[发明专利]智能任务关键的环境监视以及能量管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网(IoT)和大数据分析，并且尤其涉及任务关键的设施(mission critical facility)物联网和大数据分析。

背景技术

对于任务关键的设施来说，安全的环境以及高能效是为设施所有者保持长的设施寿命期限的两个重要因素。现实中，大多数现有的任务关键的设施不能为其机架和服务器提供100％保证的安全环境。随着时间的推移，设施管理者担心设施故障。大多现有的任务关键的设施还具有大于2.0的电力利用效率(PUE，最小值＝1.0，越小越好)的低能量效率。安全环境以及能量有效系统从任务关键的设施的每个角落的传感器开始，到数据网关和服务器中的数据传输和分析，到计算机机房空调(CRAC)的反馈控制。每一步需要周密的计划来形成任务关键的设施的完整解决方案。市场上没有产品提供这样的完整解决方案。在市场上有三类产品可实现任务中的一些任务。第一种类型是无线传感器网络。第二种类型是数据可视化软件程序。第三种类型是能量管理控制器或软件程序。一些公司提供无线传感器网络，用于测量温度、湿度以及其他环境参数。在这些无线传感器网络中，数据可以通过预定义的间隔传送，但是用户不能改变它的频率或增加本地数据分析功能。大多这些产品使用功率适配器，因此安装是个问题。它们中的一些使用电池但是传感器寿命被限制到1到5年。传感器中的一些具有多于10年的寿命但是具有有限的灵活性和显著较高的成本。很多公司提供数据可视化软件程序，以用于从安装的传感器收集数据并且使数据图形化地显示给用户。然而，这些产品不知道或不在意传感器实际测量什么以及参数意味着什么。这些数据可视化软件程序起初可以吸引一些用户，但由于它缺乏对计算机机房空调(CRAC)系统的反馈循环控制，因此很少能持续长时间。一些CRAC以及楼宇自动化系统(BAS)供应商提供能量管理控制器以及软件程序。这些控制器或程序使用传统的单区域平均返回温度来控制本地CRAC的运行。该方法缺乏对空间环境参数的考虑，因此在一些情况下有偏差且不准确。一些公司声称它们提供完整解决方案，但是当遇到细节时就会发现它们或者缺乏智能本地数据分析以及警报功能，或者缺乏像相对湿度的某些参数或基于云的服务。

提供完整的具有传感器、数据收集器、数据可视化以及自适应控制器的反馈系统将会是有利的。

提供可以应用于来自任意供应商的服务器、机架以及CRAC的独立的系统将会是有利的。

提供用于通过使用智能的多信道无线传感器网络来收集容量热传感器数据(温度和相对湿度两者)的机制将会是进一步有利的。

提供用于可视化热环境以及示出热点和冷点的特有任务关键的设施三维动态温度轮廓生成器将会是进一步有利的。

提供自适应自动CRAC群控制方法将会是进一步有利的。

提供用户管理以允许授权用户查看以及控制这些用户所拥有或租借的机架/设备将会是进一步有利的。

发明内容

根据本发明，提供了用于任务关键的设施创建安全环境以及能量有效的CRAC系统的完整解决方案。本发明的系统实时收集任务关键的设施容量环境以及能量数据，并使用大数据分析以提供对CRAC的自适应群控制。数据在2D以及3D图形、仪表盘、历史曲线以及报告中在本地以及通过云被可视化。本发明还提供用户管理以允许授权用户查看和控制这些用户拥有或租借的机架/服务器。本发明包括四个同伴专利(companion patent)：1)电池供电的无线长寿命温度和湿度传感器模块，2)智能多信道无线数据获取网关，3)任务关键的设施三维温度轮廓生成器，以及4)自适应自动CRAC主控制方法。

附图说明

对本发明的完整理解可通过参考附图来获得，结合如下详细描述进行考虑，其中：

附图1是系统拓扑的详细视图。

为了清楚和简洁的目的，相同的元素和部件将以相同的标示和编号在整个附图中呈现。

具体实施方式

本发明是一种智能任务关键的环境监视以及能量管理系统，用于使用体传感器(volume sensor)监视任务关键的环境，并使用测量的数据用于可视化、警报、故障检测以及控制计算机机房空调以确保安全环境和高能效，包括数据获取系统100、本地显示和控制系统200以及基于云的显示和控制设备300。