机房常州电信

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cnIDC机房智能控制平台节能方案研究与应用王田丰徐惠平孙洪欣中国电信股份有限公司深圳分公司针对数据机房空调能耗高的现状,通过建立一个云控制管理平台,全面收集数据机房功能区域的供冷需求和温湿度现状,按需供冷、精细化智能控制、调节气流组织等,对IDC机房中央空调进行节能降耗.
通过采取节能控制措施,在IT负载相对稳定的情况下,可以使整个机楼节能率达到3.
5%,PUE值下降0.
06,年节约电费可达116万元.
数据中心空调节能云控制智能调节精细化控制气流组织优化摘要关键词引言IDC互联网数据中心聚集了大量服务器、存储设备、网络设备和其他辅助设备,是实现数据信息的集中处理、存储、传输、交换和管理的服务平台.
数据中心是我国实现经济转型升级的重要基础设施,是实现智能制造、互联网+、物联网、云计算、大数据等技术和应用的基础保障.
同时,IDC互联网数据中心高能耗的特点已被大家高度关注,对其进行节能改造和建设高能效的数据中心,对于节能降耗工作具有重要的意义.
项目情况2.
1项目概况机房能耗主要由IT设备能耗、空调系统能耗、其他电源系统能耗三大部分组成,分别约占55%、40%、5%.
其中,由于IT设备供电效率在95%以上,节能空间小,IDC机房节能,最重要的就是做好制冷设备的节能.
2.
2行业现状分析(1)数据中心空调系统的特点IDC数据中心空调系统由空调设备和通风循环设备构成.
其中空调设备的主要功能是将回风温度、湿度以及洁净度控制在送风要求范围内.
IDC数据中心具有高发热、低散湿的特性,要求空调系统具有大送风量、小送风焓差的特性,保证大量热量及时排走,防止设备结露.
(2)数据中心空调系统高能耗解析通过对IDC数据中心研究,空调系统有许多冷量浪费,主要原因有空调系统初始设计配置与行业快速发展不相适应,缺乏基础数据的分析,维护人员很难合理地设置空调数据;机房气流组织存在问题,如机柜排列、送风通道以及地板出风口位置设计不合理等;空调系统工况设置不合理,部分机房气流组织不合理和服务器分布不均匀;空调系统管路设计不合理,如管路过长会加大冷媒流动阻力,增加压缩机的功耗等.
2.
3研究内容调查发现IDC机房空调系统高能耗成为数据中心能源利用效率低的主要症结.
研究按需供冷,合理降低能耗,节能增效;研究分区域、分时段、分级别、精细化管控技术;研究高效运行空调系统变频技术;研究气流组织及布局优化;研究合理利用自然冷却技术.
2.
4预期目标根据"节能方案整体设计,具体改造分步实施"的原则,建立一个数据中心云综合控制管理平台,搜集整理数据机房、功能区域的运行温度需求;根据需求进行个性化的供冷负荷自动调整温度设置,自动校正维护人员在日常巡查、维护中无法做到的调控问题,使每个供冷单元都始终运行在合理节能的运行模式下,从而达到可控的节能目的.
解决方案3.
1系统概述基于大数据技术搭建数据中心云综合节能管控平台,采用物联网技术对数据中心环境进行在线监测,对能耗数据进行实时采集,运用大数据处理技术进行深度分析,挖掘潜在doi:10.
3969/j.
issn.
1000-1247.
2017.
02.
00414TelecommunicaTionsTechnology/2017·2研究的价值,分析和解决出现的能耗问题,指导制定节能策略,实现对数据中心节能增效的精准控制.
3.
2系统功能(1)恒流量到变流量的智能化控制通过采集实时末端设备温度数据,及时调整管道内的水流量,改变中央空调主机负荷,达到按需供冷、时刻变化和动态平衡供冷的目的,如图1所示.
(2)云温控负载均衡通过采集所有末端的供冷数据,集中管理、调配,设定优先级,保障重点区域供冷,平衡数据机房供冷负荷,调整功能区域运行温度,合理分配供冷,如图2所示.
(3)末端设备的变速节能风机盘管通过高、中、低三速调节风速,并且通过控制阀体控制冷冻水的通断,智能调节达到舒适环境及节能目的;普通风柜通过控制比例调节阀合理控制冷冻水流量,根据功能区域所需进行供冷,达到节能的目的;通过智能接口采集专用空调风柜运行数据,根据实际需求,自动调整风柜的参数.
同时也可以通过人为设置进行系统设置的完善,还可以根据机房的重要性确定使用人工设置或是自动设置进行优化供冷.
风柜手动设置如图3所示.
收益分析通过全面综合性地对IDC整个空间的运行温度进行精确控制,并加以分析、研究、固化合理的运行模式,提高IDC用电效率,有效降低其能耗.
同时,还可延长制冷设备的使用寿命,大大降低维护费用和人工成本.
通过对某大型IDC机楼进行测试实验,所得数据分析见表1.
综上所述,此云控制平台节能率可以达到整个IDC用电的3.
5%,PUE值由1.
65降至1.
59,2015年节约用电146万kWh,实际可节约电费约116万元/年.
除以上实际节能外,其余一系列设备运行时间相对减少,使用年限也将延长,维护费用降低,同时,降低维护巡检强度,对机房的安全提升和人力成本降低也起到积极的作用.
结论5.
1系统特点(1)有两种界面系统,一是C/S界面,适合本地操作,速表124h节能分析24h节能分析7月28日节能测试7月29日非节能24h实际节能项目名称区域低配编码电表型号设备名称累计用量(kWh)累计用量(kWh)节能(kWh)某大型IDC机楼1F低配1AA1720电表1#变压器总表14905.
914828.
1-77.
8某大型IDC机楼1F低配2AA8720电表2#变压器总表14217.
2158491631.
8某大型IDC机楼1F低配3AA1720电表3#变压器总表10653.
510586.
5-67某大型IDC机楼1F低配4AA9720电表4#变压器总表15857.
417348.
71491.
3某大型IDC机楼2F低配5AA1720电表5#变压器总表12773.
413963.
31189.
9某大型IDC机楼2F低配6AA8720电表6#变压器总表14405.
414552.
1146.
7某大型IDC机楼2F低配7AA2625-Z7#变压器总表1478614830.
844.
8某大型IDC机楼2F低配8AA9625-P8#变压器总表15085.
814878.
6-207.
2合计112684.
6116837.
14152.
5图2机房温度云图3风柜手动设置图1设备设置及运行状态15www.
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cn度较快,由值班人员操作控制;二是B/S界面,适合管理人员远程监管,权限授权后可进行一些简单操作以及报表导出等.
同时对运行温度、湿度、PUE、能耗、告警、设备故障等进行全面的掌握和了解.
(2)该系统属自动调整气流组织的人为控制节能范畴.
节能一般分为设备节能、技术改造节能、人为控制节能三个部分.
该系统属于人为控制节能范畴,从运行维护的角度看,鉴于值班人员灵动性不足,若无该系统,则无法将温度提升到接近临界点的位置(27℃左右,辅助设备机房或者更高),只能将运行温度调整到安全的区间(22℃左右),参与运行的风柜也只能多留几个热备份运行.
(3)可根据实际情况自动调整温度满足局部区间的需求,在运行的精密空调发生故障时,可以及时补充冷备份空调进入.
(4)主机出现故障时,可即时关停辅助设备机房及公共区间的空调,并提升IT设备机房的运行温度,延长备用冷用水的使用时间.
(5)极大地提高了变频器的实际使用价值.
该系统改变了末端的供冷负荷,变频器随末端供冷负荷变化而改变,末端负荷不改变,变频器只是发挥了软启动的功能,节能小.
最大限度地降低了主机的制冷量和水泵的运行速度,达到最大节能的目的.
5.
2节能效果采取节能控制措施之后,机楼的风柜投入运行数量从73台下降到55台,平均设定回风温度从22℃提高到23.
46℃.
风柜运行数量减少18台,回风温度设置提高1.
46℃.
在IT负载相对稳定的情况下,可以实现整个机楼节能率达到3.
5%,PUE值下降0.
06,年节约电费可达116万元.
根据实际运行情况分析,还有进一步提升的空间.
结束语着眼于全社会关注的IDC能耗问题,研究出一个云控制管理平台,全面收集机房运行数据,进行按需供冷、精细化智能控制、气流组织调节等手段进行中央空调末端控制,节能效果明显,实现IDC机房节能降耗的目的.
如对本文内容有任何观点或评论,请发E-mail至ttm@bjxintong.
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作者简介王田丰硕士,现任深圳电信接入维护中心动力室经理,高级工程师.
徐惠平本科,现任深圳电信接入维护中心动力室IDC主任,工程师.
孙洪欣本科,现任深圳电信接入维护中心动力室技术室副主任,工程师.
此后期若该功能大范围开启,完全可以利用U2000进行基于不同场景的能耗监控,实现零成本、远程和实时监控.
结束语后期计划结合不同业务场景、基站话务量和流量特点将本节能方案逐步推广到更大的范围,提高设备利用效率,提升企业社会形象,实现企业可持续健康发展.
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西安:西安电子科技大学出版社,2010如对本文内容有任何观点或评论,请发E-mail至ttm@bjxintong.
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作者简介奉媛本科,现就职于常州电信无线维护中心,高级职称,主要研究方向为cdma20001x、EV-DO和LTE网络中不同场景基于用户感知提升的网络特性应用和参数优化.
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