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一、行业背景
数据中心是现代社会中的基础设施之一，它们承载着各种关键业务和应用程序，如云计算、大数据、人工智能等。然而，数据中心的能源消耗却非常高，据估计全球数据中心的能源消耗占到了全球总能源消耗的2%左右。为了应对这一问题，数据中心需要采取综合能效管理措施，以降低能源消耗、提高资源利用率、降低运营成本。安科瑞数据中心综合能效管理解决方案就是为此而生，它结合了物理设备管理、环境监测、能源管理、智能优化等多种技术手段，帮助数据中心实现可靠、可持续的运营。
二、用户需求
1）提高能源利用效率：
数据中心是高能耗场所，对能源的有效利用有着较高要求。用户希望通过该解决方案实时监测数据中心的能源消耗情况，找出能源浪费的问题，并采取相应措施来提高能源利用效率，降低能源消耗，以减少运营成本。
2）确保电力供应的稳定和可靠：
数据中心对电力供应的稳定性和可靠性要求高。用户希望通过电力监控和UPS电池监测功能，实时监测电力参数和UPS电池状态，及时发现电力故障和UPS电池问题，并进行相应处理，以确保数据中心的持续稳定供电，避免服务中断和数据丢失。
3）保障电能质量：
电能质量对数据中心设备的运行稳定性和寿命有着直接影响。用户希望通过电能质量监测与治理功能，及时发现和解决电力质量问题，如电压波动、电流谐波等，确保数据中心设备的正常运行和电力质量的稳定。
4）提高环境安全性：
数据中心环境安全对设备和数据的保护至关重要。用户希望通过环境监测功能实时监测数据中心的温度、湿度和水浸等参数，及时发现环境异常和潜在的水浸事件，预警并采取措施防范安全风险。
5）智能远程管理：
数据中心往往分布在不同地点，用户需要一种智能远程管理方式。该解决方案提供远程监控和访问功能，允许用户通过手机、平板电脑或计算机等设备远程查看数据中心的运行状态，进行数据分析和故障处理，提高管理的便捷性和灵活性。
6）数据分析与优化：
用户希望通过电力监控、电能质量监测、UPS电池监测和环境监测等数据的记录和分析，进行能效评估和优化，找到能源消耗的瓶颈，制定合理的能效改进计划，不断提高数据中心的能源效率和综合能效性能。
三、项目介绍
该数据中心项目是位于内蒙古，是一个大型的云计算和数据存储基地。该项目总投资约20亿元人民币，占地面积约50万平方米，总建筑面积约15万平方米。该项目建设分为两期，一期已于2021年投入使用，二期正在加紧建设中。
该数据中心项目拥有节能的物理设备、智能化的环境监测和能源管理系统，以及灵活可扩展的业务处理平台。该项目的建设旨在为政府、企业和个人用户提供安全、可靠的数据处理和存储服务，推动当地数字经济的发展和转型升级。同时，该项目还将为当地经济发展带来新的机遇和动力，促进当地信息化建设和产业升级。
四、实施方案
4.1 应用方案
安科瑞依托对数据中心配电系统和能源管理多年的深刻理解，为数据中心能源管理建设推出了AcrelEMS-IDC数据中心综合能效管理系统解决方案，能够辅助数据中心管理人员进行能源供应系统及设备的运行管理工作，帮助数据中心管理层实时掌握数据中心的能耗情况，为数据中心能源信息化建设和节能管理提供了较好的技术平台和数据支撑。
AcrelEMS-IDC数据中心综合能效管理系统为数据中心能源管理提供监测及控制，主要包括电力监控、电能质量监测和治理、能耗分析、蓄电池在线监测管理等功能，旨在实现数据中心的智能化管理，提高能源利用效率，确保电力供应的稳定和可靠性，保障电能质量和环境安全性，以及实现远程智能管理和数据分析优化，从而降低运营成本，提高数据中心的综合能效性能，并推动数据中心的可持续发展。
4.1.1电力监控
a. 实时监控变电站、变配电所开关柜、变压器、应急电源以及主要用电设备运行状况，采集微机保护测控装置数据包括电气参数、开关状态、远程遥控、事故报警及记录等；
b. 监测各进线回路电能质量，包括电压暂降、谐波畸变、闪变等数据波形记录，进而判断配电系统扰动方向，生成电能质量分析报告；
c. 对中高压回路进行故障录波、事件顺序记录等功能，协助分析故障原因并改进；
d. 对中压开关柜母排设置弧光保护装置，探测到故障性弧光快速跳闸并报警；
e. 监测0.4kV馈线电气参数和开关状态，开关柜内电缆接头、断路器触头、低压大电流等设备的温度监测；
f. 对0.4kV进行电能质量治理，包括谐波治理和无功补偿。
4.1.2电能质量监测与治理
a. 对数据中心配电系统的电能质量在线实时监测，对于配电系统内发生的电压暂升、骤降、短时中断可以及时捕捉和处理。科学地对配电系统的电压、电流进行分析，更及时、准确、灵敏地反映出当前电能质量情况，减少因电网波动造成的损失；
b. 对数据中心配电系统的电能质量进行谐波治理，减少谐波的危害和影响；
c. 对数据中心配电系统的电能质量进行无功补偿，提高整体的电能利用效率。
4.1.3 UPS电池监测
a. 监测蓄电池组的电压，以确保电池组的电压处于正常范围内。通过实时监测电池电压，可以及时发现电池组电压异常或衰减，以便采取适当的措施；
b. 监测蓄电池组的温度，以确保电池组的温度稳定且在安全范围内。过高的温度可能会影响电池寿命和性能，因此通过监测电池温度可以及时发现并解决潜在问题；
c. 监测蓄电池组的容量，以了解电池组的剩余容量和衰减情况。通过实时监测电池容量，可以预测电池寿命和性能，以及确定是否需要进行电池维护或更换；电池内阻监测：监测蓄电池组的内阻，以评估电池组的状态和性能。内阻是电池衰减和性能下降的重要指标，通过监测电池内阻可以及早发现电池故障或劣化情况；
d. 监测蓄电池组的充放电电流，以了解电池组的充放电状态和性能。通过监测电池的充放电电流，可以评估电池组的运行状态，确保充电和放电过程的安全和稳定；
4.1.4 环境监测
a. 实时监测数据中心机房内的温度变化，通过温度传感器获取环境温度数据。提供温度曲线和历史数据，帮助数据中心管理员了解机房温度的变化趋势和周期性变化。
b. 实时监测数据中心机房内的湿度变化，通过湿度传感器获取环境湿度数据。提供湿度曲线和历史数据，帮助数据中心管理员了解机房湿度的变化趋势和湿度波动情况。
c. 安装水浸传感器，实时监测机房内是否有水浸事件发生。在水浸事件发生时，系统会立即发出警报通知相关人员，以便及时采取措施避免设备损坏和安全风险。
d. 配备实时报警功能，一旦温度、湿度或水浸等环境参数超出预设范围，系统会自动发出警报通知数据中心管理员。
e. 记录环境数据，并提供历史数据的存储和分析功能。管理员可以查看历史温湿度变化趋势图，对机房环境的稳定性和变化进行分析，以便优化环境管理策略。
4.2 功能模块
五、平台界面
七、结语
在当今数字化时代，数据中心已成为各行业的重要基础设施，而数据中心的能源消耗也日益成为人们关注的焦点。如何降低数据中心的能源消耗、提高资源利用率、降低运营成本，成为了数据中心管理者需要解决的重要问题。
作为一家专业的综合能效管理解决方案提供商，安科瑞致力于为数据中心管理者提供可靠、可持续的运营方案。我们的解决方案结合了物理设备管理、环境监测、能源管理、智能优化等多种技术手段，帮助数据中心实现可靠、可持续的运营。
我们相信，在未来的数字化时代，安科瑞数据中心综合能效管理解决方案将继续发挥重要作用，为各行业的数据中心提供更加可靠的服务
