基于智能控制系統(tǒng)的昆明供電局綠色機(jī)房建設(shè)

胡之榮++顏麗淵++張倩

摘 要

伴隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，信息機(jī)房作為電力企業(yè)信息化應(yīng)有的核心也取得了廣泛的運(yùn)用，成為推動(dòng)企業(yè)信息化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。時(shí)下，在建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型企業(yè)的社會(huì)背景之下，智能控制系統(tǒng)在綠色機(jī)房中的建設(shè)與應(yīng)用成為學(xué)術(shù)界討論的熱點(diǎn)。本文將以昆明供電局為例，重點(diǎn)研究智能控制系統(tǒng)下綠色機(jī)房的建設(shè)問(wèn)題，為推動(dòng)綠色機(jī)房的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

【關(guān)鍵詞】綠色機(jī)房 智能控制系統(tǒng) 資源節(jié)約型

毋庸置疑，數(shù)據(jù)機(jī)房是電力企業(yè)的核心基礎(chǔ)實(shí)施，在電力企業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色，其通常需要消耗大量的能源，以維系電力企業(yè)的正常運(yùn)作。長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)充分表明，一個(gè)優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)機(jī)房不僅僅需要為核心網(wǎng)絡(luò)和IT設(shè)備提供可靠的配電，在“綠色環(huán)保”理念廣受歡迎的情況下，數(shù)據(jù)機(jī)房還必須盡可能的降低能源消耗量，向“綠色機(jī)房”的方向發(fā)展。昆明供電局是云南省最具代表性的供電企業(yè)，在區(qū)域供電系統(tǒng)中起到了無(wú)法比擬的重大作用。因此，在智能控制系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛的情況下，昆明供電局也應(yīng)積極進(jìn)行綠色機(jī)房建設(shè)，實(shí)現(xiàn)綠色供電。針對(duì)這一問(wèn)題，本文將從綠色智能控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)以及昆明供電局綠色機(jī)房建設(shè)效果三個(gè)視角切入，展開(kāi)系統(tǒng)的論述，試圖提出推動(dòng)智能控制系統(tǒng)在供電企業(yè)中應(yīng)用的策略或方法。

1 綠色智能控制系統(tǒng)介紹

一般情況下，昆明供電局綠色智能控制系統(tǒng)主要包括空調(diào)控制、環(huán)境監(jiān)控、能耗監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示等子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)缺一不可，共同構(gòu)成了綠色智能控制系統(tǒng)的整體結(jié)果。在供電局的運(yùn)轉(zhuǎn)之中，綠色智能控制系統(tǒng)起到了維護(hù)運(yùn)作穩(wěn)定性，降低資源消耗的重要作用。具體來(lái)看，這些子系統(tǒng)的功能如下：

空調(diào)控制子系統(tǒng)：昆明供電局的空調(diào)控制子系統(tǒng)是綠色智能控制系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)，采用了十分緊密的空調(diào)智能模式，可以在不影響空調(diào)制冷效果的前提下，最大程度的降低能源損耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)房的智能化溫度調(diào)控。

環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)主要是借助智能無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房溫度、濕度等各項(xiàng)指標(biāo)要素的全方位監(jiān)督與管理，能夠在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)機(jī)房存在的問(wèn)題，及時(shí)的反饋給相關(guān)的管理人員，確保機(jī)房處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)中。

能耗監(jiān)控子系統(tǒng)：正如上文中提到的那樣，在綠色環(huán)保理念廣受追捧的時(shí)代背景之下，降低能源消耗正式綠色智能控制系統(tǒng)的重要應(yīng)用目標(biāo)。正因如此，能源監(jiān)控子系統(tǒng)就顯得不可或缺。該子系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出機(jī)房的能源消耗情況，全面監(jiān)控機(jī)房的IT設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等其他的輔助系統(tǒng)能耗，并且具備實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能，能夠迅速的為供電局提供能源消耗方面的一系列統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，減少管理人員的時(shí)間，提高管理的效率。當(dāng)然，能耗監(jiān)控子系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)得出的能耗數(shù)據(jù)也是反映綠色智能控制系統(tǒng)實(shí)用效果的重要依據(jù)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)：所謂實(shí)施數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上就是指用戶可以通過(guò)該子系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解機(jī)房的使用狀況，對(duì)各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)有全面的了解。如此一來(lái)，用戶也能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)展現(xiàn)出來(lái)的有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)房面臨的各類潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案，從根本上提高機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，貿(mào)易全球化不斷深化的環(huán)境下，昆明市作為云南省的省會(huì)城市，受到了諸多外資的關(guān)注，越來(lái)越多的大型企業(yè)開(kāi)始在昆明市投資建廠，極大的加劇了昆明供電局的供電壓力。再加上供電資源本身具有顯著的有限性，部分稀缺資源的數(shù)量也正在急劇的下降，所以當(dāng)前，昆明供電局必須高度重視綠色智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在不影響供電質(zhì)量的前提下降低資源消耗量，真正實(shí)現(xiàn)“綠色生產(chǎn)”。

2 昆明供電局智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

昆明供電局正式成立于1964年，是中國(guó)南方電網(wǎng)云南電網(wǎng)公司旗下的國(guó)有特大型供電企業(yè)，主要負(fù)責(zé)為昆明全市的5區(qū)8縣提供電力，總供電面積為21011平方千米。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和優(yōu)化之后，目前的昆明供電局已經(jīng)成為云南電網(wǎng)“西電東送”的核心樞紐，在我國(guó)電網(wǎng)中發(fā)揮著無(wú)法替代的重大作用。綠色智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)必須建立在明確的系統(tǒng)目標(biāo)、扎實(shí)的系統(tǒng)原理及具體的實(shí)現(xiàn)方案基礎(chǔ)之上，唯有達(dá)到這些條件，才能最大限度的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)綠色職能控制系統(tǒng)的順利實(shí)現(xiàn)。

2.1 系統(tǒng)的目標(biāo)

綠色智能控制系統(tǒng)能夠?qū)⒖照{(diào)控制、環(huán)境監(jiān)控、能耗監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示等子系統(tǒng)聯(lián)合成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境的全面控制。也就是說(shuō)，在綠色智能控制系統(tǒng)的作用下，相關(guān)管理人員不必從各個(gè)子系統(tǒng)中了解機(jī)房的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，也不必進(jìn)行繁雜的統(tǒng)計(jì)和測(cè)算，綠色智能控制系統(tǒng)就能夠同時(shí)滿足這一系列的要求。如此一來(lái)，供電局的機(jī)房能源消耗將大大的減少，向綠色機(jī)房的實(shí)現(xiàn)邁進(jìn)關(guān)鍵的一步。同時(shí)，值得強(qiáng)調(diào)的是，在綠色智能控制系統(tǒng)下，企業(yè)機(jī)房的管理流程得到根本性的優(yōu)化，在很大程度上降低了管理的失誤率，間接提高了機(jī)房的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，為企業(yè)發(fā)展注入了更多的動(dòng)力。

2.2 系統(tǒng)的基本原理及實(shí)現(xiàn)

由于綠色智能控制系統(tǒng)本質(zhì)上是由空調(diào)控制子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、能耗監(jiān)控子系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)共同組成的，所以系統(tǒng)基本原理和實(shí)現(xiàn)情況也應(yīng)從這幾個(gè)方面展開(kāi)分析。

2.2.1 智能空調(diào)的控制

當(dāng)前，昆明供電局為確保綠色智能控制系統(tǒng)能夠得到順利的實(shí)現(xiàn)，其在機(jī)房中建設(shè)了多個(gè)制冷銅套，各個(gè)通道都進(jìn)行冷通道封閉措施，所有通道都有一套獨(dú)立的新風(fēng)以及蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)，并且通過(guò)冷通道側(cè)送風(fēng)的方式將冷風(fēng)送入。與此同時(shí)，為了最大程度的保證智能空調(diào)系統(tǒng)不受天氣條件的影響，在各類天氣中都能夠順利的運(yùn)行，昆明供電局還在每個(gè)冷通道之內(nèi)放置了精密空調(diào)，并通過(guò)冷通道地板送風(fēng)實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)的送入。在這一系列防護(hù)措施的作用之下，智能空調(diào)控制在昆明供電局綠色機(jī)房建設(shè)中得到順利實(shí)現(xiàn)的概率大大的提高了。

此外，這種智能控制系統(tǒng)在控制新風(fēng)風(fēng)門、回風(fēng)風(fēng)門以及旁路風(fēng)門的同時(shí)，進(jìn)一步提高了昆明供電站機(jī)房的溫度、濕度等指標(biāo)的控制靈活性，能夠在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)這些指標(biāo)做出必要的調(diào)整，維持機(jī)房的有效運(yùn)行。事實(shí)上，對(duì)于供電局機(jī)房來(lái)說(shuō)，其常常很容易受天氣環(huán)境的影響，尤其是在雷暴天氣中，機(jī)房的運(yùn)行將受到很大的障礙，而實(shí)現(xiàn)智能空調(diào)控制之后，機(jī)房應(yīng)對(duì)不同天氣條件的綜合能力有了根本性的提高，運(yùn)行的效率也取得了顯著的進(jìn)步，同時(shí)機(jī)房的能源消耗量也有所下降。足以見(jiàn)得，智能空調(diào)控制的實(shí)現(xiàn)對(duì)供電局機(jī)房的發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的意義。

2.2.2 環(huán)境監(jiān)控

環(huán)境監(jiān)控通常采用基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的智能傳感器技術(shù)，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的總體環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)督與管理。例如：如果機(jī)房的照明燈沒(méi)有關(guān)，那么相應(yīng)的多功能傳感器就能在第一時(shí)間探測(cè)到光線，并且通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向機(jī)房管理者發(fā)送訊息。通過(guò)這種環(huán)境監(jiān)控模式，管理者能夠及時(shí)的了解機(jī)房的環(huán)境狀況，當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)極端變化時(shí)，迅速采取有效的應(yīng)對(duì)措施，以維持機(jī)房整體環(huán)境的穩(wěn)定。當(dāng)然，伴隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，環(huán)境監(jiān)控技術(shù)也將迅速更新。在這樣的情況下，昆明供電局也應(yīng)該緊跟時(shí)代的潮流，及時(shí)的更新環(huán)境監(jiān)控技術(shù)，積極引入先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，不斷提高機(jī)房環(huán)境監(jiān)控水準(zhǔn)。

2.2.3 能耗控制

對(duì)于供電局來(lái)說(shuō)，其在發(fā)電供電的過(guò)程中，不可避免的要消耗大量的能源，這些能源中有很大一部分是屬于稀缺能源、不可再生能源。面對(duì)日漸膨脹的電力需求，昆明供電局必須采取合適的方法降低能源的損耗，尋找可替代的新能源。而在研發(fā)出新能源時(shí)，降低能源損耗就成為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久發(fā)展的關(guān)鍵。

能耗控制作為供電局綠色機(jī)房建設(shè)中的重中之重，不僅是能源消耗情況的直觀體現(xiàn)，也是綠色機(jī)房建設(shè)效果的間接反映。與環(huán)境監(jiān)控一樣，昆明供電局機(jī)房的能耗控制也是以智能傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)原理，實(shí)現(xiàn)電能的多方位檢測(cè)，評(píng)測(cè)出能源的消耗量，并將控制效果如實(shí)的反映給機(jī)房管理人員。不同于傳統(tǒng)的能耗控制，這種極具智能化色彩的機(jī)房能耗控制極大的提高了機(jī)房管理的效率，使得管理者能夠及時(shí)的對(duì)機(jī)房能耗做出調(diào)整，將能源消耗量控制在一定的范圍之內(nèi)，不至于在建設(shè)綠色機(jī)房的過(guò)程中，不僅無(wú)法降低能耗，反而消耗更多的能源。

2.2.4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示控制

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的反映機(jī)房的環(huán)境，為管理者提供最詳細(xì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，以便于其作出更加科學(xué)合理的管理決策。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，由于這種以智能控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)具有PUE統(tǒng)計(jì)功能，所以在展現(xiàn)機(jī)房實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)，使得機(jī)房管理者在為花費(fèi)過(guò)多時(shí)間的前提下就對(duì)機(jī)房的運(yùn)行實(shí)況有最為全面的了解。

目前，由于機(jī)房信息量的增加，我國(guó)諸多供電局都引入了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)，形成了一種數(shù)據(jù)化機(jī)房監(jiān)管模式，極大的減少了機(jī)房管理者的日常工作量，使其擁有更多的時(shí)間去尋找機(jī)房進(jìn)一步的優(yōu)化方法，而不是長(zhǎng)期停留在溫度、濕度等環(huán)境的控制問(wèn)題上。從可持續(xù)發(fā)展視角來(lái)看，這種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)供電局的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義，為機(jī)房管理者工作效率的提高帶來(lái)了可能。

3 昆明供電局綠色機(jī)房建設(shè)效果

在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代背景之下，昆明供電局較早的意識(shí)到綠色機(jī)房建設(shè)對(duì)于自身發(fā)展的重要意義，為此采取了一系列有效的措施，經(jīng)過(guò)前期的調(diào)研分析、上線測(cè)試等試運(yùn)行，綠色建設(shè)已經(jīng)取得了顯著的成效。自2014年正式開(kāi)展綠色機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目以來(lái)，智能控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，PUE均值維持在1.2之下，基本實(shí)現(xiàn)了綠色機(jī)房建設(shè)的預(yù)期目標(biāo)，已經(jīng)能夠利用智能控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)房的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行全面的控制和監(jiān)管。

就智能空調(diào)系統(tǒng)來(lái)看，昆明供電局累計(jì)投入23.5萬(wàn)元人民幣，引進(jìn)了最先進(jìn)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)踐表明，在這種智能空調(diào)系統(tǒng)的作用下，昆明供電局的能源消耗量大大降低，一度達(dá)到近十年能耗的最低水平。

就環(huán)境和能耗監(jiān)控來(lái)看，受天氣條件、能源稀缺等因素的影響，近年來(lái)昆明供電局的機(jī)房環(huán)境常常處于較大的波動(dòng)中，能耗也未能得到很好的控制。但自從建成環(huán)境控制系統(tǒng)和能耗監(jiān)控系統(tǒng)以來(lái)，昆明供電局的機(jī)房環(huán)境穩(wěn)定性得到了大幅度優(yōu)化，由于環(huán)境不穩(wěn)定而引起的故障數(shù)量也顯著減少。這就充分表明，環(huán)境控制系統(tǒng)與能耗監(jiān)控系統(tǒng)正在發(fā)揮作用，有效的改善了供電局機(jī)房的日常運(yùn)轉(zhuǎn)。

就實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示來(lái)看，昆明供電局的機(jī)房工作量相對(duì)較大，稍有不慎就會(huì)影響機(jī)房的運(yùn)轉(zhuǎn)效果，造成不必要的效益損失。當(dāng)下，昆明供電局機(jī)房的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)已經(jīng)完成第一階段的建設(shè)，但尚未正式投入使用，機(jī)房管理者已經(jīng)需要進(jìn)行大量的測(cè)算和計(jì)量獲得機(jī)房的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)及相關(guān)信息，不僅耗時(shí)耗力，還很容易出現(xiàn)測(cè)算誤差，影響機(jī)房管理效果。此后，昆明供電局還需進(jìn)一步分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)的建設(shè)策略，充分結(jié)合目前綠色機(jī)房的建設(shè)實(shí)況，在吸收該方面先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的前提下制定真正合適的建設(shè)策略，盡快完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)的各項(xiàng)建設(shè)任務(wù)。

4 總結(jié)

通過(guò)全文的分析，本文從智能控制系統(tǒng)的視角切入，重點(diǎn)介紹了昆明供電局綠色機(jī)房的建設(shè)現(xiàn)況，并且對(duì)現(xiàn)已取得的建設(shè)效果作出了概括。作為現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵，智能控制系統(tǒng)在供電局機(jī)房建設(shè)中的應(yīng)用能夠有效的提高機(jī)房的運(yùn)行效率，最大程度的節(jié)約能源損耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)房的綠色運(yùn)轉(zhuǎn)。在當(dāng)前全球資源日漸緊缺的背景下，節(jié)約能源成為供電局發(fā)展中的一項(xiàng)歷史性任務(wù)，其必須從生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，切實(shí)的降低能源損耗，為可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)注入更多的動(dòng)力。此外，長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，智能控制系統(tǒng)都將是供電企業(yè)綠色機(jī)房建設(shè)的重點(diǎn)方向，因而昆明供電局的綠色機(jī)房建設(shè)也將在互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代的大潮流下不斷的優(yōu)化，不斷降低資源的消耗量，為綠色環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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