胡冠南

上海嘉定安科瑞电气有限公司

在新冠疫情冲击下，全球网络流量激增，带动视频流量、电话会议、网络游戏、社交等数字化应用增长。 随着物联网的不断发展，未来对数据服务的需求将呈指​​数级增长。 2020年，数据中心建设将正式纳入中央新基建战略。 近年来，越来越受到国家的重视。 数据中心是新基建有序运行的基础保障，被誉为“新基建的基础设施”。 数字经济作为经济发展的新引擎，已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志。 与此同时，我国正在加紧应用5G、智慧城市、大数据、云计算等新技术。 数据中心的作用和地位日益凸显。

2022年2月17日，国家发改委等部门正式发布消息，同意京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区启动“一带一路”建设。建设国家综合算力网络国家枢纽节点。 此外，去年12月，贵州、内蒙、甘肃、宁夏启动全国综合算力网络国家枢纽节点建设，8大算力枢纽和10个“东算西算”集群全部建成。实施，进一步促进了数据中心的发展。 发展。

2、用户需求

1）可靠、稳定、安全的供配电

2）绿色低碳，节能降耗，提高PUE

3）提高运维效率，降低运营成本

4）一体化综合监控平台

3.解决方案

以下是IDC数据中心综合能效管理系统驾驶舱导航图。 根据能源流向、信息流向和电压等级变化，我公司-IDC数据中心可将“源、网、荷、储、充、运维”板块纳入综合能效管理体系进行集中采集、监控和控制，确保数据中心稳定可靠运行。

3.1 来源——电源头

响应国家3060双碳目标，在资源丰富的地区建设新数据中心，建设新能源电站，“光伏发电”、“风力发电”等绿色能源用于降低传统火电用煤比例。

3.2 网络——供电网络

供电网络由四个子功能组成：“综合变电站自动化”、“电力监控”、“电能质量”和“电气安全”。

功能一：“变电站综合自动化”系统对变电站进出线的开关柜、变压器、直流屏等设备进行全面监控，确保变压器正常温度和运行。

功能二：“电力监控”系统以10KV至400V为重点，监控整个变配电环节的进出线及相关设备，包括UPS、柴油发电机组、电能质量，控制各环节用电量电路实时。 开关分合闸状态，断路器异常跳闸时报警推送提醒，监控柴油发电机组状态和柴油油位状态，同时通过后备自投切逻辑控制保证电源的自动切换； 对电池并联电压、内阻、温度等参数进行持续实时监测。 提前检测故障和异常电池，并向运维人员发送信息，提醒运维人员及时更换电池，确保一旦市电中断，电池可以继续为服务器工作.

功能三：采用电能质量在线监测装置，在供电局引入的市电侧监测电网引入的“电能质量”，确保输入电能质量可靠； 0.4KV低压配电网采用APM电能表和APF、SVG管理装置进行电能质量控制，控制开关电源、UPS等引起的电能质量问题，保证终端用电的可靠性和纯净度服务器，并在不受干扰的情况下工作。

功能四：“电气安全”包括电气火灾监控、消防设备电源监控、防火门监控、应急照明和疏散指示系统等消防系统。 通过以上四个子功能，可以24小时全面了解运行情况，保障数据中心的供电和配电网络的可靠性、稳定性和安全性。

3.3 负载——能量负载

数据中心的能耗主要分为三部分：电源能耗、制冷能耗和照明能耗。 我们利用“能耗分析”功能，对各重要节点和设备进行能耗统计分析，作为能耗优化调整的参考和数据支持。 通过分布在数据中心供配电系统各重要节点的采集设备监测功率、电流、电压等参数，对采集到的参数进行分析统计，显示各能效评价区域的能耗评价结果数据中心的报告形式；

同时，可实时监测精密空调的冷风量和IT设备的上架率，实时调节精密空调的制冷功率，降低能耗； 并通过智能照明控制，关闭常亮灯，调节灯具发光亮度，对灯具的照明进行策略性控制，实现人来人往。 开灯，人走关灯，减少照明能耗。

3.4 存储——电能存储

由于数据中心本身的电力负载稳定，供电异常波动是不允许的。 考虑到新能源发电的不可持续性，需要利用储能实现削峰填谷，稳定新能源发电的波动性，保证绿色发电，同时作为电站，可以有效改善整个数据中心的运作并降低成本。

3.5 运维-运维管理

运维管理包括“用户报告”、“设备解决方案”、“故障告警”、“运维管理”四个子功能。 该职能部门通过为运维人员制定运维计划，全面掌控数据中心的方方面面。 通过有序的事故预防管理，做到事前预防，可以有效降低基础设施的故障率，通过流程化的事件管理，可以在最短的时间内恢复故障。 并且具有故障告警功能，过滤需要告警的事件，将重要的告警信息推送给运维人员，方便运维人员及时排查维护，实现全面的运维管理.

四、平台功能

1）系统主页

显示当前数据中心的总能耗、电能消耗、空调能耗等能耗，并计算出当前数据中心的实时PUE值，以仪表板的形式直观展示。

2）电能质量监测

电能质量在线监测可监测电流电压谐波畸变率、电压骤升、暂降及中断、ITIC容限曲线等暂态事件记录。

3）综合变电站

实时监控数据中心变电站，将当前遥测、遥信数据和配电系统状态一图显示。

4）分布式光伏

监控逆变器和电站运行情况，对电站发电量进行统计分析。

5）电量监控

电力监控云平台根据供配电系统特点，实现35KV及以下供配电一体化实时监控，为电网安全运行提供现代化手段，可实现无人值守运行.

6）UPS监控

系统采集UPS输入、输出和旁路三相电压、电流、有功功率、功率因数频率能耗监测管理系统 视频，同时监测UPS温度、电池电压、当前负载下剩余时间等数据。

7) 电池监控

显示单体电池的电压、内阻、温度，预测电池带载时的剩余时间，并对每组电池数据设置异常报警，及时发现电池异常。

8) 能源分配

平面图展示了数据中心的能源分布和设备分布，展示了设备的能耗数据。 点击平面图上的设备，进入具体设备监控界面。

9) 顶柜监控

该系统可以显示精密配电柜中进线和馈线电路的电气参数，包括电流、电压、功率、能量和开关状态，并可以对数据进行设置和分类。 数据取自精密配电柜的测量模块。

10）能耗分析

显示电能消耗日/月/年报表，并可显示具体电路选择曲线和饼图。 对数据中心用电数据进行同比、环比分析对比，查看用电趋势。

11) 母线槽监控

系统可显示智能小母线接线盒和插接盒的电气参数，包括电流电压、开关状态、插接点温度等，并对数据进行报警设置和分类。

12）环境监测

监控数据中心的温湿度、开门关门、浸水、烟雾、噪音、气体浓度状态等参数。 图表直观清晰，支持历史数据查询。

13）空调监控

系统可监测精密空调的回风温湿度、回水温度，并可设定精密空调的温湿度，以达到更好的控制效果。

14）火灾监控

智慧消防管理云平台在智慧安全应用的基础上，增加了火灾报警系统、智能烟感探测器、智慧消防用水等设备和系统。 实现防火、火灾报警、联动控制等功能。

15) 智能照明

用户可通过控制面板、人体传感器、照度传感器、微波传感器、上位机系统、触摸屏、手机、平板终端等多种控制终端，实现灵活多样的智能控制，特别适用于各类智能社区、医院、学校、宾馆、体育场馆、机场、隧道、车站等大型公共建设工程的照明系统。

16）故障报警

告警事件分为四个等级。 通过列表展示各种告警事件的数量，通过直方图展示每天的告警数量，并提供告警总数和增长趋势。

17) 电气安全

实时监测电触头温度，在断路器触头、触臂、母线、电缆接头等位置安装无线温度传感器监测触头温度，便于及早发现温度异常引发的事故。

18）运维管理

运维管理功能可以对数据中心的主要设备进行巡检、缺陷排除、抢修等维护任务。

五、典型硬件

围绕数据中心变配电电压等级的变化过程，可以看出——IDC数据中心综合能效管理系统可用于我司相关产品从110KV到10KV到400V到机房。

六，结论

数据中心能效管理系统集成了变电站综合自控、电能监控、电能质量、电源备份自动切换等子功能，帮助用户实现数据中心可靠、稳定、安全的供配电。 同时采用电接点测温、智能照明控制、电能质量监测管理、电池在线监测、精准配电监测、智能母线监测、消防监测等子功能，实现绿色低碳，节能降耗，提高PUE，通过运维部分提高数据中心运维效率，降低运营成本，最终一套系统和一个集成平台来控制和掌握数据中心的运行状态。各个方面。

一、平台背景

综合管廊一般建在城市地下，容纳两种或两种以上城市工程管线的构筑物和附属设施。 电力、自来水、热力、燃气、电信、网络等市政公用管线按规划要求在同一栋楼内敷设。 建筑内部实行统一设计、统一施工、统一管理的市政公共隧道空间，兼具排水、通风、照明、通讯、监控等功能。 主要作用是避免城市道路重复开挖，减少城市污染，为城市运行提供各种能源和通讯，保障城市高效运行。 无论是输送管路故障，还是自身辅助设备故障，都可能导致部分功能瘫痪。 因此，在建设综合管廊时，需要现场安装各种传感器对管道内部设施的运行进行监测和控制。 通常包括：管廊地面及内部供电系统、照明系统、消防系统、排水排烟系统、环境温度、湿度等，可燃气体检测、门禁、入侵检测、视频、巡更、等等

2. 平台目标

针对综合管廊建设和管理中存在的问题，建立了包括供电系统、消防系统、照明系统、环境系统等在内的全新综合管廊，并采用成熟的边缘计算技术承载通过ANet边缘计算网关进行逻辑判断和异常分析，充分利用工业总线或物联网对管廊的电力、环境、消防等进行监控，同时提供智能、高效、稳定智慧管廊平台和应急指挥部信息服务平台。

三、平台优势

1. 数据收集

秒级响应时间保证采集数据实时响应，支持大规模数据计算能耗监测管理系统 视频，单个边缘计算节点可扩展支持4万点以上的数据处理能力，同时支持4G数据采集功能；

2、数据对接

①设备端支持：,,DL/T645-1997,DL/T645-2007,-2004,/104,OPC UA等；

②平台支持：（主从）、104（主从）、华为云、阿里云、腾讯云、华云104协议、SNMP、MQTT协议、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1等；

3.数据处理

① 边缘计算设备最大支持32G本地数据存储。 当网络中断或服务器维护时，可以将数据缓存到本地，待网络恢复后重新传输数据；

②支持绘制梯形图就地逻辑控制，支持数据联动，如根据水位启动水泵，根据气体浓度启动风机等；

③支持外部电源中断后向平台发送告警信息；

④支持采集数据的虚拟数据求和，支持数据二次计算（加减乘除）；

4.数据上传

① 支持多级遥测超限报警和遥信位移报警信息上传；

②支持按设定数据变化的绝对值或百分比主动上传；

③支持远程更新升级、配置、数据实时监控，减少现场维护工作量；

④支持数据压缩上传；

⑤ 支持上传数据硬件加密（国密算法SM1、SM4）、软件加密（AES）；

⑥支持同时向3个以上平台上传数据；

4.-UT综合管廊能效管理平台

一、平台概况

-UT综合管廊能效管理平台集电力监控、能源管理、电气安全、照明控制、环境监测于一体，为建立可靠、安全、高效的综合管廊管理体系提供数据支持，从数据采集、通信网络化、系统架构、联动控制和综合数据服务的设计从根本上解决了综合管廊管理过程中内部干扰强、用户多、协调复杂的问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性。提高公用走廊基础设施、环境和设备的利用和回收效率。

-UT综合管廊能效管理平台

2. 平台构成

安科瑞城市地下综合管廊能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，集10KV/O.4KV变电站电力监控系统、变电站环境监控系统、智能电机监控系统、电气火灾监控系统、消防设备供电系统于一体、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明及疏散指示系统。 用户可通过浏览器和手机APP获取数据，通过一个平台，在全球范围内对管廊用电和用电安全进行集中监控、统一管理、统一调度，同时满足可靠、安全、可靠的管廊用电要求稳定、高效、有序。

3. 平台拓扑

平台拓扑

4、电量监控

电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电站。 变电站高压线路均设有微机保护装置和多功能保护、监测仪表。 参数及能耗、高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS的实时监控，包括遥控、遥信、遥测、遥信调整、事故报警和记录等。

五、环境监测

环境监控包括温湿度、烟雾温度、水浸、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防数据的采集、显示和预警，也可连接水泵和通风排烟走廊机舱排气扇 与其他设备集成的第三方系统完成对公用走廊环境的全面监控。

6.电机监控

电机监控实现对管廊内电机的保护、遥测、遥信、遥控功能，实现电机过载、短路、缺相、漏电等异常情况的保护、监测和报警。 必要时可设置联动控制。

7. 电气安全

- UT能效管理系统配备相应的电气火灾传感器、温度传感器、消防设备功率传感器、防火门状态传感器，针对配电系统中存在的电气安全隐患。 实时监测电池温度、内阻，异常时通过声光、短信、APP及时预警。

8、智能灯光控制

①防火分区单独控制，分区内安装智能控制面板本地驱动器； 开关驱动器连接火灾报警系统，接收火灾报警信息，强行断开驱动电路。

②楼道上部安装智能照明感应器，人员进入楼道自动开灯，在楼道内保持开灯，离开后自动关灯。

③除现场控制方式外，还可以采用计算机实现集中控制，实时远程监控当前区域的照明情况，必要时可以远程控制该区域的照明情况。

④考虑到现场模块分布广泛，距离过远，除现场控制方式外，还可以采用计算机终端实现集中控制，实时远程监控照明情况。当前区域，并在必要时远程控制该区域的照明。

⑤系统支持单机控制、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制方式，并支持延时控制，避免同时照明负荷对配电系统的影响。 模块不依赖于系统，可以独立工作。 每个模块都有自己的时间模块，可以根据经纬度自动识别日出日落时间，实现自动控制功能。