“神威·太湖之光”勇夺国家超级计算无锡中心排名桂冠

2023-02-04

两年

减少约700万度电用电量

节省电费400万元以上

在很多人不知道的情况下

一个“节能大户”悄然出现在滨湖

今天就让我们来揭开这个

“节能大户”之谜

2016年，位于国家超算无锡中心的我国自主研发的超级计算机“神威·太湖之光”荣获世界超级计算机排名称号。 如今，“神威太湖之光”所在的国家超算无锡中心突破了绿色发展领域的新瓶颈——数据中心年均PUE值达到1.22，远超行业水平，打造低能耗、高效计算的“绿色机房”。

PUE值是多少？

PUE（ess，power usage ）值已成为国际公认的衡量数据中心电源使用效率的指标。

PUE = 数据中心总能耗/IT 设备能耗

PUE值越接近1，数据中心的绿色度越高。

建设“绿色机房”是必然选择

对于国家超算无锡中心来说，建设“绿色机房”，是“神威太湖之光”研发伊始就注定要走的一条路。

“‘神威太湖之光’采用了液冷技术，所以从一开始就确定了其出色的散热效果。” 国家超算无锡中心系统支撑部主任姚震打开“神威太湖之光”的计算，指着计算单元连接的两根水管告诉记者，这两根水管是计算单元的重要组成部分。散热系统也是“神威系列”超级计算机的一大特色。

正是因为研发时考虑到了节能的必要性，国家超算无锡中心运营之初数据中心的PUE值就达到了1.3左右，优于“十三五”江苏省五年规划《节能减排综合实施方案》要求 1.5．

虽然已经过了及格线，但国家超算无锡中心并没有停下脚步。 而是不断增强节能增效意识，深化绿色发展理念，将节能作为运维部门的重要绩效考核指标之一。 在成为节能增效和“绿色机房”建设“优等生”的路上。

可以说，国家超算无锡中心把建设“绿色机房”作为自身可持续发展的必然路径，并在这条路径上树立了迄今为止的第一座丰碑，上面写着——年均PUE值约等于 1.22。

“绿色机房”建设回归长期

“绿色机房”建设的回报是什么？ “两年时间，减少用电量约700万度，节省电费400万元以上。” 国家超算无锡中心给出了初步答案，相信这个答案会越来越精彩。

说出这个答案只用了两秒钟，却用了四年时间才做出来。

2016年，“神威太湖之光”运营之初，人工调整系统参数和定期清洗换热设备是国家超级计算无锡中心维持数据中心冷却系统持续散热的唯一途径热，达到节能效果。 人工成本高，效率低。

用姚震的话来说，此时的冷却系统相当于“一辆手动挡的车”。 为了提高系统的运行效率，运维人员需要经常调整设置参数，以应对终端计算负载和外部环境的波动。 温度和湿度的变化。

永远追求更高的境界，这就是科研的动力。 经过几年的运维经验积累和节能新技术的引进，2019年5月，国家超算无锡中心对冷却系统进行了节能改造。 在原有基础上增加了水泵变频器和自动优化控制系统。 “这次改造相当于将汽车的手动挡换成了自动挡，并配备了高效换档程序。”

在水泵变频器和自动优化控制系统的控制下无锡工业能耗管理系统价格，冷却系统实时连续调节出力，使冷却系统处于最高效的运行状态。 “PUE值会因为实时环境温湿度变化的影响而出现波动，但基本稳定。目前我们年平均PUE值在1.22左右。” 姚震向记者介绍了自动优化控制系统。

“虽然之前的冷却系统也能稳定运行，但我们坚信节能方面的投入会给我们带来长期的巨额回报。” 谈到这套由国家超算无锡中心自主设计的节能控制系统，姚震信心满满。

树立绿色发展理念是关键

真正实现节能增效，关键是要坚定不移践行绿色发展理念。 国家超级计算无锡中心始终坚信绿色发展的长远利益，一直在该领域进行攻关。

“我们还将故障、分散、不稳定、性能异常的资源节点整合到一个单独的计算机舱中，设置合理的节能管理策略，降低功耗，提高计算资源的使用效率。” 姚震告诉记者，融合后，在提供同等算力的情况下，计算设备的功耗下降了5%左右。

现在，提高计算效率和降低PUE值已经成为国家超算无锡中心实现节能增效的两大法宝。

“我们的冷却系统节能技术是可以推广的。” 姚震告诉记者，国家超算无锡中心正在使用的冷却系统节能技术，可以为计算行业、数据中心、相关企业、大型商场等提供定制化节能改造方案服务。 . 他认为，随着我国绿色发展理念的逐步深入，各行业对节能技术的需求会越来越大。

“因为‘神威太湖之光’系统全年运行，我们相信节能改造能给我们带来投资以外的回报。” 姚震表示，绿色发展理念真正深入人心需要一个长期过程，要真正实现全社会的绿色发展，需要政府、行业和企业的共同努力。

作为太湖湾科技创新带建设的核心区，拥有全市90%的科研院所资源和一大批智能制造企业，滨湖将持续推进绿色转型，持续打造绿色基业为滨湖社会经济高质量发展。

再来一次红霞

什么是智慧校园？

智慧校园是指基于物联网的校园工作、学习和生活的智能化一体化环境。 这个集成环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活充分融合。

智慧校园是指以促进信息技术与教育教学的融合，提高学与教的效果为目的。 它以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术，提供环境感知、智能化、数据化的环境。 、网络化、协同化的综合教学、科研、管理和生活服务，以及可以对教育、教学和教育管理提供洞察和预测的智慧学习环境。 智慧校园=1个数据中心+智慧校园基础设施+八类智慧校园应用系统+智慧资源。 八类智慧校园应用系统分别为：学生成长智慧应用系统、教师专业发展智慧应用系统、科研智慧应用系统、教育管理智慧应用系统、安全监控智慧应用系统、后勤服务智慧应用系统、社会服务智慧应用系统智能申请系统、综合评价智能申请系统。

01 概述

当前，智慧校园、平安校园建设日益火热。 作为智慧校园建设的重要组成部分，学生宿舍用电预付费和管理措施必不可少。 学生宿舍预付费电控系统解决了传统电表人工抄表费时费力，不方便统计管理和充值的弊端。

-3100高校宿舍预付费电控系统（以下简称系统）符合高校管理要求，充分体现了“一切管理为学生服务”的理念。 该系统具有以下特点：

系统采用当今主流技术，充分考虑前瞻性技术实现，支持一卡对接充值，支持移动设备应用（微信查询、充值等）。

系统硬件设备支持离线运行功能，数据多点存储，使系统运行基本不受环境因素影响，保证了系统数据的可靠性和完整性。

为配合学校的管理模式，为宿舍当前用电状况的实时监控功能和财务运行功能提供合理有效的技术管理手段。

高校宿舍预付费电控系统集电能计量、充电管理、用电过程管理等功能于一体。 具有远程实时抄表计量、学生作息管控、恶性负荷识别预警、校园一卡通自助缴费、微信查询、能源打印等功能。 报表、创建和保存校区、校区等功能，方便学校的整合和信息化管理，支持与智慧校园系统的数据对接。

平台特点

B/S结构

系统设计采用B/S架构，无需安装客户端，用户通过浏览器即可完成配置、设置、查询、控制等所有操作。 并且可以支持更多的用户同时在线。

微信查询功能

学生可在一卡通微信平台上使用手机充值、查询用电量。 平台设有用户剩余电量微信提醒功能。

三回路独立控制

可分为空调、插座、照明三个独立电源。 两台电源的供电保护、供电控制和供电时间相互独立。

时间控制

您可以根据学校的实际需求，设置生效日期、节假日设置、上下班设置和备注，并过滤查看已设置的设置。

远程实时抄表计量功能

系统可远程实时读取电量数据，电量数据通过数据网关上传至系统数据服务器。

恶性负载实时监测、识别、预警与控制

系统具有恶性负载识别功能，可自动识别学院规定禁止使用的各类恶性负载（如快热、电吹风、电热毯、暖手宝等），并自动切断电源。电源，保障宿舍用电。

自动电源恢复功能

过载切断或使用恶性负载自动切断电源后可自动恢复供电，自动供电时间可设定。 管理员可以设置自动供电的次数。 超过设定次数后，系统将不再自动供电。 需要管理员查明停电原因后，由供电管理人员手动恢复供电。

个人计费管理

可进行基本电量免费设置、预购电量、免费关机、电量状态查询、退款管理、支持运营商中途更换、打印报表等。

白名单管理

该函数用于维护电器的白名单信息。 系统支持学习功能，自带不少于30种学校常用电器的使用特性数据库。 不在特征库中的设备可以通过现场学习进入特征库，从而区分恶意负载和白名单负载。

夜间小电流

可以设置晚上在宿舍使用小电流，只能给手机或者小夜灯充电。

平台架构

平台主要功能

电表批量操作

该功能提供电能表的批量上下电、设置下发、状态筛选、下发、查询等操作。 “电价设置”、“恶性负载”、“预付费模式”、“强制控制”、“定时开关机”、“基本供电”、“初始化”、“复位”、“短信设置”、“空调”复位”等操作。

批量初始化

批量初始化电表基本设置，如设置充值金额、基本免金额、电价、报警金额、是否开启预付费功能等。

分批发放基本电费

批量发送阴性对照设置

批量设置电表恶性负载参数，不同场景不同设置，识别准确率，包括：负控展开、空调模式、电流阈值、功率阈值等。

批量发货时间控制设置

批量设置电表开关时段，实现宿舍作息控制。 支持八个时间段，分为节假日和非节假日。

售电业务

运营商可通过后台为宿舍充值电费，学生也可通过学习卡和学校微信公众号自行充值。

05 产品选择与介绍

单相电子式电能表

功能：

单相电子式电能表（宿舍用电管理终端）主要用于计量单相交流电能。 该端子可接一根火线，并联输出三根火线，分别测量照明、插座、空调回路。 它可以通过预付款来控制。 还可对3条出线进行负荷控制和时间控制校园能耗管理系统，支持近30条跳闸事件记录和存储功能。 管理终端支持485和红外通讯，可方便地实现远程抄表、远程充值、远程控制等功能。

应用：

适用于学生宿舍（公寓）用电管理，实现学校宿舍用电管理的电力商品化、用电化、按需控制。

系列多用户计量箱

功能：

该系列多用户计量箱是电子式智能多用户电度表，设计采用一户一表方案。 具有计量精度高、户间计量互不干扰、集中安装、集中管理等优点。 可同时测量12户三相、36户单相、单/三相电路混合用电量。

应用：

适用于企业、住宅小区、学生公寓、旧楼改造、高层建筑用电管理。

系列多用户电能表

功能：

该系列多用户电能表通过模块组合可实现12路三相或36路单相直联计量或12路三相变压器联结计量、直联与变压器联结混合计量方式，该系列电能表以其精度高、集中安装、集中管理、安装灵活性高、互不干扰等优点深受社区、学校、企业的青睐。 该系列仪表支持预付费用电功能。

应用：

用于小区、学校、企业。

ANET 智能网关

功能：

数据采集​​（支持串口、以太网，只需配置即可兼容各种支持标准电源协议的仪器）；

数据上传（支持上传数据到上海分类分项能耗平台、宁夏电力需求侧平台、江苏电力运维平台、浙江电力运维平台）；

边缘计算（灵活的告警阈值设置、告警信息主动上传、数据合并计算、断点续传、数据加密、4G路由）；

远程管理（远程配置、远程升级、远程监控）。

应用：

泛在电力物联网、用能系统平台、电力需求侧管理平台、第三方云平台、预付费系统、运维系统平台、用电监控平台、综合能源管理平台。

06 应用案例

案例一：扬州大学宿舍预付费电控系统

项目采用宿舍专用仪器+自主研发的ANET-2E8S网关，共计3000点； 它还与学校一卡通相连，我们提供充值接口，让学生可以通过手机自行支付。

案例二：山东枣庄学院

规模：项目实施部署新建18-21号宿舍楼4栋，共接入1进3出电能表457台，16口通信管理机4台。 系统：系统可控制一进三出（插座、照明、风扇）回路，对接入的电表进行定时通断、分合闸控制，实现预付费、恶性负荷控制等功能。 一旦学生接上电饭煲等电阻性负载或快速升温，就会触发跳闸，负控次数累计。