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技術(shù)文章/ Technical Articles
更新時間：2024-08-12 
瀏覽次數(shù)：486一、行業(yè)背景
數(shù)據(jù)中心是現(xiàn)代社會中的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它們承載著各種關(guān)鍵業(yè)務(wù)和應(yīng)用程序，如云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等。然而，數(shù)據(jù)中心的能源消耗卻非常高，據(jù)估計全球數(shù)據(jù)中心的能源消耗占到了全球總能源消耗的2%左右。為了應(yīng)對這一問題，數(shù)據(jù)中心需要采取綜合能效管理措施，以降低能源消耗、提高資源利用率、降低運營成本。安科瑞數(shù)據(jù)中心綜合能效管理解決方案就是為此而生，它結(jié)合了物理設(shè)備管理、環(huán)境監(jiān)測、能源管理、智能優(yōu)化等多種技術(shù)手段，幫助數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)可靠、可持續(xù)的運營。
二、用戶需求
1）提高能源利用效率：
數(shù)據(jù)中心是高能耗場所，對能源的有效利用有著較高要求。用戶希望通過該解決方案實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的能源消耗情況，找出能源浪費的問題，并采取相應(yīng)措施來提高能源利用效率，降低能源消耗，以減少運營成本。
2）確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定和可靠：
數(shù)據(jù)中心對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性要求高。用戶希望通過電力監(jiān)控和UPS電池監(jiān)測功能，實時監(jiān)測電力參數(shù)和UPS電池狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)電力故障和UPS電池問題，并進行相應(yīng)處理，以確保數(shù)據(jù)中心的持續(xù)穩(wěn)定供電，避免服務(wù)中斷和數(shù)據(jù)丟失。
3）保障電能質(zhì)量：
電能質(zhì)量對數(shù)據(jù)中心設(shè)備的運行穩(wěn)定性和壽命有著直接影響。用戶希望通過電能質(zhì)量監(jiān)測與治理功能，及時發(fā)現(xiàn)和解決電力質(zhì)量問題，如電壓波動、電流諧波等，確保數(shù)據(jù)中心設(shè)備的正常運行和電力質(zhì)量的穩(wěn)定。
4）提高環(huán)境安全性：
數(shù)據(jù)中心環(huán)境安全對設(shè)備和數(shù)據(jù)的保護至關(guān)重要。用戶希望通過環(huán)境監(jiān)測功能實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的溫度、濕度和水浸等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境異常和潛在的水浸事件，預(yù)警并采取措施防范安全風(fēng)險。
5）智能遠程管理：
數(shù)據(jù)中心往往分布在不同地點，用戶需要一種智能遠程管理方式。該解決方案提供遠程監(jiān)控和訪問功能，允許用戶通過手機、平板電腦或計算機等設(shè)備遠程查看數(shù)據(jù)中心的運行狀態(tài)，進行數(shù)據(jù)分析和故障處理，提高管理的便捷性和靈活性。
6）數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化：
用戶希望通過電力監(jiān)控、電能質(zhì)量監(jiān)測、UPS電池監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測等數(shù)據(jù)的記錄和分析，進行能效評估和優(yōu)化，找到能源消耗的瓶頸，制定合理的能效改進計劃，不斷提高數(shù)據(jù)中心的能源效率和綜合能效性能。
三、項目介紹
該數(shù)據(jù)中心項目是位于內(nèi)蒙古，是一個大型的云計算和數(shù)據(jù)存儲基地。該項目總投資約20億元人民幣，占地面積約50萬平方米，總建筑面積約15萬平方米。該項目建設(shè)分為兩期，一期已于2021年投入使用，二期正在加緊建設(shè)中。
該數(shù)據(jù)中心項目擁有節(jié)能的物理設(shè)備、智能化的環(huán)境監(jiān)測和能源管理系統(tǒng)，以及靈活可擴展的業(yè)務(wù)處理平臺。該項目的建設(shè)旨在為政府、企業(yè)和個人用戶提供安全、可靠的數(shù)據(jù)處理和存儲服務(wù)，推動當?shù)財?shù)字經(jīng)濟的發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級。同時，該項目還將為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展帶來新的機遇和動力，促進當?shù)匦畔⒒ㄔO(shè)和產(chǎn)業(yè)升級。
四、實施方案
4.1 應(yīng)用方案
安科瑞依托對數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)和能源管理多年的深刻理解，為數(shù)據(jù)中心能源管理建設(shè)推出了AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)解決方案，能夠輔助數(shù)據(jù)中心管理人員進行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運行管理工作，幫助數(shù)據(jù)中心管理層實時掌握數(shù)據(jù)中心的能耗情況，為數(shù)據(jù)中心能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了較好的技術(shù)平臺和數(shù)據(jù)支撐。
AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心能源管理提供監(jiān)測及控制，主要包括電力監(jiān)控、電能質(zhì)量監(jiān)測和治理、能耗分析、蓄電池在線監(jiān)測管理等功能，旨在實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的智能化管理，提高能源利用效率，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定和可靠性，保障電能質(zhì)量和環(huán)境安全性，以及實現(xiàn)遠程智能管理和數(shù)據(jù)分析優(yōu)化，從而降低運營成本，提高數(shù)據(jù)中心的綜合能效性能，并推動數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展。
4.1.1電力監(jiān)控
a. 實時監(jiān)控變電站、變配電所開關(guān)柜、變壓器、應(yīng)急電源以及主要用電設(shè)備運行狀況，采集微機保護測控裝置數(shù)據(jù)包括電氣參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、遠程遙控、事故報警及記錄等；
b. 監(jiān)測各進線回路電能質(zhì)量，包括電壓暫降、諧波畸變、閃變等數(shù)據(jù)波形記錄，進而判斷配電系統(tǒng)擾動方向，生成電能質(zhì)量分析報告；
c. 對中高壓回路進行故障錄波、事件順序記錄等功能，協(xié)助分析故障原因并改進；
d. 對中壓開關(guān)柜母排設(shè)置弧光保護裝置，探測到故障性弧光快速跳閘并報警；
e. 監(jiān)測0.4kV饋線電氣參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測；
f. 對0.4kV進行電能質(zhì)量治理，包括諧波治理和無功補償。
4.1.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理
a. 對數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量在線實時監(jiān)測，對于配電系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的電壓暫升、驟降、短時中斷可以及時捕捉和處理。科學(xué)地對配電系統(tǒng)的電壓、電流進行分析，更及時、準確、靈敏地反映出當前電能質(zhì)量情況，減少因電網(wǎng)波動造成的損失；
b. 對數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進行諧波治理，減少諧波的危害和影響；
c. 對數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進行無功補償，提高整體的電能利用效率。
4.1.3 UPS電池監(jiān)測
a. 監(jiān)測蓄電池組的電壓，以確保電池組的電壓處于正常范圍內(nèi)。通過實時監(jiān)測電池電壓，可以及時發(fā)現(xiàn)電池組電壓異常或衰減，以便采取適當?shù)拇胧?/span>
b. 監(jiān)測蓄電池組的溫度，以確保電池組的溫度穩(wěn)定且在安全范圍內(nèi)。過高的溫度可能會影響電池壽命和性能，因此通過監(jiān)測電池溫度可以及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題；
c. 監(jiān)測蓄電池組的容量，以了解電池組的剩余容量和衰減情況。通過實時監(jiān)測電池容量，可以預(yù)測電池壽命和性能，以及確定是否需要進行電池維護或更換；電池內(nèi)阻監(jiān)測：監(jiān)測蓄電池組的內(nèi)阻，以評估電池組的狀態(tài)和性能。內(nèi)阻是電池衰減和性能下降的重要指標，通過監(jiān)測電池內(nèi)阻可以及早發(fā)現(xiàn)電池故障或劣化情況；
d. 監(jiān)測蓄電池組的充放電電流，以了解電池組的充放電狀態(tài)和性能。通過監(jiān)測電池的充放電電流，可以評估電池組的運行狀態(tài)，確保充電和放電過程的安全和穩(wěn)定；
4.1.4 環(huán)境監(jiān)測
a. 實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)的溫度變化，通過溫度傳感器獲取環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。提供溫度曲線和歷史數(shù)據(jù)，幫助數(shù)據(jù)中心管理員了解機房溫度的變化趨勢和周期性變化。
b. 實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)的濕度變化，通過濕度傳感器獲取環(huán)境濕度數(shù)據(jù)。提供濕度曲線和歷史數(shù)據(jù)，幫助數(shù)據(jù)中心管理員了解機房濕度的變化趨勢和濕度波動情況。
c. 安裝水浸傳感器，實時監(jiān)測機房內(nèi)是否有水浸事件發(fā)生。在水浸事件發(fā)生時，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報通知相關(guān)人員，以便及時采取措施避免設(shè)備損壞和安全風(fēng)險。
d. 配備實時報警功能，一旦溫度、濕度或水浸等環(huán)境參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報通知數(shù)據(jù)中心管理員。
e. 記錄環(huán)境數(shù)據(jù)，并提供歷史數(shù)據(jù)的存儲和分析功能。管理員可以查看歷史溫濕度變化趨勢圖，對機房環(huán)境的穩(wěn)定性和變化進行分析，以便優(yōu)化環(huán)境管理策略。
4.2 功能模塊
五、平臺界面
六、現(xiàn)場圖片
七、結(jié)語
在當今數(shù)字化時代，數(shù)據(jù)中心已成為各行業(yè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，而數(shù)據(jù)中心的能源消耗也日益成為人們關(guān)注的焦點。如何降低數(shù)據(jù)中心的能源消耗、提高資源利用率、降低運營成本，成為了數(shù)據(jù)中心管理者需要解決的重要問題。
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