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數據中心能耗監測系統

1、概述

隨著通信事業的迅猛發展和通信技術的不斷進步，以三大運營商為主體的通信企業和其他交通、銀行、證券、保險、大型工礦、連鎖企業的機房動力環境綜合監控系統已經成為企業通信運維管理的重要組成部分，有關數據中心的能源管理和供配電設計已經成為熱門問題，高效可靠的數據中心配電系統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗的有效方式。

2、參考標準

GB50174-2008電子信息系統機房設計規范

GB50462-2008 電子信息系統機房施工及驗收規范

數據中心能耗檢測標準及實施細則

YDB 037-2009 通信用240V直流供電系統技術要求

YD/T 585-2010 通信用配電設備

YD/T638.3-1998 通信電源設備型號命名方法

YD/T 939-2005 傳輸設備用電源分配列柜

YD/T 944-2007 通信電源設備的防雷技術要求和測試方法

YD/T 1051-2000 通信局（站）電源系統總技術要求

YD/T 1095-2008 通信用不間斷電源（UPS）

DL/T 856-2004 電力用直流電源監控裝置

3、系統組成

數據中心主要包括變配電、供配電系統、UPS系統、空調制冷系統、消防、安防、環境動力監控、機房照明等。

數據中心智能監管方案可實現對數據中心機房內外的動力系統運行環境實時監控、設備維護與控制、電能質量管理、能源成本整體管理，提高監控的實時性和可靠性、提高能源的使用效率、優化能源成本、增強動力系統的可靠性和有效性。

數據中心的監控可以分為配電監測和機房環境綜合監控。

1）配電監測系統

結合數據中心機房內外，實現從供電側到用電側的全面監測，分別滿足數據中心交流和直流應用的監測要求。配電示意圖如下：

系統選型

2）機房環境綜合監控系統

數據中心動力環境綜合監控系統綜合利用計算機網絡技術、數據庫技術、通信技術、自動控制技術、新型傳感器技術，實現對機房內電源、空調、蓄電池、配電屏等多種動力設備和溫濕度、水浸等環境中各種參數的遙測、遙信和遙控，實時監測其運行參數，診斷和處理故障，記錄和分析相關數據。

機房動力環境監控系統已經發展成為一個集安防系統、通風節能系統、電能管理系統、智能門禁、實時動態視頻監控、防盜等綜合性監控系統，并在向監控信息云處理和物聯網方向發展。

◆ 系統組網

根據用戶的不同、組網方式不同以及機房監控對象不同，可以使用不同的數據采集設備、傳輸組網設備、傳感器以滿足用戶個性化需求。

◆系統功能

采用集中數據采集單元對機房前端設備進行監測、管理，對被測對象、被測子系統、被測數據、被測設備的運行狀態進行監測、性能參數進行監測、環境設備進行控制，并能迅速、準確地將狀態信息和有關數據傳送到監控中心管理服務器上，通過監控中心管理服務器實現顯示、瀏覽、查詢、報警、分析、管理、授權、存儲等功能。

數據中心環境綜合監控系統集成有動力監控、環境監控、安防門禁、設備管理等。

監控內容包括：

①環境監控

溫度、濕度、空調、漏水、新風、粉塵、煙霧等氣體監測及機柜環境監測。

②能源管理

本系統能對數據中心能耗狀態做出科學的測量，可對數據中心確定能耗指標，為節能規劃、節能設計、節能評估、節能改造和運營管理等工作提供可信的數據依據，是實現數據中心節能降耗的重要環節。

本系統針對機房的IT設備、空調設備、照明設備、電源等的用電情況進行實時監測，對設備耗電情況進行精細化統計和分析，定時生成多種數據報表，提供節能改造的建議，并對各種節能措施的節能效果進行評估，通過分析得到不同條件下*的節能措施和解決方法。

能耗管理的工作目標可以分為4個方面：能源消耗統計、能源消耗分析、能源消耗評估、能源消耗預期，其核心是能源消耗計量。測量是把握現狀的前提，只有準確、全面、及時的測量，才能計算單位能耗、費用和節能效果。

③運行維護

現場運行設備監控、設備管理等。

④安全監控

消防、門禁等。

⑤IT監控

服務器、交換機、路由器、防火墻、數據庫、應用軟件等。

⑥PUE能效評估

根據《數據中心能效測評指南》和《數據中心能耗檢測標準及實施細則》要求，系統集成PUE能效評估模塊，該模塊向用戶提供一套對外的展示平臺，全面呈現機房基礎信息、PUE狀況、機房環境和能耗狀況。

PUE能效評估模塊包括：

●機房主要基礎設施信息，包括機柜數量、UPS數量和空調數量；

●實時呈現PUE指標每個測量點的數據；

●機房能耗的分布情況，以餅圖方式展示IT主設備、制冷設備和其它設備的能耗分布情況；

●機房的PUE值；

●機房的PUE曲線，曲線以日為單位呈現PUE趨勢；

●機房能耗數據以日為單位統計。

系統選型

應用場合		產品圖片	型號	主要功能
數據中心通信機房			ADPF系列精密電源柜	綜合采集所有能源數據，實時反映電能質量數據，實現對整個配電系統的實時監控和運行質量的有效管理
主電源進線			APMD710	3I、3U、kW、kVar、kVA、kWh、kVarh、Hz、cosΦ、零序電流、4DI/2DO、RS485/Modbus、1路有功電能脈沖、2-31分次諧波、總諧波含量、電壓波峰系數、波形因子、電流K系數、電壓電流不平衡度、峰值電壓、電壓電流序量、復費率電能統計、zui大需量、LCD大屏幕彩屏顯示
交流電源分配列柜	進線監測		PZ72L-E4/H	3I、3U、kW、kVar、kWh、kVarh、Hz、cosΦ、THDi、THDu、RS485/Modbus、LCD顯示
	支路負載監測		AMC16MA	測量三相總進線的母線電壓+2路三相進線的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+36 路單相出線(12 路三相)的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+1路開關量輸出+1路RS485/Modbus協議
	支路負載監測		AMC16MAH	測量三相總進線的母線電壓+2路三相進線的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+36 路單相出線(12 路三相)的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+1路開關量輸出+1路RS485/Modbus協議，測量進線電壓、進線電流、出線電流2-15分次諧波和總諧波，與互感器AKH-0.66W-12 100/20mA配合使用
交流電源分配列柜	支路負載監測		AMC16MH	測量3相進線的母線電壓+2路三相進線及84路單相出線（28路三相）的電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、zui大需量、2~15分次及總諧波+2路開關量輸出+1路RS485/Modbus協議+4路DI輸入+零地電壓檢測+零序電流檢測，與互感器排AMC16MH-CT配套使用
			AMC16Z	測量三相總進線的母線電壓+1路三相進線的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+21路單相出線(7路三相)的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+1路開關量輸出+1路RS485/Modbus協議+21路有源開關量輸入(AC220V)+1路無源開關量輸入
			AMC16ZH	測量三相總進線的母線電壓+1路三相進線的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+21路單相出線(7路三相)的I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ+1路開關量輸出+1路RS485/Modbus協議+21路有源開關量輸入(AC220V)+1路無源開關量輸入，測量進線電壓、進線電流、出線電流2-15分次諧波和總諧波，與互感器AKH-0.66W-12 100/20mA配合使用
			AMC16B	9個單相回路或3個三相回路的母線U、I、kW、kVar、kWh、kVarh、cosΦ等參數，1路RS485/Modbus協議
	配套附件		AKH-0.66Z	組合式電流互感器、電流規格5-200A/5A、5-200A/1A、5-200A/50mA、內孔徑20mm
			AKH-0.66W-12	電流規格100A/20mA，內孔徑12mm
			AKH-0.66W-12B（防開路）	電流規格100A/20mA，內孔徑12mm
			AKH-0.66-K-Φ20	開口式互感器10-100A/20mA
			AMC16MH-CT	互感器排，配套AMC16MH主體使用，每排固定安裝有21個50A/20mA互感器
直流電源分配列柜	進線監測		PZ72L-DE/C	直流(U、I、kW、kWh)、RS485/Modbus協議、電壓輸入DC0-1000V、電流輸入(分流器75mV)/(霍爾元件0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V等)、輔助電源DC36-48V/DC110-350V/AC85-265V、LCD顯示
	支路負載監測		AMC16MD	測量直流母線U+42路直流的出線I、kWh+1路開關量輸出+1路RS485通信
	直流電源監控		APSM-M1	1路市電電壓測量、1路直流母線電壓/絕緣電阻測量、1路電池組電壓/電流測量、±12V電源輸出，給傳感器提供工作電源、電池組智能充放電管理、故障記錄保存、8DI/4DO、3路RS485 Modbus-RTU協議
			APSM-JY	1路直流母線電壓/絕緣電阻測量、30路支路絕緣電阻測量、±12V電源輸出，給傳感器提供工作電源、1路RS485 Modbus-RTU協議
			ABMS100	24路單體電池電壓測量、1路溫度測量、1路RS485 Modbus-RTU協議
	配套附件		AHBC-LTA	閉環電流傳感器100A輸入、50mA輸出
			AHKC-EKA	開環電流傳感器 100A-500A輸入，5V輸出
			AHLC	直流漏電流傳感器10mA-5A輸入，5V輸出
交/直流電源分配列柜開關量監測			AMC16K	38路有源開關量輸入(AC220V)+4路無源開關量輸入+1路開關量輸出+1路RS485/Modbus協議
就地監控系統			觸摸屏+ 數據中心電源管理系統	進線、出線回路電參數檢測、開關狀態監測、負荷百分比檢測、三相電壓、三相電流不平衡度檢測、越限告警、事件記錄、數據上傳等