AcrelEMS-IDC数据中心综合能效管理系统

2022-09-17

平台概述

信息化水平已成为衡量一个国家综合国力的重要指标。随着我国信息产业的快速发展，数据中心作为重要的信息基础设施，也进入了建设热潮期。同时，我国正在加紧应用5G、智慧城市、大数据、云计算等新技术。数据中心的作用和地位日益突出。

数据中心建设正朝着规模化、科学化、集中化、绿色化的方向发展。各类数据中心都面临成本、速度、集成、管理、安全、资源共享和能耗、计算密度、自动化和业务连续性等问题。一系列的挑战。如何认识数据中心的地位和作用，如何采用新技术、新理念建设与业务相匹配的数据中心，如何在技术上保证数据中心的稳定性、安全性和持续运行，都变得很重要信息系统建设者关心的问题。

平台组成

安科瑞电气紧跟数据中心发展，推出-IDC数据中心综合能效管理解决方案，包括电力监控、动态环境监控、火灾监控、能耗统计分析、智能照明控制和新能源监控子系统。集变配电监控、备用与自动切换、电接点测温、智能照明控制、电能质量监测与管理、蓄电池在线监测、精密配电监测、智能母线监测、电气火灾、应急照明及疏散指示、种子功能可以帮助用户实时掌握数据中心的运行状态，确保可靠、安全、经济、数据中心有序低碳运行，协助运维团队提高数据中心的能源效率、资源利用率和可用性，提升运维效率。并降低运维成本。

数据中心综合能效管理系统为数据中心的能源管理提供全方位的监控。主要分为电力监控、动态环境监控、能耗统计分析（能源管理）、电池监控、精密配电监控，以及智能公交监控、智能照明、消防相关子系统。

平台拓扑

平台子系统

4.1电力监控解决方案

电力监控系统实现对数据中心中低压配电系统、UPS、电池组、ATS/STS、精密配电柜、电源支路电流、PDU柜电源的监控、测量、记录、报警等功能供应和其他重要设备。实时掌握供电系统运行状态及可能存在的隐患，快速排除故障，提高数据中心供电的可靠性。

4.2 动态环网监控系统解决方案

通过数据中心动态监控系统，实现对数据中心的门禁状态、浸水状态、烟雾状态、视频状态、环境状态、高低压配电状态、设备运行状态的实时监控，真正定时报警，保证数据。中心的正常运行避免了对运行环境的失控导致配电设备发生故障，保证了维护人员的安全，延长了设备的使用寿命，降低了粗放管理带来的过高成本的配电室。同时，它可以监测动态环境，分析每次能源消耗的能源效率，帮助用户优化能源效率。

系统功能

显示当前数据中心的总能耗、IT能耗、空调能耗等能耗并计算当前数据中心的实时PUE值，并以仪表盘的形式直观展示。选择查看数据中心中低压配电系统主接线图，将当前遥测、遥信数据及配电系统状态一图显示。实时监控各配电柜的电压、电流等电力参数，以及变电站的温湿度、烟雾探测、洪水、门禁等环境状况。实时监测电触点温度，无线测温传感器安装在断路器触头、触臂、母线、电缆连接等位置，监测触头温度，便于及早发现温度异常引起的事故。监控每台变压器的各种参数，包括负载率、频率、功率因数、三相不平衡等，并显示时间曲线，数据实时变化。帮助用户直接在线监测电能质量，可监测电流电压谐波畸变率、电压暂降、暂降等暂态事件记录，ITIC容限曲线等系统采集UPS输入、输出及旁路三相电压电流，有源功率，功率因数频率，同时监测UPS温度，电池电压，当前负载下的剩余时间和其他数据。显示单体电池的电压、内阻、温度，预测电池欠载时的剩余时间，并为每个电池数据设置异常报警，及时发现电池异常。显示精密配电柜内进线和馈线回路的电气参数，包括电流、电压、功率、功率、开关状态，并可设置报警和数据分类。数据取自精密配电柜的测量模块。显示智能小客车起始端盒和插件盒的电气参数，包括电流电压、开关状态、插件点温度，并对数据进行报警设置和分类。通过平面图展示数据中心能源分布和设备分布，展示设备能耗数据。点击平面图上的设备，进入具体设备监控界面。实时显示当前数据中心PUE值和历史PUE曲线。并显示每个子项的能耗和能耗排名。监测每台变压器的运行和负载情况，给出本月变压器输出功率排名。显示电能消耗的日/月/年报表，并显示具体的回路选择曲线图和饼图。对数据中心用电量数据进行逐年、逐月分析对比，查看用电量趋势。监测精密空调的回风温湿度、回水温度，并可对精密空调的温湿度进行设置，以达到更好的控制效果。监控数据中心温湿度、开门关门、浸水、烟雾、噪音、气体浓度状态等参数。图表直观清晰，支持历史数据查询，通过列表显示各种报警事件的数量，通过条形图显示每日报警数量。提供警报总数以及增长趋势。维护管理功能，可对数据中心各主要设备进行巡检、调度、抢修等维护工作。并可对精密空调的温湿度进行设置，达到更好的控制效果。监控数据中心温湿度、开门关门、浸水、烟雾、噪音、气体浓度状态等参数。图表直观清晰，支持历史数据查询，通过列表显示各种报警事件的数量，通过条形图显示每日报警数量。提供警报总数以及增长趋势。维护管理功能，可对数据中心各主要设备进行巡检、调度、抢修等维护工作。并可对精密空调的温湿度进行设置，达到更好的控制效果。监控数据中心温湿度、开门关门、浸水、烟雾、噪音、气体浓度状态等参数。图表直观清晰，支持历史数据查询，通过列表显示各种报警事件的数量，通过条形图显示每日报警数量。提供警报总数以及增长趋势。维护管理功能，可对数据中心各主要设备进行巡检、调度、抢修等维护工作。烟雾、噪音、气体浓度状态等参数。图表直观清晰，支持历史数据查询，通过列表显示各种报警事件的数量，通过条形图显示每日报警数量。提供警报总数以及增长趋势。维护管理功能，可对数据中心各主要设备进行巡检、调度、抢修等维护工作。烟雾、噪音、气体浓度状态等参数。图表直观清晰，支持历史数据查询，通过列表显示各种报警事件的数量，通过条形图显示每日报警数量。提供警报总数以及增长趋势。维护管理功能，可对数据中心各主要设备进行巡检、调度、抢修等维护工作。

4.3能耗统计分析（能源管理）解决方案

建立高效的能耗监测与管理系统，实时测量楼宇内各类用能设备的能耗数据，并对采集的数据进行统计分析。合理确定各地区建筑能耗的经济指标和绩效评价指标，发现能源使用规律和能源浪费，提高人员主动节能意识。

①搭建数据中心智慧能源管理系统的基础架构，对各个能耗环节进行实时监控；

②碳排放数据：通过系统实现建筑单位人均能耗分析（包括水、电、能源），实现低碳办公数据；

③ 区域能效比：实现建筑单元内区域能耗对比，便于能耗评估；

④ 同期能效比：实现同年、同期、同区能耗对比，便于节能数据分析；

⑤能耗考核管理：根据能耗定额标准约束值、标准值和指导值，分析单位面积能耗和人均能耗指标；

⑥能耗竞争排名：对比各功能区能耗，实现能耗排名，增强员工节能意识；

⑦ 对能耗数据进行综合分析、统计、打印、查询等功能，并可根据能耗监控管理系统的需要选择打印不同样式的报表。为能耗运行管理部门提供可靠依据；

⑧ 能耗数据采集、随时查询，并根据采集的数据进行统计分析，监测能耗异常，对能源智能仪表故障进行报警，提高系统信息化、自动化水平。

4.4电池监控系统

安科瑞ABAT系列铅酸电池在线监测系统是一款电池在线监测产品，可对失效铅酸电池进行预警和电池平衡，符合ANSI/TIA-942标准要求。

系统具有电池电压、内阻、内部温度监测功能，安装、维护、取用十分方便。该系统主要由ABAT-S模块、ABAT-C模块和ABAT-M采集器组成。采集器可以查询告警和实时数据、设置参数等，可以选择监控平台实现集中网管。

4.5精密配电管理系统解决方案

系统可显示精密配电柜内进线和馈线回路的电气参数，包括电流、电压、功率、电能、开关状态，并可设置报警和数据分级。数据取自精密配电柜的测量模块。

4.4.6 智能小母线监控解决方案

数据中心IT服务器的配电传统采用精密配电柜，占用空间大，配电电缆多，增加新设备不便。受到众多数据中心的青睐，应用越来越多。

安科瑞智能母线监控产品分为交直流母线监控两大类，包括前箱监控模块、插件箱监控模块和触摸屏。此外，还可与母线槽连接器红外测温模块配合使用，监控母线槽的运行情况。确保母线槽配电安全。通过手拉手与标准网线的简单组网，可以实现任意一个插件盒的数据上传通信，在维修或更换时不影响其他在线运行的插件盒。

4.7智能照明控制系统解决方案

数据中心人少，面积大，机房多。合理使用照明控制系统。通过感应控制，人来开灯，人走关灯或保持照明强度，尽可能解决照明用电问题。

配电箱中系统的模块主要包括总线电源、开关驱动器、IP网关、耦合器、干接点输入模块等。这些模块采用35mm标准导轨安装。

安装在控制现场的模块主要包括照度传感器、红外传感器和智能面板。有的人可以设置红外传感器控制灯光，人离开后在设定时间内关灯，手动控制智能面板等设备，可实现自动控制、现场控制和远程控制相结合值班室的。

4.8 电气安全

实时监测电触点温度，在断路器触头、触臂、母线、电缆连接等位置安装无线测温传感器，监测触头温度，便于及早发现温度异常引起的事故。

4.8.1电气火灾监控系统解决方案

电气火灾监测系统是运行在计算机上的工业级硬件/软件系统，用于接收剩余电流电气火灾监测探测器等现场设备的信号，实现对被保护电气线路的报警、监测、控制和管理。 . 对分散在建筑物内的探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，便于监控管理。

4.8.2 消防设备电力监控系统解决方案

消防设备供电监控系统可以实时监控消防设备的供电情况。实时监控和记录相位、过流（过载）等故障信息的监控系统。该系统可靠、实时，具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监控的特点。被监控设备的供电状态实时反映并集中显示，有效避免发生火灾时因断电导致消防设备无法正常工作的危急情况，确保消防联动系统的可靠性。

4.8.3 防火门监控系统解决方案

数据中心的防火门数量比较多。由于部分地区人员流动频繁，常开、常闭防火门较多。防火门监控系统的功能是监控防火门的启闭状态，并在发生火灾后自动关闭常开的防火门。, 防止烟雾扩散。防火门监控系统利用防火二总线将具有通讯功能的监控模块相互连接，对防火门状态进行监控。当防火门有异常位置信号时，防火门监控器可以发出故障报警信号，指示故障报警。定位并保存故障报警信息。发生火灾时，

4.8.4 消防应急照明及疏散指示系统解决方案

数据中心的消防很复杂。在发生火灾时，疏散指示系统非常重要。火灾应急照明及指示系统可与火灾报警系统联动能耗综合管理系统，提供应急照明和疏散路径指示，引导人群快速寻找疏散出口，一键选择疏散应急预案，增加人员逃生概率.

4.9 充电桩系统解决方案 数据中心停车场有电动车和电动自行车，需要充电桩。充电桩管理系统利用物联网技术，对充电桩站点及接入系统的每个充电桩的数据进行持续采集和监控，解决物业内充电桩的使用和监控问题管理部和电力管理部。电动自行车可采用投币和扫码充电方式充电，电动汽车支持IC卡和扫码充电方式。远程充电桩系统可以远程实时完成启动充电、强制停止、单价设置等控制命令。用户可以通过APP、微信、支付宝小程序扫描二维码。付款后，系统发起收费请求并控制对应的二维码。充电桩完成电动汽车的充电过程。同时对充电器过温保护、充电器输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警。远程控制，提供财务报表、数据分析等功能。

4.10 电能质量管理解决方案

数据中心常见的设备有不间断电源系统UPS、LED照明、IT服务器等，容易出现谐波电流和三相负载不平衡问题。电能质量监测与管理装置可根据负荷运行状况进行实时检测、分析和跟踪。针对不同负载类型的电能质量问题提供合适的设计方案，以提高供电质量，保障电力系统安全经济运行。

平台部署硬件选择

5.1 电力监控、电能质量、配电室环境监测系统

应用（10KV）

产品

模型

功能

数据中心

综合管理系统能效 - IDC

安科瑞电气紧跟数据中心发展，推出-IDC数据中心综合能效综合解决方案，集变配电监控、备用及自动切换、电接点测温、智能照明控制、电能质量监测与管理于一体、电池在线监控、精准配电监控、智能总线监控、火灾监控等多种子功能，帮助用户实时掌握数据中心运行状态，保障数据中心安全可靠运行，协助运维团队提高数据中心的能源效率和资源利用率。和可用性，

智能网关

阿内特系列

8个RS485串口2kV隔离，2个以太网口，支持RTU，IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备接入，支持RTU 、TCP、IEC-60870-5-104等上传协议，支持多中心数据业务需求，支持断点续传，设备供电：220V AC/DC。

10KV进线/馈线

AM6-L

相间电流速断保护、相间限时电流速断保护（带低压闭锁）、相间过流保护（带低压闭锁）、两个级零序过流保护、反时限相间过流保护（可提供低压闭锁）、零序反时限过流保护、过载保护、控制回路异常报警。

10/0.4KV变压器

AM6-S

分合闸位置、手车工作/测试位置、接地刀开关位置、硬接点信号（保护跳闸、设备报警、控制电路断开、设备异常、无储能、一般事故等）、信息（过流、过载、超温报警、超温报警、设备报警、PT断线、CT断线、时间同步异常等）、遥控开关、故障波形分析（故障录波、故障波形、故障录波、跳闸、故障电流电压）等.

智能控制装置

一次回路动态仿真图、弹簧储能指示、高压带电显示与阻断、电量检测、核相、自动温湿度控制与显示（标配一种强制加热方式）、远程/本地旋钮、开闭旋钮、储能旋钮、人体感应、柜内照明控制、RS485接口、高压柜内电接点无线测温。

10KV计量

仪器采用交流采样技术，可分别测量电网中的电流、电压、功率、功率因数、电能等参数，可通过面板薄膜开关设置放大倍数。具有RS-485通讯接口，采用协议；电源信号也可以转换成标准直流模拟信号输出；或具有开关量输入/输出、继电器报警输出等功能。

电弧保护

ARB5-M

主控单元可外接20个弧光信号或4个扩展单元，并配备弧光保护（8组）、故障保护（4组）、TA断线监控（4组）、11个跳闸插座；

ARB5-E

扩展单元最多可插6个扩展插件，每个扩展插件可采集5路弧光信号：

ARB5-S

电弧探头可安装在中压开关柜的母线室、断路器室或电缆室，也可安装在低压柜内。弧形探头探测范围为180°，半径为0.5m扇形区域；

应用 (0.4KV)

产品

模型

功能

0.4KV 输入/输出

相电压和电流+零序电压和零序电流，电压和电流不平衡，有功和无功功率和电能，事件报警和故障记录，谐波（电压/电流63次谐波，63组间谐波，谐波相位角，谐波含量率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压骤升、电压暂降、电压暂态、电压中断、1024点波形采样、触发定时记录波形、波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0+22D1，通讯+1个GPS，3个以太网口（+1个维护网口）+1个USB口支持U盘读取数据，支持61850协议

仪器采用交流采样技术，可分别测量电网中的电流、电压、功率、功率因数、电能等参数，可通过面板薄膜开关设置放大倍数。具有RS-485通讯接口，采用协议；电源信号也可以转换成标准直流模拟信号输出；或具有开关量输入/输出、继电器报警输出等功能。

电能质量

弧

测量I、U、Hz、cosΦ，具有过压保护、欠流锁定、电网过谐波保护功能，可控制电容投切，RS485/协议

ANSVC

ANSVC低压无功补偿装置并联在整个供电系统中，可以根据电网中负载功率因数的变化，通过控制器控制电力电容器的投切进行补偿。它由开关开关、控制器等组成。

ANAPF

ANAPF系列有源电力滤波器通过电流互感器采集系统的谐波电流，通过控制器快速计算提取各次谐波电流的内容，产生谐波电流指令，产生一个幅值等于通过电源的谐波电流执行装置。向电力系统注入相反方向的补偿电流，以抵消非线性负载产生的谐波电流。

应用（配电室）

产品

模型

功能

环境监测

温度和湿度

/

用于配电室温度和湿度。工作电源：AC/DC 85～265V 工作温度：-40.0℃～99.9℃ 工作湿度：0%RH～99%RH

抽烟

/

光电烟雾传感器；正电源（DC 12V）：+12V，继电器输出：常开触点

水侵

/

接触式浸水传感器，监测变电站、电缆沟、控制室等的积水工作电源：DC 10-30V 工作温度：-20℃~+60℃ 工作湿度：0%RH~80%RH 响应时间：1s继电器输出：常开触点

局检测

/

监测变压器、开关、开关设备中的局部放电

访问控制

/

常开；感应距离：30-50mm 材质：锌合金，银灰色电干接点输出

相机

/

视频监控

开关模块

ARTU-KJ8

8路开关量输入，8路继电器输出

智能网关

ANet-2E4SM

4个RS485串口，光耦隔离，2个网口，支持，DL/T645-1997、DL/T645-2007、-2004、OPC UA，（主，从）， 104（主、从）、楼宇能耗、SNMP、MQTT；（主控模块）输入电源：DC 12V~36V。支持4G扩展模块，485个扩展模块，最多16路。

5.2 电池在线监控

姓名

图片

模型

功能

数据收集器

ABAT-M-06

它可以管理六组电池，总共360个电池，带有显示和按钮。

单节电池监控模块

ABAT-S-12

监控12V电池，监控电池电压、内阻和负极温度。

单体电池监控模块

ABAT-C-500

监视充放电电流和环境温度。

触摸屏

ABAT-D-07

7寸工业级电容触摸屏，本地显示和控制扩展。