CN106033216A - 一种基于ieee1888的数据中心节能系统 - Google Patents

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廉云
郭振
孙兰
周亮亮
卢洁
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Abstract

本发明公开了基于IEEE1888的数据中心节能系统，在有效保证数据中心内IT系统持续正常运转的情况下，最大限度的节约能源，减少能耗。其技术方案为：系统包括数据存储单元、应用单元、数据处理单元、网关、IT设备、制冷系统、微环境测量系统、供配电系统、环境动力测量系统。其中网关统一了能耗设备直接信息交互流程和数据格式，且基于广域IP网络进行数据传输，能有效实现数据中心各耗电设备能耗及微环境状态的监测，通过实时掌握数据中心各设备及微环境的具体信息，自适应采取相应措施，在有效保证数据中心内IT系统持续正常运转的情况下，最大限度的节约能源，减少能耗。

Description

一种基于IEEE1888的数据中心节能系统
技术领域
本发明涉及一种节能系统，尤其涉及应用于数据中心的节能系统。
背景技术
我国数据中心市场的投资规模速度持续快速增长，数据中心规模继续扩大，将必然带来数据中心能耗的持续上涨。但是，各个数据中心的资源利用水平参差不齐，数据中心普遍存在着散热设计粗放、散热能力不足、散热效果不均匀，制冷系统不能按实际设备的需要进行动态分配及总体能源浪费高等问题，导致整体数据中心的PUE一般都在2.0以上，从而造成能源和资金的不合理使用与浪费。
数据中心的高能耗不仅带来耗电增加和运营成本的急剧攀升，而且产生沉重的碳排量负担。因此，如何利用各种管理、技术手段和措施，降低数据中心的能耗，已经成为当务之急。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于IEEE1888的数据中心节能系统，有效实现了数据中心各耗电设备能耗及微环境状态的监测，通过实时掌握数据中心各设备及微环境的具体信息，自适应采取相应措施，在有效保证数据中心内IT系统持续正常运转的情况下，最大限度的节约能源，减少能耗。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种基于IEEE1888的数据中心节能系统，包括：数据存储单元、应用单元、数据处理单元、网关、IT设备、制冷系统、微环境测量系统、供配电系统、以及环境动力测量系统，其中所述网关分别和所述IT设备、所述制冷系统、所述微环境测量系统、所述供配电系统、所述环境动力测量系统建立通信连接，并将所述IT设备、所述制冷系统、所述微环境测量系统、所述供配电系统、和所述环境动力测量系统所采集的数据的数据模型和接入方法进行统一的抽象和封装，所述网关为支持IEEE1888协议的网关，所述数据存储单元、所述应用单元和所述数据处理单元分别与所述网关采用IEEE1888协议通信，其中所述数据存储单元存储所述网关传输来的历史数据，所述数据处理单元将所述网关传来的数据进行分析处理，所述应用单元将处理后的数据与用户进行交互。
根据本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的一实施例，所述环境动力测量系统采集数据中心内的设施的能耗，设施包括照明设施、基础设施。
根据本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的一实施例，所述供配电系统采集数据中心内UPS系统耗电设备的A、B、C三相的有功、无功、电压、电流、功率因数、功率、开关状态、通讯状态或谐波信息。
根据本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的一实施例，所述微环境测量系统采集数据中心内的环境信息，环境信息包括温度、湿度、水浸、门禁、和腐蚀性气体。
根据本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的一实施例，所述制冷系统采集数据中心内制冷设备的信息，制冷设备的信息包括进风口与出风口的温度、湿度及流量信息。
根据本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的一实施例，所述IT设备采集数据中心内IT设备的温度、电压、电扇工作状态、电源供应、机箱入侵信息及重要系统日志信息。
根据本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的一实施例，所述微环境测量系统进一步包括温度传感器、湿度传感器、水浸传感器、门禁系统、和腐蚀性气体传感器。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明构建了完整的数据中心信息采集、传输、存储及控制系统，实现了对能耗设备的智能化控制，达到节约能源、降低能耗的目的。本发明采用IEEE 1888协议，统一了能耗设备直接信息交互流程和数据格式，并基于广域IP网络进行数据传输，用户可实时获取能耗统计计量数据，实现对各种能耗设备的远程控制及动态监测。
附图说明
图1示出了本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的工作原理图。
具体实施方式
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了本发明的基于IEEE1888的数据中心节能系统的工作原理。请参见图1，本实施例的基于IEEE1888的数据中心节能系统包括：数据存储单元1、应用单元2、数据处理单元3、网关4、IT设备5、制冷系统6、微环境测量系统7、供配电系统8、以及环境动力测量系统9。
网关4分别和IT设备5、制冷系统6、微环境测量系统7、供配电系统8、环境动力测量系统9建立通信连接，并将IT设备5、制冷系统6、微环境测量系统7、供配电系统8、和环境动力测量系统9所采集的数据的数据模型和接入方法进行统一的抽象和封装。
网关4为支持IEEE1888协议的网关，数据存储单元1、应用单元2和数据处理单元3分别与网关4采用IEEE1888协议通信，网关4将采集到的数据封装之后传输给数据存储单元1、应用单元2和数据处理单元3。
数据存储单元1存储网关4传输来的历史数据。应用单元2将处理后的数据与用户进行交互，主要是为用户呈现数据中心能耗及环境的监控状态，是用户查询历史数据的窗口，并允许用户输入策略进行控制。数据处理单元3将网关4传来的数据进行汇总并分析处理，根据分析结果进行自适应策略制定并下发给网关4，以进行反馈控制。
IT设备5将采集数据中心内IT设备的温度、电压、电扇工作状态、电源供应、机箱入侵信息及重要系统日志信息，并与网关4进行通信，将信息传输到网关4。同时接收网关命令，根据命令选取相应信息的采集，宕机等相应操作。
制冷系统6采集数据中心内制冷设备进风口与出风口的温度、湿度及流量等信息，并与网关4进行通信，将信息传输到网关4。同时接收网关命令，根据命令进行温度、湿度、风向的调整等相应操作。
微环境测量系统7采集数据中心内环境的温度、湿度、水浸、门禁、腐蚀性气体等信息，并与网关4进行通信，将信息传输到网关4。同时接收网关命令，根据命令进行微环境的温度、湿度、腐蚀性气体的采集等相应操作。微环境测量系统7进一步包括温度传感器10、湿度传感器11、水浸传感器12、门禁系统13、和腐蚀性气体传感器14等。
温度传感器10采集数据中心内的温度信息，测量量程至少满足-40～125℃，测量精度至少满足±0.3℃。
湿度传感器11采集数据中心内的湿度信息，测量量程至少满足0.5％RH～100％RH，测量精度至少满足±1.8％RH。
水浸传感器12采集数据中心内的水浸状态，测量灵敏度至少满足小于50KΩ。
门禁系统13采集数据中心内的门禁状态，工作环境温度至少满足-40～80℃。
腐蚀性气体传感器14采集数据中心内的腐蚀性气体浓度信息，测量量程为0～1ppm，重复性和长期信号漂移均<2％，20℃时的基准范围小于0.01ppm，输出电流信号在100±50nA/ppm。
供配电系统8采集数据中心内UPS系统耗电设备的A、B、C三相的有功、无功、电压、电流、功率因数、功率、开关状态、通讯状态或谐波信息，并与网关4进行通信，将信息传输到网关4。同时接收网关命令，根据命令进行电压、电流的采集及开关控制等相应操作。
环境动力测量系统9采集数据中心内照明、基础设施等设施的能耗，并与网关4进行通信，将信息传输到网关4。同时接收网关命令，根据命令进行状态测量及开关控制等相应操作。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (7)

1.一种基于IEEE1888的数据中心节能系统，包括：数据存储单元、应用单元、数据处理单元、网关、IT设备、制冷系统、微环境测量系统、供配电系统、以及环境动力测量系统，其中所述网关分别和所述IT设备、所述制冷系统、所述微环境测量系统、所述供配电系统、所述环境动力测量系统建立通信连接，并将所述IT设备、所述制冷系统、所述微环境测量系统、所述供配电系统、和所述环境动力测量系统所采集的数据的数据模型和接入方法进行统一的抽象和封装，所述网关为支持IEEE1888协议的网关，所述数据存储单元、所述应用单元和所述数据处理单元分别与所述网关采用IEEE1888协议通信，其中所述数据存储单元存储所述网关传输来的历史数据，所述数据处理单元将所述网关传来的数据进行分析处理，所述应用单元将处理后的数据与用户进行交互。
2.根据权利要求1所述的基于IEEE1888的数据中心节能系统，其特征在于，所述环境动力测量系统采集数据中心内的设施的能耗，设施包括照明设施、基础设施。
3.根据权利要求1所述的基于IEEE1888的数据中心节能系统，其特征在于，所述供配电系统采集数据中心内UPS系统耗电设备的A、B、C三相的有功、无功、电压、电流、功率因数、功率、开关状态、通讯状态或谐波信息。
4.根据权利要求1所述的基于IEEE1888的数据中心节能系统，其特征在于，所述微环境测量系统采集数据中心内的环境信息，环境信息包括温度、湿度、水浸、门禁、和腐蚀性气体。
5.根据权利要求1所述的基于IEEE1888的数据中心节能系统，其特征在于，所述制冷系统采集数据中心内制冷设备的信息，制冷设备的信息包括进风口与出风口的温度、湿度及流量信息。
6.根据权利要求1所述的基于IEEE1888的数据中心节能系统，其特征在于，所述IT设备采集数据中心内IT设备的温度、电压、电扇工作状态、电源供应、机箱入侵信息及重要系统日志信息。
7.根据权利要求1所述的基于IEEE1888的数据中心节能系统，其特征在于，所述微环境测量系统进一步包括温度传感器、湿度传感器、水浸传感器、门禁系统、和腐蚀性气体传感器。
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