本技术涉及温度控制,具体涉及一种加固计算机内部温度控制方法。
背景技术:
1、加固计算机,又称抗恶劣环境计算机,在计算机设计过程中,为了适应各种恶劣环境,对影响计算机性能的各种因素,如系统结构、电气特性和机械物理结构等采取相应保证措施的计算机,具有较强的环境适应性、高可靠性、高可维性与较强的实时处理能力。而加固计算机内部的温度控制对于硬件性能保障、延长设备寿命以及适应极端环境等方面至关重要,是确保加固计算机能够稳定运行的关键因素之一。
2、然而现有温度控制方法在进行温度控制的过程中,没有考虑到环境干扰会导致传感器采集的温度数据存在不准确的情况,且未考虑负载的变化趋势,导致难以准确评估计算机内部的散热情况,进而影响加固计算机内部温度控制的准确性和及时性。
技术实现思路
1、鉴于以上内容,有必要提供一种加固计算机内部温度控制方法,相对于传统的加固计算机内部温度控制方法,提高了加固计算机内部温度控制的准确性和及时性。
2、本技术的一种加固计算机内部温度控制方法采用如下技术方案:
3、本技术一个实施例提供了一种加固计算机内部温度控制方法,该方法包括以下步骤:
4、采集加固计算机cpu在各采集时刻的温度数据和利用率数据;
5、将每预设时间长度划分为一个温度监测区间,基于各温度监测区间内各采集时刻与其相邻采集时刻之间温度数据的差异,以及各采集时刻与其余所有采集时刻之间温度数据的异常程度的差异,确定各温度监测区间内各采集时刻的温度变化异常程度;
6、基于各温度监测区间内所有采集时刻之间温度数据的异常程度的差异,对各温度监测区间内所有采集时刻分类,基于各类中各采集时刻与其余所有采集时刻之间所述温度变化异常程度的差异,以及各类中采集时刻总数,确定各类中各采集时刻的温度瞬变显著程度;
7、基于各温度监测区间对应所有温度瞬变显著程度的分布情况,获取各温度监测区间内的负载变化时刻;基于各温度监测区间内所有所述负载变化时刻的温度数据和利用率数据之间的相似性,以及所有所述负载变化时刻的温度数据的波动程度,确定各温度监测区间的温度稳定程度;
8、结合所述温度稳定程度,以及各温度监测区间内所有所述负载变化时刻的利用率数据的变化趋势,确定各温度监测区间的温度调整因子;
9、基于当前温度监测区间的温度调整因子、所有采集时刻的温度数据和利用率数据,控制加固计算机cpu在下一温度监测区间内的温度。
10、在其中一种实施例中,所述温度变化异常程度的确定过程为:
11、采用异常检测算法获取各温度监测区间内各采集时刻的温度数据的局部离群因子;
12、各采集时刻的温度数据的异常程度由所述局部离群因子获得;
13、任一温度监测区间内各采集时刻的温度变化异常程度的表达式为:
14、;式中,为第i个采集时刻的温度变化异常程度;为第i个采集时刻与其相邻前一采集时刻之间温度数据的差值绝对值;计算所述任一温度监测区间内所有采集时刻的所述局部离群因子的平均值,为第i个采集时刻的所述局部离群因子与所述平均值之间的差值绝对值。
15、在其中一种实施例中,所述对各温度监测区间内所有采集时刻分类的方法为:
16、采用聚类算法获取各温度监测区间内所有采集时刻的各聚类簇,聚类过程中任意两个采集时刻之间的度量距离为所述任意两个采集时刻之间所述局部离群因子的差异。
17、在其中一种实施例中,所述温度瞬变显著程度的确定过程为:
18、计算各聚类簇中各采集时刻与其余所有采集时刻之间温度变化异常程度的差值绝对值的和值;
19、基于所述和值与各聚类簇中采集时刻的总数,得到各聚类簇中各采集时刻的温度瞬变显著程度。
20、在其中一种实施例中,所述温度瞬变显著程度为所述和值与各聚类簇中采集时刻总数的比值。
21、在其中一种实施例中,所述负载变化时刻的获取方法为:对各温度监测区间内所有采集时刻的温度瞬变显著程度进行阈值分割,将温度瞬变显著程度小于分割阈值的采集时刻作为负载变化时刻。
22、在其中一种实施例中,所述温度稳定程度的确定过程为:
23、分别将各温度监测区间内所有负载变化时刻的温度数据、利用率数据按照时序排列,组成各温度监测区间的负载温度序列与cpu利用率序列;
24、各温度监测区间的温度稳定程度的表达式为:
25、;式中,为第p个温度监测区间的温度稳定程度;、分别为第p个温度监测区间的负载温度序列、cpu利用率序列;cos()为余弦相似度函数;ent()为香农熵函数;μ为预设大于0的数值。
26、在其中一种实施例中,所述温度调整因子的确定过程为:
27、采用时间序列分解算法获取每个cpu利用率序列的趋势项,将趋势项在每个负载变化时刻的取值作为每个负载变化时刻的趋势项强度;
28、基于所述温度稳定程度,以及各温度监测区间内所有负载变化时刻的趋势项强度的分布情况,确定各温度监测区间的温度调整因子。
29、在其中一种实施例中,所述温度调整因子的表达式为:
30、;式中,为第p个温度监测区间的温度调整因子;为第p个温度监测区间内所有负载变化时刻的趋势项强度的累加结果;为第p个温度监测区间的温度稳定程度;norm()为归一化函数;ε为预设大于0的第一系数。
31、在其中一种实施例中,所述控制加固计算机cpu在下一温度监测区间内的温度的过程为:
32、若当前温度监测区间的温度调整因子小于预设温度调整阈值,判定此时加固计算机内部温度正常,不调整加固计算机内部散热风扇的转速;否则,判定此时加固计算机内部温度异常,调整加固计算机内部散热风扇的转速,根据调整后的转速控制加固计算机cpu在下一温度监测区间内的温度;
33、调整加固计算机内部散热风扇的转速的过程为:
34、采用神经网络根据当前温度监测区间的温度调整因子、所有采集时刻的温度数据均值和利用率数据均值,获取加固计算机在当前温度监测区间的温度调整量;
35、采用pid控制器根据所述温度数据均值和所述温度调整量,调整加固计算机内部散热风扇的转速。
36、本技术至少具有如下有益效果:
37、本技术根据温度监测区间内温度数据的变化特征确定各采集时刻的温度变化异常程度,根据温度变化异常程度与温度瞬时变化特征确定各采集时刻的温度瞬变显著程度,综合考虑了加固计算机内部关键部件的温度变化异常状况以及温度瞬时变化状况,更精确的反映了加固计算机内部温度变化的原因;
38、进一步,筛选出负载变化时刻,通过加固计算机在负载变化时刻的温度变化稳定状况与负载变化趋势获得温度调整因子,并结合温度数据、cpu利用率数据对加固计算机内部散热风扇的转速进行控制,在考虑加固计算机温度与负载之间关联变化的基础上,加入了对负载变化趋势程度的分析,在确定需要对加固计算机内部温度进行控制的前提下,更准确的获取了加固计算机内部散热风扇的转速,进而更准确的控制加固计算机内部的温度,提高了加固计算机内部温度控制的准确性和及时性。
1.一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述温度变化异常程度的确定过程为:
3.如权利要求2所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述对各温度监测区间内所有采集时刻分类的方法为:
4.如权利要求3所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述温度瞬变显著程度的确定过程为:
5.如权利要求4所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述温度瞬变显著程度为所述和值与各聚类簇中采集时刻总数的比值。
6.如权利要求1所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述负载变化时刻的获取方法为:对各温度监测区间内所有采集时刻的温度瞬变显著程度进行阈值分割,将温度瞬变显著程度小于分割阈值的采集时刻作为负载变化时刻。
7.如权利要求1所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述温度稳定程度的确定过程为:
8.如权利要求7所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述温度调整因子的确定过程为:
9.如权利要求8所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述温度调整因子的表达式为:
10.如权利要求1所述的一种加固计算机内部温度控制方法,其特征在于,所述控制加固计算机cpu在下一温度监测区间内的温度的过程为: