機(jī)房動力設(shè)備監(jiān)控

• 機(jī)房動力設(shè)備監(jiān)控包括電力監(jiān)控、發(fā)電機(jī)監(jiān)控、UPS監(jiān)控、空調(diào)、新風(fēng)監(jiān)控。電力監(jiān)控電源系統(tǒng)的電壓、電流、頻率、視在功率、有效功率等參數(shù)；發(fā)電機(jī)監(jiān)控轉(zhuǎn)速、輸出電壓、電流、頻率、油溫等參數(shù)；UPS監(jiān)控UPS狀態(tài)、輸入輸出電壓、電流、頻率、電池電壓、電池后備時(shí)間等參數(shù)；空調(diào)監(jiān)控送回風(fēng)溫濕度、風(fēng)量、壓縮機(jī)狀態(tài)、過濾器狀態(tài)參數(shù)。
  

機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控

• 機(jī)房環(huán)境監(jiān)控包括機(jī)房各區(qū)域溫濕度、漏水情況、消防監(jiān)控等。
  

  

安防監(jiān)控

• 安防監(jiān)控主要是視頻監(jiān)控、紅外防盜監(jiān)控、門禁監(jiān)控。

監(jiān)控系統(tǒng)功能


• 動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下三種功能：數(shù)據(jù)采集和控制；設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)；維護(hù)管理。管理功能實(shí)現(xiàn)以下四組管理功能：配置管理；故障管理；性能管理；安全管理。
  

環(huán)境動力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成


• 機(jī)房環(huán)境動力監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場傳感器和檢測設(shè)備、通信設(shè)備、上位機(jī)和軟件組成。其中上位機(jī)和軟件處于核心地位。整個系統(tǒng)主體上是基于PC的(PG-Based)控制結(jié)構(gòu)。機(jī)房環(huán)境動力監(jiān)控的特點(diǎn)以監(jiān)視為主，采集的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行處理如報(bào)表、各種報(bào)警、打印、數(shù)據(jù)記錄等。因此監(jiān)控軟件的核心功能之一就是采集數(shù)據(jù)。通信方式主要可歸納為三種。
  

• ·標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。

• 常用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議有:ARCNET，CANBus，DevjceNet，LonWorks，Modbus，Profibus。

• ·標(biāo)準(zhǔn)的資料交換接口。

• 常用的有:DDE(dynamicdataexchange)、OPC(OLEforProcesscontrol)。使用標(biāo)準(zhǔn)的資料交換接口。

• ·綁定驅(qū)動(nativedriver)。

• 綁定驅(qū)動程序是針對特定硬件和目標(biāo)設(shè)計(jì)的驅(qū)動。

設(shè)計(jì)需求規(guī)劃


• 不同的機(jī)房用戶，對機(jī)房內(nèi)的設(shè)備數(shù)量、型號規(guī)格要求不一樣，甚至使用習(xí)慣都不同，這就造成需求的千差萬別，因此很難用固定不變的軟件滿足所有需求，二次開發(fā)是不可避免的。為成功地進(jìn)行二次開發(fā)，在機(jī)房環(huán)境動力監(jiān)控項(xiàng)目的實(shí)施過程中，特別需要和用戶有良好的技術(shù)溝通。 一般按照如下幾個步驟進(jìn)行環(huán)境動力監(jiān)控的規(guī)劃和實(shí)施。
  

• ·確定需要監(jiān)控的對象

• 首先應(yīng)該明確系統(tǒng)中需要監(jiān)控的設(shè)備和項(xiàng)目。

• ·確定監(jiān)控對象的信號類型

• 監(jiān)控對象雖然多，但信號類型只分為三類:開關(guān)量信號、模擬量信號、智能設(shè)備信號

• ·確定監(jiān)控對象的信號采集方法

• 信號的采集過程分為幾個環(huán)節(jié):實(shí)際信號一電信號的轉(zhuǎn)換;電信號一數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換

• ·確定智能設(shè)備的控制參數(shù)

• 智能設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的難點(diǎn)。應(yīng)保證設(shè)備有通信接口并重點(diǎn)了解協(xié)議中提供的參數(shù)，規(guī)劃出需要的信息
  

• ·確定系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能

• 在每個具體項(xiàng)目中，需要與用戶進(jìn)行良好的溝通，確認(rèn)最終要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能

• ·確定采用的通信解決方案

• 采用常用的現(xiàn)場采集模塊配合RS485通信模式。模擬量和開關(guān)量用一條總線,其余的智能設(shè)備每臺占用一條總線

• ·確定軟件的集成開發(fā)平臺

• 考慮到靈活性和開放性，可以采用組態(tài)軟件

節(jié)能措施

• 1、風(fēng)閥控制

• 在新型的綠色數(shù)據(jù)中心，動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以通過采集機(jī)柜的溫濕度，自動通過風(fēng)閥控制送風(fēng)量的大小和調(diào)控空調(diào)的協(xié)同工作，避免空調(diào)之間的抵觸工作（一個在制冷，一個在制熱的狀態(tài)或一個在加濕狀態(tài)、一個在除濕狀態(tài)），能準(zhǔn)確的匹配電能系統(tǒng)，使用電效率應(yīng)用到最佳狀態(tài)。

• 2、電池容量管理

• 蓄電池作為系統(tǒng)的后備電源，其性能好壞直接影響停電支撐時(shí)間。對重要機(jī)房來說，蓄電池更是救命稻草，一旦開關(guān)電源(整流模塊)、UPS電源，輸出出現(xiàn)故障或市電停電后UPS無法正常供電，此時(shí)蓄電池性能的性能就直接關(guān)系機(jī)房的安全。

• 運(yùn)維人員要做到心中有譜就必須了解蓄電池的后備支撐時(shí)間。一般來說了解蓄電池的后備支撐時(shí)間的測試方法有多種多樣，可以是理論測算，也可以是實(shí)測數(shù)據(jù)。由于理論測算受到各方面的影響因素較大，與實(shí)際容量偏離較大故只能作為判斷理論容量的一個參考值。最原始實(shí)測數(shù)據(jù)方式就是運(yùn)維人員帶著放電設(shè)備及容量測試設(shè)備到機(jī)房放電。

• 動力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的對蓄電池的測試和放電。遠(yuǎn)程電池的電池容量的大小隨時(shí)可以做到動態(tài)更新。利用監(jiān)控系統(tǒng)對電池的遠(yuǎn)程放電來管理蓄電池放電支撐時(shí)間，可為動力調(diào)度提供重要的調(diào)度依據(jù)。同時(shí)，利用監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)表功能對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，可作為蓄電池每年例行的放電測試原始記錄，不僅節(jié)約了人力成本，還在很大程度上節(jié)省了物力、財(cái)力成本。別一方面通過對電池的容量測試過程，運(yùn)維人員還可通過監(jiān)控系統(tǒng)提供的報(bào)表及曲線功能來分析電池的健康狀況，及時(shí)剔除落后電池，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，并且放電過程中出現(xiàn)的落后電池也能及時(shí)被運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)，做到早更換、早處理，達(dá)到提升蓄電池性能的目的。

• 3、空調(diào)控制智能化

• 對于某機(jī)房區(qū)域配置兩臺或多臺空調(diào)設(shè)備并且各自獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，由于多臺空調(diào)系統(tǒng)之間存在個體差異會帶來巨大的內(nèi)部損耗，現(xiàn)象是部分空調(diào)處于加熱狀態(tài)，而部分空調(diào)則處于降溫狀態(tài)；或者是部分空調(diào)處于加濕狀態(tài)，而部分空調(diào)則處于除濕狀態(tài)，其主要原因如下：

• 空調(diào)內(nèi)部溫濕度傳感器一致性差異或部分傳感器損害；

• 空調(diào)設(shè)備溫濕度設(shè)置的差異或異常；

• 空調(diào)回風(fēng)路由的不同或整個機(jī)房溫濕度部分差異；

• 往往上述原因所帶來的空調(diào)內(nèi)部損耗不易察覺或無法察覺，這樣所帶來的電能損失是相當(dāng)巨大的。

• 所以用集中監(jiān)控的方法選取機(jī)房中某一臺空調(diào)作為主控空調(diào)（空調(diào)1），其他空調(diào)依次與其控制器連接；通過主控空調(diào)來設(shè)置聯(lián)機(jī)信息，包括聯(lián)機(jī)數(shù)量、各臺空調(diào)設(shè)置溫濕度以及可設(shè)置空調(diào)輪流啟停時(shí)間； 通過主控空調(diào)的傳感器信息來控制機(jī)房所有空調(diào)，實(shí)現(xiàn)一致性的升降溫和加除濕狀態(tài)； 通過主控空調(diào)控制多個空調(diào)輪流工作保障了各臺空調(diào)定期運(yùn)行，同時(shí)避免了由于自身傳感器誤差帶來的部分空調(diào)持續(xù)工作，部分空調(diào)從不工作的弊端。

• 4、通風(fēng)系統(tǒng)改造

• 雖然監(jiān)控系統(tǒng)有著各種各樣的組網(wǎng)方式及形形色色數(shù)據(jù)采集方案，但無論怎么改變，其最基本處理量都包含模擬量采集、開關(guān)量采集、遙控輸出等最基本數(shù)據(jù)的處理。

• 通過實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)利用監(jiān)控設(shè)備的智能控制功能加上普通換風(fēng)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)智能風(fēng)機(jī)的功能。利用監(jiān)控設(shè)備的遙控通道控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行，通過控制表達(dá)式的修改就可以達(dá)到風(fēng)機(jī)的自定義開關(guān)機(jī)及空調(diào)的協(xié)調(diào)控制，能實(shí)現(xiàn)使用風(fēng)機(jī)降溫的情況下盡量不使用空調(diào)的目的。系統(tǒng)連接如下圖所示。
  

• 5、告警管理

• 監(jiān)控系統(tǒng)告警并非都是故障報(bào)警，更多的是系統(tǒng)對運(yùn)維人員的一個警示。

• 運(yùn)維人員應(yīng)通對重要參數(shù)的變化設(shè)定對重要故障設(shè)定為重要告警，并配以聲光告警用以警示(如市電停電)，對一般性的參數(shù)變化則將其設(shè)定為一般告警，不配以聲光告警（如交流電壓過壓10%以內(nèi)）。系統(tǒng)告警有時(shí)更多是對故障前夕的一個警示，如不處理得當(dāng)將使告警繼續(xù)發(fā)展成為故障。

• 在沒有動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮作用的情況下，運(yùn)維人員對系統(tǒng)故障的處理往往采用的都是事后補(bǔ)救的形式。往往在故障發(fā)生時(shí)機(jī)房中斷后運(yùn)維人員到現(xiàn)場查看才可以發(fā)現(xiàn)故障情況，故障處理時(shí)限較長。相應(yīng)的處理人員則通過分析監(jiān)控提供的數(shù)據(jù)對故障情況作一個準(zhǔn)確的判斷，然后決定讓相關(guān)人員依什么樣的方式處理，大大提高了故障處理的效率。

• 除了上述的動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)在節(jié)能降耗上體現(xiàn)出的功能，很多新功能、新用法還需運(yùn)維人員去發(fā)現(xiàn)和探索研究。

• 通過對動力監(jiān)控系統(tǒng)的合理利用，以及數(shù)據(jù)的組合分析，運(yùn)維人員就能夠得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，依此檢測出機(jī)房運(yùn)行的異常情況和不利于節(jié)能減排的設(shè)備運(yùn)行情況，并著手處理或者改善，以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)中心的節(jié)能。
  
  

• 6、利用熱工學(xué)和3D建模來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心制冷氣流

• 通過科學(xué)合理的布置在機(jī)房不同空間位置安裝溫濕度傳感器，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)處理，結(jié)合現(xiàn)場位置，采集時(shí)間，溫度變化等數(shù)據(jù)生成分布的機(jī)房的溫度場三維空間圖；根據(jù)此圖可以直觀的看出機(jī)房的溫度分布情況；形象直觀的溫度高低分布。

• 下圖是根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)平臺處理后，展現(xiàn)出來的溫度高低分布情況：