随着虚拟化技术的日益成熟，云计算、大数据业务的发展，互联网客户需求的增加，以及政府在政策上的引导，中国数据中心又迎来了一次大发展。预计到2016年，中国IDC市场规模将会达到548.3亿元，增速将会重新升上30%以上。在这样的大环境下，数据中心机房的建设和改造也如火如荼地进行中。在数据中心规模高速扩张的同时，服务器的处理能力越来越强，数据存储设备的容量越来越大，设备的集成度越来越高，发热量越加集中，对空调制冷能力的要求越来越高，数据中心机房电能消耗也越来越大。因此，精准地控制空调运行状态，更好地控制机房温度，并实现数据中心的节能降耗成为数据中心建设和维护过程中不可忽视的重要问题。
在典型的数据中心能耗中，空调系统是数据中心机房能耗的第二大户，由它所产生的能耗约占数据中心机房所需总能耗的37%左右。然而，实际上中国很多数据中心的空调能耗比值都远超过这个数值，有的甚至高达60%以上。因此，节能降耗从空调系统着手，既有较大的节能空间又有充分的迫切性。
针对上述数据中心温度监控中存在的问题，并响应国家节能减排的号召，上海光维通信技术股份有限公司研发了一种基于分布式光纤测温技术和改良型CFD算法的数据中心能耗管理系统。该系统可实时采集数据中心的温度、湿度、风速等信息，图形化再现数据中心动力线路的温度场分布、机房环境和机柜微环境的温度场分布、机房环境的风速分布，联动空调控制系统、风机控制系统和报警系统，实现数据中心局部过热点的精确定位与快速降温，实现空调系统的精准调控与节能降耗，为您打造安全节能的数据中心。
本系统的整体构架采用分布式三层模块化结构：传感采集层、数据传输层和管理操作层。
传感采集层
传感采集层主要指可用于监测数据中心线路温度、数据中心环境温度、以及机柜微环境温度的光纤测温系统，用于监测机房环境适度的高精度电容式湿度传感器、用于监测机房中风速的新型热膜风速传感器和数据采集仪等数据采集设备。在温度数据的采集上，本系统利用分布式光纤测温技术实现了完善的从机房级到机柜级的环境温度监测，更精准地显示机房各处温度，这有利于空调温度、湿度、风速更加合理的设置，使空调制冷系统的制冷更有针对性，在提高制冷效率的同时，降低能耗。而且，分布式光纤测温系统同样可用于数据中心动力线路温度的监测，让用电更加安全可靠。
光纤测温系统是光维通信技术股份有限公司拥有自主知识产权的核心产品，与传统电子温度传感器相比，其具有明显的优势：分布式连续测量，能实时监测光纤所及之处的温度，可精确定位局部热点的位置；不受电磁干扰，稳定性好；体积小，可安装到缝隙、小孔等，不占用空间；只要光纤不受外力破坏，可做到免维护。以下是光纤测温系统的主要技术指标：
— 测量距离：2 km/4 km/6 km/8 km/10 km以上
— 通 道 数：1通道/2通道/4通道(可定制，最多16通道)
— 测温范围：常规-20～+120 °C，具体取决于选择的感温光缆
— 响应时间：5 sec/
— 空间分辨率：1 m
— 温度分辨率：0.1 °C
— 温度精度：±1 °C
— 定位精度：±1 m
另外，本系统具有良好的扩展性，可根据用户需求进行扩容，如添加气体监测模块、粉尘监测模块等，即可实现对数据中心环境全方位多层次的实时监测。
数据传输层
数据传输层主要指将现场采集层的数据通过数据转换，经由TCP/IP及网络设备上传给管理操作层。它主要包括通讯转换模块、协议转换服务器、网络交换设备等网络介质。
管理操作层
管理操作层是整个数据中心能耗管理系统的核心，通过对数据传输层上传的数据进行处理，依据科学的控制策略做出判断，并对空调系统和风机系统进行精准操控，使其协作一致，进而达到更好的环境控制和节能降耗的目的。
为方便用户的操作管理，本系统采用专门的操作软件，其具有如下功能特点：
— 采用B/S架构，所有功能通过IE等浏览器呈现，不需要安装客户端软件，具有远程调测、配置功能；
— 具有实时三维显示温度场，平面显示温度场、湿度场和风速场的功能；
— 具有告警及告警记录跟踪功能；
— 具备数据查询和历史曲线实时显示及保存功能；
— 具有空调状态查询功能；
— 具有联动空调控制系统和风扇系统，及时降低局部温度过热，实时精准调控空调系统运行状态的功能；
— 采用模块化、开放性软件构架，功能模块化扩展方便。
上述的光维数据中心能耗管理系统可广泛应用于电信、银行、税务、保险、电力、教育科研、交通、石化、政府机关、医药、烟草、工厂、小区等行业的IDC数据中心和监控机房。光维公司基于该系统的先进性申请的多项专利获得了授权，具有完全知识产权。本系统在国内获得了多个成功的应用案例，包括国内某一线运营商上海公司IDC重点机房空调群控系统，国内某高校网络中心IDC机房……。应用实践证明：本系统可更好地监控机房环境温度，解决机房局部热点问题；本系统可使空调系统处于最佳节能状态，实现节能减排；本系统具有良好的扩展性，满足后续信息化按需扩容的要求；系统优化了机房的可维护性及可管理性；整体系统运行稳定，可靠性强；系统施工安装简单，改造过程不影响数据中心正常运行，工期短。
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