一種基于電力應(yīng)用的大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備監(jiān)測分析應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及到一種基于電力應(yīng)用的大數(shù)據(jù) 一體機散熱機柜。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，為了保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運行，通常會進行變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，將監(jiān)測 到的設(shè)備測點數(shù)據(jù)存儲到實時數(shù)據(jù)庫，并周期性的將實時數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到歷史數(shù)據(jù) 庫，為設(shè)備故障預(yù)警及監(jiān)測提供分析數(shù)據(jù)。在實際監(jiān)測場景中，由于電力設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)量 大，數(shù)據(jù)規(guī)模的急劇膨脹，以及隨著科技的進步和全方位集成分析處理的發(fā)展要求，傳統(tǒng)的 數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不能滿足存儲和集成分析處理的要求。
[0003] 隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，各行業(yè)的數(shù)據(jù)急速增長，數(shù)據(jù)量變的越來越大，類型 也越來越多，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也趨于復(fù)雜化，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫不但各設(shè)備獨立方式，并且需要較大的 部署空間，存在不易部署、成本較高等缺點，不能滿足用戶的一般要求。大數(shù)據(jù)一體機及其 數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)和發(fā)展成了新興的發(fā)展趨勢，然而，目前并沒有專門針對電力行業(yè)設(shè)計和使 用的大數(shù)據(jù)一體機及其數(shù)據(jù)分析方法。
[0004] 此外，由于基于電力應(yīng)用的大數(shù)據(jù)一體機集成了計算單元（高性能計算存儲單 元）、存儲單元、通訊單元、管理單元等IT基礎(chǔ)設(shè)施模塊，其整體工作溫度較高，長時間工作 易死機，并且有可能由于過高的溫度燒毀元器件，使得一體機損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種面向電力行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用場 景，軟硬一體、模塊化、電力業(yè)務(wù)、散射效果好的可定制的大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜。
[0006] 本發(fā)明提供了一種基于電力應(yīng)用的大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜，包括柜體、外部服務(wù) 器和一個或多個變電設(shè)備測點傳感器，還包括設(shè)置于柜體下部的一個或多個下部計算存儲 服務(wù)器，設(shè)置于柜體中部的電源模塊和千兆管理網(wǎng)絡(luò)模塊，從上到下依次設(shè)置于柜體上部 的萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊、一個或多個上部計算存儲服務(wù)器以及一個或多個高性能計算存 儲服務(wù)器，其中變電設(shè)備測點傳感器的輸出端分別連接實時數(shù)據(jù)庫輸入端和萬兆光纖數(shù)據(jù) 網(wǎng)路模塊的輸入端，實時數(shù)據(jù)庫輸出端也與萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊的輸入端連接，萬兆光 纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊分別與下部計算存儲服務(wù)器、上部計算存儲服務(wù)器以及高性能計算存儲服 務(wù)器連接，用于將從實時數(shù)據(jù)庫和/或變電設(shè)備測點傳感器接收到的變電設(shè)備測點信息分 配后，分別發(fā)送給下部計算存儲服務(wù)器、上部計算存儲服務(wù)器以及高性能計算存儲服務(wù)器 進行計算處理，經(jīng)過計算處理后的變電設(shè)備測點信息數(shù)據(jù)經(jīng)千兆管理網(wǎng)絡(luò)模塊傳輸給下部 計算存儲服務(wù)器、上部計算存儲服務(wù)器和/或高性能計算存儲服務(wù)器中的存儲器中；
[0007] 還包括設(shè)置于柜體背面下部的風(fēng)扇窗和柜體背面的一側(cè)的風(fēng)扇控制器，風(fēng)扇控制 器分別與電源模塊和風(fēng)扇窗連接，其中風(fēng)扇窗為4組，每組3個風(fēng)扇，每組中間的風(fēng)扇的功 率大于同組兩邊的風(fēng)扇的功率，并且風(fēng)扇窗設(shè)置為相對于柜體帶有5-15度角度的斜坡；在 風(fēng)扇控制器上有設(shè)置與每組風(fēng)扇窗對應(yīng)的溫度傳感器，溫度傳感器測量對應(yīng)柜體高度層柜 體內(nèi)的溫度值，風(fēng)扇控制器根據(jù)溫度傳感器測量的不同高度層的溫度值，分級別控制不同 組的風(fēng)扇窗的輸出功率；
[0008] 還包括設(shè)置于柜體背面中部的通風(fēng)窗，所述通風(fēng)窗設(shè)置位置與電源模塊的設(shè)置位 置對應(yīng)；
[0009] 電源模塊包括多個供電電源，每個供電電源上設(shè)置有電源風(fēng)扇；
[0010] 還包括設(shè)置于柜體背面上部的帶有孔的網(wǎng)狀的背板，柜體的兩個側(cè)面為帶有孔的 網(wǎng)狀的側(cè)板。
[0011] 優(yōu)選地，所述變電設(shè)備測點傳感器用于實時的獲取變電設(shè)備測點信息。
[0012] 優(yōu)選地，所述變電設(shè)備測點信息為油中氣體信息、局部放電信息、電氣量信息、線 圈變形信息、溫度信息和在線紅外成像信息中的一種或組合。
[0013] 優(yōu)選地，下部計算存儲服務(wù)器、上部計算存儲服務(wù)器和高性能計算存儲服務(wù)器分 別包括2路CPU處理器，高性能計算存儲服務(wù)器還包括1個圖形處理器GPU，電源模塊中一 單獨的電源對高性能計算存儲服務(wù)器中的GPU供電，其余電源對一體機中的其他設(shè)備進行 供電，其中電源模塊為5+5冗余供電電源，功率多19200W。
[0014] 優(yōu)選地，下部計算存儲服務(wù)器、上部計算存儲服務(wù)器和高性能計算存儲服務(wù)器都 采用機架式結(jié)構(gòu)，每一個計算存儲服務(wù)器都包括：2路intel至強E5-2620v2型處理器，內(nèi) 存為16G*8,DDR3,ECC，頻率彡1333MHz;還包括企業(yè)級800G固態(tài)硬盤SSD;還包括3. 5寸企 業(yè)級硬盤：2T*10,SATA，7200rpm，6G接口帶寬，并且支持熱插拔。
[0015] 優(yōu)選地，圖形處理器GPU的型號為NVIDIATeslaK40。
[0016] 優(yōu)選地，柜體背面上部的自下而上依次設(shè)置1組、2組、3組或4組風(fēng)扇窗，柜體背 面上部沒有設(shè)置風(fēng)扇窗的部分設(shè)置帶有孔的網(wǎng)狀的背板。
[0017] 優(yōu)選地，柜體為標(biāo)準(zhǔn)的42U柜體，其中柜體內(nèi)含L型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌高度< 2. 2mm。
[0018] 優(yōu)選地，所述風(fēng)扇控制器根據(jù)溫度傳感器測量的不同高度層的溫度值，分級別控 制不同組的風(fēng)扇窗的輸出功率，滿足：
[0019]
[0020] 1級：當(dāng)0彡P(guān)彡0? 25,輸出40%功率；
[0021] 2 級：當(dāng) 0? 25 <P彡 0? 5,輸出 65%功率；
[0022] 3級：當(dāng)0? 5 <P彡0? 8,輸出85%功率；
[0023] 4 級：當(dāng)0.8 <P< 1，輸出 100% 功率；
[0024] 其中S為溫度傳感器測得的對應(yīng)高度層的溫度，E為大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜正常 工作時的最大允許溫度，P為溫度控制參數(shù)。
[0025] 優(yōu)選地，所述機柜為多個。
[0026] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以實現(xiàn)：
[0027] 1)針對電力行業(yè)設(shè)計和使用了大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜，為電力行業(yè)的大數(shù)據(jù)分析 提供了基礎(chǔ)；
[0028] 2)全分布式大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，將復(fù)雜的計算單元（高性能計算單元）、存儲單元、 通訊單元、管理單元等IT基礎(chǔ)設(shè)施模塊進行集成，提供開箱即用（ReadtoRun)的完整設(shè) 備，進行整體性能調(diào)優(yōu)，避免由于各設(shè)備生產(chǎn)商執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不一致造成的功能、性能損失，提 升設(shè)備可用性。
[0029] 3)根據(jù)大數(shù)據(jù)分析平臺內(nèi)存計算（提升計算效率）、流式計算（應(yīng)對實時計算需 求）等計算特點對硬件系統(tǒng)進行定制優(yōu)化，內(nèi)存-SSD-HDD三層存儲體系有效緩解內(nèi)存壓 力，萬兆光纖網(wǎng)絡(luò)的使用，提升了各節(jié)點的通信速率，以應(yīng)對大規(guī)模并行計算需求；
[0030] 4)系統(tǒng)擴展線性增長，產(chǎn)品提供從1/4配置、1/2配置、滿配置一直可擴展到多機 柜配置等多種集群系統(tǒng)初始配置規(guī)模，根據(jù)項目實際需求靈活配置產(chǎn)品，不需要為后期系 統(tǒng)升級預(yù)購設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)性能瓶頸時，按需線性擴展系統(tǒng)。
[0031] 5)從整體上設(shè)計了大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜，通過對風(fēng)扇窗、背板、側(cè)板、通風(fēng)窗等 的位置、參數(shù)等進行優(yōu)化配置，使得大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜的散熱效果明顯提高，連續(xù)工作 時間明顯邊長，并且沒有出現(xiàn)死機等故障顯現(xiàn)。
【附圖說明】
[0032]圖1基于電力應(yīng)用的大數(shù)據(jù)一體機散熱機結(jié)構(gòu)示意圖
[0033] 圖2柜體后視圖一
[0034] 圖3柜體后視圖二
[0035] 圖4柜體側(cè)視圖
【具體實施方式】
[0036] 下面詳細說明本發(fā)明的具體實施，有必要在此指出的是，以下實施只是用于本發(fā) 明的進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本

【發(fā)明內(nèi)容】
對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0037] 本發(fā)明還提供了一種基于電力應(yīng)用的大數(shù)據(jù)一體機散熱機柜，如附圖1所示，包 括柜體9、外部服務(wù)器8和一個或多個變電設(shè)備測點傳感器7,還包括設(shè)置于柜體9下部的 一個或多個下部計算存儲服務(wù)器5,設(shè)置于機柜中部的電源模塊4和千兆管理網(wǎng)絡(luò)模塊3， 從上到下依次設(shè)置于柜體9上部的萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊1、一個或多個上部計算存儲服 務(wù)器6以及一個或多個高性能計算存儲服務(wù)器2,如附圖2所示，還包括設(shè)置于柜體9背面 的風(fēng)扇窗10和風(fēng)扇控制器11，風(fēng)扇控制器11分別與電源模塊4和風(fēng)扇窗10連接；其中變 電設(shè)備測點傳感器7的輸出端分別連接實時數(shù)據(jù)庫8輸入端和萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊1的 輸入端，實時數(shù)據(jù)庫8輸出端也與萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊1的輸入端連接，所述變電設(shè)備測 點傳感器7用于實時的獲取變電設(shè)備測點信息，例如油中氣體信息、局部放電信息、電氣量 信息、線圈變形信息、溫度信息、在線紅外成像信息等，變電設(shè)備測點傳感器7獲取變電設(shè) 備測點信息后，將獲取的變電設(shè)備測點信息發(fā)送給實時數(shù)據(jù)庫8和/或萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路 模塊1，實時數(shù)據(jù)庫8將接收到的變電設(shè)備測點信息進行存儲，當(dāng)接收到發(fā)送命令時，將存 儲的變電設(shè)備測點信息發(fā)送給萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊1 ;萬兆光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)路模塊1分別與 下部計算存儲服務(wù)器5、上部計算存儲服務(wù)器6以及高性能計算存儲服務(wù)器2連接，用于將 從實時數(shù)據(jù)庫8和/或變電設(shè)備測點傳感器7接收到的變電設(shè)備測點信息分配后，分別發(fā) 送給下部計算存儲服務(wù)器5、上部計算存儲服務(wù)器6以及高性能計算存儲服務(wù)器2進行計算 處理，經(jīng)過計算處理后的變電設(shè)備測點信息數(shù)據(jù)經(jīng)千兆管理網(wǎng)絡(luò)模塊3傳輸給下部計算存 儲服務(wù)器5、上部計算存儲服務(wù)器6和/或高性能計算存儲服務(wù)器2中的存儲器中。
[0038] 柜體9可以為標(biāo)準(zhǔn)的42U機柜，柜體9內(nèi)含L型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌高度< 2. 2mm，采用整體 集中式供電，電源模塊4為5+5冗余供電電源，功率多19200VA，并且每個供電電源上設(shè)置 有電源風(fēng)扇；其中其機柜內(nèi)工作溫度較高，長時間工作易死機，為了解決散射的技術(shù)問題， 如附圖2所示，本發(fā)明的柜體9的背面設(shè)置了風(fēng)扇窗10,其中風(fēng)扇窗10的設(shè)置可以根據(jù) 服務(wù)器的數(shù)量和設(shè)置方式進行選擇，優(yōu)先從底部自下而上進行設(shè)置，這樣的散射效果更加。 一體機在工作時，由于柜體9內(nèi)設(shè)置的其他設(shè)施模塊發(fā)熱，使得機箱內(nèi)的空氣同時被加熱 并且難以流動散去，而空氣的換氣流動可以將設(shè)施模塊熱量流動帶走，使得柜體9內(nèi)的設(shè) 施模塊溫度下降，柜體9內(nèi)的溫度也會隨之下降，這樣保證了一體機能夠長時間的正常工 作，加熱的空氣由于受熱會向上漂移，因此在設(shè)置風(fēng)扇窗10時，優(yōu)先從柜體9底部自下而上 進行設(shè)置，如附圖2所示，在第一個實施例中，機箱的下部設(shè)置了 4組風(fēng)扇窗10,每組3個 140*38mm風(fēng)扇，風(fēng)扇支持熱插拔，并且中間的風(fēng)扇的功率