CN116359831A - 一种数据中心能耗在线比对监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能耗监测技术领域，具体涉及一种数据中心能耗在线比对监测方法，通过仪表比对原理和数据采集及软件功能模块，本发明针对无法拆卸的计量仪器施行在线比对验证其准确度，代替了传统的检定/校准方式，通过监视计量仪表末位数值变化来触发起始和结束功能，避免了人工作业方式以及人工作业带来的误差。数据中心能耗在线比对监测系统开发实现了便捷、准确、智能地检测仪表准确性，保障了PUE计算的准确率。数据中心能耗在线比对监测系统开发形成产品后，提升确认数据中心仪表准确性的实施效率，数据中心运营商购买此产品以及相关服务产生一定的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及能耗监测技术领域，具体涉及一种数据中心能耗在线比对监测方法。
背景技术
当前，随着新基建概念提出，云计算、人工智能、大数据、物联网和移动互联网的深入发展，数据中心迎来发展机遇，同时面临能耗过高等一些问题。
无论是节能减排、数据中心能源计量审查等等，都是基于数据中心具备准确计量用电用能能力的基础之上。目前，数据中心电能使用效率(PUE)或数据中心电能比(EEUE)是衡量整个数据中心能耗效率的主要指标：
PUE(EEUE)计算公式为：
其中Pt为数据中心全年总耗电量，单位是kWh；
PIT为数据中心的IT设备全年耗电量，单位是kWh。
数据中心IT设备的耗电量包含在数据中心总耗电量内，PUE是一个大于1的数，PUE越接近1，说明数据中心用于IT设备以外的能耗越低，越节能。
数据中心的总耗电量Pt都是电力公司对数据中心的输入。IT设备总耗电量PIT的采集来源于各个UPS输出端、列头柜等末端配电系统的电量监测仪表。GB/T 32910.3-2016《数据中心资源利用第3部分:电能能效要求和测量方法》、GB40879-2021《数据中心能效限定值及能效等级》明确指出,电量数据的采集使用电能计量仪表统计的方式。由此可见，数据中心的电量计量仪表的准确性关系到PUE的计算是否准确。
但是我国数据中心电能计量仪表能量数据采集准确性面临的问题有两点：
1、一是由于数据中心不间断运行的特点，仪表无法拆卸，无法满足《能源计量监督管理办法》和GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》中计量器具周期检定/校准，保证其准确性的要求；2、二是在采用仪表在线比对的方法时，由于数据中心计量仪表显示位数有限，显示位数误差影响En值的判定。
目前市场上比对的方法是，在数据中心计量仪表相同位置，外挂一台仪表(电流线圈加电压钳)，同步进行电量累积，通过数据中心仪表和外挂仪表的在相同时间内的电能偏差值不大于规定值，来确定数据中心仪表计量数据的可靠性，此方法的局限性主要是：
1、人工采集数据不同步，表的积分存在时间误差；
2、数据中心仪表大量存在分辨力为1kWh的仪表，此时末位跳1kWh，触发仪表的积分，假设末端负载为10kW，可能需要人目不转睛盯6分钟甚至更长时间才能开始计时，并且需要至少紧盯末位再跳1kWh才可停止积分，假如负载不恒定，需要延长很长的测试时间，由此可见，人工的方法误差大，效率低，人员工作压力大。
因此，为了解决上述问题，本发明申请提供了一种数据中心能耗在线比对监测方法，通过软件的方法来控制同步，模式识别的方法来采集电量，将极大地提高效率，提高准确度，降低人员工作压力。
发明内容
本发明的目的是填补现有技术的空白，提供了一种数据中心能耗在线比对监测方法，通过软件的方法来控制同步，模式识别的方法来采集电量，将极大地提高效率，提高准确度，降低人员工作压力。
为了达到上述目的，本发明提供一种数据中心能耗在线比对监测方法，包括以下步骤：
S1，数据中心电量计量仪表准确度低，显示分辨力一般为整数位或小数点后一位，标准表的准确度高，显示分辨力为小数点后两位或以上。由于被测表的准确度、分辨力低于标准表，被测仪表的电量变化量示值小于实际的电量变化，被测表的从而引入电量的叠加误差；
通过引入标准表，将标准表与被测表按相同方式接入用能设备的电参数测量回路，在用能设备正常运转的条件下，相同的时间内，标准表和智能电表同时测量用能设备，在相同时刻读取智能电表测量值和标准表测量值，进行En判定；
仪表比对原理：
所述UDC为数据中心自有仪表测量不确定度，x为数据中心自有仪表的电量测量结果；Ulab为测试标准表的测量不确定度，X为标准表的电量测量结果；
所述En的绝对值小于或等于1时，数据中心仪表准确度可靠，可以使用，否则判定为不合格，需要对计量仪表进行修正，修正比例为X/x；
S2，数据采集及软件功能模块：
通过两台高清工业摄像头和时间控制器，同部采集数据中心自有仪表和标准表的电能照片，采用信息采集算法，将数据中心仪表的电能读数实时采集到比对系统中，标准表的数据可以通过相同的方法采集(无数据接口时)，也可以通过数据接口连接到控制电脑；
数据采集算法：被测仪表的末位数字变化作为触发计时条件，同步开始采集标准表和被测表数据，当数据中心计量仪表跳至给定电量值的瞬间，软件控制标准表停止电能积分，并读出标准表和被测表在此测试时间段内电能数值。
软件包括针对不同类型的数据中心在线仪表进行数据采集识别模块的开发和比对功能。
本发明同现有技术相比，具备以下有益效果：
针对无法拆卸的计量仪器施行在线比对验证其准确度，代替了传统的检定/校准方式，通过监视计量仪表末位数值变化来触发起始和结束功能，避免了人工作业方式以及人工作业带来的误差。数据中心能耗在线比对监测系统开发实现了便捷、准确、智能地检测仪表准确性，保障了PUE计算的准确率。
数据中心能耗在线比对监测系统开发形成产品后，提升确认数据中心仪表准确性的实施效率，数据中心运营商购买此产品以及相关服务产生一定的经济效益。项目完成后，预计每年实现3～5家数据中心能效测试，收入9～15万元。同时，目前行业内为数据中心进行能效检测监测服务的实验室有十余家以上，可以对外销售该产品，获得销售收入。
附图说明
图1为本发明的在线比对连接示意图。
图2为本发明的数据采集系统连接实物展示图。
图3为本发明的出发电量累积示意图。
图4为本发明的数据中心能耗在线比对监测系统流程示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1～4，本发明提供一种数据中心能耗在线比对监测方法，包括以下步骤：
1)在被测表相同的位置按图1的方式连接标准表，按照图2的方式安装数据采集摄像头分别对准标准表和被测表显区域；
2)控制数据采集系统运行：打开软件，开始测试，以被测仪表的末位数字变化作为触发计时条件(如图3所示)，同步开始采集标准表和被测表数据，当数据中心计量仪表跳至给定电量值的瞬间，软件控制标准表停止电能积分，并读出标准表和被测表在此测试时间段内电能数值。
3)根据所测得的电能值，按照所给En值判定法，算出结果，得出结论，如图4所示。
以上仅是本发明的优选实施方式，只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明从整体上解决了现有技术中由于数据中心不间断运行的特点，仪表无法拆卸导致周期检定/校准不准确，以及采用仪表在线比对的方法时，由于数据中心计量仪表显示位数有限，显示位数误差影响En值的判定的问题，通过在前期课题研究成果的基础上，进行数据中心能耗在线比对监测系统开发，旨在高效、便捷、精准判定数据中心计量仪表的准确性，提高PUE计算的准确性，从而达到节能的目的。
Claims (2)
1.一种数据中心能耗在线比对监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，通过引入标准表，将标准表与被测表按相同方式接入用能设备的电参数测量回路，在用能设备正常运转的条件下，相同的时间内，标准表和智能电表同时测量用能设备，在相同时刻读取智能电表测量值和标准表测量值，进行En判定；
仪表比对原理：
所述UDC为数据中心自有仪表测量不确定度，x为数据中心自有仪表的电量测量结果；Ulab为测试标准表的测量不确定度，X为标准表的电量测量结果；
所述En的绝对值小于或等于1时，数据中心仪表准确度可靠，可以使用，否则判定为不合格，需要对计量仪表进行修正，修正比例为X/x；
S2，数据采集及软件功能模块：
通过两台高清工业摄像头和时间控制器，同部采集数据中心自有仪表和标准表的电能照片，采用信息采集算法，将数据中心仪表的电能读数实时采集到比对系统中，标准表的数据可以通过相同的方法采集(无数据接口时)，也可以通过数据接口连接到控制电脑；
数据采集算法：被测仪表的末位数字变化作为触发计时条件，同步开始采集标准表和被测表数据，当数据中心计量仪表跳至给定电量值的瞬间，软件控制标准表停止电能积分，并读出标准表和被测表在此测试时间段内电能数值。
2.根据权利要求1所述的数据中心能耗在线比对监测方法，其特征在于，所述软件包括针对不同类型的数据中心在线仪表进行数据采集识别模块的开发和比对功能。
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| CN114371439A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-19 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于智能电能表的现场校验方法 |
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