降频调节模式中，同时提高水泵50和液泵40的工作频率，换热器20的进水口处的流体流量减小，换热器20的出液口流量减小，从而使第二回路中的流体与第一回路中的流体在换热器20中进行热量交换，进而降低服务器的温度，使其在恒温环境下工作。与升频调节模式相比，能够保证降温效果的同时，还降低了冷却系统的功耗。
[0079]
在步骤s103或s203之后，则等待获取下一环境温度值并执行步骤s1010。
[0080]
本技术实施例提供的一种冷却系统的控制方法，与现有技术中的控制水泵和干冷器通电或断电来实现数据中心的恒温相比，降低了热负荷变化对于电子元器件的损害以及系统能耗的变化，提升了冷却系统的稳定性和可靠性。
[0081]
请参阅图4和图5，图4为本技术一实施例提供的一种冷却系统的结构示意图，图5为本技术实施例提供的一种冷却系统的连接关系示意图。如图4和图5中所示，本技术实施例提供的冷却系统，冷却系统至少包括液冷机柜10、换热器20、冷却器30、水泵50和液泵40和控制器60。
[0082]
液冷机柜10内放置有服务器，换热器20的热流体侧与液冷机柜10形成第一回路，换热器20的冷流体测与冷却器30形成第二回路，热流体侧设有出液口和进液口，冷流体侧设有出水口和进水口，液泵40设置在换热器20的出液口和液冷机柜10的进液口之间，水泵50设置在冷却器30的出水口和换热器20的进水口之间，控制器60分别与水泵50、液泵40和冷却器30连接。
[0083]
其中，图4中的箭头用于指示第一回路和第二回路中的流体的流动方向。
[0084]
控制器60分别确定环境温度值和冷却器30的出水口的温度值，环境温度值为服务器所在的室内的温度值。控制器60根据所确定的环境温度值和冷却器30的出水口的温度值，确定冷却系统的调节模式。
[0085]
在冷却系统的调节模式为升频调节模式时，控制器60基于预设时间间隔内液冷机柜10的出液口的温度差值，来确定在升频调节模式下的液泵40的第一液泵频率、水泵50的第一水泵频率以及冷却器30的冷却器工作频率，并分别控制液泵40以第一液泵频率运行、水泵50以第一水泵频率运行以及冷却器30以冷却器工作频率运行，以降低服务器的温度。
[0086]
在冷却系统的调节模式为降频调节模式时，控制器60确定在降频调节模式下的液泵40的第二液泵频率、水泵50的第二水泵频率，并分别控制液泵40以第二液泵频率运行以及水泵50以第二水泵频率运行，以降低服务器的温度。
[0087]
其中，数据中心的室内还设置有测温元件，并与控制器60连接，以获取环境温度值。冷却器30的出水口、液冷机柜10的出液口、换热器20的出液口、进液口、出水口和进水口处均设有测温元件，以采集经过此处的流体的温度值，并发送给控制器60。
[0088]
请参阅图6，图6为本技术实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图6中所示，所述电子设备600包括处理器610、存储器620和总线630。
[0089]
所述存储器620存储有所述处理器610可执行的机器可读指令，当电子设备600运行时，所述处理器610与所述存储器620之间通过总线630通信，所述机器可读指令被所述处理器610执行时，可以执行如上述实施例中的冷却系统的控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0090]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述实施例中的冷却系统的控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0091]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0092]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，
仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0093]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0094]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0095]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0096]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
