節(jié)能降耗方案之搭建綠色I(xiàn)DC能耗與管控系統(tǒng)

IDC（Internet Data Center，指互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）行業(yè)有這樣一句操作效率的名言："你無法控制沒有經(jīng)過測量的事物。"言外之意：要想減少能源浪費(fèi)情況就必須從最基本的測量開始。但如果無法得知能源都用到了什么地方的話，管理人員就不知道應(yīng)該將重點(diǎn)方法放哪。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心通過現(xiàn)代信息化、數(shù)字化技術(shù)手段，構(gòu)建出一套全面完善的智能化、綠色化數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)而加強(qiáng)能耗管理、提高設(shè)備運(yùn)行效率和管理人員的工作效率，擺脫繁多的基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)工作，將更多的精力投入核心業(yè)務(wù)的管理中，為全方位綠色數(shù)據(jù)中心提供可靠保障。

圖撲軟件（Hightopo）利用HT for Web產(chǎn)品構(gòu)造輕量化的3D可視化場景，選用科技感與國風(fēng)水墨畫風(fēng)格相結(jié)合形式的動(dòng)畫驅(qū)動(dòng)及數(shù)據(jù)面板，為枯燥的場景增添了一抹獨(dú)特的節(jié)奏與氣韻。三維數(shù)據(jù)可視化實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心各個(gè)設(shè)備的智能化監(jiān)控，內(nèi)含有一體化集成機(jī)柜系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等，機(jī)房控制系統(tǒng)整體貫徹節(jié)能、減排的環(huán)保原則，建設(shè)快捷高效綠色的數(shù)據(jù)中心。

環(huán)境可視化

利用三維虛擬仿真技術(shù)對三維地球進(jìn)行立體全景展示，鼠標(biāo)可控制地球旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。地球上可呈現(xiàn)多地?cái)?shù)據(jù)中心，點(diǎn)擊可查看各地?cái)?shù)據(jù)中心。對數(shù)據(jù)中心所在園區(qū)、樓宇樣貌進(jìn)行1：1高精度還原，可以實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)安防、樓宇、空調(diào)等各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，集中高效掌控整個(gè)園區(qū)，提升園區(qū)綠色智能化生活，降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本。

通過環(huán)境可視化逐層展示各層級范圍內(nèi)的機(jī)房匯總情況，可輔助管理者宏觀了解數(shù)據(jù)中心的分布情況。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心園區(qū)環(huán)境的跨系統(tǒng)集中管理，一眼望穿數(shù)據(jù)中心的 PUE（Power Usage Effectiveness）值、機(jī)房總數(shù)及占地面積等信息，提高數(shù)據(jù)中心園區(qū)的高度掌控力和管理效率。

管線可視化

系統(tǒng)可與網(wǎng)絡(luò)線路、電氣、暖通自控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接，以可視化及動(dòng)畫形式展現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，相連設(shè)備之間的連接關(guān)系和鏈路走向都能讓運(yùn)維人員了然于目，可在場景中對UPS(Uninterruptible Power Supply)、變壓器、高壓直流電源等供配電系統(tǒng)的核心設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行查看。

資產(chǎn)管理可視化

資產(chǎn)管理模塊具備全生命周期管理功能，集成了平臺上的所有設(shè)施設(shè)備，通過3D視圖進(jìn)行關(guān)鍵信息查看，如虛擬機(jī)、系統(tǒng)進(jìn)程、磁盤空間占用以及其他實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)控。可呈現(xiàn)資產(chǎn)的信息，包括但不限于設(shè)備類型、型號、采購及上架日期、位置、維保等信息，并自動(dòng)刷新設(shè)備現(xiàn)有位置信息。

模塊中支持對場景內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行模糊查找和定位，鏡頭自動(dòng)移動(dòng)到定位設(shè)備的當(dāng)前位置，點(diǎn)擊即可彈出相關(guān)設(shè)備信息，為管運(yùn)維人員提供快速查找需求設(shè)備功能。滿足不同類型資產(chǎn)的運(yùn)維管理特性，確保資產(chǎn)信息完整無誤且有據(jù)可循。

容量管理可視化

可視化不僅僅能將肉眼所見的對象用圖像描繪出來，也能將設(shè)備的信息狀態(tài)形式表達(dá)出來。通過機(jī)位、U位、承重、功耗等各種可視化圖表，機(jī)房運(yùn)維人員將更加清晰地掌握當(dāng)前的容量情況，如當(dāng)前機(jī)房的電力負(fù)載、機(jī)柜剩余空間、機(jī)房各區(qū)域承重情況以及存儲的容量情況，都可以形象直觀的表達(dá)出來，有效管理機(jī)房的容量資源，讓機(jī)房的各類資源負(fù)載倍加均衡。

容量可視化管理功能還支持通過空間搜索功能，對于已用空間和可用空間進(jìn)行精確統(tǒng)計(jì)和展現(xiàn)。協(xié)助人員迅速找到合適新增設(shè)備的上架空間，精確定位所需空間。主要功能介紹如下：

可視化機(jī)位

- 透視當(dāng)前數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，已使用機(jī)位數(shù)量與剩余機(jī)位數(shù)量情況。

可視化U位

- 透視每個(gè)機(jī)柜的U位使用情況。

可視化承重

- 透視每個(gè)機(jī)柜的承重負(fù)荷情況。

可視化功耗

- 透視每個(gè)機(jī)柜的總功耗情況，進(jìn)而了解機(jī)房的能耗分布情況。

當(dāng)與監(jiān)控可視化相結(jié)合時(shí)便實(shí)現(xiàn)了與動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的PDU（Power Distribution Unit，電源分配單元）監(jiān)控集成，機(jī)柜實(shí)時(shí)功率分布統(tǒng)計(jì)和機(jī)房PUE的展示。能按不同區(qū)域查看能耗的用量，如樓層、房間、機(jī)柜進(jìn)行查找和統(tǒng)計(jì)。運(yùn)維人員不再需要通過原始數(shù)據(jù)去推理建立心理形象，而是直接用感官快速理解情況。

動(dòng)環(huán)監(jiān)控可視化

3D空間內(nèi)展現(xiàn)了對整個(gè)數(shù)據(jù)中心動(dòng)環(huán)資源實(shí)時(shí)的管理與監(jiān)控（包括UPS、自動(dòng)旁路、空調(diào)送風(fēng)等狀態(tài)），對設(shè)備資源進(jìn)行狀態(tài)查詢、參數(shù)監(jiān)測、預(yù)警告警等智能監(jiān)測功能。以壓縮機(jī)、冷凝器、列頭柜各回路參數(shù)（電壓、電流、功率因數(shù)）等設(shè)備為主要監(jiān)測，監(jiān)視設(shè)備開關(guān)狀態(tài)以及設(shè)備參數(shù)變化的記錄和報(bào)警處理。

（1） UPS監(jiān)控

監(jiān)測設(shè)備的參數(shù)和狀態(tài)，參數(shù)包括輸入輸出電壓、電流、功率、蓄電池組的電壓、溫度等；狀態(tài)包括整流器、逆變器、電池、負(fù)載等部件的狀態(tài)，顯示和記錄各參數(shù)的變化曲線，并對各類報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行記錄和報(bào)警處理。

可實(shí)現(xiàn)機(jī)柜實(shí)時(shí)功率分布統(tǒng)計(jì)并按不同區(qū)域（樓層、房間、機(jī)柜）查看和統(tǒng)計(jì)設(shè)備能耗的用量。

(2)三維熱力云圖

通過對接數(shù)據(jù)中心溫濕度傳感器，由場景中的溫度點(diǎn)位信息，渲染對應(yīng)的三維熱力云圖，使用三維的熱力云圖，可以帶來更直觀的視覺體驗(yàn)，可以更快定位每個(gè)機(jī)柜上的設(shè)備發(fā)熱情況。對接預(yù)警告警系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)到達(dá)閾值時(shí)，讓系統(tǒng)快速發(fā)現(xiàn)定位異常溫濕度發(fā)生告警對象。

（3）氣流感知模擬

依照溫濕度傳感器傳達(dá)的數(shù)據(jù)，形成實(shí)時(shí)氣流組織分布圖CFD(Computational Fluid Dynamics），使其清晰地看到機(jī)房內(nèi)冷熱氣流流向和分布情況。

（4）門禁監(jiān)控

三維可視化門禁監(jiān)控可以讓運(yùn)維人員在可視化環(huán)境內(nèi)判斷數(shù)據(jù)中心人員進(jìn)出情況，對門禁進(jìn)行開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控和授權(quán)管理。在門禁監(jiān)控層面主要是與視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)及門禁系統(tǒng)進(jìn)行集成，能展示所有視頻安防監(jiān)控點(diǎn)和門禁的位置，能查看人員歷史進(jìn)出信息、攝像頭實(shí)時(shí)視頻，對于故障和預(yù)警的設(shè)備還可以清楚直觀的在場景中展示出來。以此來達(dá)到場景中虛實(shí)結(jié)合一體化監(jiān)控的效果。

（5）節(jié)能監(jiān)控

當(dāng)前，降低制冷系統(tǒng)的能耗是數(shù)據(jù)中心規(guī)劃建設(shè)的基本準(zhǔn)則，且影響著數(shù)據(jù)中心建設(shè)效益。采用可視化節(jié)能策略，利用系統(tǒng)提供的智能算法，計(jì)算當(dāng)前設(shè)備和環(huán)境溫度,自動(dòng)給出各個(gè)制冷設(shè)備的最佳功率。優(yōu)化數(shù)據(jù)中心空調(diào)氣流，達(dá)到降低能耗，有效制冷的科學(xué)應(yīng)用。

實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)全年節(jié)能電量以及節(jié)能收益情況。

（6）預(yù)警告警

系統(tǒng)內(nèi)具有完善的故障預(yù)警告警、事件自診斷、分析等功能，對于超過性能閾值的性能指標(biāo)系統(tǒng)，能夠進(jìn)行故障告警或預(yù)警并通知相應(yīng)的運(yùn)維管理人員，并做到保存歷史信息和報(bào)警事件。

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)目的是為了將上述各自獨(dú)立又或部分關(guān)聯(lián)的設(shè)備監(jiān)控起來，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房設(shè)備的集中統(tǒng)一管理。

圖撲軟件（Hightopo）的數(shù)據(jù)中心3D可視化系統(tǒng)將多種復(fù)雜的管理系統(tǒng)信息聚集在虛擬仿真環(huán)境下，以人類最直觀的理解形式展現(xiàn)，大幅度提升了信息交互和操控的效率，減少時(shí)間損耗和信息的浪費(fèi)，保證信息的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。繼而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心端到端的IT可視化，強(qiáng)化IT管制手段和管理水平，包括縮短響應(yīng)時(shí)間加速排障，提升資源利用率和運(yùn)營效率過程，最終完成對數(shù)據(jù)中心高效綠色智能化運(yùn)營。由此為數(shù)據(jù)中心科學(xué)決策有效管理打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

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