能耗監控係統在數據中心的研究與應用

簡婷

开云体育手机下载教程 上海嘉定 201801

1 能耗和諧波監測需求分析

   信息時代的到來，大數據中心的能耗管理包括機房環境監測和能耗設備的監測，通過實時采集掌握能耗狀態，從(cong) 而實現能耗管理的優(you) 化。由於(yu) 諧波具有不確定性和隨機性，要針對諧波這些特性研究出能夠對諧波實時追蹤和特性識別的方法，目前，在電力係統中穩態諧波檢測中大多采用FFT及其改進算法。

   針對上述存在的問題，基於(yu) ZigBee設計了數據中心智慧能耗和諧波監測節點。對用電設備所產(chan) 生的能耗進行監測，實現電流、電壓測量和異常報警，針對電能質量監測與(yu) 管理平台中十分重要的諧波問題，進行了諧波檢測、諧波能耗的計算，進而為(wei) 降低功耗、提高用電效率提供參數依據。

2 監測節點係統架構設計

  數據中心無線功耗與(yu) 諧波監測節點，數據采用ZigBee網絡模塊進行信號傳(chuan) 輸。基於(yu) ZigBee技術的多參數監測係統能夠在短時間內(nei) 實現大數據監測，確保得到完整的數據，並且具有布點靈活、安裝方便等特點。

  監測節點電路（如圖1所示）主要由數據監測模塊和ZigBee網絡模塊組成，前者通過電壓、電流互感器實現信號的檢測；後者完成信號的無線傳(chuan) 輸，接收遠程數據配置控製命令，同時將測量數據進行無線數據傳(chuan) 輸到控製中心用電設備所產(chan) 生的能耗進行監測。數據監測模塊將數字信息傳(chuan) 輸給單片機處理，單片機進行能耗計算和諧波電流分析，監測結果經由LCD供現場數據監控。

圖1監測節點結構圖

3 係統軟件設計

3.1ZigBee節點

   ZigBee節點具有無線接受和發送能力，應用程序隻需配置好協議棧注冊(ce) 應用端口，添加操作係統任務，準備好協議棧數據，就可以通過協議棧發送數據，接收方通過消息處理函數接收來自發送方的數據。係統上位機軟件采用C#編寫(xie) ，主要實現對電數據參數的實時監測、處理，顯示數據中心係統能耗狀態的實時信息。監測節點主程序流程詳見圖4

圖4監測節點主程序流程圖

3.2諧波分析

  電流互感器將大信號轉化為(wei) 小信號傳(chuan) 輸進單片機中，單片機每38us采集三個(ge) 周期的電壓波形，將其轉化成AD信號共有768個(ge) 點，然後對這些諧波數據進行分析，先分析其*大值的大小，其值的大小是在0-4096當中；接這對其位置進行分析，一個(ge) 周期為(wei) 256個(ge) 點，所以*大值的位置是在0-768之間。

4 硬件及測試結果分析

實驗將在線監測節點依次接入ZigBee無線傳(chuan) 感器網絡，測試選擇透傳(chuan) 模式，兩(liang) 個(ge) 節點之間的傳(chuan) 輸距離在60～100m，且可根據覆蓋麵積增加協調器的數量，實現對監測區域的*麵覆蓋。監測節點可實現對設備能耗以及溫度的準確測量和可靠性傳(chuan) 輸；FFT諧波算法合理、軟件功能完善。

5 安科瑞能耗統計分析（能源管理）解決(jue) 方案

5.1概述

   建立*效的能耗監測管理係統，對建築各類耗能設備能耗數據進行實時測量，對采集數據進行統計和分析。能夠合理的確定各區域建築能耗經濟指標及績效考核指標，發現能源使用規律和能源浪費情況，提高人員主動節能的意識。

①搭建數據中心智慧能源管理係統的基本框架，對各個(ge) 用能環節進行實時監測；

②排碳數據化：通過係統可實現建築單位內(nei) 人均能耗分析（包括水、電、能量），實現低碳辦公數據化；

③區域能效比：實現建築單位內(nei) 區域能耗對比，方便能耗考核；

④同期能效比：實現同年、同期、同一區域能耗對比，方便節能數據分析；

⑤能耗評估管理：按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導值進行分析單位麵積能耗和人均能耗指標；

⑥能耗競爭(zheng) 排名：各個(ge) 功能區能耗對比，實現能耗排名，增強工作人員的節能意識；

⑦對能耗的使用數據進行綜合的分析、統計、打印和查詢等功能，並根據能耗監測管理係統的需要可選擇不同樣式報表的打印。為(wei) 能耗運營管理部門提供可靠的依據；

⑧能耗數據采集，隨時查詢，並根據采集數據進行統計分析，監測異常能源用量，對能源智能儀(yi) 表故障進行報警，提高係統信息化、自動化水平。

5.2平台部署硬件選型

作者介紹

簡婷，开云体育手机下载教程，主要研究方向為(wei) 能耗統計分析（能源管理）解決(jue) 方案。