菲尼克斯：数据中心的能耗监控

如今，节能越来越受到人们的重视，尤其是数据中心的节能。然而，为了确定数据中心的节能潜力，我们需要采集并分析较长时间范围内的能耗数据。针对这一需求，RZ-Products GmbH，德国DC-Datacenter Group集团旗下的一家公司，开发出了一种名为MonIToring-Energy.sys的能耗监控解决方案，该方案采用了菲尼克斯电气（Phoenix Contact）生产的紧凑型PLC。

RZ-Products是一家位于德国韦斯特瓦地区Betzdorf的公司，专注于开发并提供警卫室及户外数据中心的解决方案，用于保护IT基础设施。如今，数据中心的规划涵盖了数据中心的所有设备及其不同的系统，如结构和安全工程、电力供应系统和空调系统等，同时还包括可持续节能系统。由于空调系统是为运营商挖掘最大节能潜力的领域之一，因此方案提供商能够通过空调系统的节能设计让自己在众多竞争对手中脱颖而出。数据中心作为现代企业的中枢，容纳有各种复杂的系统，因而对更强的计算能力和更大的存储容量的需求在日益增加，同时对电能的需求也在增长。政策制定者们也深刻意识到了这一事实，因此现在欧盟在制定有关二氧化碳排放的法规时，也将数据中心运维商纳入了考量的范围。例如，于2010年10月25日实施的欧盟能源效率指令（2012/27/EU）便要求成员国采取有力的措施来减少能源的消耗。      

有功功率和无功功率相关信息

鉴于这些新法规，行业领先的方案提供商RZ-Products GmbH开始专注于数据中心的节能运行。降低能耗的第一步是记录运行数据和能源数据。一切增加能效及成本效率的行为均始于使数据透明化，这要求以有效的测量数据作为能量度量的依据。通过安装传感系统可解决数据记录的问题。菲尼克斯电气的EMpro电能计量仪表被安装在每一个需要测量的位置，提供当前的有功功率和无功功率的相关信息。

通过采取多种措施，如优化空气传导，可极大提高机架冷却系统的效率同时减小热短路的风险。通过有针对性地将这些运行条件可视化，系统可以在最佳功率点下运行，确保高水平的能效及可靠性。RZ-Products团队花费了大量的时间去寻找记录和处理测量数据的最佳方法。他们首先想到的方案是采用带单个电路板的部件。然而，这种方案在创建不同的数据中心时缺乏灵活性。数据中心通常都有一个模块化结构，即它们设有带两个机架的小房间，然而大规模的数据中心必须容纳几百个服务器机架。因此，数据记录解决方案必须足够灵活，可适用于不同规模的数据中心及数据中心的扩展。  

通过标准信号、不同的协议、以太网或无线网络通信

为满足上述需求，测量数据是通过使用工业控制器进行存储和处理的。菲尼克斯电气的ILC 150 GSM/GPRS Inline可编程控制器不仅可以通过模块化方式进行扩展，还能简便地集成到现存的IT网络中。该控制器是连接传感器系统和存储能量数据的数据库的纽带，存储在数据中心的能量数据可做后续分析用。EMpro电能计量仪表通过RS485D接口和Modbus/RTU协议将记录的数据发送至PLC。一旦抵达控制器，数据便由与该控制器连接的RS485模块输出，然后经ILC 150 GSM/GPRS Inline可编程控制器进行处理，并以可读格式存储到通过以太网接口与该控制器连接的数据库中。菲尼克斯电气为其生产的所有控制器提供函数库用以增强其功能，其中便有使控制器直接与MySQL或MSSQL数据库连接的函数库。

此外，此款PLC还带有模拟输入模块，用于从空调系统的进出口记录温度数据。RZ-Products希望整个传感器系统能以一个统一的、行业标准的格式进行连接，为此，他们选用了4…20 mA标准，使得数据捕获能最大限度地进行模块化扩展，而无需每次都要对传感器的连接进行修改。另外，ILC 150 GSM/GPRS控制器还带有内置GSM/GPRS解调器，含冗余通信接口，是一个非常不错的选择。如果通过数据中心以太网接口进行的数据连接断开了，系统会通过手机提醒运维人员。  

通过德国蓝色天使认证

仅采集数据是不够的。最终，我们需要对数据进行分析，并计算出能量度量。因此RZ-Products公司的MonIToring-Energy.sys解决方案中含有为每个用户定制的服务。其中的一个基础服务是：对在数据中心运行过程中采集的数据进行再处理，以便操作人员通过在线平台随时查看这些数据，然后分析每个系统及部件的运行状态并基于这些信息确定是否需要采取额外措施来满足能量效率的要求。在此基础服务上，随后的服务包还为用户提供应对故障和告警情况的指示。高级服务包还包括更多精细的服务，以完成对测量数据的全面分析及其他活动，如向数据中心操作人员显示需要对何处的服务器资源进行巩固加强，以优化设备利用率。  

有了这一全面的服务包，RZ-Products公司不仅能够满足客户的各种要求，还能使得产品更加符合节能减排的法定标准。该公司还提供合格的房中房技术，为客户提供完整而全面的服务器机房设计方案，确保实施所有必要的节能措施。此外，具有环保意识的公司可因高能效的数据中心获得“蓝色天使”环境证书。MonIToring-Energy.sys解决方案帮助数据中心运营商获得该资格证书或换发新证书，其能量度量是获取证书的坚实基础。

结论

“我们所开发的整套解决方案使用的是菲尼克斯电气生产的柔性化的组件和系统，”RZ-Products GmbH高级顾问Frank Neubauer说道：“除了冗余电源的设备外，我们的解放方案还包括继电器、插头和由菲尼克斯自动化专家设计的控制器。另外还有我们用于记录有功功率和无功功率的EMpro电能计量仪表。”DC-Datacenter Group集团CEO Wolfgang Mühlböck总结道：“由于这一创新的、高成本效率的产品，我们的客户可享有定制化的解决方案，用于分析和评估他们的数据中心。此外，我们通过分析所获取的数据，确定可提升的潜力，并实现这些提升。”  

强大通信能力的控制器

菲尼克斯电气的ILC 150 GSM/GPRS控制器是基于“IT-powered Automation”的设计概念。和其他菲尼克斯的控制器一样，它至少具有一个集成的以太网接口。由于该款控制器还支持其他的协议和服务，如Modbus、HTTP（超文本传输协议）和FTP（文件传输协议），以及可通过函数库进行加强的功能，如SQL（结构化查询语言）、DNS（域名系统）、SNTP（简单网络时间协议）和SMTP（简单邮件传输协议），它几乎可以与当今IT环境中所用的每一个部件行进通信。内置无线调制解调器是ILC 150 GSM/GPRS紧凑型控制器和ILC 151 GSM/GPRS紧凑型控制器的一大亮点，用户可在移动数据网络中使用上述所有功能。