安科(kē)瑞(ruì) 陳聰
【摘要(yào)】分析(xī)了數據(jù)中(zhōng)心行業(yè)背景(jǐng)和(hé)用戶需求,介(jiè)紹了安科瑞(ruì)數據中心綜合(hé)能效(xiào)管(guǎn)理(lǐ)係統的(dí)解決方案(àn),平台功(gōng)能(néng)及典型(xíng)硬(yìng)件。
【關鍵詞】數據中心(xīn);綜合能(néng)效管(guǎn)理(lǐ)係統
一(yī),行(háng)業(yè)背景(jǐng)
在疫(yì)情(qíng)的影(yǐng)響(xiǎng)下,全球網絡流量受(shòu)到(dào)視頻流量,電(diàn)話(huà)會議(yì),在綫遊(yóu)戲,社交(jiāo)網絡等(děng)數(shù)字應(yīng)用增(zēng)長(cháng)的(dí)推(tuī)動(dòng)而激(jī)增(zēng)。伴隨物(wù)聯網持續發(fā)展,未來對數據服務(wù)的(dí)需求將(jiāng)呈現(xiàn)出指數級增長(cháng)。2020年,數(shù)據(jù)中心建設被(bèi)正式(shì)列(liè)入新基(jī)建戰(zhàn)略。近幾年越來越受(shòu)到(dào)國(guó)家重視(shì),數據(jù)中(zhōng)心是新基建有序運行的(dí)基礎保障(zhàng),被(bèi)視(shì)為“新基(jī)建的(dí)基(jī)礎(chǔ)設(shè)施”。數字(zì)經濟(jì)作(zuò)為(wéi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展(zhǎn)的新(xīn)引擎,已(yǐ)經(jīng)成為(wéi)衡量(liáng)一個(gè)國家綜合國力的重要指(zhǐ)標,同時(shí)我國正(zhèng)在加(jiā)緊5G,智慧(huì)城(chéng)市,大(dà)數據(jù)與(yǔ)雲(yún)計算等新(xīn)技術(shù)的(dí)應用。數(shù)據(jù)中心的作(zuò)用和(hé)地位(wèi)日益(yì)突出(chū)。
國(guó)家(jiā)發展(zhǎn)改革委等(děng)部門2022年(nián)2月(yuè)17日(rì)正(zhèng)式發布消息,同意京津冀,長三(sān)角(jiǎo),粵港澳(ào)大灣區,成渝等地啟動建設全(quán)國(guó)完整算力網(wǎng)絡國(guó)家樞紐節點。加(jiā)上去(qù)年12月(yuè)貴州(zhōu),內(nèi)蒙古,甘肅,寧夏(xià)啟動建(jiàn)設全國完整算(suàn)力(lì)網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節點獲得(dé)批(pī)復,“東數西算(suàn)”8大(dà)算力樞紐和10個(gè)集群(qún)全(quán)部落地,進一(yī)步(bù)推動了(liǎo)數(shù)據(jù)中心的發展。
二,用(yòng)戶(hù)需(xū)求(qiú)
1)可靠穩(wěn)定(dìng)安(ān)全的供配電
2)綠(lǜ)色低碳(tàn),節(jié)能降(jiàng)耗,提(tí)升(shēng)PUE
3)提高(gāo)運(yùn)維(wéi)效(xiào)率(shuài),降低運營(yíng)成(chéng)本(běn)
4)整體(tǐ)監控(kòng)平台
三,解(jiě)決(jué)方案
如(rú)下為AcrelEMS-IDC數據(jù)中心綜合(hé)能效管理(lǐ)係統的(dí)駕駛艙導(dǎo)覽圖,根據(jù)能(néng)源(yuán)流(liú)向,信息(xī)流(liú)向(xiàng)及(jí)電(diàn)壓(yā)等級變化(huà),可以(yǐ)將(jiāng)“源網荷(hé)儲(chǔ)充(chōng)運(yùn)維”這(zhè)幾(jī)個版塊納入(rù)我(wǒ)司(sī)AcrelEMS-IDC數(shù)據中心綜(zōng)合能效(xiào)管理係統進行(háng)集中(zhōng)采(cǎi)集,監測和控製(zhì),保(bǎo)障數據中(zhōng)心(xīn)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
3.1源——供(gōng)電源頭
響(xiǎng)應國家3060雙碳目(mù)標(biāo),新(xīn)建數據中心(xīn)建(jiàn)設(shè)在自然(rán)資源較豐富(fù)的地(dì)區,建(jiàn)設(shè)新能源電站(zhàn),利用“光(guāng)伏發電(diàn)”,“風(fēng)力發(fā)電(diàn)”等(děng)綠(lǜ)電資源,減少(shǎo)傳(chuán)統(tǒng)火(huǒ)電(diàn)煤炭的(dí)使(shǐ)用(yòng)比(bǐ)重。
3.2網(wǎng)——供電網(wǎng)絡
供(gōng)電網絡包含四(sì)個子功(gōng)能:“變(biàn)電(diàn)站綜合自動化”,“電力(lì)監(jiān)控”,“電(diàn)能(néng)質(zhì)量”和“電氣安全”。
功能(néng)一:“變電站綜(zōng)合自(zì)動化(huà)”係(xì)統(tǒng)通(tōng)過對(duì)變(biàn)電(diàn)站進(jìn)出(chū)綫的開(kāi)關櫃,變(biàn)壓(yā)器,直(zhí)流屏等設備進(jìn)行(háng)整體的(dí)監測(cè),保證(zhèng)變壓器(qì)的溫(wēn)度(dù)和運行(háng)正(zhèng)常。
功(gōng)能二:“電(diàn)力(lì)監控”係(xì)統圍繞(rào)10KV到(dào)400V,對整(zhěng)個變(biàn)配電環節(jié)的(dí)進(jìn)出綫(xiàn)及相(xiāng)關的設備(bèi),包(bāo)括UPS,柴(chái)油發(fā)電(diàn)機,以及(jí)電能(néng)質量(liáng)進行監(jiān)測(cè),實時掌控每個回(huí)路的(dí)用(yòng)電情(qíng)況(kuàng),開關(guān)分(fēn)合(hé)閘(zhá)狀態,斷路(lù)器異常跳變時報(bào)警推送(sòng)和提(tí)醒(xǐng),對(duì)柴油(yóu)發電(diàn)機的(dí)狀態和柴油油位狀(zhuàng)態進行監測(cè),同時通(tōng)過備(bèi)自投邏(luó)輯(jí)控製,確保(bǎo)供(gōng)電(diàn)自(zì)主(zhǔ)切(qiē)換;對(duì)並接(jiē)的(dí)蓄(xù)電池的電壓內(nèi)阻(zǔ)溫(wēn)度(dù)等(děng)參數(shù)進行實時不間(jiān)斷(duàn)監測(cè),提前發現失(shī)效異常電池並(bìng)推(tuī)送信(xìn)息給運(yùn)維人員,提醒運(yùn)維(wéi)人員及(jí)時(shí)更換(huàn),確(què)保(bǎo)一(yī)旦(dàn)市(shì)電供電中斷(duàn),蓄電池能夠給(gěi)服務(wù)器(qì)持(chí)續工作(zuò)。
功能三:對供電局引(yǐn)入的市電側采用電能(néng)質(zhì)量在綫監測裝置(zhì)監測電網引入的(dí)“電能(néng)質量(liáng)”情(qíng)況,確(què)保(bǎo)輸入的(dí)電(diàn)能質量可靠(kào);0.4KV低壓配(pèi)電(diàn)網絡采用APM電力儀表以(yǐ)及(jí)APF和SVG治(zhì)理裝置進行電能(néng)質量(liáng)治(zhì)理,治理開關電源,UPS等帶(dài)來(lái)的電能(néng)質(zhì)量問題,保障末(mò)端(duān)服務(wù)器用電(diàn)的可靠(kào)純(chún)淨,工作(zuò)不受幹(gān)擾(rǎo)。
功(gōng)能(néng)四:“電(diàn)氣安全(quán)”包(bāo)括電氣(qì)火災(zāi)監控,消(xiāo)防設(shè)備電(diàn)源(yuán)監控,防火(huǒ)門監控(kòng)以及應急照(zhào)明(míng)和疏(shū)散(sàn)指示係(xì)統(tǒng)等消防係(xì)統,通(tōng)過(guò)以(yǐ)上四個子(zǐ)功能,24小時可(kě)整體了解運營(yíng)情況,保(bǎo)障數據中心供配(pèi)電網絡的可靠穩定安(ān)全(quán)。
3.3荷(hé)——用能負(fù)荷
數據中心(xīn)的(dí)用(yòng)能主要分(fēn)為動力能(néng)耗,製(zhì)冷能耗(hào)和(hé)照明(míng)能耗三大(dà)塊。我們(mén)采用(yòng)“能(néng)耗分析”功能(néng),針對每(měi)個(gè)重要節(jié)點和(hé)設備進(jìn)行(háng)能(néng)耗(hào)統(tǒng)計(jì)分析,作(zuò)為能(néng)耗優化及(jí)調(tiáo)整的參(cān)考(kǎo)和數據(jù)支撐(chēng)。通過分布(bù)在數據(jù)中(zhōng)心(xīn)供配電係統(tǒng)各重(zhòng)要節(jié)點(diǎn)的采集設(shè)備監測電量(liáng),電(diàn)流(liú)和電壓等參(cān)數(shù),對采集(jí)的參數(shù)進行分析和(hé)統(tǒng)計(jì),以(yǐ)報表(biǎo)的(dí)形(xíng)式展示(shì)數(shù)據中(zhōng)心(xīn)各能(néng)效評估區(qū)域的能耗(hào)評(píng)估(gū)結果;
同時可以實(shí)時(shí)監測(cè)空(kōng)調製(zhì)冷(lěng)風(fēng)量(liáng)和IT設備上架(jià)率,實(shí)時調整空調(tiáo)的製(zhì)冷(lěng)功(gōng)率(shuài),降低(dī)能耗;並且(qiě)通(tōng)過智能照(zhào)明(míng)控製(zhì),關閉長明燈,調整(zhěng)燈(dēng)具發光(guāng)亮(liàng)度(dù),策略控製(zhì)燈(dēng)具的(dí)點亮,實現(xiàn)人來(lái)燈(dēng)亮,人走燈滅,達到降低照(zhào)明能(néng)耗。
3.4儲——電(diàn)能存(cún)儲(chǔ)
由(yóu)於數據中心本身的用電(diàn)負荷(hé)穩(wěn)定(dìng),不(bù)允許(xǔ)供電電源產生(shēng)異(yì)常(cháng)波(bō)動,而(ér)考慮到(dào)新(xīn)能源發電的非持續(xù)性(xìng),需(xū)要(yào)搭(dā)配(pèi)儲能(néng)來實現削峰填穀,平抑(yì)新能源發(fā)電的波動性,保障綠(lǜ)色(sè)電(diàn)站(zhàn)的(dí)同時合理(lǐ)的提升(shēng)整個數據(jù)中心(xīn)的運營,降低(dī)成(chéng)本(běn)。
3.5運維(wéi)——運維管(guǎn)理
運(yùn)維管(guǎn)理裏麵包含四個(gè)子功能:“用戶報(bào)告(gào)”,“設(shè)備方(fāng)案”,“故(gù)障告(gào)警”,“運(yùn)維管理”本功能(néng)版塊通(tōng)過給運(yùn)維(wéi)人員製定運(yùn)維計(jì)劃,充分的把(bǎ)控數據中心各(gè)個環節的運營(yíng)情況,通過(guò)有序的事(shì)故(gù)預防管理,實(shí)現防患(huàn)於(yú)未來,可合(hé)理的降(jiàng)低基(jī)礎設施的(dí)故(gù)障(zhàng)率(shuài),通過(guò)流程化(huà)的事(shì)件(jiàn)管理,使(shǐ)發生(shēng)的故障在盡(jìn)可(kě)能短的(dí)時間(jiān)內(nèi)恢復(fù)。且具(jù)有(yǒu)故(gù)障(zhàng)告(gào)警(jǐng)功能,對(duì)需(xū)報(bào)警(jǐng)事件(jiàn)進行過(guò)濾,將(jiāng)重(zhòng)要(yào)的(dí)告(gào)警信息推送給(gěi)運(yùn)維人(rén)員,便於運維(wéi)人(rén)員進行(háng)及時排(pái)查和檢(jiǎn)修(xiū),實現整(zhěng)體(tǐ)的運維管(guǎn)理。
四,平台(tái)功(gōng)能(néng)
1)係統(tǒng)主(zhǔ)頁(yè)
展(zhǎn)示當(dāng)前(qián)數據(jù)中心(xīn)總能(néng)耗,動(dòng)力能(néng)耗,空調能(néng)耗,及(jí)其他能耗並且計算(suàn)出當(dāng)前數(shù)據中心實(shí)時PUE值,通過儀表盤形(xíng)式直觀(guān)展(zhǎn)示(shì)。
2)電能質量(liáng)監(jiān)測(cè)
電能質(zhì)量在(zài)綫(xiàn)監測,可以(yǐ)監測電流和電(diàn)壓諧波畸變率,電壓暫升(shēng)暫(zàn)降暫(zàn)中(zhōng)斷等暫態事(shì)件(jiàn)記(jì)錄(lù),ITIC容忍曲綫等(děng)。
3)變電(diàn)站(zhàn)綜(zōng)自
對(duì)數(shù)據中心(xīn)變(biàn)電(diàn)站實時(shí)監控,並在一(yī)次圖顯示(shì)配電係(xì)統(tǒng)當(dāng)前遙(yáo)測,遙(yáo)信(xìn)數(shù)據和狀態。
4)分(fēn)布式(shì)光伏
對(duì)逆(nì)變(biàn)器(qì)運(yùn)行(háng)和電站(zhàn)進行監測(cè),對電站(zhàn)發電進行(háng)統計和分析。
5)電(diàn)力監(jiān)控
電力(lì)監控(kòng)雲平台(tái)針對供配(pèi)電係統的特(tè)點(diǎn),對35KV及以(yǐ)下(xià)供配電(diàn)實(shí)施完整的實(shí)時(shí)監控,對電網的(dí)安全運行提供現(xiàn)代(dài)化(huà)手(shǒu)段,可(kě)實(shí)現無人值守。
6)UPS監(jiān)測
係統采集UPS輸入(rù),輸出(chū)端(duān)和旁路三(sān)相電(diàn)壓,電流(liú),有功(gōng)功(gōng)率(shuài),功率(shuài)因數頻率(shuài),同(tóng)時監(jiān)測(cè)UPS溫度,蓄(xù)電池(chí)電(diàn)壓(yā),當(dāng)前負(fù)載(zǎi)下(xià)的剩餘(yú)時間(jiān)等數(shù)據。
7)蓄電池(chí)監(jiān)測(cè)
展(zhǎn)示單體(tǐ)電池電(diàn)壓(yā),內阻和溫度,預測電(diàn)池(chí)帶(dài)載時剩(shèng)餘時間(jiān),每節電(diàn)池數(shù)據(jù)均可(kě)以設置(zhì)異(yì)常報警(jǐng),及時(shí)發現蓄電池異(yì)常(cháng)。
8)能(néng)源(yuán)分(fēn)布(bù)
通(tōng)過平(píng)麵圖(tú)顯(xiǎn)示數據(jù)中心能源分(fēn)布(bù),設(shè)備分布情(qíng)況,並顯示設(shè)備能耗數據,點(diǎn)擊平(píng)麵(miàn)圖上(shàng)設備(bèi)可以進(jìn)入具(jù)體(tǐ)設備(bèi)監(jiān)控(kòng)界麵。
9)列頭櫃監(jiān)測
係統可(kě)以展(zhǎn)示配(pèi)電櫃(guì)內進綫和饋綫(xiàn)回路電氣參(cān)數(shù),包(bāo)括電(diàn)流電(diàn)壓功率(shuài)電能(néng)以及開(kāi)關狀態,並(bìng)可(kě)以(yǐ)對數(shù)據(jù)進行報(bào)警設置(zhì)和分(fēn)級(jí),數據(jù)取(qǔ)自配電(diàn)櫃測量(liáng)模塊(kuài)。
10)能(néng)耗(hào)分析
顯示(shì)電能消耗(hào)日/月/年報表,並可(kě)對具(jù)體回(huí)路(lù)選擇(zé)曲綫(xiàn)圖,餅圖(tú)進(jìn)行(háng)展(zhǎn)示。對(duì)數(shù)據(jù)中(zhōng)心用(yòng)電數據進行同比,環比(bǐ)分(fēn)析比較,查(chá)看用電(diàn)趨勢。
11)母綫(xiàn)槽(cáo)監(jiān)測
係統可以(yǐ)展示智(zhì)能小(xiǎo)母(mǔ)綫的(dí)始(shǐ)端箱和(hé)插接(jiē)箱電(diàn)氣參(cān)數(shù),包括(kuò)電流(liú)電(diàn)壓(yā),開關(guān)狀態(tài),插接(jiē)點溫(wēn)度(dù),並對數據進(jìn)行報警(jǐng)設置和(hé)分級。
12)環境監測
監測(cè)數(shù)據中心(xīn)溫濕度(dù),開(kāi)關(guān)門(mén),水浸,煙(yān)霧,噪聲,氣(qì)體(tǐ)濃(nóng)度(dù)狀態等參(cān)數。曲綫(xiàn)圖直(zhí)觀明(míng)了(liǎo),同(tóng)時(shí)支持歷(lì)史數據(jù)查(chá)詢(xún)。
13)空調監(jiān)測
係(xì)統可監測空(kōng)調的回風溫濕(shī)度(dù),出(chū)回(huí)水(shuǐ)溫(wēn)度,並可以設定(dìng)空調的溫濕度,達到(dào)更(gēng)好(hǎo)的控製(zhì)效(xiào)果(guǒ)。
14)消防監控
智慧消防管理雲平台(tái)是在(zài)智(zhì)慧(huì)安全(quán)用(yòng)的基礎上,增加(jiā)了火報係統,智慧煙感和(hé)智慧消(xiāo)防用水等設備和(hé)係統。實現(xiàn)火(huǒ)災預防,火情(qíng)報(bào)警和聯動(dòng)控(kòng)製等功(gōng)能。
15) 智(zhì)能(néng)照(zhào)明(míng)
用(yòng)戶可通過控製(zhì)麵(miàn)板,人體(tǐ)感應,照度(dù)感(gǎn)應,微波(bō)感應,上(shàng)位(wèi)機係統(tǒng),觸摸屏(píng),手機,平(píng)板(bǎn)端等(děng)多(duō)種控(kòng)製終端(duān)實現靈活多樣的智(zhì)能化控製(zhì),特別(bié)適合於各類(lèi)智能小區(qū),醫(yī)院,學校,酒店,以(yǐ)及體(tǐ)育場所,機場,隧(suì)道(dào),車(chē)站等大(dà)型公(gōng)建(jiàn)項(xiàng)目的照(zhào)明係(xì)統。
16)故(gù)障報警(jǐng)
報警事件(jiàn)分為(wéi)四(sì)級(jí),通過列(liè)表(biǎo)顯示各(gè)類(lèi)報(bào)警(jǐng)事件數量,通過(guò)柱狀圖(tú)顯(xiǎn)示逐日報(bào)警(jǐng)數量(liáng),提供報(bào)警(jǐng)總(zǒng)數以(yǐ)及增(zēng)長趨(qū)勢(shì)。
17)電氣安全
電氣(qì)接點(diǎn)溫度實時監測(cè),斷路器觸(chù)頭,觸(chù)臂,母(mǔ)排和綫纜連接(jiē)等(děng)位(wèi)置安裝無(wú)綫測(cè)溫傳感器(qì)監測接點溫度,便於(yú)提前發現(xiàn)溫度(dù)異(yì)常(cháng)導(dǎo)致(zhì)的事故(gù)。
18)運(yùn)維管理
運維(wéi)管理功(gōng)能(néng),可(kě)針(zhēn)對(duì)數(shù)據(jù)中心各(gè)主要(yào)設(shè)備(bèi)進行(háng)巡檢派工(gōng),消缺(quē),搶(qiāng)修(xiū)等維護工作。
五(wǔ),典型硬件
圍繞數據(jù)中(zhōng)心變配電電壓等(děng)級(jí)的變(biàn)化過程,如(rú)下(xià)可(kě)見AcrelEMS-IDC數據中(zhōng)心綜合(hé)能(néng)效(xiào)管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)從110KV到10KV到(dào)400V到機房可用(yòng)到(dào)我(wǒ)司(sī)的(dí)相關(guān)產品。
六,結語
數據中(zhōng)心能(néng)效管(guǎn)理係統,集(jí)成了變(biàn)電站(zhàn)綜自,電力(lì)監控,電(diàn)能質(zhì)量,電源備自(zì)投等子(zǐ)功能,幫助(zhù)用(yòng)戶(hù)實(shí)現數據中心供(gōng)配電的可靠穩定安(ān)全,同時采用電(diàn)氣接點測(cè)溫(wēn),智能照明(míng)控製,電能質(zhì)量(liáng)監(jiān)測及治理,蓄電(diàn)池(chí)在綫監測,配電(diàn)監控(kòng),智能(néng)母綫監(jiān)控以及消防監控等(děng)多種(zhǒng)子(zǐ)功能(néng),實現綠色低碳,節能(néng)降耗(hào),提(tí)升PUE,通過運維版(bǎn)塊提(tí)高數據中(zhōng)心(xīn)運(yùn)維效(xiào)率,降(jiàng)低運營成本(běn),實(shí)現一(yī)套係統,完整平(píng)台(tái)全方麵的把控和(hé)掌握(wò)數據中心的(dí)運(yùn)行(háng)狀態(tài)。