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1、仿真机房系统的智能优摘 要本文选择某具有普适性的普通机房作为研究对象，将机房的温度数据、位置数据进行插值与拟合处理，分析并建立关于该机房散热系统的数学模型，进而给出服务器最佳的任务分配方案。项目中的热分布模型从热源出发推广到全机房，通过调节出风槽风速及其温度，从而降低机房内的热点温度，提高能源利用效率，以实现机房散热系统的优化设计。由于机房内不同位置的温度不同，因此我们首先对机房内不同位置的温度和风速进行数据采集，然后对数据运用MATLAB软件进行处理，绘制出冷、热通道的流场分布图和热分布图，进而求出机房内的温度极值点。根据不同任务量下的温度极值，进一步得出热分布模型，运用热分布模型确定不同任
2、务量下的最优任务分配方案且计算出温度极值点，然后通过流场分布图确定温度极值点与出风槽温度和风速的关系，对出风槽的送风温度与风速进行调节，将温度极值降到要求以内，实现对机房的整体优化关键词：建立模型 样条插值 线性回归 热分布 最有任务分配方案 出风槽AbstractThe common room of a universal as the research object, the temperature data, room position data interpolation and fitting processing, analysis and mathematic model on
3、the heat system of the engine room, then the server optimal task allocation scheme. Heat distribution model in the project around the room from the heat source, by adjusting the air outlet groove wind speed and temperature, thus reducing the hot spot temperature in the computer room, improve energy
4、efficiency, to realize the optimization of design of computer room cooling system.Because of the temperature at different positions of the room is different, so our first on temperature and wind speed in different position of the room to collect data, then the data using MATLAB software processing,
5、draw the flow field distribution and the heat distribution of cold, heat, and then calculated the maximum temperature in the computer room. According to the different tasks under extreme temperature, the heat distribution model, using the thermal distribution model to determine the optimal task allo
6、cation scheme under different tasks and the calculated temperature extreme points, and then through the flow field distribution map to determine the temperature extrema and the relationship between the wind channel temperature and wind speed, the air temperature and wind blowing slot adjust the temp
7、erature extremes, down to the requirements within, the overall optimization of the computer roomKeywords: Build up the model Spline interpolation Linear regression The heat distribution The task allocation scheme The monsoon trough14长春师范大学本科毕业论文（设计）目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1 课题的研究背景及意义11.2 最优化理论发展概
8、况1第二章 问题分析、数据收集与处理22.1 测量数据22.2 计算温度最高位置2第三章 模型建立5第四章 服务器的最优任务分配方案8第五章 出风槽风速及温度调节105.1 出风槽风速及温度调节105.2 模型检验10第六章 结 论11致 谢12参考文献13原创性声明14版权使用授权书14长春师范大学本科毕业论文第一章 绪论1.1 课题的研究背景及意义基于信息化建设的深入，用于多任务、高性能计算处理的数据中心或互联网中心也在逐渐壮大。由于过去对于数据中心基础设施的部署安排主要通过经验进行，具有非科学性和随意性，引起机房温度太高，机房设备无法健康运行等问题，使得数据中心每年花费大量的资金用于系统
9、冷却设备上。因此，人们越来越关注机房的设计问题，怎样在满足快速完成工作的前提下，做到能源的最低消耗，成为了很多公司创造财富的有利商机。因此，有必要对机房系统进行仿真优化设计，达到节能目的，实现最佳能源利用效率。1.2 最优化理论发展概况最优化理论的根源可以追究到很久以前的极值问题，在1950年左右它才成为一门单独的学科。这一学科是在Karush最优性条件（1939），Kuhn-Tucker最优性条件（1951）和Fritz John 最优化条件（1948）的基础上发展起来的。近些年来最优化理论和算法迅速发展，得到了越来越广泛的应用。目前已经发展为一个巨大的科研领域。对于最优化理论，从狭义来讲是
10、指线性规划的有关内容，广义的则还包括：非线性规划、几何规划和动态规划等。第二章 问题分析、数据收集与处理由于机房内不同位置的温度不同，因此我们首先对机房内不同位置的温度和风速进行数据采集，然后对数据运用MATLAB软件进行处理，绘制出冷、热通道的流场分布图和热分布图，进而求出机房内的温度极值点。根据不同任务量下的温度极值，进一步得出热分布模型，运用热分布模型确定不同任务量下的最优任务分配方案且计算出温度极值点，然后通过流场分布图确定温度极值点与出风槽温度和风速的关系，对出风槽的送风温度与风速进行调节，将温度极值降到要求以内，实现对机房的整体优化。2.1 测量数据根据机房内部设施的尺寸数据做出机
11、房的虚拟示意图，采集研究所需的数据（见附录1），并对数据进行分析、比对。 图1 机房虚拟示意图2.2 计算温度最高位置 对实验数据进行样条插值计算，并运用matlab绘制冷、热通道的热分布及流场分布图： 图2 冷通道的热分布图 图3 热通道的热分布图 图4 冷通道的流场分布图 图5 热通道的流场分布图程序如下： 图2 冷通道热分布图程序：x=2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 5 5 5 5 5 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2;y=0.3 0.9 1.5 2.1 2.7 0.3 0.9 1.5 2.1 2.7 0.3 0.9 1.5 2.1 2.7;plot(x,y,o);z=13
12、 13 17 30 30 13 13 25 30 30 13 13 19 30 30;xi=2:0.1:8;yi=0:0.1:3;X,Y=meshgrid(xi,yi);X,Y,Z=griddata(x,y,z,X,Y,v4);figure,surf(X,Y,Z)i=find(imregionalmax(Z); Imregionalmax=Z(i)Points=X(i) Y(i)图3 热通道热分布图程序：x=2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 5 5 5 5 5 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2;y=0.3 0.9 1.5 2.1 2.7 0.3 0.9 1.5 2.1 2.7 0.
13、3 0.9 1.5 2.1 2.7;plot(x,y,o)z=27 29 29 30 29 30 29 31 32 30 27 31 31 52 31;xi=2:0.1:8;yi=0:0.1:3;X,Y=meshgrid(xi,yi);X,Y,Z=griddata(x,y,z,X,Y,v4);figure,surf(X,Y,Z)i=find(imregionalmax(Z); Imregionalmax=Z(i)Points=X(i) Y(i)图4 冷通道流场分布图程序x=2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 5 5 5 5 5 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2;y=0.3 0.9 1
14、.5 2.1 2.7 0.3 0.9 1.5 2.1 2.7 0.3 0.9 1.5 2.1 2.7;plot(x,y,o)z=0.6 0.6 0.9 1.1 1.1 0.4 0.4 0.5 0.6 0.6 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2;xi=2:0.1:8;yi=0:0.1:3;X,Y=meshgrid(xi,yi);X,Y,Z=griddata(x,y,z,X,Y,v4);figure,surf(X,Y,Z)图5 热通道流场分布图程序x=2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 5 5 5 5 5 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2;y=0.3 0.9 1.5 2.1 2.7
15、0.3 0.9 1.5 2.1 2.7 0.3 0.9 1.5 2.1 2.7;plot(x,y,o);z=0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 0.4 0.5 0.6 0.7 0.6 0.4 0.6 0.6 0.6 0.5;xi=2:0.1:8;yi=0:0.1:3;X,Y=meshgrid(xi,yi);由图可发现：最高温度发生在热通道内。在matlab中用imregionalmax函数，求出温度最高点坐标为即：温度最高点在热通道,距空调6.8m、距地板2.1m处，最高温度为56.0436第三章 模型建立设每个机柜任务量相同,利用matlab研究温度与机柜摆放位置、之间的关系。根据四个机柜任务量的不同，
