安科瑞 鮑靜君

　　摘要：本文根據大型數據中心能耗監(jiān)測的具體需求，設計了一個大型數據中心能耗監(jiān)測系統(tǒng),，實現了資產管理,、環(huán)境監(jiān)測,、設備控制、能耗分析以及數據統(tǒng)計等功能,，可以為節(jié)能減排提供重要依據,，在大型數據中心能耗管理方面有重要的現實意義。

　　關鍵詞：數據中心,；能耗監(jiān)測；系統(tǒng)開發(fā)

　　0引言

　　隨著信息化和大數據等技術的發(fā)展,，大型數據中心的應用越來越廣泛,，但伴隨而來的能耗水平也日益提高，為了實現節(jié)能減排,，有效利用能源資源，能耗監(jiān)測系統(tǒng)應運而生,，一般來說,，大型數據中心的能耗管理包括機房環(huán)境監(jiān)測和能耗設備的監(jiān)測，通過實時采集掌握能耗狀態(tài),，從而實現能耗管理的優(yōu)化,，本文設計了一個大型數據中心能耗監(jiān)測系統(tǒng),，可以為相關領域提供參考。

　　1總體設計

　　大型數據中心能耗監(jiān)測系統(tǒng)包含硬件和軟件兩大部分，其硬件組成主要包括監(jiān)控服務器,、主機設備,、網絡設備、環(huán)境參數傳感器,、通風模塊等，總體采集邏輯采用三級監(jiān)控體系,。一級為主機設備,，作為系統(tǒng)的應用層，為用戶提供人機接口,；二級是主機狀態(tài)，負責采集主機性能參數或對主機進行遠程控制,；三級是傳感器以及能耗裝置,，根據傳輸距離的不同，前面兩級之間采用TCP傳輸數據,，后兩級由于距離較短，采用了串口通信,。系統(tǒng)在架構上分為應用層、匯聚層和采集層,。采集層的數據上傳到網絡后進入軟件平臺進行存儲并處理,，具有權限的用戶可登錄系統(tǒng)平臺查看數據中心各設備的運行狀態(tài)和環(huán)境參數。軟件平臺采用B/S架構設計,，兼容所有通用瀏覽器訪問，無需安裝客戶端,。

　　2開發(fā)工具的選擇

　　為了提高軟件開發(fā)效率，根據系統(tǒng)的功能需求和各類主流開發(fā)工具的特點,，同時考慮到大型數據中心有可能存在多種操作系統(tǒng),，本文采用了MyEclipse作為平臺的主要開發(fā)工具,，所有代碼均采用java語言進行編程,，J2EE技術架構,，充分利用了其簡單易用性及跨平臺移植特性。數據庫是軟件平臺的核心基礎，本文采用開源免費的MySQL數據庫,，該數據庫使用廣泛,，性能良好，安全可靠,，可以通過ADO.ODBC等中間組件實現連接,，滿足本系統(tǒng)的需求。3軟件功能分析

　　大型數據中心能耗監(jiān)測系統(tǒng)主要針對各類能耗設備的能耗管理問題,，通過各種傳感器對能耗設備的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測，從而分析其能耗水平并作為優(yōu)化的主要依據,。硬件傳感器采集到原始數據后,，其余的主要工作均由軟件平臺實現,。因此，軟件平臺的功能首先要包括對原始測量數據的轉換,，通過不同的通信協(xié)議與硬件設備建立連接并接收數據,，同時根據協(xié)議格式對現場設備進行遠程控制；其次,，軟件平臺還需要將數據存儲至后臺數據庫中進行暫存或永遠存儲，同時對數據進行分析,，計算出各設備當前的能耗水平以及可優(yōu)化的空間,，將分析結果以可視化的方式顯示在軟件界面上；對于異常的數據,，應及時顯示報警信號，將異常信息通過短信的形式推送給相關的負責人,；為后期數據統(tǒng)計分析的方便,，軟件還需要提供數據查詢和統(tǒng)計功能，通過時程曲線,、柱狀圖、直方圖等形式將分析結果展示出來,，作為跟蹤預測設備能耗變化趨勢的重要依據,。

　　4功能模塊設計

　　根據軟件需求分析及功能的分解，大型數據中心能耗監(jiān)測系統(tǒng)主要設置了五個功能模塊,，分別為：資產管理,、環(huán)境監(jiān)測、設備控制,、能耗分析以及數據統(tǒng)計,。為了提高軟件平臺的可擴展性，系統(tǒng)采用開放性設計和模塊化設計思想,，各模塊之間功能獨立，給系統(tǒng)的開發(fā)和實現帶來了很大的便利,。

　　4.1資產管理模塊

　　資產管理模塊用于管理數據中心的所有資產,，提供一個簡潔美觀的操作界面，為用戶提供資產項目的添加,、修改、查詢等功能,，還可以對資產進行分組歸類,，采用專門的數據庫表對各設備的連接方式進行記錄，保證所有設備均在管理范圍內,，這也是軟件平臺在精細化管理方面的具體應用體現。

　　4.2環(huán)境監(jiān)測模塊

　　環(huán)境對數據中心的設備運行狀態(tài)有重要影響,，例如良好的通風條件可以使設備工作在較佳狀態(tài),，減少能耗。環(huán)境監(jiān)測模塊主要負責對數據中心機房和機柜中的重要位置的溫度,、濕度進行監(jiān)測,，以及對重要能耗設備的功率和溫度進行實時測量,，這些數據上傳至軟件平臺后通過多層次的畫面進行展示，通過曲線,、標記,、顏色、文字等元素的綜合應用,，將能耗數據動態(tài)顯示出來,。該模塊只能查看數據，不能修改參數,。

　　4.3設備控制模塊

　　數據中心包含大量能耗設備,，這些設備經過長期運行可能會偏離運行狀態(tài),。本模塊可以根據監(jiān)控數據對各類能耗設備進行遠程控制,，修改其參數使其工作狀態(tài)得到優(yōu)化,。其中空調是數據中心主要的能耗設備，對整個機房的能耗水平有重要的影響,，本系統(tǒng)可以完成對空調設備的遠程控制,，包括修改其回風溫濕度、工作電流,、溫度設定、定時開關機等參數,。另外,，還可以實時遠程控制進風氣流分配模塊和排風遷移模塊等散熱設備，保證其始終運行在較好的狀態(tài),。

　　4.4能耗分析模塊

　　軟件平臺通過通信協(xié)議接收到的是原始監(jiān)測參數,，需要進行特定的算法分析才能得到各設備的能耗情況。能耗分析模塊可以在不同的層次上對數據中心的能耗水平進行分析,，根據能耗水平的變化采取相應的措施進行能耗管理。結合設備自身的能耗水平以及數據中心的環(huán)境參數,，對設備運行參數進行優(yōu)化調整,，保持整體較好能耗，實現節(jié)能減排,。

　　5安科瑞能耗統(tǒng)計分析（能源管理）解決方案

　　5.1概述

　　建立高效的能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，對建筑各類耗能設備能耗數據進行實時測量,，對采集數據進行統(tǒng)計和分析,。能夠合理的確定各區(qū)域建筑能耗經濟指標及績效考核指標，發(fā)現能源使用規(guī)律和能源浪費情況,，提高人員主動節(jié)能的意識,。

　?、佟〈罱〝祿行闹腔勰茉垂芾硐到y(tǒng)的基本框架，對各個用能環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測,；

　?、凇∨盘紨祿和ㄟ^系統(tǒng)可實現建筑單位內人均能耗分析（包括水、電,、能量）,，實現低碳辦公數據化,；

　?、邸^(qū)域能效比：實現建筑單位內區(qū)域能耗對比，方便能耗考核,；

　?、堋⊥谀苄П龋簩崿F同年,、同期、同一區(qū)域能耗對比,，方便節(jié)能數據分析；

　?、荨∧芎脑u估管理：按照能源消耗定額標準約束值,、標準值,、引導值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標；

　?、蕖∧芎母偁幣琶焊鱾€功能區(qū)能耗對比,，實現能耗排名,，增強工作人員的節(jié)能意識；

　?、摺δ芎牡氖褂脭祿M行綜合的分析,、統(tǒng)計、打印和查詢等功能,，并根據能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報表的打印,。為能耗運營管理部門提供可靠的依據,；

　　⑧　能耗數據采集,，隨時查詢，并根據采集數據進行統(tǒng)計分析,，監(jiān)測異常能源用量，對能源智能儀表故障進行報警,，提高系統(tǒng)信息化,、自動化水平,。

　　5.2平臺部署硬件選型

　　6結語

　　隨著各類信息系統(tǒng)的廣泛應用，無論是大型企業(yè)還是政府機關,，都不可避免地建設大型數據中心，各類設備的大量應用,，使機房能耗管理受到更多的重視。軟件技術的成熟為大型數據中心的能耗管理提供了良好的管理基礎,，大型數據中心能耗監(jiān)測系統(tǒng)的應用也將更加廣泛,。因此,，本文的研究具有重要的現實意義。

　　【參考文獻】

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