機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)和方法與流程
公開(kāi)領(lǐng)域
本公開(kāi)涉及空氣冷卻系統(tǒng)，且特別是涉及目的在于監(jiān)視在設(shè)備外殼或機(jī)架內(nèi)的氣流的方法和系統(tǒng)。
公開(kāi)背景
冷卻消耗數(shù)據(jù)中心的能量支出的一大部分。這產(chǎn)生盡可能有效地分配在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷卻的需要。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，很多數(shù)據(jù)中心操作員依賴于氣流和溫度傳感器來(lái)調(diào)節(jié)冷卻以為服務(wù)器和用于支持服務(wù)器的機(jī)架達(dá)到足夠的氣流和溫度。為了估計(jì)氣流，一種已知的方法是假設(shè)氣流與已知的氣流數(shù)量(例如來(lái)自機(jī)架pdu)或估定機(jī)架功率成比例，例如125cfm/kw。雖然這種技術(shù)在整個(gè)數(shù)據(jù)中心界被廣泛使用，但是這不是非常準(zhǔn)確的。支持it設(shè)備的設(shè)備機(jī)架可在氣流中從例如40cfm/kw改變到高達(dá)300cfm/kw或更大。此外，為了最小化風(fēng)扇功率，it氣流速率一般響應(yīng)于入口溫度和當(dāng)前工作負(fù)荷而動(dòng)態(tài)地改變。
估計(jì)氣流的另一方法是根據(jù)實(shí)測(cè)的入口溫度和出口溫度連同機(jī)架功率一起計(jì)算機(jī)架氣流速率。該技術(shù)涉及理解如果越過(guò)機(jī)架的凈溫度上升和功率都是已知的，則根據(jù)能量守恒原理(從熱力學(xué)第一定律推斷)氣流速率也是已知的。然而，以有意義的準(zhǔn)確度測(cè)量越過(guò)機(jī)架的溫度上升非常難。由于創(chuàng)建具有高速度和其它“死點(diǎn)”的一些區(qū)的it設(shè)備風(fēng)扇的分布，測(cè)量機(jī)架排氣溫度特別難。該技術(shù)要求速度加權(quán)溫度測(cè)量，其需要非常大量的測(cè)量位置來(lái)產(chǎn)生準(zhǔn)確的測(cè)量。此外，比實(shí)際it設(shè)備的后部更接近機(jī)架的后門進(jìn)行的測(cè)量將包括大量額外的夾帶空氣，其不應(yīng)被包括在能量/氣流計(jì)算中。
公開(kāi)概述
公開(kāi)的一個(gè)方面目的在于配置成測(cè)量穿過(guò)具有殼體和使空氣能夠流入殼體的內(nèi)部的穿孔前門的設(shè)備機(jī)架的氣流的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)包括控制模塊和固定到設(shè)備機(jī)架的前門并耦合到控制模塊的多個(gè)氣流傳感器。每個(gè)氣流傳感器配置成檢測(cè)用于測(cè)量氣流的參數(shù)并將所檢測(cè)的參數(shù)傳遞到控制模塊?？刂颇K配置成從在設(shè)備機(jī)架的前門處的多個(gè)氣流傳感器得到溫度、氣流速度和氣流方向。
系統(tǒng)的實(shí)施方式還可包括在設(shè)備機(jī)架的整個(gè)前門上均勻間隔開(kāi)的15個(gè)氣流傳感器。多個(gè)傳感器可固定到設(shè)備機(jī)架的后門而不是前門。多個(gè)氣流傳感器可由多個(gè)纜線連接到控制模塊。多個(gè)氣流傳感器可由電池或有線連接提供電力?？刂颇K可包括與設(shè)備機(jī)架和/或數(shù)據(jù)中心處理設(shè)備通信的微處理器。每個(gè)氣流傳感器可包括細(xì)長(zhǎng)管、布置在管的內(nèi)部?jī)?nèi)的熱敏電阻器和在管的內(nèi)部相鄰于熱敏電阻器而提供的加熱器。每個(gè)氣流傳感器還可包括led指示器以通知操作員特定的傳感器是“熱的”還是“冷的”。可使用瞬時(shí)加熱和冷卻方法來(lái)測(cè)量氣流速率，熱敏電阻器被一直加熱到高于環(huán)境溫度的已知增量并接著被允許以與空氣速度相關(guān)的自然速率冷卻。每個(gè)氣流傳感器還可包括加熱元件以提供熱源，空氣方向可使用該熱源來(lái)被確定。加熱元件可包括電阻器。管可具有比管的直徑大大約三倍的長(zhǎng)度。管可具有0.5英寸的直徑和1.5英寸的長(zhǎng)度。系統(tǒng)還可包括密封部件以密封在前門周圍或跨服務(wù)器安裝平面的間隙以確保it氣流穿過(guò)設(shè)備機(jī)架的前門流動(dòng)并受到監(jiān)視。系統(tǒng)還可包括在服務(wù)器安裝軌之間被固定在未被服務(wù)器占據(jù)的位置處的一個(gè)或多個(gè)空白面板。
公開(kāi)的另一方面目的在于用于從氣流傳感器確定氣流速度的過(guò)程，氣流傳感器包括熱敏電阻器。在一個(gè)實(shí)施方式中，該過(guò)程包括：執(zhí)行熱敏電阻器的初始校準(zhǔn)，直到熱敏電阻器的穩(wěn)態(tài)電壓和穩(wěn)態(tài)溫度被達(dá)到為止；啟動(dòng)定時(shí)器；讀取熱敏電阻器的電壓；計(jì)算熱敏電阻器的環(huán)境溫度；計(jì)算熱敏電阻器的上電壓閾值和下電壓閾值以及上溫度閾值和下溫度閾值；將源電壓施加到熱敏電阻器，直到電壓達(dá)到上電壓閾值為止；讀取熱敏電阻器的電壓；如果熱敏電阻器的電壓大于上電壓閾值，則繼續(xù)在預(yù)定時(shí)間段期間將源電壓施加到熱敏電阻器；如果熱敏電阻器的電壓小于上電壓，則結(jié)束時(shí)間被記錄，電壓從熱敏電阻器被移除，且特征冷卻時(shí)間被計(jì)算；以及計(jì)算氣流速度。
該方法的實(shí)施方式還可包括確定氣流方向。確定氣流方向可包括獲取熱敏電阻器的幾個(gè)電壓讀數(shù)來(lái)確定穩(wěn)態(tài)環(huán)境溫度，一旦穩(wěn)態(tài)環(huán)境溫度被達(dá)到，就讀取熱敏電阻器的電壓并將電壓轉(zhuǎn)換成溫度以確立起始環(huán)境溫度，將電壓施加到與熱敏電阻器流體連通的加熱器，在短延遲之后讀取熱敏電阻器的電壓，計(jì)算熱敏電阻器的環(huán)境溫度，如果熱敏電阻器的溫度增加高于閾值溫度裕度，則氣流方向被記錄為“流入”，以及如果溫度增加低于閾值溫度裕度，則氣流方向被記錄為“流出”。閾值溫度裕度可以是關(guān)于預(yù)期或最近測(cè)量的氣流速度的變量。該過(guò)程還可包括通過(guò)使用在設(shè)備機(jī)架的前部上的多個(gè)傳感器來(lái)計(jì)算總設(shè)備機(jī)架氣流。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明
附圖并未旨在按比例繪制。在附圖中，在各種附圖中示出的每個(gè)相同或幾乎相同的部件由相似的數(shù)字表示。為了清楚的目的，不是每個(gè)部件都可在每個(gè)附圖中被標(biāo)記。在附圖中：
圖1a是具有本公開(kāi)的實(shí)施方式的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)備機(jī)架的透視圖；
圖1b是圖1a所示的設(shè)備機(jī)架和機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的透視圖，設(shè)備機(jī)架的門在打開(kāi)位置上；
圖2是機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的圖；
圖3是機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的傳感器的視圖；
圖4是在設(shè)備機(jī)架內(nèi)的示例性氣流輸出的示意性表示；
圖5是在設(shè)備機(jī)架內(nèi)的示例性氣流輸出的示意性表示；
圖6a-6f是在設(shè)備機(jī)架上的示例性傳感器模式的示意圖；
圖7a-7j是在設(shè)備機(jī)架內(nèi)的示例性it分布的示意圖；
圖8是示出來(lái)自計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(“cfd”)模擬的傳感器預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度的曲線圖；
圖9是示出在cfd模擬時(shí)間常數(shù)中的百分比誤差和氣流速度與管長(zhǎng)度的關(guān)系的曲線圖；
圖10是熱敏電阻器驅(qū)動(dòng)電路的示意性表示；
圖11是瞬時(shí)熱敏電阻器加熱和冷卻分布的曲線圖；
圖12是用于從單個(gè)熱敏電阻器確定溫度和速度的過(guò)程流程圖；
圖13是用于確定在機(jī)架內(nèi)的流入或流出的過(guò)程流程圖；以及
圖14是可用于執(zhí)行在本文公開(kāi)的過(guò)程和功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)例子的方框圖。
公開(kāi)的詳細(xì)描述
僅為了例證的目的，且不是限制一般性，現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)。本公開(kāi)在其應(yīng)用中不限于在下面的描述中闡述的或在附圖中示出的部件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)。在本公開(kāi)中闡述的原理能夠有其它實(shí)施方式并能夠以各種方式被實(shí)踐或?qū)崿F(xiàn)。此外，在本文使用的短語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)是為了描述的目的，且不應(yīng)被視為限制性的。“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包含”、“涉及”及其變形在本文中的使用意指包括其后列出的項(xiàng)目及其等效形式以及額外的項(xiàng)目。
機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式使容納在設(shè)備機(jī)架內(nèi)的it設(shè)備的氣流能夠連續(xù)地被監(jiān)視并報(bào)告給數(shù)據(jù)中心管理軟件。雖然有在數(shù)據(jù)中心中的實(shí)測(cè)參數(shù)(例如溫度、功率消耗、冷卻單元特定數(shù)據(jù)等)的數(shù)量和質(zhì)量上的穩(wěn)定生長(zhǎng)，穿過(guò)設(shè)備機(jī)架的氣流速率不在它們當(dāng)中。盡管有下面的事實(shí)也是如此：機(jī)架氣流速率是影響數(shù)據(jù)中心冷卻和因此影響能量消耗的最重要的變量之一。機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)能夠管理并檢修現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，編譯it氣流的數(shù)據(jù)庫(kù)(未來(lái)設(shè)施可使用該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理)、創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心的準(zhǔn)確的熱/氣流模型以及通過(guò)數(shù)據(jù)中心冷卻資源的控制來(lái)優(yōu)化能量效率。機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)配置成使用固定到設(shè)備機(jī)架的熱敏電阻器來(lái)測(cè)量氣流，這導(dǎo)致氣流測(cè)量容忍分散的it群組、高度可變的it氣流速率和氣流方向。系統(tǒng)以確定氣流方向(例如“進(jìn)入”或“出來(lái)”)的能力來(lái)利用不昂貴的基于熱敏電阻器的氣流速度測(cè)量。
例如，對(duì)于熱通道遏制安裝系統(tǒng)，基于熱通道壓力測(cè)量來(lái)控制冷卻氣流已證明非常難(安裝系統(tǒng)有時(shí)太易泄漏而不能提供足夠的熱通道吸氣壓力解決方案)?；诒疚乃龅臍饬鳒y(cè)量來(lái)容易和有效地控制機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式。機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)安裝和操作起來(lái)簡(jiǎn)單，并提供極大的效率。
參考附圖且更特別地參考圖1a和圖1b，通常以10指示示例性設(shè)備機(jī)架。如所示，設(shè)備機(jī)架10具有常規(guī)結(jié)構(gòu)，包括具有用鉸鏈固定到殼體的前部的前門14的矩形殼體12。前門14包括允許氣流入和流出設(shè)備機(jī)架10的穿孔面板。殼體12的側(cè)面包括每個(gè)以16進(jìn)行指示的面板，以將空氣穿過(guò)殼體引到殼體的背部或后部。殼體12的背部可配置成包括具有穿孔面板的背門或后門以允許氣流出設(shè)備機(jī)架10。設(shè)備機(jī)架10配置成以傳統(tǒng)方式支持可安裝在機(jī)架上的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)備機(jī)架是19英寸機(jī)架。
為了測(cè)量氣流，設(shè)備機(jī)架10設(shè)置有本公開(kāi)的實(shí)施方式的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)，其通常以20進(jìn)行指示。機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)20能夠通過(guò)如圖1a所示分布在設(shè)備機(jī)架10的前門14上的多個(gè)傳感器(有時(shí)被稱為“氣流傳感器”)得到溫度、氣流速度和氣流方向，每個(gè)傳感器以22進(jìn)行指示。如所示，15個(gè)氣流傳感器22在設(shè)備機(jī)架10的整個(gè)前門14上均勻地間隔開(kāi)。如下面將更詳細(xì)描述的，可提供任何數(shù)量的氣流傳感器22以實(shí)現(xiàn)所需的氣流方向。而且，雖然進(jìn)行參考的是氣流傳感器22被設(shè)置在設(shè)備機(jī)架10的前門14上，應(yīng)理解，機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)20可配置成應(yīng)用于設(shè)備機(jī)架的后門或背門。
參考圖2，氣流傳感器22由纜線連接到控制模塊24，并可由電池或有線連接提供電力，每個(gè)纜線以26進(jìn)行指示。如所示，控制模塊24定位成沿著由前門14和殼體12界定的鉸鏈，并可在一個(gè)實(shí)施方式中安裝在前門上。在某個(gè)實(shí)施方式中，控制模塊24可被硬連線到適當(dāng)?shù)碾娫匆越o氣流傳感器22的操作和控制模塊的部件提供電力?？刂颇K24還可包括電池以在到控制模塊的電力被切斷的情況下給氣流傳感器的操作和控制模塊提供電力?？刂颇K24可以是配置成接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自氣流傳感器的讀數(shù)的任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)或微處理器。在某些實(shí)施方式中，控制模塊配置成通過(guò)無(wú)線連接與設(shè)置在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的主控制器28通信，主控制器具有數(shù)據(jù)中心管理軟件。氣流傳感器22每個(gè)包括封裝在管中的熱敏電阻器(用于溫度和速度測(cè)量)和電阻器(確定氣流方向的熱源)，使得只有垂直于機(jī)架斷面的氣流被監(jiān)視，這將在下面被更詳細(xì)地描述。
參考圖3，在所示實(shí)施方式中，每個(gè)氣流傳感器22包括細(xì)長(zhǎng)管30、布置在管的內(nèi)部的熱敏電阻器32和設(shè)置成在管的內(nèi)部相鄰于熱敏電阻器的加熱器34。熱敏電阻器32和加熱器34可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆绞嚼缯澈蟿┗蚰z或通過(guò)機(jī)械緊固件而被在管的內(nèi)部固定到管30。氣流傳感器22還包括led指示器36以通知操作員特定的傳感器是“熱的”還是“冷的”。因?yàn)闊崦綦娮杵?2的電阻取決于溫度，所以溫度的測(cè)量通過(guò)利用在典型角色中的熱敏電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。使用本公開(kāi)的實(shí)施方式的瞬時(shí)加熱和冷卻方法來(lái)測(cè)量氣流速率，氣流傳感器22的熱敏電阻器32被一直加熱到高于環(huán)境溫度的已知的增量，并接著被允許以可與空氣速度相關(guān)的自然速率冷卻。應(yīng)理解，不昂貴的熱敏電阻器而不是昂貴的熱線式風(fēng)速計(jì)的使用使本公開(kāi)的系統(tǒng)20變得部署起來(lái)更實(shí)際。額外的加熱器(電阻器)34提供熱源，氣流方向(“流入”或“流出”)可使用該熱源以下面更詳細(xì)描述的方式來(lái)確定。
如上面提到的，來(lái)自機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)20的氣流傳感器22的氣流和溫度測(cè)量可無(wú)線地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心管理軟件，例如由schneiderelectric提供的用于數(shù)據(jù)中心的
空間分布數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)中心操作員評(píng)估冷卻的均勻性并例如選擇相應(yīng)地將it設(shè)備定位在特定的設(shè)備機(jī)架位置上的機(jī)會(huì)。在設(shè)備機(jī)架的前端面上的氣流和溫度分布可被示為精確地相應(yīng)于氣流傳感器的數(shù)量(例如在圖4和圖5的例子中的60個(gè)傳感器)或在設(shè)備機(jī)架的前端面上基于實(shí)測(cè)值被插值。使用準(zhǔn)確的it氣流測(cè)量和已知的設(shè)備機(jī)架功率，也可基于能量平衡來(lái)計(jì)算并報(bào)告準(zhǔn)確的凈設(shè)備機(jī)架溫度升高。
除了經(jīng)由(遠(yuǎn)程)軟件對(duì)氣流和溫度數(shù)據(jù)的顯示以外，機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)10配置成通過(guò)led指示器36或上面所述的某個(gè)其它類型的本地顯示器來(lái)提供實(shí)測(cè)數(shù)量的視覺(jué)指示。例如，每個(gè)氣流傳感器22配置有l(wèi)ed指示器36，每個(gè)led指示器配置成以“黃色”點(diǎn)亮以識(shí)別在所推薦的和最大可允許的值之間的溫度，并配置成以“紅色”或“綠色”點(diǎn)亮以分別識(shí)別更熱或更冷的溫度。
在某些實(shí)施方式中，測(cè)量穿過(guò)設(shè)備機(jī)架10的前門14(與后門相對(duì))的氣流，因?yàn)橐龅臍饬鞅闰?qū)動(dòng)或強(qiáng)制氣流平滑和均勻得多，以及因?yàn)樵谇伴T和服務(wù)器的前端面(服務(wù)器安裝平面)之間的設(shè)備機(jī)架的前部可與泄漏氣流隔離而沒(méi)有極大的困難。系統(tǒng)可設(shè)置有配置成密封在前門周圍或跨服務(wù)器安裝平面的任何間隙的密封部件。圖1b示出沿著前門14的外邊界提供的密封物38以當(dāng)前門關(guān)閉時(shí)密封在前門和殼體12之間的間隙。提供對(duì)間隙的密封以確保所有it氣流穿過(guò)設(shè)備機(jī)架10的前門14，并因此受到監(jiān)視。在實(shí)踐中，可在改裝情形中使用簡(jiǎn)單的擋風(fēng)雨條和帶來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的密封。密封部件也可包括安裝在所有被未占據(jù)的設(shè)備機(jī)架u位置上的空白面板。圖1a和圖1b示出設(shè)置在設(shè)備機(jī)架的側(cè)面上的兩個(gè)側(cè)面板，每個(gè)側(cè)面板以16進(jìn)行指示?？瞻酌娌靠砂惭b在設(shè)備機(jī)架10的前部處的服務(wù)器安裝板上，并擋住否則將被it設(shè)備的前端面占據(jù)的區(qū)域。圖1a和圖1b示出設(shè)置在設(shè)備機(jī)架的頂部處的空白面板40。
在配置系統(tǒng)時(shí)，考慮幾個(gè)因素，包括但不限于將氣流傳感器限制到實(shí)際和經(jīng)濟(jì)的數(shù)量，只測(cè)量進(jìn)入或離開(kāi)(垂直于)前門的氣流的分量，以及確定這個(gè)氣流的方向(“進(jìn)入”或“出來(lái)”)。在確定傳感器分布中，cfd建?？捎糜诖_定在準(zhǔn)確度和傳感器計(jì)數(shù)之間的良好平衡。創(chuàng)建位于不同的但代表性的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的設(shè)備機(jī)架的模型(例如具有一定范圍的氣流速率的活地板冷卻、具有一定范圍的氣流速率的基于行的冷卻、相對(duì)于其它設(shè)備機(jī)架的位置和定向等)。在圖6a-6f中示出示例性氣流傳感器放置，圖6a示出使用60個(gè)氣流傳感器的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式，圖6b示出使用20個(gè)氣流傳感器的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式，圖6c示出使用30個(gè)氣流傳感器的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式，圖6d示出使用15個(gè)氣流傳感器的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式，圖6e示出使用5個(gè)氣流傳感器的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式，以及圖6f示出使用10個(gè)氣流傳感器的機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施方式。
對(duì)于每個(gè)環(huán)境，模擬在圖6a-6f和7a-7j中所示的傳感器分布和it群組的組合。在圖7a-7j中，較暗的陰影部分指示it設(shè)備氣流的位置，而較亮的陰影部分指示零氣流，例如空白面板、在it設(shè)備的前部上的“死”區(qū)域等。在圖6a-6f中所示的位置處在cfd模型中創(chuàng)建“虛擬傳感器”。虛擬傳感器提供垂直于后門的速度的分量并指示(基于符號(hào))流是“進(jìn)入”還是“出來(lái)”。機(jī)架氣流速率被計(jì)算為實(shí)測(cè)速度(考慮到流入和流出)的平均值與機(jī)架前門面積的乘積。速度可替代地根據(jù)它們的位置被不同地加權(quán)。例如，在門的邊緣附近的氣流傳感器可被加權(quán)以與在門的中心附近的傳感器比較對(duì)最后的氣流計(jì)算有更小的影響。
圖8示出一個(gè)特定的數(shù)據(jù)中心布局、即具有300cfm/鋪塊(tile)的鋪塊氣流速率率的標(biāo)準(zhǔn)活地板設(shè)施的cfd分析的結(jié)果。其它數(shù)據(jù)中心布局(未示出)展示類似的趨勢(shì)和特征。在±0.5％內(nèi)的最佳準(zhǔn)確度由傳感器配置a提供，傳感器配置a以60個(gè)均勻間隔開(kāi)的傳感器為特征并相應(yīng)于在圖6a中描繪的傳感器結(jié)構(gòu)。然而，相應(yīng)于在圖6d中描繪的傳感器結(jié)構(gòu)的在d中描繪的傳感器結(jié)構(gòu)被準(zhǔn)確到在傳感器結(jié)構(gòu)a的1.4％內(nèi)且只需要15個(gè)傳感器，這是在經(jīng)濟(jì)上更適當(dāng)?shù)姆椒āＲ虼?，傳感器結(jié)構(gòu)d是系統(tǒng)概念的優(yōu)選實(shí)施方式。
系統(tǒng)的氣流傳感器的配置的一個(gè)方面是確保通過(guò)將熱敏電阻器放置在如圖3所示的管內(nèi)部來(lái)測(cè)量垂直分量。在選擇如上所述的傳感器分布時(shí)，傳感器可配置成實(shí)現(xiàn)不受物理傳感器的存在影響的理想結(jié)果。然而，為了選擇適當(dāng)?shù)墓艹叽?，熱敏電阻器和管組件以明確的細(xì)節(jié)被建模。第一步驟是建模在隔離中的管組件，使得冷卻的速率或熱敏電阻器模型的時(shí)間常數(shù)可對(duì)照速度被校準(zhǔn)，就像物理傳感器一樣，這將在下面被更詳細(xì)討論。因此，執(zhí)行幾個(gè)瞬時(shí)cfd模擬，其中熱敏電阻器被加熱到高于環(huán)境的規(guī)定初始值，并接著被允許在存在穿過(guò)管的已知?dú)饬魉俾实那闆r下冷卻。冷卻的速率(時(shí)間常數(shù))然后對(duì)照速度被校準(zhǔn)，使得時(shí)間常數(shù)可以此后被直接用作速度的代理。
在一個(gè)實(shí)施方式中，選擇0.5英寸的管直徑，因?yàn)檫@提供熱敏電阻器的合理間隙。使用這個(gè)固定直徑(例如0.5英寸)，執(zhí)行額外的(瞬時(shí))cfd模擬，其中當(dāng)氣流以相對(duì)于機(jī)架前門的最壞情況45度角接近管的端部時(shí)，管長(zhǎng)度改變。在每一情況中，記錄時(shí)間常數(shù)，并從在時(shí)間常數(shù)和相應(yīng)的速度之間的已知相關(guān)性確定相應(yīng)的速度。此外，穿過(guò)管的真實(shí)氣流速率(在垂直于設(shè)備機(jī)架門的方向上)也被記錄，如由cfd模型直接測(cè)量的。圖9示出與在管長(zhǎng)度的一定范圍上的真實(shí)值比較的基于熱敏電阻器的速度預(yù)測(cè)的結(jié)果。雖然在小管長(zhǎng)度處存在某個(gè)非單調(diào)行為，對(duì)于大于1.25in(2.5長(zhǎng)度與直徑比)的管長(zhǎng)度，沒(méi)有可測(cè)量的誤差。因此，對(duì)于實(shí)際傳感器，選擇3的更保守的長(zhǎng)度與直徑比(或1.5in的管長(zhǎng)度)。然而應(yīng)理解，管的尺寸和形狀可配置成實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果。
如圖3所示，傳感器包括電阻器，其定位成將熱施加到穿過(guò)管的氣流。如果熱敏電阻器檢測(cè)到溫度增加，則氣流在“進(jìn)入”方向上，即如在圖3中觀察到的左到右。如果沒(méi)有溫度升高被檢測(cè)到，則氣流在“出來(lái)”方向上，即如在圖3中觀察到的右到左。注意，溫度升高的量取決于氣流(更多的氣流、更少的氣流升高，反之亦然)，所以用于記錄溫度升高的閾值可根據(jù)氣流速率進(jìn)行調(diào)整，以用于更好的測(cè)量解析。
參考圖10，熱敏電阻器用于溫度和氣流測(cè)量。vs、v和vth分別是外加(源)、實(shí)測(cè)和熱敏電阻器電壓；r、rth和rw分別是虛擬電阻(以進(jìn)行電壓測(cè)量)、熱敏電阻器和引出線電阻。熱敏電阻器一般用于溫度測(cè)量。雖然v(而不是vth)被測(cè)量，v和vth可通過(guò)考慮到線電阻rw而相關(guān)。因?yàn)関th是已知的，或可選地，引出線電阻是可忽略的，引出線電阻被考慮到，以便提高測(cè)量準(zhǔn)確度。熱敏電阻器電阻rth隨著增加的溫度而降低，與標(biāo)準(zhǔn)材料(例如金屬)的電阻相反。這個(gè)關(guān)系是公知的，并可例如使用簡(jiǎn)化的steinhart-hart方程來(lái)表示：
其中β是與熱敏電阻器結(jié)構(gòu)有關(guān)的已知常數(shù)，以及v0是在已知參考溫度t0下的實(shí)測(cè)參考電壓。方程1根據(jù)實(shí)測(cè)電壓vth提供熱敏電阻器溫度。
如上面提到的，利用簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的雙線熱敏電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)氣流速度測(cè)量，雙線熱敏電阻器被以瞬時(shí)方式加熱并被允許冷卻。圖11示出在速度測(cè)量期間熱敏電阻器的溫度分布圖。熱敏電阻器從環(huán)境溫度t環(huán)境(或可選地，某個(gè)較高的溫度)開(kāi)始被加熱到t熱，并接著被允許通過(guò)將它的熱傳遞到在它之上通過(guò)的氣流而自然地冷卻。在冷卻之下的分布圖的形狀由被定義為下式的熱敏電阻器的熱時(shí)間常數(shù)τ規(guī)定：
其中m是熱敏電阻器的質(zhì)量，cp是熱敏電阻器的比熱，h是對(duì)周圍流體的傳熱系數(shù)，以及a是暴露于周圍氣流的熱敏電阻器的表面積。對(duì)于給定熱敏電阻器，只有熱傳遞系數(shù)h是可變的，且它(強(qiáng)烈地)取決于本地氣流速度。因此，在冷卻相期間溫度分布圖的形狀產(chǎn)生時(shí)間常數(shù)，其又可與氣流有關(guān)。
參考圖11，對(duì)于給定構(gòu)造的熱敏電阻器，并非必須計(jì)算實(shí)際時(shí)間常數(shù)，其將一般通過(guò)將多個(gè)溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合到指數(shù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。替代地，氣流速度v被確定為單個(gè)值t冷——熱敏電阻器通過(guò)給定溫度下降t熱-t冷來(lái)冷卻所花費(fèi)的時(shí)間——的函數(shù)。在熱敏電阻器校準(zhǔn)階段期間，v被編譯為t冷的函數(shù)，并可選地包括環(huán)境溫度t環(huán)境的額外小校正。
圖12示出用于從熱敏電阻器確定溫度和氣流速度的過(guò)程。對(duì)于每個(gè)熱敏電阻器，初始校準(zhǔn)(步驟100)在系統(tǒng)的構(gòu)造之前執(zhí)行，但為了完整起見(jiàn)被包括在本文所述的過(guò)程中。初始校準(zhǔn)用于確定閾值溫度和在熱敏電阻器之上通過(guò)的氣流的閾值速度。如上面討論的，校準(zhǔn)步驟遵循使用熱敏電阻器進(jìn)行的溫度和氣流測(cè)量的理論。進(jìn)行電壓讀取直到穩(wěn)態(tài)電壓為止，且因此達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫度(步驟102)。啟動(dòng)定時(shí)器(步驟104)，以及測(cè)量熱敏電阻器的電壓(步驟106)。接著，電壓轉(zhuǎn)換成起始環(huán)境溫度(步驟108)。計(jì)算分別相應(yīng)于t熱和t冷(見(jiàn)圖11)的上和下電壓閾值v熱和v冷(步驟110和112)?；诳偊膖熱量的百分比下降例如50％來(lái)獲取較低的閾值溫度t冷，其中t熱＝t環(huán)境+δt熱量。
接著將源電壓施加到熱敏電阻器(步驟114；見(jiàn)圖10)，直到電壓被讀取(步驟116)并達(dá)到v熱為止(步驟118)。如果熱敏電阻器電壓超過(guò)v熱，則tth≤t熱，回憶起熱敏電阻器電阻(和因此電壓)隨著溫度增加而降低，則電壓的連續(xù)施加應(yīng)用于熱敏電阻器以在額外的時(shí)間延遲期間繼續(xù)加熱(步驟120)?？蛇x地，如果實(shí)測(cè)電壓小于v熱，則t熱被達(dá)到且開(kāi)始時(shí)間t開(kāi)始被記錄(步驟122)。移除源電壓(步驟124)并讀取熱敏電阻器電壓(步驟126)。
如果熱敏電阻器電壓低于v冷(步驟128)，則tth≥t冷，且延遲被施加以讓熱敏電阻器溫度下降(步驟130)?？蛇x地，如果實(shí)測(cè)熱敏電阻器電壓超過(guò)v冷，則記錄結(jié)束時(shí)間t結(jié)束，且計(jì)算特征冷卻時(shí)間t冷(步驟132)。最后，以對(duì)環(huán)境溫度的可選的小校正從使速度v與特征冷卻時(shí)間t冷相關(guān)的原始傳感器校準(zhǔn)計(jì)算空氣速度(步驟134)。
與在圖1a和圖1b中所示的傳感器組件一起，在圖13中示出通過(guò)給定傳感器來(lái)確定氣流方向的過(guò)程。在開(kāi)始該過(guò)程之前，獲取幾個(gè)熱敏電阻器電壓(溫度)讀數(shù)以確保熱敏電阻器被維持在合理地穩(wěn)態(tài)環(huán)境溫度處。一旦穩(wěn)態(tài)被實(shí)現(xiàn)，熱敏電阻器電壓就被讀取(步驟200)并轉(zhuǎn)換成溫度(步驟202)，以便確立起始環(huán)境溫度t0環(huán)境。將電壓施加到加熱器電阻rh(步驟204)；在短延遲之后(步驟206)，讀取新熱敏電阻器電壓(步驟208)并確定相應(yīng)的環(huán)境溫度t1環(huán)境(步驟210)。如果檢測(cè)到溫度增加高于某個(gè)閾值δt裕度(步驟212)，則氣流被記錄為“流入”(步驟9)；否則它被考慮為“流出”(步驟214)。因?yàn)橛呻娮杓訜崞鳟a(chǎn)生的溫度升高取決于氣流速率，δt裕度可關(guān)于預(yù)期或最近測(cè)量的氣流速度可變。
本文公開(kāi)的系統(tǒng)的實(shí)施方式包括用于針對(duì)單個(gè)傳感器確定速度和流方向的過(guò)程。假設(shè)速度v在每個(gè)傳感器位置處是已知的并對(duì)“流入”給與正號(hào)和對(duì)“流出”給與負(fù)號(hào)，則總機(jī)架氣流速率q凈被計(jì)算為：
其中adoor是總正面機(jī)架打開(kāi)面積(即總穿孔面積)，n是傳感器的數(shù)量(例如15)，以及αi是與每個(gè)傳感器i相關(guān)的加權(quán)因子。在最簡(jiǎn)單的解釋中，傳感器被假設(shè)為均勻地分布在設(shè)備機(jī)架的端面之上，以及所有傳感器位置對(duì)總氣流速率相等地做貢獻(xiàn)。在這個(gè)實(shí)例中，對(duì)于所有傳感器αi＝1，以及總氣流計(jì)算簡(jiǎn)化為打開(kāi)門面積和所有傳感器的平均速度的乘積。然而，根據(jù)設(shè)備機(jī)架形狀、優(yōu)選的傳感器位置等，使用更復(fù)雜的加權(quán)可能是合乎需要的。在這種情況下，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量和/或cfd建模來(lái)確定加權(quán)系數(shù)的最佳值。
最后，理想地，設(shè)備機(jī)架傳感器將提供與設(shè)備機(jī)架前門的穿孔開(kāi)口相同的對(duì)氣流的阻力。這確保氣流將不“避開(kāi)”傳感器，因?yàn)樗鼈儭翱雌饋?lái)像”較大的流障礙物。相應(yīng)地構(gòu)造系統(tǒng)概念；然而，也許可能進(jìn)一步通過(guò)相應(yīng)地按比例增加或減小方程3的總氣流速率預(yù)測(cè)來(lái)校準(zhǔn)傳感器。例如，校準(zhǔn)可包括允許機(jī)架氣流監(jiān)視系統(tǒng)為每個(gè)單獨(dú)的傳感器建立與入射在那個(gè)特定傳感器上的已知規(guī)定空氣速度的條件相關(guān)的特定冷卻時(shí)間(或熱時(shí)間常數(shù))的自動(dòng)板上校準(zhǔn)的方法(其中優(yōu)選實(shí)施方式在零空氣速度下執(zhí)行校準(zhǔn)，因?yàn)槟鞘钱a(chǎn)生的最容易的條件)。此外，基于與傳感器起源于的這批傳感器的統(tǒng)計(jì)平均特性相關(guān)的特定傳感器的冷卻時(shí)間的數(shù)學(xué)模型使每個(gè)給定傳感器的未來(lái)讀數(shù)與修改的讀數(shù)匹配，修改的讀數(shù)可用作將冷卻時(shí)間映射到空氣速度的數(shù)學(xué)關(guān)系的輸入。由于制造可變性，具有入射在它上的特定的空氣速度的給定傳感器的冷卻時(shí)間可從在相同的空氣速度下的任何其它傳感器明顯改變。當(dāng)執(zhí)行本文公開(kāi)的方法時(shí)，這可能是個(gè)問(wèn)題。系統(tǒng)的操作員能夠配置系統(tǒng)，使得已知的空氣速度(零空氣速度是優(yōu)選實(shí)施方式)入射在所有氣流傳感器上，并接著使系統(tǒng)記錄在給定空氣速度下的每個(gè)氣流傳感器的冷卻時(shí)間。系統(tǒng)配置成將每個(gè)氣流傳感器的特定冷卻時(shí)間與這批氣流傳感器的平均冷卻時(shí)間進(jìn)行比較，并將某個(gè)校正因子添加到來(lái)自特定氣流傳感器的任何未來(lái)的讀數(shù)。校正因子可被確定為在某個(gè)已知的傳感器群組-平均冷卻時(shí)間和特定傳感器的冷卻時(shí)間之間的差異。
系統(tǒng)的實(shí)施方式可包括在15個(gè)傳感器位置(圖1a和圖1b)的每個(gè)處提供led燈，傳感器位置可被顏色編碼以與例如ashrae準(zhǔn)則一致。例如，藍(lán)色或綠色led燈可位于底部處以及紅色led在頂部處。這除了與管理軟件通信以外還提供在數(shù)據(jù)中心中的良好視覺(jué)指示。在其它實(shí)施方式中，在設(shè)備機(jī)架中的服務(wù)器可通過(guò)檢測(cè)服務(wù)器“嗶嗶聲”來(lái)被自動(dòng)定位。系統(tǒng)還可包括集成在設(shè)備機(jī)架中的功率測(cè)量(rpdu)。系統(tǒng)還可包括更高級(jí)的安全和訪問(wèn)控制，例如將所有訪問(wèn)事件報(bào)告給管理軟件。本文公開(kāi)的氣流測(cè)量概念可擴(kuò)展到其它數(shù)據(jù)中心設(shè)備，即crah單元和穿孔鋪塊。這可允許整個(gè)數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的智能優(yōu)化。
本文所述的各種方面和功能——包括上面討論的基于模擬的優(yōu)化方法——可被包括為在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行的專用硬件或軟件部件。例如，可以用計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算機(jī)模塊24和/或上面所述的方法的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作，其中在計(jì)算機(jī)中容納的軟件程序中執(zhí)行至少一個(gè)動(dòng)作。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的非限制性例子除了別的以外還包括網(wǎng)絡(luò)器具、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、大型計(jì)算機(jī)、聯(lián)網(wǎng)客戶端、服務(wù)器、媒體服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和web服務(wù)器。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它例子可包括移動(dòng)計(jì)算設(shè)備(例如蜂窩電話和個(gè)人數(shù)字助理)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如負(fù)載平衡器、路由器和交換機(jī))。此外，方面可位于單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上或可分布在連接到一個(gè)或多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中。
例如，各種方面和功能可分布在配置成向一個(gè)或多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)提供服務(wù)或執(zhí)行總?cè)蝿?wù)作為分布式系統(tǒng)的部分的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此外，方面可在包括分布在執(zhí)行各種功能的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)當(dāng)中的部件的客戶端-服務(wù)器或多層系統(tǒng)上被執(zhí)行。因此，例子不限于在任何特定的系統(tǒng)或系統(tǒng)組上執(zhí)行。此外，方面和功能可在軟件、硬件或固件或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。因此，方面和功能可使用各種硬件和軟件配置在方法、行動(dòng)、系統(tǒng)、系統(tǒng)元件和部件內(nèi)實(shí)現(xiàn)，且例子不限于任何特定的分布式架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)或通信協(xié)議。
參考圖14，示出分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500的方框圖，其中各種方面和功能被實(shí)施。如所示，分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500包括交換信息的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。更具體地，分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/設(shè)備502、504和506。如所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/設(shè)備502、504和506由通信網(wǎng)絡(luò)508互連并可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)508交換數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)508可包括任何通信網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。為了使用網(wǎng)絡(luò)508交換數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/設(shè)備502、504和506和網(wǎng)絡(luò)508可使用各種方法、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，除了別的以外還包括光纖通道、令牌環(huán)、以太網(wǎng)、無(wú)線以太網(wǎng)、藍(lán)牙、ip、ipv6、tcp/ip、udp、dtn、http、ftp、snmp、sms、mms、ss7、json、soap、corba、rest和web服務(wù)。為了確保數(shù)據(jù)傳輸是安全的，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502、504和506可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)508使用各種安全措施例如tls、ssl或vpn來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。雖然分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500示出三個(gè)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500并不被這樣限制并可包括使用任何介質(zhì)和通信協(xié)議聯(lián)網(wǎng)的任何數(shù)量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算設(shè)備。
如圖14所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502包括處理器510、存儲(chǔ)器512、互連元件514、接口516和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件518。為了實(shí)現(xiàn)本文公開(kāi)的方面、功能和過(guò)程中的至少一些，處理器510執(zhí)行導(dǎo)致被操縱的數(shù)據(jù)的一系列指令。處理器510可以是任何類型的處理器、多處理器或控制器。一些示例處理器包括市場(chǎng)上可買到的處理器，例如intelatom、itanium、core、celeron或pentium處理器、amdopteron處理器、applea4或a5處理器、sunultrasparc或ibmpower5+處理器和ibm大型機(jī)芯片。處理器510由互連元件514連接到其它系統(tǒng)部件，包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備512。
存儲(chǔ)器512在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502的操作期間存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。因此，存儲(chǔ)器512可以是相對(duì)高性能、易失性、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“dram”)或靜態(tài)存儲(chǔ)器(“sram”)。然而，存儲(chǔ)器512可包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任何設(shè)備，例如磁盤驅(qū)動(dòng)器或其它非易失性存儲(chǔ)設(shè)備。各種例子可將存儲(chǔ)器512組織成特殊化的和在一些情況下唯一的結(jié)構(gòu)以執(zhí)行本文公開(kāi)的功能。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可依尺寸被制造并組成以存儲(chǔ)特定數(shù)據(jù)和特定類型的數(shù)據(jù)的值。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502的部件由互連元件(例如互連元件514)耦合?；ミB元件514可包括一個(gè)或多個(gè)物理總線，例如在集成在同一機(jī)器內(nèi)的部件之間的總線，但可包括在系統(tǒng)元件之間耦合的任何通信，包括專用或標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算總線技術(shù)，例如ide、scsi、pci和infiniband?；ミB元件514使通信(例如數(shù)據(jù)和指令)能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502的系統(tǒng)部件之間交換。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502還包括一個(gè)或多個(gè)接口設(shè)備516，例如輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和輸入/輸出設(shè)備的組合。接口設(shè)備可接收輸入或提供輸出。更特別地，輸出設(shè)備可再現(xiàn)信息用于外部顯現(xiàn)。輸入設(shè)備可從外部源接收信息。接口設(shè)備的例子包括鍵盤、鼠標(biāo)設(shè)備、軌跡球、麥克風(fēng)、觸摸屏、打印設(shè)備、顯示屏、揚(yáng)聲器、網(wǎng)絡(luò)接口卡等。接口設(shè)備允許計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502交換信息并與外部實(shí)體(例如用戶和其它系統(tǒng))通信。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件518包括計(jì)算機(jī)可讀和可寫(xiě)非易失性或非臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)定義由處理器510執(zhí)行的程序或其它對(duì)象的指令。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件518還可包括被記錄在介質(zhì)上或在介質(zhì)中并由處理器510在程序的執(zhí)行期間處理的信息。更具體地，信息可存儲(chǔ)在特別配置成節(jié)省存儲(chǔ)空間或增加數(shù)據(jù)交換性能的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。指令可永久地被存儲(chǔ)為編碼信號(hào)，且指令可使處理器510執(zhí)行本文所述的任何功能。介質(zhì)可以例如是光盤、磁盤或閃存等。在操作中，處理器510或某個(gè)其它控制器使數(shù)據(jù)從非易失性記錄介質(zhì)被讀取到另一存儲(chǔ)器(例如存儲(chǔ)器512)內(nèi)，該另一存儲(chǔ)器比被包括在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件518中的存儲(chǔ)介質(zhì)允許由處理器510對(duì)信息的更快訪問(wèn)。存儲(chǔ)器可位于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件518中或存儲(chǔ)器512中，然而，處理器510操縱在存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，并接著在處理完成之后將數(shù)據(jù)復(fù)制到與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件518相關(guān)的存儲(chǔ)介質(zhì)。各種部件可管理在存儲(chǔ)介質(zhì)和其它存儲(chǔ)元件之間的數(shù)據(jù)移動(dòng)，且例子不限于特定的數(shù)據(jù)管理部件。此外，例子不限于特定的存儲(chǔ)器系統(tǒng)或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器系統(tǒng)。
雖然計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502作為例子被示為各種方面和功能可被實(shí)施的一種類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，方面和功能不限于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502上實(shí)現(xiàn)。各種方面和功能可在具有與在圖14中所示的架構(gòu)或部件不同的架構(gòu)或部件的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)上被實(shí)施。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502可包括特別編程的專用硬件，例如適合于執(zhí)行本文公開(kāi)的特定操作的專用集成電路(“asic”)。雖然另一例子可使用以ibmpowerpc處理器運(yùn)行macosx的幾個(gè)通用計(jì)算設(shè)備和運(yùn)行專用硬件和操作系統(tǒng)的幾個(gè)專用計(jì)算設(shè)備的網(wǎng)格執(zhí)行相同的功能。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502可以是包括管理被包括在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)502中的硬件元件的至少一部分的操作系統(tǒng)。在一些例子中，處理器或控制器(例如處理器510)執(zhí)行操作系統(tǒng)?？杀粓?zhí)行的特定的操作系統(tǒng)的例子包括從微軟公司可得到的基于windows的操作系統(tǒng)，例如windows8操作系統(tǒng)、從蘋果計(jì)算機(jī)可得到的macosx操作系統(tǒng)或ios操作系統(tǒng)、從redhat有限公司可得到的很多基于linux的操作系統(tǒng)分布，例如企業(yè)linux操作系統(tǒng)、從sunmicrosystems可得到操作系統(tǒng)或從各種源可得到的unix操作系統(tǒng)?？墒褂煤芏嗥渌僮飨到y(tǒng)，且例子不限于任何特定的操作系統(tǒng)。
處理器510和操作系統(tǒng)一起定義計(jì)算機(jī)平臺(tái)，對(duì)計(jì)算機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用程序用高級(jí)編程語(yǔ)言被編寫(xiě)。這些部件應(yīng)用可以是使用通信協(xié)議，例如tcp/ip，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，例如互聯(lián)網(wǎng)，傳遞的可執(zhí)行的、中間、字節(jié)代碼或解釋代碼。類似地，可使用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，例如.net、smalltalk、java、c++、ada、c#(c-sharp)、python或javascript，來(lái)實(shí)現(xiàn)方面。也可使用其它面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言?？蛇x地，可使用功能、腳本或邏輯編程語(yǔ)言。
此外，可以在非編程環(huán)境(例如以html、sml或其它格式)創(chuàng)建的文檔中實(shí)現(xiàn)各種方面和功能，文檔在瀏覽器程序的窗口中被觀看時(shí)可再現(xiàn)圖形用戶界面的方面或執(zhí)行其它功能。此外，各種例子可被實(shí)現(xiàn)為編程或非編程元素或其任何組合。例如，可使用html來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)，雖然從網(wǎng)頁(yè)內(nèi)調(diào)用的數(shù)據(jù)對(duì)象可以用c++或python被編寫(xiě)。因此，例子不限于特定的編程語(yǔ)言，且可使用任何適當(dāng)?shù)木幊陶Z(yǔ)言。相應(yīng)地，本文公開(kāi)的功能部件可包括配置成執(zhí)行本文所述的功能的各種元素，例如專用硬件、可執(zhí)行代碼、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)ο蟆?/p>
在一些例子中，在本文公開(kāi)的部件可讀取影響由部件執(zhí)行的功能的參數(shù)。這些參數(shù)可物理地存儲(chǔ)于任何形式的適當(dāng)存儲(chǔ)器，包括易失性存儲(chǔ)器(例如ram)或非易失性存儲(chǔ)器(例如磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器)。此外，參數(shù)可在邏輯上存儲(chǔ)在專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如由用戶模式應(yīng)用定義的數(shù)據(jù)庫(kù)或文件)中或在普遍共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如由操作系統(tǒng)定義的應(yīng)用寄存器)中。此外，一些例子提供允許外部實(shí)體修改參數(shù)并從而配置部件的行為的系統(tǒng)和用戶接口。
應(yīng)觀察到，本文公開(kāi)的系統(tǒng)和方法能夠連續(xù)地監(jiān)視流經(jīng)在設(shè)備機(jī)架中的it設(shè)備的空氣的流速、方向和溫度。這個(gè)數(shù)據(jù)除了別的事情以外又可用于：
1)管理并檢修現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心；
2)編譯it氣流的數(shù)據(jù)庫(kù)，未來(lái)的設(shè)施可使用該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理；
3)準(zhǔn)確地輸入數(shù)據(jù)中心的熱/氣流模型，其提供額外的設(shè)計(jì)和操作益處；以及
4)控制數(shù)據(jù)中心冷卻資源以優(yōu)化能量效率。
在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)包括分布在設(shè)備機(jī)架的整個(gè)前門上的15個(gè)氣流/溫度傳感器，其指示機(jī)架氣流和入口溫度的分布和聚合值。系統(tǒng)可被構(gòu)造為完整的設(shè)備機(jī)架、替換設(shè)備機(jī)架前門或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)備機(jī)架的改造。
系統(tǒng)包括連續(xù)地測(cè)量總機(jī)架氣流速率的能力。氣流測(cè)量容許it設(shè)備的分散的it群組和/或高度可變的it氣流速率和“反向”氣流的存在以及平行于機(jī)架前門的強(qiáng)氣流分量。使用能量有效瞬變方法使用不昂貴的簡(jiǎn)單雙線熱敏電阻器來(lái)進(jìn)行氣流測(cè)量。額外的電阻器提供允許流方向被檢測(cè)的熱源。
本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，本文所述的各種參數(shù)和配置旨在示例性的，以及實(shí)際參數(shù)和配置將取決于特定的應(yīng)用，對(duì)該特定的應(yīng)用使用目的在于本公開(kāi)的氣流故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)的實(shí)施方式。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到或能夠確定使用僅僅例程實(shí)驗(yàn)，對(duì)本文所述的特定實(shí)施方式的很多等效形式。例如，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式還可包括多個(gè)功率模塊或功率模塊的網(wǎng)絡(luò)，或可包括使用功率模塊的生產(chǎn)過(guò)程的部件。因此應(yīng)理解，前述實(shí)施方式僅作為例子被提出，以及在所附權(quán)利要求和對(duì)其的等效形式的范圍內(nèi)，所公開(kāi)的氣流故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)可以不同于如特別描述的被實(shí)施。本系統(tǒng)和方法目的在于本文所述的每個(gè)單獨(dú)的特征或方法。此外，兩個(gè)或多個(gè)這樣的特征、裝置或方法的任何組合——如果這樣的特征、裝置或方法不相互不一致——被包括在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。
此外，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將容易想到各種變更、修改和改進(jìn)。這樣的變更、修改和改進(jìn)被認(rèn)為是本公開(kāi)的部分，且被認(rèn)為在本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)。例如，現(xiàn)有的過(guò)程可被修改以利用或合并本公開(kāi)的任一個(gè)或多個(gè)方面。因此，在一些實(shí)施方式中，實(shí)施方式可涉及連接或配置現(xiàn)有的過(guò)程以包括氣流故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)。例如，現(xiàn)有的空氣冷卻過(guò)程可被改造以涉及根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的故障檢測(cè)方法的使用。相應(yīng)地，前述描述和附圖僅作為例子。此外，在附圖中的描繪并不將本公開(kāi)限制到特別示出的表示。
雖然已經(jīng)公開(kāi)了示例性實(shí)施方式，但是可在其中進(jìn)行很多修改、添加和刪除而不偏離本公開(kāi)及其等效形式的精神和范圍，如在下面的權(quán)利要求中闡述的。
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