通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究报告

成果上报申请书 成果名称 通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究报告 成果申报单位 广东省公司 成果承担部门 /分公司 广州分公司网络维护中心 项目负责人姓名 项目负责人联系电话 和Email 成果专业类别* 通信电源 所属专业部门* 动力专业－网络维护中心 成果研究类别* 相关网络解决方案 省内评审结果* 通过 关键词索引（3～5个） 中央空调系统，能耗监测，节能 应用投资 万元（指别的省引入应用大致需要的投资金额） 产品版权归属单位 中国移动通信集团广东有限公司 对企业现有标准规范的符合度：（按填写说明5） 无 如果该成果来源于研发项目，请填写研发项目的年度、名称和类型（类型包括：集团重点研发项目、集团联合研发项目、省公司重点研发项目、其他研发项目），可填写多个： 成果简介：简要描述成果目的和意义，解决的问题，取得的社会和经济效益。 随着通信技术的高速发展、数据的高度集中，通信机房的建设也就成为信息基础领域建设不可缺少的一环。通信机房内设备散热量大且高度集中,机房内部设备全年不间断高负荷运行，从而导致了通信机房高额的能源消耗，而其中通信机房空调能耗约占机房总能耗的50％以上。因此，在当前大力提倡节能建设前提下，对通信机房的能源监测以及空调节能分析，也就显得尤为重要。 本系统利用当代微机技术、数字通讯技术与仪表计量技术完美结合，集计量、数据采集、处理以及能耗分析于一体，对通信机房能源使用状况进行有效控制的智能管理系统。首先，系统实时监测通信机房内各主要用能设备的能耗参数，以及机房内实时环境参数，把能源使用时间、机房环境变化和能源使用量等清晰展示在用户面前，能很好的提高管理部门工作效率，同时通过对各种数据的分析能使管理者及时发现能源使用过程中的问题，采取具有针对性的解决方案和改进措施，实现对通信机房的可持续节能改进。其次，建立能源管理测试平台和评估体系，掌握通信机房真实准确、有效和权威的能耗数据，检验各种节能措施的效率，客观评价通信机房能耗水平，以指导新建机房的建设。 省内试运行效果：描述成果引入后在本省试运行方案、取得的效果、推广价值和建议等。 本项目开发的系统现已在中国移动通信集团广东有限公司广州公司投入使用，其人机界面设计合理，整体效果良好。该系统为广东移动首次应用，适用于通信枢纽楼中央空调能耗分析系统和预警工作，可推广至全省通信枢纽楼使用及分配工作中。 文章主体（3000字以上，可附在表格后）：根据成果研究类别，主体内容的要求有差异，具体要求见表格后的“填写说明6”。 通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究报告 版本 拟制 日期 审核 日期 批准 日期 声 明 本文档所有权和解释权归广东盈嘉科技发展有限公司与中国移动通信集团广东有限公司共有，未经书面许可，不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CMGD & WinCom(合作公司英文名) and can be neither reproduced nor disclosed to a third party without a written authorization. 修订历史记录 版本 日期 AMD 修订者 说明 1.0 2010-11-11 A （A-添加，M-修改，D-删除） 目 录 1 项目背景 3 2 项目组成员 4 3 合作伙伴 5 4 项目周期 6 5 领导评价 7 6 技术方案/业务方案 9 6.1 系统概述 9 6.2 系统架构 9 6.3 机房冷热负荷分析及空调设计状况 11 6.4 机房温度、气流组织分析与CFD模拟 15 6.5 温度场测评模型及分析 24 6.6 能源管理体系测评和分析 25 6.7结论 28 7 关键技术/业务创新 29 8 测试报告 30 8.1 通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究主界面 30 8.2 机房温度分布图测评及分析 30 9 使用报告 32 10 项目推广及发展建议 33 11 试运行报告 34 11.1 数据采集存储模块 34 11.2 中央空调能耗及运行情况监控 34 11.3 机房温度分布图 34 11.4 数据查询及导出 34 11.5 系统数据源配置 35 11.6 系统管理模块 35 11.7 系统管理模块 35 1 项目背景 据世界能源署能源效率与技术办公室公布的数据，中国基本能源消费已占世界总消费量的1/10，仅次于美国居世界第二位。在未来的20年内，中国的能源需求增长将占世界基本能源需求总增长的23%。为了缓解能源供需矛盾，保持社会经济的持续、快速、健康发展，我国国民经济和社会发展“十一五”规划提出了在此期间单位GDP能耗降低20%的要求。 随着通信技术的高速发展、数据的高度集中，通信机房的建设也就成为信息基础领域建设不可缺少的一环。通信机房内设备散热量大且高度集中,机房内部设备全年不间断高负荷运行，从而导致了通信机房高额的能源消耗，而其中通信机房空调能耗约占机房总能耗的50％以上。因此，在当前大力提倡节能建设前提下，对通信机房的能源监测以及空调节能分析，也就显得尤为重要。 本系统利用当代微机技术、数字通讯技术与仪表计量技术完美结合，集计量、数据采集、处理以及能耗分析于一体，对通信机房能源使用状况进行有效控制的智能管理系统。首先，系统实时监测通信机房内各主要用能设备的能耗参数，以及机房内实时环境参数，把能源使用时间、机房环境变化和能源使用量等清晰展示在用户面前，能很好的提高管理部门工作效率，同时通过对各种数据的分析能使管理者及时发现能源使用过程中的问题，采取具有针对性的解决方案和改进措施，实现对通信机房的可持续节能改进。其次，建立能源管理测试平台和评估体系，掌握通信机房真实准确、有效和权威的能耗数据，检验各种节能措施的效率，客观评价通信机房能耗水平，以指导新建机房的建设。 2 项目组成员 姓名 职务 备注 罗学维 网维中心副总经理 吴梓斌 网维中心动力室经理 刘文飞 网维中心动力室项目负责人 　 3 合作伙伴 参与本项目合作的公司为广东盈嘉科技发展有限公司。 广东盈嘉科技发展有限公司成立于广州科技园，注册资金1000万，是一家提供通信信息技术和工程服务，被政府认证的高新技术企业。公司与北京和广东高等院校的国家级重点实验室建立了合作伙伴关系，专业从事动力环境监控、网络视频及网络通信新产品的研发、生产与经营，承接计算机网络、动力监控与视频监控的系统集成工程及监控设备技术设计等业务。 公司自主研发的“动力环境集中监控系统”早在1994年就已通过原邮电部部级鉴定，至今已发展到第四代。JZ系列产品自1998年开始应用在广东移动12个地市分公司的交换机房动力环境监控，作为交换局动力设备维护、机房管理的重要手段；用于基站动力环境集中监控的WINCOM系列系统于2003年开始在河南联通全省基站应用，取得良好的社会经济效益；监控系统软件于2002年2月参加中国移通信集团在北京组织的“机房动力环境监控系统”B接口测试，成为在全国范围内首批测试合格的15家企业之一。 广东盈嘉科技发展有限公司于2006年10月份参加广东移动基站信息化系统试点工程和测试。基站信息化项目经过三个阶段九个月有目的、有计划的测试,，于2007年7月5日圆满完成。三个阶段的测试数据表明：广东盈嘉科技发展有限公司动力环境监控系统的各项指标均满足技术规范要求，在系统整体性、先进性、兼容性等指标上优于其他厂家。 项目组成员： 项目负责人 学士学位，计算机科学与技术专业毕业。高级系统架构师 项目实施成员 学士学位，信息与计算科学专业毕业，2003年10月获得国家《高级程序员（计算机水平）证书》，曾参与多个监控系统项目开发。 学士学位，计算机科学与技术专业毕业 项目支持人员 本科，学士学位。毕业于中山大学物理系半导体传感与微电子专业；计算机系统集成高级项目经理认证；思科CCNA、CCNP认证；软件系统架构设计师认证。 现任职广东盈嘉科技发展有限公司技术总监。 4 项目周期 项目时间跨度 2010-10-1~2010-12-30 编号 关键事件 起始时间 结束时间 备注说明 1 向甲方提交研究开发计划 2010-10-1 2010-10-5 2 项目开始 2010-10-1 2010-11-29 3 初验 2010-11-10 4 终验 2010-11-29 5 系统投入使用 2010-11-29 5 领导评价 “通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究”可以提供空调设备的实时运行信息、实时准确的通过采集数据计算容量占用等情况、进行预警和数据查询、加电预警、容量突变短信通知等智能化功能。该系统还可向规划部门提供准确实时的机楼基础动力支撑数据、向工程部门提供准确的电源容量使用信息等。该系统是是针对传统动力容量预警分析方式的一次巨大革新。广州移动网络维护中心动力系统维护室开发的通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究是全国通信行业中首先研究并实施应用的，国内尚无此先例。 评价人签名： 日 期： “通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究”对动力环境监控系统的数据进行二次挖掘。通过动力监控系统接口取出电源系统/高低压配电/空调等有关设备信息和基础数据，然后根据电源、电池组、负载三者之间在实际应用中的逻辑关系，通过程序化的数学计算，在组态软件界面上直观显示出动力设备的实时容量、额定容量、当前负载、当前负载占额定容量百分比、系统可扩容富余容量等；在电源系统实时负载达到系统输出容量警戒值时发出预警；实时显示电池组容量，计算当前负载下电池组能支撑的后备时间。在电源系统关闭情况下，根据蓄电池组能支撑的后备时间，分阶段发出告警提示，防止电池组深度放电和通信网络供电中断。保障通信网供电的可靠性和稳定性。 评价人签名： 日 期： “通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究”采集和存储了大量的数据，大量数据的背后隐藏着很多具有决策意义的有价值的信息。“通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究”通过对动力环境监控系统的数据挖掘，从海量数据里提取出用户最需要的数据，对数据进行深层次的统计分析，给用户的日常工作提供理论依据。特别是向规划部门提供了准确实时的机楼基础动力支撑数据、向工程部门提供了准确的机房冷量信息等。为相关部门提供了一个统一的支撑平台。 评价人签名： 日 期： “通信机房中央空调系统能耗监测及最优化节能方案研究”通过机房热源和机房风柜供冷量的平衡考虑，创新性的改进了负荷系数法，通过试验和实际试点运行考证，改进负荷系数法在计算机房冷量中准确、简单，在工程中广泛的应用价值，广州移动分公司是目前通信行业中首先进行此类研究和应用的。由于计算方法和建模的复杂性，加之硬件条件的限制，机房冷量的计算精度很难准确把握，因此机房冷量预警是整个系统中最为复杂和困难的部分之一。参照实际应用中的经验积累对算法进行改进，本系统很好的解决了这一难题。 评价人签名： 日 期：