大数据机房能源可视化管理平台建设方案.pptx

1、Page 1Page 2大数据机房的大数据机房的能量分析能量分析12细化大数据机房的细化大数据机房的气流组织气流组织3大数据机房的大数据机房的空调系统优化空调系统优化4大数据机房的大数据机房的节能途径节能途径大数据机房的大数据机房的能源管理系统能源管理系统5Page 31大数据机房大数据机房能量分析能量分析Page 4大数据机房的能耗构成Page 5数据中心发展趋势5l消除异构化系统之间障碍l快速动态部署资源和服务l云计算平台对资源的独立，兼容各类应用平台l计算，存储，网络资源的智能化统一管理l面向业务的资源的定制化部署l虚拟化技术与绿色科技结合，降低能耗l先进、高效、智能的系统散热方案l智能

2、化的环境控制和能效管理系统l虚拟化提高资源利用率，l简化管理维度，节省维护成本l支持异构资源兼容，实现业务的平滑升级基于云计算基于云计算的基础架构的基础架构虚拟化虚拟化智能智能绿色绿色低成本低成本Page 6数据中心发展趋势云数据中心6私有云(企业云)演进混合云与公有云联合互操作性爆炸式发展App1App2App3Private IaaSPrivate PaaS虚拟私有云混合云PaaSSaaSIaaS私有云自助服务策略资源管理扣款能力规划App2App3Private IaaSPrivate PaaSApp1SilodGrid物理的专用的静态的混杂的虚拟的共享服务动态的标准化的应用App1Ap

3、p2App3App1App2App3Private IaaSPrivate PaaS合并标准化公有云PaaSSaaSIaaS公有云的演进ASPISPMSPISVCSP/Telcos数据来源:IDC,2010云计算技术风起云涌势不可挡Page 7云计算服务类型7资源管理应用系统，如客户关系管理系统资源管理应用系统，如客户关系管理系统CRM文档编辑处理，如文档编辑处理，如Google Doc地图服务，如地图服务，如Google Map应用程序定制使用，如应用程序定制使用，如Saleforce应用软件超市应用软件超市 云主机云主机 云存储云存储 云容灾备份云容灾备份 虚拟防火墙虚拟防火墙 弹性计算平

4、台弹性计算平台SaaS软件即服务软件即服务IaaS架构即服务架构即服务应用程序开发应用程序开发/运行平台，如运行平台，如Google App Engine在线数据库服务，如亚马逊在线简单数据库服务在线数据库服务，如亚马逊在线简单数据库服务（Amazon SDB)云操作系统，如云操作系统，如Window AzurePaaS平台即服务平台即服务Page 8云业务发展对企业云基础平台提出更高要求8云数据中心平台企业云业务专业服务定制业务基础业务专业服务云数据中心业务传统数据中心业务云数据中心业务迅速孵化传统与云数据中心业务并存衍生更多的专业服务效率能耗可用性设备业务量催生高计算、存储密度成本与环保推

5、动能耗持续提升设备可用性转换为业务可用性机房设备模块化IT设备从大型机/小型机扩展为X86更低PUE的满足需求的各级别数据中心Page 9网络版客服精灵9为人工客服人员提供实时实时智能智能话术话术提醒，引提醒，引导导和客户意图分析判断客户意图分析判断等服务 实时判断，即时提醒 场景化分析判断客户意图主要作用：保证客户服务质量 自动引导客服人员，人机配合提升效率 自动收集客户反馈信息 挖掘客户用户交互数据的价值客户从多渠道联系客服自由描述需求客服接入系统客服精灵系统NLU TTS全智能能力平台ASRNLU TTS智能客服精灵系统进行语音识别、意图理解、智能话术提醒账号绑定/解绑余额积分查询账户明

6、细查询账单动账提醒智能话术提醒Page 10大数据机房的能耗构成大数据机房的能耗主要分为四块，其构成比例每个机房各不相同。大致上：q服务器及通信设备用电30%q制冷用电45%q供电系统能耗24%q照明和办公用电 1%Page 11能耗标准能耗标准 PUEPUE=IT Equipment powerTotal Facility Power1.53.52,52.03.0Typical Data Center Proper designed Data Center PUE Power Usage EffectivenessPage 12PUE 数据中心能耗评估指标PUE（Power Usage Ef

7、fectiveness）是一个衡量数据中心全年耗能情况的指标。数据中心每年总能耗每年IT设备能耗=机械设备能耗+电气设备能耗每年IT设备能耗PUE=P P U U E E (耗耗 能能 有有 效效 性性)评评 级级效效 率率 0 0.6 6 7 71 1.5 5 t t o o 2 2很很 好好0 0.5 5 t t o o 0 0.6 6 7 72 2 t t o o 2 2.5 5好好0 0.4 4 t t o o 0 0.5 52 2.5 5 t t o o 3 3一一 般般0 0.3 3 3 3 t t o o 0 0.4 4 3 3差差 0 0.3 3 3 3机械设备能耗：u制冷系统

8、（冷水机组，水泵，冷却塔，CRAC空调压缩机）u 风能能耗（CRAC/CRAH 送风风机）u 通风系统（风机盘管，空调箱）u 加湿系统，加热系统（空调箱，精密空调）电气设备能耗：uIT设备PUE计算公式中的坟墓u UPS损耗u 发电机能耗u 灯光能耗 注：Page 132大数据机房大数据机房的节能途径的节能途径Page 14 五大方面实现数据中心节能l大数据机房节能领域主要包括：建筑节能、动力与照明节能、空调与机房热管理节能、能耗监控与智能管理、新技术节能。l在建筑节能部分，应首先保证机房密封状态，其次应规划好需要制冷的空间，从细节着手，为大数据机房的节能减排打下基础。建筑节能动力与照明节能热

9、管理节能智能管理节能新技术节能Page 15机房热管理，减少制冷能耗 l大数据机房中的制冷能耗由空调本身工作效率、机房内部气流组织、设备分布情况、是否存在局部热点、是否合理利用外部冷源等各方面因素综合影响。l提高空调本身的制冷效率 l减小需要制冷的空间l利用外部冷源 l储冷节能 Page 16典型冷水站空调冷热水系统控制原理图空调冷热水系统控制原理图Page 17数据中心节能策略利用精确按需送风细化机柜的气流组织，提高机房制冷效率；采用负荷随动跟踪方式，保证冷量供求平衡，克服空调系统的设备冗余 冷水机组系统分水器集水器旁通调节1变频泵末端空调1末端空调2末端空调N旁通调节阀N调节阀1调节阀2调

10、节阀NPage 18可视化的意义采集获取记录存储分析加工呈现沟通人的感官石碑 骨片竹简 纸张手工计算口述 肢体绘画 文字人工输入信息网络本地的磁带硬盘计算器自动化表格电子图表和文档物联网云机器学习大数据分析可视化交互平台可视化将成为信息化决策链上的关键环节 原始数据碎片 抽象信息具象信息随着技术革新，可获得的信息指数式增长，超出人的认知范围信息过载=无信息利用人的视觉信息带宽，重新掌控信息能力，支持决策真实世界人Page 19可视化提升掌控力信息输入从IOT到监控工具的各类自动化感知技术信息处理集中化、同构化、关联化、分析与洞察信息输出将抽象的数据转化与人类认知一致的可视化形式传感器IT监控系

11、统Syslog网络爬虫与舆情大数据治理大数据分析分析预测引擎地理信息系统三维虚拟仿真拓扑图数据图表异构的机器语言人无法直接利用面向系统同构的海量信息人难以处理面向工程师同构的可视化语言人容易认知面向管理者可视化加工基础监控能力InputProcessVisualizePage 20EVM VirtualViz 仿真可视化系统打造的数据中心基础环境可视化管理系统，以资产管理为核心，整合动环监控、安防监控、IT系统监控等数据，提供直观高效的3D仿真展示功能，实现数据中心运行状态集中可视化展现。掌控您的实力Page 21搭建虚拟数据中心搭建数据中心的静态模型从“异构抽象”到“统一可视”仿真模型场景模

12、型设备模型信息模型配置信息关联信息+资产ID规格所属部门负责人维保期限系统属性拓扑关系业务分组厂家Virtual DatacenterVirtual Datacenter建筑图纸资产清单配置维护资料Page 22基于VDC实现集中可视化管理资产可视化配线可视化动力环境可视化安防可视化IT系统可视化统计分析报表巡检可视化管理数据中心的动态信息从“离散孤立”到“集中关联”Virtual DatacenterVirtual Datacenter智能物联网系统CMDB各专业监控工具Page 23整体架构仿真模型信息模型VDC页面功能-Java框架三维功能-Unity3D引擎资产可视化配线可视化动环可视

13、化安防可视化IT系统可视化巡检可视化统计报表展示管理数据维护系统管理功能模块桌面端：IE/Chrome/Firefox+移动端（可扩展）用户01用户02用户03用户04用户访问模型库/图形库MySQL/Oracle数据库人工导入接口系统对接接口台账/清单其他软件与系统批量上传数据对接三维制作工具二维制作工具导入数据素材导入Page 24三维可视化组件特点自由浏览+直觉化交互真正的全三维仿真场景，提供自由的镜头变化功能；全鼠标控制，通过直观的交互操作高效获取运维管理信息。信息项可配置通过信息项配置清单自由组合、变换三维中集中展示的重点摘要信息。数据驱动展现通过后台数据驱动前端三维展现；资产布置信

14、息变化，三维模型位置自动更新，相关的信息展示功能自动适应变更，极大降低仿真场景的维护成本。Page 253细化大数据机房细化大数据机房的气流组织的气流组织Page 26机房气流组织利用冷热通道设计，优化机房冷却效果。根据数据中心研究机构正常运行时间学会（UPTIMEINSTITUTE）研究发现，由于“气流损失”，也就是“旁路气流”导致数据中心冷却的冷空气有60%都被浪费了。结果是低效的气流管理导致我们在能源方面花了许多冤枉钱。Page 274大数据机房大数据机房空调系统优化空调系统优化Page 28变风量空调系统控制网络示意图q每个变风量的VAV箱根据机柜内的发热量确定送风量；q变风量空调机组

15、则根据所有VAV箱项所需的总风量通过变频器调节空调机组的风机转速以控制冷量的供求平衡。q冷水调节阀则根据所需送风温度调节阀门开度控制冷冻水流量。Page 29制冷能源站的节能途径 q使空调系统的效率（COP值）始终保持最大值。q 采用负荷随动跟踪节能控制技术q超前预测控制q低负荷（单台制冷机组工作时）：冷冻水出水温度重新设定 冷冻水一次泵变流量 冷却水泵变流量 冷却塔风机调节 Page 30冷水机组台数控制-部分负荷的运行时间频率 某建筑物的空调负荷实测数据负荷率%102030405060708090100负荷时间频数0.2070.2250.1960.1580.0960.0610.0380.0

16、150.0030.001运行时间/H59664956545427717610843102负荷时间频数%20.722.519.615.89.66.13.81.50.30.1Page 31超前预测控制超前预测控制利用超前预测控制技术，克服冷能量输送过程的时间惯性 控制系统可根据环境因素每天开机前，自动选择最合适的模式类型进行不断地迭代学习，让系统自动寻找最佳的冷冻水温度设定点，克服时间滞后的影响，使整个系统的控制逐步逼近最佳控制。Page 32空调水系统原理图及控制策略空调水系统原理图及控制策略冷水机组系统分水器集水器旁通调节1变频泵末端空调1末端空调2末端空调N旁通调节阀N调节阀1调节阀2调节阀

17、N 提高空调末端设备的温度控制精度和系统响应速度。保证冷量供求平衡，克服空调系统的设备冗余 利用超前预测控制技术，克服冷能量输送过程的时间惯性 Page 335大数据机房大数据机房的能源管理系统的能源管理系统Page 34了解能源使用现状 实时掌握能耗情况，建立能源消耗看板 监视关键设备运行状况，确保能源供应安全可靠 计算分析工艺流程的能耗水平和能源使用效率 实现能耗成本分摊，提供能源消费账单能源管理系统原理了解现状建立目标采取行动1234测量和验证 建立节能降耗目标 能源消耗对比；能源降耗实绩(KPI)完成情况 采取节能降耗行动 找出能源的不合理消耗，发现节能机会 进行能源降耗设备/工艺改造

18、 管理流程变化 检验节能措施的实际效果 节能量计算 节能量验证Page 35能源管理的价值无数据-粗放式的能源管理 只有总的能耗数据（月账单、年账单）对设施的能耗数据不了解 缺乏有效的能源管理机制有数据但缺乏数据管理和分析-基本能源管理有安排员工进行人工抄表，并对抄表数据进行汇总、制表有简单的抄表和电力监测系统缺乏对海量数据进行统计、整理和分析能源管理系统建立高效的能源管理体系对能耗数据进行分析和整理对能源用量、能耗成本进行分摊 生成各种关键能耗指标（EnPI)根据系统的分析数据进行需求侧管理 利用能源管理系统发现浪费利用能源管理系统进行绩效考核Page 36能源管理的典型实施流程2 将能源成

19、本分配到将能源成本分配到 各成本中心各成本中心 各生产单元的各生产单元的 能源成本能源成本 各生产单元的各生产单元的 能源使用能源使用能源消耗和成本透明化能源消耗和成本透明化单元的成本细分单元的成本细分过程优化过程优化运营优化运营优化1 设置测量点设置测量点 概述能源流概述能源流 识别潜在节能点识别潜在节能点 自动报表生成自动报表生成 文档文档3 4+能源管理能源管理 实施示例实施示例连续实施过程连续实施过程+自动负荷管理自动负荷管理 识别配电储量识别配电储量 与过程控制系统与过程控制系统 交换数据交换数据 优化能源采购优化能源采购 优化能源消耗优化能源消耗阶段阶段 1阶段阶段 2阶段阶段 3

20、阶段阶段 4 能源生产能源生产能源加工转换能源加工转换能源消费能源消费能源效率能源效率能源经济效益能源经济效益能源动态分析能源动态分析节能分析节能分析环境影响评价环境影响评价能源定额能源定额汇总汇总/对比对比规划与预测规划与预测报告生成报告生成Page 37能耗监控与智能管理 q在机房中布智能能耗管理设备，监控、记录和分析能耗情况的变化，一方面可以衡量所使用节能手段的效果，另一方面也可考察电信设备和机房基础设施的能耗情况。q 综合控制中心：综合控制中心可全天候集中监控IT设备、机房环境和建筑设施，实现系统虚拟化和快速故障响应。Page 38生产相关的KPI（关键绩效指标）计算为企业寻求潜在节能

21、机会 基于能源的关键绩效指标及可视化界面基于能源的关键绩效指标及可视化界面Page 39电源综合节能方案在设计高效率的电源设备及供电系统解决方案中主要采用如下节能措施。一、选用高效的电源设备，及对电源设备实行智能化节能管理；二、优化设计供电系统，减少中间环节，合理布置电源设备，减少能源输送中的损失；三、提升供电系统的核心指标（效率、功率因素、谐波等），减少对电网周边设备及环境的污染；四、扩大太阳能、风能等绿色资源在通信领域的应用。采用节能型照明灯具，对其控制系统做到精细化、智能化。Page 40 空调综合节能方案在空调系统节能综合方案主要采用如下节能措施。一、提高空调的制冷效率，选购适合的空调

22、（水冷风冷，上下送风），或对空调主要部件（压缩机、蒸发器、冷凝器等）采用智能化控制或规范化维护；二、根据气候环境，采用新风、热交换等自然冷源；三、机房温度的合理设定。机房及设备的合理布局（冷热通道、送风方式、隔断、有源无源设备分开摆放等），机柜的合理设计，使气流组织通畅；四、采用保温性能好的节能材料对机房进行隔热保温改造。Page 41数据中心建设案例山东某某某数据中心建设Page 42山东某某某数据中心布局分区房间编号房间编号功能分区功能分区备备 注注面积面积机房区机房区I-01中心机房一放置网络机柜、服务器机柜335I-08中心机房二放置网络机柜、服务器机柜78辅助区辅助区I-02运营接入

23、机房放置运营商使用机柜20支持区支持区P-03配电间放置配电柜78P-04UPS电池间放置UPS设备，蓄电池设备P-05UPS配电间放置UPS设备，配电柜F-06钢瓶间放置气体灭火钢瓶36其他其他C-07走廊用于人员及设备进出入73数据中心主要由机房区、辅助区、支持区组成。Page 43山东某某某机柜系统及空调系统设计大数据机房机柜数量146台，含网络机柜和服务器机柜。n 机柜系统分布式布线n 空调系统冷热通道精密空调采用11+6工作方式，6台备用，保证机房恒温Page 44山东某某某数据中心用电量分析类别类别楼层楼层名称名称中心机房中心机房总数量总数量单台功率（单台功率（KWKW）总功率总功

24、率(KW)(KW)备注备注机柜机柜-1F服务器机柜1221223366-1F网络机柜2236-1F进线机柜+运营2236-1F强电精密列头机柜2020360小计小计146146438空调空调-1F精密空调机组精密空调区域11345-1F后备精密空调机组精密空调区域6120小计小计17345用电统计只统计运行中的空调其他其他-1F照明照明1项13-1F插座插座1项13-1F新风新风1项7.5-1F其他其他1项9小计小计42.5总计总计825.5Page 45山东某某某数据中心整体规划级PUE优化机柜数量：146个（包含服务器机柜）服务器数量：122台精密空调数：17台（其中6备用）能源管理系统设备机柜总体用电量：825.5KWIT总用电量：438KWPUE=1.88设计标准：Tier3机房面积：483平方米Page 46