隨著虛擬化技術(shù)的日益成熟，云計算、大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)客戶需求的增加，以及政府在政策上的引導(dǎo)，中國數(shù)據(jù)中心又迎來了一次大發(fā)展。預(yù)計到2016年，中國IDC市場規(guī)模將會達到548.3億元，增速將會重新升上30%以上。在這樣的大環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心機房的建設(shè)和改造也如火如荼地進行中。在數(shù)據(jù)中心規(guī)模高速擴張的同時，服務(wù)器的處理能力越來越強，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的容量越來越大，設(shè)備的集成度越來越高，發(fā)熱量越加集中，對空調(diào)制冷能力的要求越來越高，數(shù)據(jù)中心機房電能消耗也越來越大。因此，精準地控制空調(diào)運行狀態(tài)，更好地控制機房溫度，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)和維護過程中不可忽視的重要問題。

在典型的數(shù)據(jù)中心能耗中，空調(diào)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心機房能耗的第二大戶，由它所產(chǎn)生的能耗約占數(shù)據(jù)中心機房所需總能耗的37%左右。然而，實際上中國很多數(shù)據(jù)中心的空調(diào)能耗比值都遠超過這個數(shù)值，有的甚至高達60%以上。因此，節(jié)能降耗從空調(diào)系統(tǒng)著手，既有較大的節(jié)能空間又有充分的迫切性。

針對上述數(shù)據(jù)中心溫度監(jiān)控中存在的問題，并響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，上海光維通信技術(shù)股份有限公司研發(fā)了一種基于分布式光纖測溫技術(shù)和改良型CFD算法的數(shù)據(jù)中心能耗管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實時采集數(shù)據(jù)中心的溫度、濕度、風速等信息，圖形化再現(xiàn)數(shù)據(jù)中心動力線路的溫度場分布、機房環(huán)境和機柜微環(huán)境的溫度場分布、機房環(huán)境的風速分布，聯(lián)動空調(diào)控制系統(tǒng)、風機控制系統(tǒng)和報警系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心局部過熱點的精確定位與快速降溫，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的精準調(diào)控與節(jié)能降耗，為您打造安全節(jié)能的數(shù)據(jù)中心。

本系統(tǒng)的整體構(gòu)架采用分布式三層模塊化結(jié)構(gòu)：傳感采集層、數(shù)據(jù)傳輸層和管理操作層。

傳感采集層

傳感采集層主要指可用于監(jiān)測數(shù)據(jù)中心線路溫度、數(shù)據(jù)中心環(huán)境溫度、以及機柜微環(huán)境溫度的光纖測溫系統(tǒng)，用于監(jiān)測機房環(huán)境適度的高精度電容式濕度傳感器、用于監(jiān)測機房中風速的新型熱膜風速傳感器和數(shù)據(jù)采集儀等數(shù)據(jù)采集設(shè)備。在溫度數(shù)據(jù)的采集上，本系統(tǒng)利用分布式光纖測溫技術(shù)實現(xiàn)了完善的從機房級到機柜級的環(huán)境溫度監(jiān)測，更精準地顯示機房各處溫度，這有利于空調(diào)溫度、濕度、風速更加合理的設(shè)置，使空調(diào)制冷系統(tǒng)的制冷更有針對性，在提高制冷效率的同時，降低能耗。而且，分布式光纖測溫系統(tǒng)同樣可用于數(shù)據(jù)中心動力線路溫度的監(jiān)測，讓用電更加安全可靠。

光纖測溫系統(tǒng)是光維通信技術(shù)股份有限公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)品，與傳統(tǒng)電子溫度傳感器相比，其具有明顯的優(yōu)勢：分布式連續(xù)測量，能實時監(jiān)測光纖所及之處的溫度，可精確定位局部熱點的位置；不受電磁干擾，穩(wěn)定性好；體積小，可安裝到縫隙、小孔等，不占用空間；只要光纖不受外力破壞，可做到免維護。以下是光纖測溫系統(tǒng)的主要技術(shù)指標：

測量距離：2 km/4 km/6 km/8 km/10 km以上

通道數(shù)：1通道/2通道/4通道(可定制，最多16通道)

測溫范圍：常規(guī)-20～+120 °C，具體取決于選擇的感溫光纜

響應(yīng)時間：5 sec/

空間分辨率：1 m

溫度分辨率：0.1 °C

溫度精度：±1 °C

定位精度：±1 m

另外，本系統(tǒng)具有良好的擴展性，可根據(jù)用戶需求進行擴容，如添加氣體監(jiān)測模塊、粉塵監(jiān)測模塊等，即可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心環(huán)境全方位多層次的實時監(jiān)測。

數(shù)據(jù)傳輸層

數(shù)據(jù)傳輸層主要指將現(xiàn)場采集層的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)由TCP/IP及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上傳給管理操作層。它主要包括通訊轉(zhuǎn)換模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)。

管理操作層

管理操作層是整個數(shù)據(jù)中心能耗管理系統(tǒng)的核心，通過對數(shù)據(jù)傳輸層上傳的數(shù)據(jù)進行處理，依據(jù)科學(xué)的控制策略做出判斷，并對空調(diào)系統(tǒng)和風機系統(tǒng)進行精準操控，使其協(xié)作一致，進而達到更好的環(huán)境控制和節(jié)能降耗的目的。

為方便用戶的操作管理，本系統(tǒng)采用專門的操作軟件，其具有如下功能特點：

采用B/S架構(gòu)，所有功能通過IE等瀏覽器呈現(xiàn)，不需要安裝客戶端軟件，具有遠程調(diào)測、配置功能；

具有實時三維顯示溫度場，平面顯示溫度場、濕度場和風速場的功能；具有告警及告警記錄跟蹤功能；

具備數(shù)據(jù)查詢和歷史曲線實時顯示及保存功能；

具有空調(diào)狀態(tài)查詢功能；

具有聯(lián)動空調(diào)控制系統(tǒng)和風扇系統(tǒng)，及時降低局部溫度過熱，實時精準調(diào)控空調(diào)系統(tǒng)運行狀態(tài)的功能；

采用模塊化、開放性軟件構(gòu)架，功能模塊化擴展方便。

上述的光維數(shù)據(jù)中心能耗管理系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于電信、銀行、稅務(wù)、保險、電力、教育科研、交通、石化、政府機關(guān)、醫(yī)藥、煙草、工廠、小區(qū)等行業(yè)的IDC數(shù)據(jù)中心和監(jiān)控機房。光維公司基于該系統(tǒng)的先進性申請的多項專利獲得了授權(quán)，具有完全知識產(chǎn)權(quán)。本系統(tǒng)在國內(nèi)獲得了多個成功的應(yīng)用案例，包括國內(nèi)某一線運營商上海公司IDC重點機房空調(diào)群控系統(tǒng)，國內(nèi)某高校網(wǎng)絡(luò)中心IDC機房......。

應(yīng)用實踐證明：本系統(tǒng)可更好地監(jiān)控機房環(huán)境溫度，解決機房局部熱點問題；本系統(tǒng)可使空調(diào)系統(tǒng)處于最佳節(jié)能狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能減排；本系統(tǒng)具有良好的擴展性，滿足后續(xù)信息化按需擴容的要求；系統(tǒng)優(yōu)化了機房的可維護性及可管理性；整體系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠性強；系統(tǒng)施工安裝簡單，改造過程不影響數(shù)據(jù)中心正常運行，工期短。