文_蔡宇 喬福軍 孫巖 北京能友網(wǎng)絡(luò)科技有限公司

1 能源管控平臺(tái)對(duì)于數(shù)據(jù)中心的重要性

我國(guó)的數(shù)據(jù)中心能耗量的增長(zhǎng)速度要顯著高于世界的平均水平，因此嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)中心能耗，提高數(shù)據(jù)中心能源利用率，成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心發(fā)展的重要問(wèn)題之一。

通過(guò)能源管控平臺(tái)，全方位、多角度、即時(shí)掌握和監(jiān)測(cè)各類能源和資源消耗數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化；在科學(xué)評(píng)估基礎(chǔ)上，推進(jìn)節(jié)能減排運(yùn)行機(jī)制的改革，有效控制能源和資源消耗總量；可加大數(shù)據(jù)中心節(jié)能力度。

2 能源管控平臺(tái)技術(shù)

本文介紹的能源管控平臺(tái)專用于數(shù)據(jù)中心，主要針對(duì)數(shù)據(jù)中心用能情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、記錄、對(duì)比分析等，目的是保障園區(qū)內(nèi)正常冷（熱）、電、油、水供應(yīng)，系統(tǒng)正常安全可靠運(yùn)行，同時(shí)保證數(shù)據(jù)中心最大限度的節(jié)能運(yùn)行。

2.1 數(shù)據(jù)采集

能源管控臺(tái)數(shù)據(jù)采集的對(duì)象主要分為4個(gè)部分：①用電采集；②用水采集；③用冷采集；④用油采集。

2.2 呈現(xiàn)功能

2.2.1 統(tǒng)計(jì)分析功能

對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)（電）力系統(tǒng)、IT設(shè)備、照明輔助等按屬性、功能、類型等方面進(jìn)行詳細(xì)的分類；對(duì)重要系統(tǒng)和設(shè)備生成對(duì)應(yīng)的使用效率和性能分析曲線）。

2.2.2 統(tǒng)計(jì)及呈現(xiàn)內(nèi)容

界面展示功能：可通過(guò)不同維度，查看樓宇、房間以及設(shè)備信息。

數(shù)據(jù)中心整體和每個(gè)機(jī)樓、機(jī)房、設(shè)備用電、用水、能耗指標(biāo)統(tǒng)計(jì)（可按不同統(tǒng)計(jì)周期生成報(bào)表、圖表）。

展示內(nèi)容：動(dòng)力系統(tǒng)展示（市電油機(jī)、配電柜等設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)等），空調(diào)系統(tǒng)展示（溫濕度參數(shù)、設(shè)備耗電及參數(shù)等），IT展示內(nèi)容（IT使用功率、剩余功率、裝機(jī)率等）。

2.2.3 能耗分析功能

根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析功能的分類展示，將各設(shè)備（如空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備、IT設(shè)備等）的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及分析計(jì)算出的能耗指標(biāo)在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的布局和系統(tǒng)展示圖展示出來(lái)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)數(shù)據(jù)中心個(gè)功能區(qū)域分別進(jìn)行能耗管理。

2.2.4 分析決策功能

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集分析，制定相對(duì)應(yīng)的安全決策方案、節(jié)能決策方案等。

3 能源管控平臺(tái)技術(shù)在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用

數(shù)據(jù)中心能源管控平臺(tái)（Data Center Energy Management，簡(jiǎn)稱DCEM）在把建筑物內(nèi)電力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、IT及輔助照明系統(tǒng)集為一個(gè)“有機(jī)”的統(tǒng)一系統(tǒng)，接口界面標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，完成各系統(tǒng)的信息交換和通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)能耗等信息的集成、集中監(jiān)視控制和綜合管理功能的同時(shí)，對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和計(jì)算分析結(jié)果，進(jìn)行精確展示、導(dǎo)出和流轉(zhuǎn)，從而為未來(lái)發(fā)展提供數(shù)據(jù)分析和安全診斷、節(jié)能診斷空間建議。

3.1 優(yōu)化運(yùn)維模式及運(yùn)維管理

DCEM建立，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維信息化管理，主要功能是把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的巡檢、維保、設(shè)備、人員、故障、能耗等各項(xiàng)工作的管理方式轉(zhuǎn)換成智能化、遠(yuǎn)程化。

管理清晰化：從人員執(zhí)行的工作到設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)以及其間的所有工作和運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)電子設(shè)備全程記錄。

數(shù)據(jù)信息化：從設(shè)備的巡檢維護(hù)、故障處理等到人員的各項(xiàng)工作執(zhí)行、完成情況的數(shù)據(jù)均以電子信息化的方式存儲(chǔ)在系統(tǒng)中。

統(tǒng)計(jì)高效化：從數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到歸類的統(tǒng)計(jì)再到數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析均由系統(tǒng)自動(dòng)記錄存儲(chǔ)、分類統(tǒng)計(jì)、定向計(jì)算分析，大幅減少繁瑣的人工統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，提高數(shù)據(jù)的使用率和統(tǒng)計(jì)分析的準(zhǔn)確性。

操控遠(yuǎn)程化：無(wú)論數(shù)據(jù)中心運(yùn)維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)顯示，還是數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員的工作狀態(tài)，均可通過(guò)移動(dòng)、PC端進(jìn)行查看和處理，實(shí)現(xiàn)了“隨時(shí)隨地”的對(duì)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維情況進(jìn)行管控。

可根據(jù)運(yùn)維結(jié)果分析，異常數(shù)據(jù)分類匯總，找出運(yùn)維薄弱環(huán)節(jié)。

提高各設(shè)備的記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性，可保證數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安全。

3.2 安全診斷

能源管控平臺(tái)具備整個(gè)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的診斷安全、告警功能，具體內(nèi)容包括用水、用電、空調(diào)、KPI等方面。

環(huán)比分析實(shí)際值與模擬值的對(duì)比分析，提供系統(tǒng)或者設(shè)備的可優(yōu)化空間；通過(guò)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，給出相應(yīng)安全隱患或者可能發(fā)生的故障的預(yù)測(cè)推斷，提供系統(tǒng)安全性建議報(bào)告（安全診斷）。

安全決策，主要體現(xiàn)系統(tǒng)在用水方面的安全性。①用水安全：通過(guò)對(duì)之前水量（包括冷凍水、冷卻水）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析和顯示數(shù)據(jù)異常分析出，水系統(tǒng)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題；②用電安全：通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析的電量數(shù)據(jù)以及檢測(cè)的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，可為系統(tǒng)提供系統(tǒng)或設(shè)備用電安全隱患意見(jiàn)，主要安全包括設(shè)備類安全（變壓器、配電柜、電池、UPS、EPS等設(shè)備安全）、線纜類安全（高壓到低壓傳輸、低壓到UPS傳輸?shù)雀黝愋蛡鬏斁€纜安全）；③空調(diào)安全：通過(guò)空調(diào)設(shè)備、系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的分析出來(lái)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，提示對(duì)空調(diào)系統(tǒng)以及空調(diào)設(shè)備的安全診斷問(wèn)題，提供相應(yīng)的安全舉措建議等。包括制冷系統(tǒng)安全和空調(diào)末端的安全等。

顯示整個(gè)數(shù)據(jù)中心設(shè)備等自身故障報(bào)警信息，同時(shí)針對(duì)上述安全決策和節(jié)能決策中的告警信息（用電安全、有水安全、制冷安全等）和節(jié)能舉措（包括系統(tǒng)/設(shè)備節(jié)能空間、運(yùn)行工況等）做詳細(xì)的列表展示，體現(xiàn)告警處理狀態(tài)等。

3.3 節(jié)能診斷空間

能源管控平臺(tái)可以對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和能耗分析高效化、智能化，可實(shí)現(xiàn)能耗診斷以及負(fù)荷預(yù)測(cè)功能，節(jié)能診斷可通過(guò)不同維度、不同系統(tǒng)的能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)的分析，提供可用節(jié)能運(yùn)行策略和運(yùn)行模式。

3.3.1 節(jié)能決策

用水節(jié)能分析：針對(duì)每日不同類型水的用水量和儲(chǔ)水設(shè)備的液位進(jìn)行圖形分析，提供用水量的變化規(guī)律，冷卻水（冷卻塔散發(fā)量）、冷凍水（補(bǔ)水、加濕），提供節(jié)能用水措施。

用電節(jié)能分析：包括損耗用電（變壓器、傳輸線纜、UPS電池）和設(shè)備用電（空調(diào)設(shè)備、IT設(shè)備等），提供不同設(shè)備的自身?yè)p耗/耗電的趨勢(shì)分析和同比分析，展現(xiàn)同類設(shè)備的耗電對(duì)比和耗電變化（對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提出分析情況報(bào)告），提供節(jié)能建議分析報(bào)告，供管理人員現(xiàn)場(chǎng)參考和管理。

空調(diào)節(jié)能分析：包括機(jī)房末端（精密空調(diào)、冷熱通道、水冷和熱管背板等）和冷源側(cè)（冷機(jī)、冷塔、水泵等），根據(jù)冷熱負(fù)荷的變化情況的趨勢(shì)和對(duì)比分析，提供運(yùn)行工況的分析節(jié)能報(bào)告；根據(jù)機(jī)房的冷熱通道和環(huán)境溫度的變化趨勢(shì)分析，提供機(jī)房側(cè)空調(diào)的節(jié)能分析報(bào)告；根據(jù)冷機(jī)供回水溫度和冷塔供回水溫度分析，提供冷機(jī)、冷塔節(jié)能分析報(bào)告等。

3.3.2 負(fù)荷預(yù)測(cè)

對(duì)能源消耗進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)算法綜合考慮歷史能耗趨勢(shì)、實(shí)時(shí)能耗趨勢(shì)、溫度、作息等因素，算法具備學(xué)習(xí)能力，跟蹤時(shí)間越長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量越大，預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確；可對(duì)不同類型的對(duì)象應(yīng)用合適的負(fù)荷預(yù)測(cè)算法，提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。通過(guò)上一時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)計(jì)算分析預(yù)測(cè)出未來(lái)一周的各系統(tǒng)設(shè)備的用水、用電、用冷等能量變化。

4 結(jié)語(yǔ)

能源管控平臺(tái)可提高管理人員的技術(shù)水平和管理能力，可規(guī)范化、制度化、創(chuàng)新化的對(duì)整個(gè)運(yùn)維體系進(jìn)行科學(xué)管理，減少降低數(shù)據(jù)中心故障率，提高設(shè)備運(yùn)行效率，優(yōu)化節(jié)能方案，為數(shù)據(jù)中心的建設(shè)及深度應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。