數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)

介紹了數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，并結合原理圖進行了詳細分析。該系統(tǒng)主要監(jiān)控數據中心的電源設備和環(huán)境參數，如UPS、電池、配電柜、溫濕度、漏水監(jiān)測等。將實現(xiàn)多機房、微模塊遠程網絡集中監(jiān)管，從而為提高數據中心能源效率的指標PUE值奠定堅實基礎。

關鍵字：數據中心；狀態(tài)參數；監(jiān)控；節(jié)能；

0引言

數據中心動態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是遠程監(jiān)控數據中心的系統(tǒng)，是管理運維人員遠程集中維護和操作的基本支撐工具，是展示數據中心能效、協(xié)助節(jié)能的有效平臺，可以監(jiān)控機房內各種設備的動態(tài)設備參數、環(huán)境狀態(tài)、能效測量和位置。通過環(huán)境狀態(tài)感知、環(huán)境狀態(tài)采集、環(huán)境狀態(tài)異常報警、環(huán)境狀態(tài)保存和環(huán)境狀態(tài)呈現(xiàn)等幾個步驟，可以實現(xiàn)上述監(jiān)控功能。

(1)機房動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測對象包括：柴油發(fā)電機、配電柜、列頭柜(或母線槽)、UPS、電池組、溫度和濕度、水滲漏、精密空調、氫氣檢測、視頻監(jiān)控、門禁等。最終集成在動環(huán)監(jiān)控平臺上進行統(tǒng)一管理。在故障報警之前，可以進行預警。當故障報警發(fā)生時，可以通過各種方式通知管理人員，管理人員可以方便地設置和調整報警參數和條件。

(2)系統(tǒng)將通過TCP/IP網絡傳輸數據，采用B/S結構，便于遠程訪問和集中監(jiān)控。監(jiān)控設備或子系統(tǒng)通過串聯(lián)/網絡連接到監(jiān)控服務器；每個智能設備根據同一設備的一定數量分為不同的組，通過串聯(lián)連接的每個組設備手拉手串聯(lián)，然后連接到嵌入式收集器；該項目通常在消防值班室配備監(jiān)控服務器，也可以在電力室配備監(jiān)控服務器。嵌入式收集器和監(jiān)控服務器數據庫數據庫實時同步，以便監(jiān)控和報警。嵌入式收集器具有該存儲功能?！珨祿?2個月。

以下是系統(tǒng)監(jiān)控的設備和參數的詳細介紹。

1動力監(jiān)控

1.1柴油發(fā)電機監(jiān)測

通過柴油發(fā)電機帶來的智能數據接口，可以實時監(jiān)控和顯示發(fā)電機的三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出功率、輸出頻率、啟動電池電壓、液位和工作狀態(tài)。同時，發(fā)電機的工作模式(手動自動)也可以、開關的自動轉換（ATS）監(jiān)測和報警各種故障，如狀態(tài)、柴油泄漏、啟動失敗、過載、緊急停車等。

1.2開關電源監(jiān)控

三相輸入電壓、三相輸出電流、輸入頻率、輸出母線電壓、整流模塊單體輸出電流、總負載電流、電池充電電流、主要分路電流等參數通過智能數據接口實現(xiàn)實時監(jiān)控。通過開關電源的智能接口，信號通過總線連接到數據采集器，監(jiān)控平臺監(jiān)控機房內開關電源的運行情況。

1.3配電柜、列頭柜和開關監(jiān)控

監(jiān)控信號線連接到列頭柜、UPS輸入柜、UPS輸出柜、二級空調配電柜的智能接口電量計，納入統(tǒng)一監(jiān)控平臺。監(jiān)控相電壓、線電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率、頻率等參數。各配電柜總進線的三相電源，同時監(jiān)控各回路開關和ATS開關的狀態(tài)。

1.4UPS主機監(jiān)控

監(jiān)控平臺軟件通過UPS設備提供的智能數據接口實時監(jiān)控UPS。對UPS參數進行實時監(jiān)控:輸入輸出和旁路電力參數(電壓、頻率、負載數據等)。)，電池參數(總電壓、總充放電電流、溫度、備用時間等。)，工作狀態(tài)(工作模式)，同步狀態(tài)，UPS/旁路電源、整流器、逆變器、旁路、電池部件等故障狀態(tài)等。

電池監(jiān)測1.5

通過單個電池檢測模塊連接每個電池，然后電池檢測儀通過總線將信號連接到數據采集器，實時監(jiān)控電池報警。此外，它還能實時監(jiān)控電池組的總電壓、充放電電流、單節(jié)電池電壓、單節(jié)電池內阻(可選)和極柱溫度，并具有單節(jié)電池模擬量監(jiān)控接入功能。

2環(huán)境監(jiān)控

溫度和濕度監(jiān)測2.1

帶液晶顯示面板的溫濕度傳感器安裝在機房重要區(qū)域(如冷熱通道、UPS室、電池室等)。)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即啟動報警。設備的熱出風口不允許安裝溫濕度傳感器。溫濕度傳感器監(jiān)測環(huán)境溫度和濕度，不僅可以在液晶面板上看到當前的實時溫度和濕度值，還可以通過總線將信號連接到數據采集器中進行遠程實時監(jiān)控，同時可以與其他設備或系統(tǒng)聯(lián)動。如果溫度過高，空調制冷可以自動啟動。

2.2漏水監(jiān)測

在有水源的地方，如空調主機周邊區(qū)域、空調排水管周邊區(qū)域、機房內含水管周邊區(qū)域等。，安裝定位水浸傳感器(通常是漏水繩)。水浸主機控制器直接將漏水報警信號通過總線接入數據采集器進行實時監(jiān)控。

精密空調監(jiān)控2.3

當機房溫度異常時，會嚴重影響機房其他設備的運行。精密空調設備通過總線直接將監(jiān)控信號接入數據采集器進行遠程實時監(jiān)控。通過智能通信接口，實現(xiàn)空調狀態(tài)(開機、關機)實時監(jiān)控以下功能。、當前溫度值、工作模式、空調模式、風速、調溫設置、定時啟動時間、溫度控制啟動上下限閥值等。

2.4濕膜加濕器監(jiān)控

可以通過智能數據接口，監(jiān)控機房、電力室、配套房間濕膜加濕器的運行參數和故障報警。

3其他監(jiān)控

3.1視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控作為安全控制、遠程監(jiān)控和事故追溯的重要手段，應在施工初期提前按要求部署視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并通過攝像頭等設備對關鍵區(qū)域進行監(jiān)控。

機房的所有分區(qū)都有監(jiān)控，重要機房的所有過道和冷熱通道至少設置了兩個攝像頭形成對射，沒有盲點覆蓋，配備7*24小時視頻監(jiān)控條件。通常采用1080P高清攝像頭，配備具有人臉識別功能的攝像頭和門禁大門進出機房大廳。所有視頻數據保存時間為90天，具有智能監(jiān)控、離線報警等功能。

3.2門禁管理

門禁管理可以在線授權和撤銷，配置門禁參數，遠程操作開門，事故斷電常開，防止撤銷等。它具有持卡人員配置管理功能，可以配置管理部門人員信息，可以按時分配持卡人員權限。該系統(tǒng)可以實時反映當前的門禁狀態(tài)，遠程操作門禁開關，實時監(jiān)控持卡人員的進出情況，實時提示操作結果和報警信息?？梢圆樵內藛T的進出記錄、操作記錄、報警記錄，管理各種信息，輸出各種統(tǒng)計報表。

新風機組3.3監(jiān)控

監(jiān)控新風機組風扇的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、手自動狀態(tài)、新風閥執(zhí)行器的開關狀態(tài)、過濾網堵塞狀態(tài)(壓差)、送風溫度等，控制電動閥開度，新風機組的開閉(雙DO)、開啟和關閉新風閥執(zhí)行器(雙DO)。

3.4氫氣監(jiān)測

通過采集模塊數據，監(jiān)測電池室內氫氣濃度，采集氫傳感器濃度。

各類風機3.5監(jiān)控

對送風機、排風機、補風機等各類風機的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、手自動狀態(tài)等進行監(jiān)控，控制風機的開啟和關閉(雙DO)。

注:最后三項監(jiān)控現(xiàn)在通常納入BA系統(tǒng)。根據氫氣監(jiān)測、制冷劑泄漏監(jiān)測等。，各種風扇的啟動和停止應聯(lián)動管理。如果風扇管理多個機房，風閥執(zhí)行器的啟動和停止應聯(lián)動管理。新風機組監(jiān)控通常有兩種模式:(1)如果新風機組使用冷凍水作為冷源，則由BA系統(tǒng)監(jiān)控具體的DI。、DO、AI、AO信息點；(2)如果直彭新風機組使用特定介質作為冷源，自帶室外機組，通常通過智能數據接口將產品自成一體，整體連接到BA。

5動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

通過數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對數據中心的門禁狀態(tài)、水浸狀態(tài)，煙霧狀態(tài)，視頻狀態(tài)，環(huán)境狀態(tài)，高低壓配電狀態(tài)，設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并進行實時報警，保障數據中心正常運行，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高。同時實現(xiàn)動環(huán)監(jiān)控并對各用能耗能進行能效分析，幫助用戶實現(xiàn)用能效率的優(yōu)化。

5.1系統(tǒng)功能

（1）展示當前數據中心總能耗，IT能耗，空調能耗，及其他能耗并且計算出當前數據中心實時PUE值，通過儀表盤形式直觀展示。

（2）選擇查看數據中心的中低壓配電系統(tǒng)主接線圖，并在一次圖顯示配電系統(tǒng)當前遙測、遙信數據和狀態(tài)。實時監(jiān)測各配電柜的電壓、電流等電力參數，變電站的溫濕度、煙感、水浸、門禁等環(huán)境情況。

（3）電氣接點溫度實時監(jiān)測，斷路器觸頭、觸臂、母排和線纜連接等位置安裝無線測溫傳感器監(jiān)測接點溫度，便于提前發(fā)現(xiàn)溫度異常導致的事故。

（4）監(jiān)測各變壓器各項參數，包括負載率、頻率、功率因數、三相不平衡度等，并且顯示歷時曲線圖，數據實時變化。幫助用戶直

（5）電能質量在線監(jiān)測，可以監(jiān)測電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫中斷等暫態(tài)事件記錄、ITIC容忍曲線等

（6）系統(tǒng)采集UPS輸入、輸出端和旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數頻率，同時監(jiān)測UPS溫度、蓄電池電壓、當前負載下的剩余時間等數據。

（7）展示單體電池電壓、內阻和溫度，預測電池帶載時剩余時間，每節(jié)電池數據均可以設置異常報警，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池異常。

（8）展示精密配電柜內進線和饋線回路電氣參數，包括電流電壓功率電能以及開關狀態(tài)，并可以對數據進行報警設置和分級，數據取自精密配電柜測量模塊。

（9）展示智能小母線的始端箱和插接箱電氣參數，包括電流電壓、開關狀態(tài)、插接點溫度，并對數據進行報警設置和分級。

（10）通過平面圖顯示數據中心能源分布，設備分布情況，并顯示設備能耗數據，點擊平面圖上設備可以進入具體設備監(jiān)控界面。

（11）實時顯示當前數據中心PUE值以及歷史PUE曲線。并且顯示各分項用能的用能情況及用能排行。監(jiān)測各變壓器運行及負載情況，給出本月變壓器輸出電能排行。文章出自：王金晶，女 ,13/*77-443-/0992 任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-WangJinJing

（12）顯示電能消耗日/月/年報表，并可對具體回路選擇曲線圖、餅圖進行展示。對數據中心用電數據進行同比、環(huán)比分析比較，查看用電趨勢。

（13）監(jiān)測精密空調的回風溫濕度，出回水溫度，并可以設定精密空調的溫濕度，達到更好的控制效果。

（14）監(jiān)測數據中心溫濕度、開關門、水浸、煙霧、噪聲、氣體濃度狀態(tài)等參數。曲線圖直觀明了，同時支持歷史數據查詢

（15）通過列表顯示各類報警事件數量，通過柱狀圖顯示逐日報警數量，提供報警總數以及增長趨勢。

維管理功能，可針對數據中心各主要設備進行巡檢派工，消缺，搶修等維護工作。

5結語

數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)將實現(xiàn)多機房、微模塊遠程聯(lián)網集中監(jiān)管，工作人員在總控中心即可統(tǒng)一對數據中心下屬多個機房和微模塊進行統(tǒng)一管理，實時監(jiān)控動力設備和機房環(huán)境的狀態(tài)，及時檢測各類故障并通知相關人員操作處理，可遠程進行維護、數據備份、升級，提高機房無人值守的安全可靠性。同時，能對數據中心園區(qū)、每棟建筑、每個機房、每個微模塊乃至每個機架機柜的能效進行計量展示，協(xié)助制定合理的節(jié)能方案，從而為提高PUE值、降本增效奠定堅實的基礎。

【參考文獻】

【1】GB50314-2015.《智能建筑設計標準》. 北京：中國計劃出版社，2015.

【2】常紅波．淺談數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)［Ｊ］．信息技術與信息化，2019（12）：13-15

【3】安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.5版

審核編輯 黃宇