BA群控系統(tǒng)與DCIM管理系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用探索

張 憲，李輝艷，李 前，孟慶鵬

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)北京有限公司,北京 100033）

0 引 言

本文主要從BA系統(tǒng)與DCIM系統(tǒng)特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合季節(jié)變化、晝夜溫差，探索綜合節(jié)能方案。空調(diào)設(shè)備冬夏運(yùn)行工況不同，合理的自控調(diào)節(jié)可以在保證IT設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，減少制冷設(shè)備耗電量，降低PUE。

1 系統(tǒng)介紹

1.1 BA群控系統(tǒng)

BA系統(tǒng)是根據(jù)分布式控制理論形成的集散型系統(tǒng)，是集中管理、集中運(yùn)行、分散控制于一體的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。BA系統(tǒng)的目標(biāo)是利用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)建筑內(nèi)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理，確保建筑內(nèi)設(shè)備處于高效節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)[1]。BA系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可以基于當(dāng)前情況調(diào)節(jié)各類設(shè)備的運(yùn)行模式，包括調(diào)節(jié)閥門開度、切換故障設(shè)備、水泵變頻、風(fēng)機(jī)變頻、蓄冷放冷等。在安裝調(diào)試后形成適應(yīng)該數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行方案，以應(yīng)對(duì)不同工況。

BA系統(tǒng)的應(yīng)用不僅顯著降低了電量消耗、提高運(yùn)行質(zhì)量，還可以減少現(xiàn)場人員配置。傳統(tǒng)的維護(hù)模式下，制冷系統(tǒng)監(jiān)控覆蓋率低，出現(xiàn)故障后需要消耗大量時(shí)間排查故障。BA系統(tǒng)可以在故障發(fā)生后準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，切換設(shè)備保障運(yùn)行質(zhì)量，維修人員可根據(jù)系統(tǒng)反饋的情況快速解決問題，以減少人工成本，節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用[2]。

1.2 DCIM管理系統(tǒng)

DCIM管理系統(tǒng)是IT與基礎(chǔ)設(shè)備管理的結(jié)合，對(duì)數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行可視化的集中監(jiān)控、容量規(guī)劃等。DCIM通過軟件、硬件和傳感器，為數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理提供了平臺(tái)。DCIM結(jié)合新型末端，可以根據(jù)機(jī)房內(nèi)情況實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)調(diào)控，以解決IT設(shè)備割接時(shí)熱負(fù)荷頻繁變化、局部熱島帶來的空調(diào)末端反應(yīng)不及時(shí)的問題[3]。

DCIM系統(tǒng)可解決維護(hù)人員除每日定時(shí)巡檢外，只能通過IT設(shè)備或空調(diào)的高溫告警得知機(jī)房中出現(xiàn)高溫情況，對(duì)機(jī)房溫度的實(shí)時(shí)反饋與調(diào)控，可降低IT設(shè)備高溫宕機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)IT設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。

2 結(jié)合應(yīng)用探索

2.1 協(xié)同控制

BA群控系統(tǒng)與DCIM管理系統(tǒng)共同點(diǎn)是可以根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)節(jié)運(yùn)行方案。根據(jù)此特點(diǎn)，可以將兩者結(jié)合應(yīng)用，共同解決制冷問題。當(dāng)機(jī)房出現(xiàn)高溫情況后，空調(diào)末端提高功率，解決局部熱點(diǎn)，且有針對(duì)性地?cái)U(kuò)大相應(yīng)管路閥門開度，增加冷凍水流量；提高冷機(jī)功率，降低冷凍水出水溫度，解決高溫問題，在維護(hù)、維修人員到場前完成應(yīng)急操作[4]。

冷機(jī)日常運(yùn)行時(shí)需定期進(jìn)行倒換操作，冷機(jī)倒換時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的啟動(dòng)電流。此時(shí)冷機(jī)負(fù)載較大，機(jī)房內(nèi)空調(diào)末端可在此期間適當(dāng)調(diào)整降低負(fù)荷，例如末端可以提高一定的出風(fēng)溫度，減少對(duì)制冷系統(tǒng)的冷量需求，防止啟動(dòng)電流對(duì)制冷系統(tǒng)電路的沖擊，降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

若數(shù)據(jù)中心配備雙冷源空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)房中發(fā)生漏水，觸發(fā)水浸告警后，空調(diào)自動(dòng)切換為風(fēng)冷模式，系統(tǒng)可以聯(lián)動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)冷凍水閥門，避免因漏水產(chǎn)生更大的問題，降低漏水產(chǎn)生的安全隱患。

2.2 系統(tǒng)調(diào)試

控制系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)除基礎(chǔ)邏輯外，都是根據(jù)樓宇運(yùn)行中遇到的各種工況逐步調(diào)試而來。傳感器安裝位置、精度以及關(guān)聯(lián)設(shè)備完成的動(dòng)作，都會(huì)影響調(diào)試工作的進(jìn)行。調(diào)試工作遵循一樓一案的方式，逐步細(xì)化制冷系統(tǒng)對(duì)各種工況的反饋。季節(jié)交替往往伴隨著溫度起伏不規(guī)律的情況，會(huì)對(duì)調(diào)試工作造成較大困難。完成調(diào)試的系統(tǒng)也面臨制冷設(shè)備性能下降、報(bào)廢更新等問題，調(diào)試工作是保障系統(tǒng)可穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵[5]。

2.3 運(yùn)行數(shù)據(jù)整合優(yōu)化

制冷系統(tǒng)運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)記錄與分析是智能控制系統(tǒng)的一大優(yōu)勢。設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)是對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維過程的記錄，由于制冷系統(tǒng)要根據(jù)外部環(huán)境調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)，匯總分析運(yùn)行周期內(nèi)設(shè)備參數(shù)尤為重要。夏季高溫天氣來臨前，可根據(jù)前幾年運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合目前機(jī)房熱負(fù)荷，調(diào)整最佳運(yùn)行狀態(tài)。冬季北方天氣寒冷，利用好自然冷源對(duì)降低制冷設(shè)備功耗有重要意義，智能控制系統(tǒng)記錄開啟自然冷源系統(tǒng)的臨界狀態(tài)，當(dāng)此溫度持續(xù)一定時(shí)間后，智能系統(tǒng)判斷可以開啟自然冷源制冷模式，系統(tǒng)完成切換并檢測相關(guān)運(yùn)行參數(shù)。數(shù)據(jù)整合優(yōu)化形成適用于屬地制冷設(shè)備的周期性運(yùn)行方案，將維護(hù)經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)化、程序化，精確保障運(yùn)行質(zhì)量，有效降低能耗。

3 結(jié) 論

文中分析BA群控系統(tǒng)與DCIM管理系統(tǒng)結(jié)合聯(lián)動(dòng)的優(yōu)勢，將各自為政改為相輔相成。BA系統(tǒng)偏宏觀調(diào)控，DCIM系統(tǒng)更偏微觀調(diào)控。DCIM系統(tǒng)可以為BA系統(tǒng)的宏觀調(diào)控提供更細(xì)致的指導(dǎo)，讓故障切換、設(shè)備變頻更準(zhǔn)確合理；BA系統(tǒng)可以通過控制管路開度，讓DCIM系統(tǒng)對(duì)末端調(diào)節(jié)的范圍更廣，以應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的機(jī)房環(huán)境。

自動(dòng)控制系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心運(yùn)維提供了可靠方案，是提高生產(chǎn)效率、減少人工成本的必然趨勢。在“雙碳”時(shí)代到來的今天，節(jié)能降耗成為企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，人工控制冷水機(jī)組運(yùn)行無法做到全面調(diào)節(jié)每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，顆粒度不夠精細(xì)且無法同時(shí)調(diào)節(jié)；自動(dòng)控制系統(tǒng)依靠傳感器獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、冷凍水相關(guān)參數(shù)，借助集成系統(tǒng)對(duì)設(shè)備完成精細(xì)調(diào)控，可顯著提升維護(hù)質(zhì)量、降低能耗。