摘要：“節能減排”是世界關注的熱點話題，遏止全球氣候變暖，保護有限地球資源，減少能源浪費，推廣應用節能技術是全人類的努力目标。通信行業作為國民經濟重要組成部分，資料中心耗電量約占全國總能耗的2%，屬于能耗密集型企業。資料中心能耗管理系統利用監控技術對資料中心用能裝置的能耗消耗情況進行“采集、整理、分析”，進而實作對資料中能耗從粗放式管理到精細式管理的轉變，提升機房能耗管理能力，達到節能減排目标。本文針對資料中心能耗管理系統工作原理、實際運作及應用意義進行了介紹和說明。
關鍵詞：資料中心；能源管理；PUE；節能技術
0引言
大陸明确提出貫徹落實科學發展觀，提出建設資源節約型、環境友好型社會的發展理念，包括通信行業在内的社會各行各業都為實作加快旅社發展、建構生态文明的發展目标努力。随着大陸“網際網路+”、大資料、雲計算、AI技術、數字經濟、5G技術等産業政策的落地，大陸資料中心市場仍将處于快速發展期。工業和資訊化部在《關于加強“十三五”資訊通信節能減排工作的指導意見》強調要求到2020年建立大型、超大性資料中心的能耗效率（PUE）值達到1.4以下。無論是國家和社會整體勢指引，還是資料中心自身成本節約和效率的提高，通信領域節能減排都是一個重要而艱巨的工作。
1資料中心能耗狀況
資料中心由當地電網或專用的發電設施提供電力供應，通過變、配電等過程處理後，為資料中心的用電負荷提供穩定電源。資料中心的電能消耗一般包含以下組成部分：
1.1 IT裝置包括計算、存儲、網絡等不同類型的裝置，用于承載在資料中心運作的應用系統，并為使用者提供資訊處理和存儲、通訊等服務。
1.2資料中心制冷裝置是為保證IT裝置運作所需溫、濕度環境而建立的相關配套設施，主要包括：空調裝置、冷源裝置、送回風裝置等。
1.3資料中心變配與電源系統，包括發電機、變壓器、配電櫃、UPS（不間斷電源）、HVDC（高壓直流）、電池、列頭櫃、PDU等裝置組成，提供符合裝置使用要求的電壓和電流，保障用電安全性和可靠性。
1.4資料中心中其它消耗電能的基礎設施，包括照明系統、安防系統、消防系統以及相關資料中心監測管理系統等。
2資料中心能源管理系統介紹
節能的首要任務就是要掌控能耗的使用情況，然後加以統計、計算、分析，優化能耗配置設定方案。資料中心針對用電情況建立一套全面有效的一體化資訊解決方案———能源管理系統，實作資料中心對所有能源消耗進行資料分析、整理、管控的要求，滿足資料中心每個業務部門的管理及維護訴求，實作能耗準确管理模式，幫助資料中心“向管理要效益、憑技術促節能”。
2.1資料中心能源管理系統架構
能源管理系統由三部分組成：能耗監管中心、通訊服務及能源資料采集。能耗監管中心：主要實作對所有能耗資料的內建和管理。通過管理層的能耗資料采集、彙總、統計、對比、分析和直覺展現，并提供使用者人機界面、資料報表。使用者可以根據這些分析結果進行能耗的對标管理、制定考核、管理制度、提供能源決策依據。通訊服務：負責将現場裝置層的電力儀表通過現場總線形式所采集的相關資訊資料轉換為網絡形式的信号，并進行組合和轉發。能源資料采集：實作底層資料采集，主要是底層電力儀表，電力儀表需具備RS485通訊接口，标準Modbus通訊協定。
2.2資料中心能源管理系統業務能力
能源管理系統，以資料采集處理平台為核心，不僅擁以下常用功能子產品，還可針對資料中心實際需求實作功能定制。
2.2.1資料接收子產品
資料中心能源資料存儲結構複雜并不能直接對能耗分析、輔助決策提供支援，子產品把各種複雜的的能源資料變成基于相同平台并且具有相同結構的符合終使用者邏輯的資料，進而轉化為有效資訊和資料。
2.2.2資料處理子產品
資料處理是對資料（包括數值的和非數值的）進行分析、加工的技術過程，包括對各種實時資料、裝置資料等分析、整理、計算、編輯等的加工和處理，并可根據需要進行自定義分類分項，以便于進行資料的分類分項統計。
2.2.3能源監測子產品
能源監測功能子產品通過工藝圖、資料清單、曲線圖、餅圖等方式實作資料中心能源實時工況監控、曆史運作情況查詢、超限預警與異常告警等功能，及時發現能源安全問題，并可以監視開關、閥門、泵機、空調、空壓機等裝置的運作狀态。
2.2.4報警管理子產品
子產品提供能夠對能耗資料快速反應的異常報警功能子產品，包括實時資料上限、下限、超出名額報警、複合報警、累積量報警、瞬時量報警、時間段平均值報警、資料總線層服務報警、Web展示層應用錯誤報警、系統操作錯誤報警、能耗超管理值報警、能耗超标準報警等，友善時間發現能源使用、裝置運作、用能品質、用能不平衡等方面的異常。
2.2.5能耗分析子產品
對資料中心能耗進行不同次元、不同時間段的統計分析，查找出具有節能潛力的時間點和節能項目，為使用者通過管理節能、技術節能提供具說服力的科學依據。
2.2.6報表管理子產品
該子產品提供了年、月、日等資料中心的用能資料統計報表，具體包含總耗能量、分項耗能量、PUE等名額，提供資料中心消耗上報報表的标準格式，并可為使用者定制化開發報表。
3資料中心能源管理系統應用意義
資料中心能源管理系統利用現代計算機、網絡技術、實時資料庫技術、資料分析及預測技術，對資料中心電能的生産、輸配和消耗裝置狀态實施集中、扁平化的動态監控和數字化管理，改進和優化能源平衡，提供監控展示、計量計費、業務管理、節能潛力分析與節能降耗技術應用的全方位、完整性解決方案。
3.1掌握能耗結構特點，提供機房用能公示
系統對資料中心的總能耗按不同能源類型、不同時間進行統計分析，整體把握資料中心能耗狀态、名額完成情況、用能趨勢和能耗排名，自動查找出能源消耗不合理的時間點，為節能提供依據。系統可以展示每塊電表的詳細資料，包括電流、電壓、功率、功率因數等各種資料，以圖表的形式直覺顯示同類區域能源消耗的情況，并可按照人均、機關面積進行折算。系統根據輸入的收費政策，系統可自動統計出電能的峰平谷電量及電費，根據分時計費分析結果。
3.2實作能耗名額管理，自動分析用能效率
資料中心能源管理系統根據分類分項原則，對電能進行對比分析，按照不同分項進行對比顯示，可分析出哪些分項用能超标或不合理，進而找出節能降耗點。系統可對冷機的能耗進行分析和對比，計算COP值是否在合理範圍之内，為冷機的啟停邏輯設定提供依據。系統生成資料中心整體PUE動态曲線，便于整體能源效率分析。
3.3提高建築用能安全，及時發現用電異常
3.3.1實作電流平衡分析，平衡電力供應，保證用電安全。
3.3.2顯示每個供電功率因數，提高用能品質。
3.3.3實時監測整個資料中心用電的平穩性，為關停變壓器提供資料支撐。
3.3.4實時監測變壓器工作負荷，在用電高峰期保證供電系統安全。
3.3.5以圖形的形式直覺展示每天工作時間能耗與非工作時間能耗的相關關系，大化能耗有效利用，及時發現非工作能耗異常。
3.4找到節能改造方向、監督節能改造效果
資料中心能源管理系統根據機關能源消耗量與室内外溫度的對比關系，采用專用先進的能耗算法，找出用能不合理時間點，并将結果回報給使用者，為節能提供決策依據。系統将實際耗能量與計劃值進行分析比較，實時檢視節能值的變化量，驗證節能改造方案效果。
4安科瑞能源管了解決方案
4.1概述
建立高效的能耗監測管理系統，對建築各類耗能裝置能耗資料進行實時測量，對采集資料進行統計和分析。能夠合理地确定各區域建築能耗經濟名額及績效考核名額，發現能源使用規律和能源浪費情況，提高人員主動節能的意識。
① 搭建資料中心智慧能源管理系統的基本架構，對各個用能環節進行實時監測；
② 排碳資料化：通過系統可實作建築機關内人均能耗分析（包括水、電、能量），實作低碳辦公資料化；
③ 區域能效比：實作建築機關内區域能耗對比，友善能耗考核；
④ 同期能效比：實作同年、同期、同一區域能耗對比，友善節能資料分析；
⑤ 能耗評估管理：按照能源消耗定額标準限制值、标準值、引導值進行分析機關面積能耗和人均能耗名額；
⑥ 能耗競争排名：各個功能區能耗對比，實作能耗排名，增強從業人員的節能意識；
⑦ 對能耗的使用資料進行綜合的分析、統計、列印和查詢等功能，并根據能耗監測管理系統的需要可選擇不同樣式報表的列印。為能耗營運管理部門提供可靠的依據；
⑧ 能耗資料采集，随時查詢，并根據采集資料進行統計分析，監測異常能源用量，對能源智能儀表故障進行報警，提高系統資訊化、自動化水準。
4.2 硬體選型
5結論
資料中心能源管理系統采用專業測控與計量産品，依托智能通訊網絡，實作供配電等能源資料的自動化測控與計量功能，對資料中心電能資源進行監控管理，與DCIM（資料中心基礎設施管理系統）密切結合，完成裝置、人員與能源的協調管理，可根據電能使用情況合理利用資源、節約能源，大限度地降低資料中心營運成本，大限度降低對環境的污染。
該系統通過對能耗分類分項分析等手段找出資料中心耗能的問題點，進行能耗分析評估，有針對性地開展節能改造工作，保證能源的使用可控、可測、可執行、可實作，進而達到資料中心節能減排的目标。