安科(kē)瑞電(diàn)氣股份有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī) 上(shàng)海嘉定(dìng)201801

摘(zhāi)要(yào)：本文根據大型數據(jù)中心能耗監(jiān)測的(dí)具體需(xū)求(qiú)，設計(jì)了(liǎo)一(yī)個大型(xíng)數(shù)據(jù)中心能(néng)耗監測係(xì)統(tǒng)，實現(xiàn)了資(zī)產管理(lǐ)
，環境監(jiān)測(cè)
，設備控製
，能耗分(fēn)析以及數(shù)據統計等(děng)功(gōng)能，可(kě)以(yǐ)為節能(néng)減排提供重(zhòng)要依(yī)據，在大(dà)型數(shù)據(jù)中心(xīn)能(néng)耗管理方麵有重(zhòng)要(yào)的(dí)現實意義。

關鍵詞：數(shù)據中心；能(néng)耗監測；係(xì)統開發

0引言(yán)

隨著信(xìn)息化(huà)和大數(shù)據等技術的發展，大型數據(jù)中心(xīn)的應(yīng)用越來越廣泛(fàn)，但(dàn)伴隨而(ér)來(lái)的(dí)能(néng)耗水平(píng)也日(rì)益(yì)提(tí)高(gāo)，為了實現節能(néng)減排(pái)，有效利用能源(yuán)資源(yuán)，能(néng)耗監(jiān)測(cè)係(xì)統應(yīng)運(yùn)而生，一般來說，大(dà)型(xíng)數據中(zhōng)心(xīn)的能(néng)耗管理包括機房環(huán)境監測和能(néng)耗(hào)設(shè)備的(dí)監(jiān)測(cè)，通(tōng)過(guò)實(shí)時采集掌(zhǎng)握能耗狀(zhuàng)態，從(cóng)而實現(xiàn)能(néng)耗管理的(dí)優(yōu)化，本(běn)文(wén)設(shè)計(jì)了(liǎo)一個(gè)大型數(shù)據中(zhōng)心能(néng)耗(hào)監測係(xì)統(tǒng)，可以(yǐ)為相(xiāng)關領域(yù)提供(gōng)參考。

1總體(tǐ)設計

大型數據(jù)中心(xīn)能耗監測(cè)係統包含(hán)硬(yìng)件(jiàn)和軟(ruǎn)件(jiàn)兩(liǎng)大(dà)部分(fēn)，其(qí)硬(yìng)件(jiàn)組(zǔ)成(chéng)主要包括監控服務器
，主(zhǔ)機設(shè)備
，網(wǎng)絡(luò)設備
，環境參數(shù)傳(chuán)感器
，通(tōng)風模(mó)塊等，總體采(cǎi)集(jí)邏輯(jí)采用(yòng)三(sān)級(jí)監控(kòng)體係(xì)。一級(jí)為(wéi)主機設備，作為(wéi)係統的(dí)應(yīng)用(yòng)層(céng)，為用(yòng)戶提(tí)供(gōng)人機接口；二級(jí)是(shì)主機(jī)狀(zhuàng)態(tài)，負責采集主機性能參(cān)數(shù)或對主機進(jìn)行遠(yuǎn)程控(kòng)製(zhì)；三級(jí)是傳(chuán)感器(qì)以及能(néng)耗(hào)裝(zhuāng)置，根(gēn)據傳輸(shū)距離的不(bù)同(tóng)，前(qián)麵兩級之間采(cǎi)用(yòng)TCP傳輸數據，後(hòu)兩級由於距(jù)離(lí)較(jiào)短，采用了(liǎo)串口(kǒu)通信(xìn)。係統在架構上(shàng)分為應用層
，匯聚(jù)層和(hé)采(cǎi)集層(céng)。采集(jí)層(céng)的數據上(shàng)傳到網(wǎng)絡後進入軟件平台進行(háng)存儲並處(chǔ)理，具有(yǒu)權限(xiàn)的用(yòng)戶可登錄係統(tǒng)平台(tái)查(chá)看(kàn)數據中心(xīn)各設備(bèi)的運行(háng)狀態和環(huán)境(jìng)參數(shù)。軟件平(píng)台采(cǎi)用(yòng)B/S架構設(shè)計，兼容所有通用(yòng)瀏(liú)覽(lǎn)器訪(fǎng)問，無(wú)需安(ān)裝客(kè)戶端。

2開發(fā)工具的選擇(zé)

為了(liǎo)提(tí)高(gāo)軟件開發效(xiào)率(shuài)，根據(jù)係統(tǒng)的(dí)功能(néng)需求(qiú)和(hé)各(gè)類主流開發(fā)工具(jù)的特點，同(tóng)時考慮(lǜ)到大型(xíng)數(shù)據(jù)中心(xīn)有可(kě)能存(cún)在(zài)多(duō)種(zhǒng)操作係統，本文采用(yòng)了MyEclipse作(zuò)為(wéi)平(píng)台(tái)的主要(yào)開發工(gōng)具，所(suǒ)有代(dài)碼(mǎ)均(jūn)采(cǎi)用java語言進(jìn)行(háng)編(biān)程，J2EE技術架構，充分利(lì)用了其(qí)簡單易用性(xìng)及(jí)跨(kuà)平台移植特性(xìng)。數據庫(kù)是軟(ruǎn)件平(píng)台的核(hé)心(xīn)基礎，本文采(cǎi)用(yòng)開源免費的MySQL數(shù)據庫，該數據庫使用(yòng)廣泛，性(xìng)能良好，安(ān)全(quán)可靠，可(kě)以通過ADO.ODBC等中間組(zǔ)件(jiàn)實(shí)現連接(jiē)，滿(mǎn)足本係統(tǒng)的(dí)需(xū)求(qiú)。

3軟件(jiàn)功能分析(xī)

大(dà)型數(shù)據中(zhōng)心能耗(hào)監測係統主要針對各類(lèi)能耗設備的能耗管理(lǐ)問題(tí)，通(tōng)過各(gè)種傳(chuán)感器對能耗(hào)設備的(dí)工(gōng)作狀態進行實(shí)時監測，從而分(fēn)析其(qí)能耗(hào)水(shuǐ)平並(bìng)作為(wéi)優化的主(zhǔ)要依(yī)據。硬件(jiàn)傳感器采(cǎi)集(jí)到(dào)原始數據後，其餘(yú)的(dí)主(zhǔ)要(yào)工作均由(yóu)軟件平(píng)台實(shí)現。因此(cǐ)，軟(ruǎn)件(jiàn)平台(tái)的(dí)功能首先(xiān)要包(bāo)括(kuò)對原始(shǐ)測量數(shù)據(jù)的(dí)轉(zhuǎn)換，通(tōng)過不同(tóng)的通(tōng)信協議與硬件設(shè)備建立(lì)連接並接(jiē)收(shōu)數據(jù)，同(tóng)時根(gēn)據協議(yì)格式對(duì)現場設備(bèi)進行(háng)遠程(chéng)控製(zhì)；其次，軟件平台(tái)還(huán)需(xū)要將數據(jù)存儲至後(hòu)台數(shù)據庫(kù)中(zhōng)進行(háng)暫(zàn)存或(huò)永遠存儲，同(tóng)時(shí)對(duì)數據進行分析，計算出(chū)各設備當前的能(néng)耗水平(píng)以(yǐ)及(jí)可優(yōu)化(huà)的空(kōng)間(jiān)，將(jiāng)分(fēn)析結(jié)果以可視(shì)化的(dí)方(fāng)式(shì)顯(xiǎn)示(shì)在軟件(jiàn)界(jiè)麵上(shàng)；對於異(yì)常(cháng)的(dí)數據，應(yīng)及時顯(xiǎn)示(shì)報警信號，將異(yì)常信(xìn)息通(tōng)過短信的(dí)形式(shì)推送給相關(guān)的(dí)負(fù)責人(rén)；為後期數據(jù)統計分(fēn)析(xī)的(dí)方便，軟件還需要提供(gōng)數據查詢和(hé)統(tǒng)計功能，通過時程曲(qū)綫(xiàn)
，柱狀圖(tú)
，直方圖等形式(shì)將(jiāng)分(fēn)析(xī)結(jié)果(guǒ)展示出(chū)來(lái)，作(zuò)為(wéi)跟蹤預測(cè)設(shè)備能耗變化趨(qū)勢的重要依(yī)據。

4功能模塊(kuài)設(shè)計

根據軟(ruǎn)件需求(qiú)分析及功能(néng)的分解，大型數(shù)據中心(xīn)能(néng)耗監(jiān)測係統(tǒng)主要設置(zhì)了(liǎo)五(wǔ)個(gè)功能模塊，分別為(wéi)：資產管理
，環境監(jiān)測
，設備控(kòng)製(zhì)
，能耗分析(xī)以(yǐ)及數(shù)據統計。為了(liǎo)提高軟件平台的可擴(kuò)展(zhǎn)性，係(xì)統采(cǎi)用(yòng)開放性(xìng)設計(jì)和模塊(kuài)化(huà)設(shè)計思想(xiǎng)，各模塊(kuài)之間功能獨(dú)立，給(gěi)係統(tǒng)的(dí)開發和(hé)實(shí)現帶(dài)來了(liǎo)很大(dà)的便(biàn)利(lì)。

4.1資產管(guǎn)理(lǐ)模塊

資(zī)產管(guǎn)理模塊用(yòng)於管理數據(jù)中(zhōng)心的所有資產，提(tí)供一(yī)個簡(jiǎn)潔美觀的操作界麵(miàn)，為用戶(hù)提供(gōng)資(zī)產項目(mù)的(dí)添加
，修改(gǎi)
，查詢等(děng)功(gōng)能(néng)，還可(kě)以對資產(chǎn)進行分(fēn)組歸類(lèi)，采用(yòng)專門(mén)的(dí)數據庫(kù)表對各(gè)設備(bèi)的(dí)連接方式進行記錄(lù)，保證所(suǒ)有(yǒu)設備均在管理範圍內，這也是軟件(jiàn)平(píng)台在精細(xì)化管(guǎn)理(lǐ)方(fāng)麵(miàn)的(dí)具(jù)體應(yīng)用體現。

4.2環境監(jiān)測模(mó)塊(kuài)

環(huán)境(jìng)對(duì)數(shù)據中(zhōng)心的(dí)設備(bèi)運行狀態有(yǒu)重要(yào)影響(xiǎng)，例如良好的(dí)通風(fēng)條件可(kě)以使(shǐ)設(shè)備工作(zuò)在較(jiào)佳狀(zhuàng)態，減少能耗(hào)。環境監測模塊(kuài)主要負責對(duì)數據中心(xīn)機(jī)房(fáng)和機櫃中的(dí)重要位置的(dí)溫度(dù)
，濕度進(jìn)行監(jiān)測，以及對(duì)重要(yào)能(néng)耗設(shè)備的功率和溫(wēn)度進行(háng)實時測(cè)量(liáng)，這些(xiē)數(shù)據上傳至(zhì)軟件(jiàn)平台(tái)後通過多(duō)層次(cì)的畫麵(miàn)進行展示，通過曲(qū)綫
，標記(jì)
，顏色
，文字等元素的綜合應(yīng)用，將能耗(hào)數(shù)據動態(tài)顯示出來。該(gāi)模(mó)塊隻(zhī)能(néng)查看(kàn)數(shù)據(jù)，不能修(xiū)改參(cān)數(shù)。

4.3設備(bèi)控製模塊(kuài)

數據(jù)中心(xīn)包含大(dà)量能(néng)耗設備，這(zhè)些(xiē)設(shè)備經過長期運行(háng)可(kě)能(néng)會偏(piān)離運行狀態。本模塊可以根據監控數據對(duì)各類能(néng)耗(hào)設備進(jìn)行遠(yuǎn)程(chéng)控(kòng)製，修改其參數(shù)使其(qí)工作(zuò)狀態得到(dào)優(yōu)化。其中(zhōng)空調是數(shù)據(jù)中心(xīn)主要的(dí)能耗設備(bèi)，對整個(gè)機(jī)房的能(néng)耗水平(píng)有重要的影(yǐng)響，本(běn)係統可(kě)以(yǐ)完成對空(kōng)調設備的遠程控製，包括修(xiū)改(gǎi)其回風(fēng)溫(wēn)濕(shī)度
，工(gōng)作電流(liú)
，溫度(dù)設(shè)定
，定時開(kāi)關機等(děng)參數。另外(wài)，還可以(yǐ)實時遠(yuǎn)程(chéng)控製進風(fēng)氣流(liú)分配模(mó)塊和排(pái)風遷(qiān)移(yí)模塊等散熱設備，保證其(qí)始終運行在較(jiào)好(hǎo)的狀態(tài)。

4.4能(néng)耗分析(xī)模(mó)塊(kuài)

軟件平台(tái)通過通信協(xié)議接收到(dào)的是原(yuán)始(shǐ)監測參數，需要(yào)進行特(tè)定的算法(fǎ)分(fēn)析才能得到(dào)各設備(bèi)的(dí)能耗情況。能(néng)耗分析(xī)模塊可以(yǐ)在不(bù)同的層(céng)次上對(duì)數(shù)據(jù)中心的(dí)能耗水(shuǐ)平進(jìn)行分析，根(gēn)據(jù)能耗水(shuǐ)平(píng)的(dí)變(biàn)化(huà)采(cǎi)取相(xiāng)應(yīng)的措施(shī)進行能耗管(guǎn)理(lǐ)。結合設備(bèi)自身的能耗(hào)水(shuǐ)平以(yǐ)及數據(jù)中心的環境參(cān)數(shù)，對設備運行參數進行優化(huà)調(tiáo)整，保持整體較(jiào)好能(néng)耗(hào)，實現節能減(jiǎn)排(pái)。

5安科瑞能耗統計(jì)分(fēn)析(xī)（能源管理）解(jiě)決(jué)方案(àn)

5.1概(gài)述(shù)

建(jiàn)立(lì)高效的(dí)能(néng)耗監測管(guǎn)理係統，對建(jiàn)築各類耗能設備能耗數據進行實時測(cè)量，對(duì)采(cǎi)集數(shù)據(jù)進行(háng)統計和(hé)分析。能夠合理的確定各(gè)區(qū)域(yù)建(jiàn)築能(néng)耗經濟指標(biāo)及(jí)績效考核指(zhǐ)標，發現能源(yuán)使用規(guī)律和能(néng)源浪(làng)費情況，提(tí)高人(rén)員主(zhǔ)動(dòng)節能的(dí)意識。

①　搭建(jiàn)數據(jù)中心智(zhì)慧(huì)能(néng)源管理係統(tǒng)的基(jī)本(běn)框(kuàng)架(jià)，對(duì)各個用能環(huán)節進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測；

②　排(pái)碳數(shù)據化：通過係統(tǒng)可實現建築單位內(nèi)人均能(néng)耗(hào)分析（包括(kuò)水(shuǐ)
，電(diàn)
，能量），實(shí)現低碳辦公數據(jù)化；

③　區域(yù)能效比：實現建(jiàn)築單位內區(qū)域(yù)能(néng)耗(hào)對比，方便(biàn)能(néng)耗(hào)考核(hé)；

④　同期能效(xiào)比：實現同(tóng)年
，同期(qī)
，同一區(qū)域能(néng)耗(hào)對比，方(fāng)便節(jié)能(néng)數(shù)據(jù)分析(xī)；

⑤　能耗評估管(guǎn)理：按照(zhào)能(néng)源消耗(hào)定(dìng)額標準約束(shù)值
，標(biāo)準(zhǔn)值
，引導值(zhí)進(jìn)行分析單位(wèi)麵積(jī)能(néng)耗(hào)和人均(jūn)能耗指標(biāo)；

⑥　能耗(hào)競爭排名：各(gè)個(gè)功能(néng)區(qū)能(néng)耗對(duì)比，實現能耗(hào)排名，增強工(gōng)作人(rén)員的節(jié)能意(yì)識(shí)；

⑦　對能耗的(dí)使用數(shù)據(jù)進行綜合(hé)的(dí)分(fēn)析(xī)
，統計
，打(dǎ)印和查詢等(děng)功(gōng)能，並根(gēn)據能(néng)耗監測管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統的(dí)需要(yào)可(kě)選擇不同(tóng)樣式(shì)報表(biǎo)的打(dǎ)印(yìn)。為(wéi)能(néng)耗運營管理(lǐ)部門提(tí)供可(kě)靠的依(yī)據；

⑧　能耗數(shù)據采集(jí)，隨時查詢，並(bìng)根據采(cǎi)集數(shù)據進行(háng)統計分析(xī)，監測(cè)異常能源(yuán)用量，對(duì)能(néng)源(yuán)智能儀表(biǎo)故障進行報警，提高(gāo)係統(tǒng)信(xìn)息化
，自(zì)動化水平(píng)。

5.2平(píng)台(tái)部(bù)署硬件選(xuǎn)型

6結語(yǔ)

隨著(zhuó)各(gè)類信(xìn)息(xī)係(xì)統的廣(guǎng)泛應(yīng)用，無(wú)論是大型企業(yè)還(huán)是政府(fǔ)機關(guān)，都(dū)不可(kě)避免(miǎn)地建(jiàn)設大(dà)型數據中(zhōng)心(xīn)，各類設(shè)備的大量應用(yòng)，使(shǐ)機(jī)房(fáng)能耗(hào)管理受到(dào)更多的重(zhòng)視(shì)。軟件(jiàn)技術(shù)的(dí)成(chéng)熟(shú)為(wéi)大(dà)型數(shù)據中(zhōng)心的(dí)能耗管(guǎn)理(lǐ)提供了良好(hǎo)的管(guǎn)理(lǐ)基礎，大(dà)型(xíng)數(shù)據(jù)中(zhōng)心能(néng)耗(hào)監(jiān)測係(xì)統(tǒng)的(dí)應用也將更加(jiā)廣泛(fàn)。因此，本(běn)文的(dí)研究具有重要的現(xiàn)實意義(yì)。

【參考文獻】

［1］吳(wú)祥(xiáng)林，陳曉，周家坤，李新(xīn).數(shù)據中(zhōng)心(xīn)機房環(huán)境(jìng)在綫(xiàn)動(dòng)態無綫(xiàn)監(jiān)測(cè)研(yán)究[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化(huà)，2019(02):187-188.

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［3］安科瑞企(qǐ)業(yè)微電(diàn)網設計(jì)與(yǔ)應用手冊(cè)2022.5版.