自动化技术|业内观点：关于电力系统监控优化

水暖之家讯：优化电力系统监测和控制对于数据中心本身不可或缺，也是数据中心管理的普通目标，以帮助确保电源的可靠性。有迹象表明，可以提供现场电源状态关键信息的有四个普遍的前沿技术，包括两个传统系统——楼宇管理系统(BMS)和监控和数据采集(SCADA)系统;以及两个新的系统——数据中心基础设施管理(DCIM)与关键电源管理系统(CPMS)。

楼宇管理系统(BMS)、数据采集(SCADA)系统、数据中心基础设施管理(DCIM)旨在监视整个设施，包括关键电力，而关键电源管理系统(CPMS)的目的则是只控制关键供电和配电系统。每个系统都有其特定的功能和优势，如果制定评估方案则需要考虑各自的限制。

楼宇管理系统(BMS)

BMS系统是一个基于计算机控制系统，提供了控制和监测建筑的核心机电设备的综合管理，通常包括供暖、通风和空调系统，还包括照明、安全、消防报警系统、管道及水的监测，还可以对楼宇维修的时间表进行跟踪。虽然它不具有更复杂的系统的能力范围，没有具体解决电源的可靠性，但BMS系统可以提供早期检测电源问题所在，并作基本的报警和控制的通知，还可以进行远程和现场报警监控。但因为它工作时的窄带宽，BMS系统针对高转速监测与控制能力有限，在关键电源设备组件之间的数据传输时的速度和带宽可能不适于大多数电池管理系统，如电能质量数据中的暂态谐波显示方式或波形捕获等。

优点：在独立、功能单一的建筑物，包括数据中心里是主流。

缺点：无法区分关键和非关键监测，不一定包括软件管理关键任务操作和流程。

数据采集(SCADA)系统

SCADA系统通常被设计用于网络监控，从一个中央位置监控各个位置的传感器来控制业务运营和流程，原理是通过通信信道采用编码信号，大多数是基于PLC(可编程逻辑控制器)。该系统旨在提高效率和运行可靠性，降低成本，并提高工人的安全级别。这些系统特别适合于大型企业，用于管理多个设备，如多个站点的数据中心。

现在复杂的SCADAS包括电脑和一个开放的系统架构，进行数据采集并发送命令到监控设备和人机界面，包括电脑显示器屏幕，联网的通信基础设施，传感器和控制继电器，远程终端单元(RTU)和可编程逻辑控制器(PLC)。功能包括：报警处理、趋势分析、诊断、维修调度、物流管理、特定传感器或机器的详细原理图、专家系统的故障排除指南等。

优点：可以提供设备状态远程互联网连接的移动设备，包括平板电脑和智能手机，它可以加快警报通知关键人员，提高报警处理和响应时间。

缺点：对于报警处理，会对迅速报警事件进行“隐藏”，基于标准协议和网络化SCADA系统的互联网访问使它们容易受到远程自然或人为的电磁脉冲(EMP)攻击。当没有可靠的电源时不是最佳选择。

数据中心基础设施管理-DCIMS系统

DCIM设计的重点对象一般是数据中心，可以为数据中心的IT和基础设施提供更多的整体看法。DCIMS系统可以为快速产生的数据进行分析处理，管理数据中心的基础设施组件以及IT设备，进行监测、测量，并可利用SNMP、Modbus或BACnet将数据导出。它不仅可以监测数据中心的基础设施，还具备强大的分析功能，提供“智能”和报告进行决策，提高操作的效率。所以，DCIMS系统有BMS系统没有的功能，可以用于BMS系统的补充。

优点：可以为复杂的系统提高正常运行时间和高效的容量规划和管理，并提供有价值的业务分析和更深层次的流程和变更管理。

缺点：成熟度比不上BMS系统，如通过电源控制操作数据方面，而且大多数的数据传输(如瞬态谐波显示器或波形捕获)发生的速度和带宽，可能不适于许多DCIM系统，平台和协议也缺少标准化，如果Modbus或BACnet的技术要有利于复杂的分析，则需要依靠供应商的专有软件。

关键电源管理-CPMS系统

CPMS系统对任何类型的设施都没有限制，其目的是监测、控制和分析设备的供配电，如针对正常电源和应急/备用电源。电源的可靠性是至关重要的，需要满足客户24×7的保障服务。通常情况下，CPMS设置监视电力从程序主设施进入到整个设施点的所有数据;而对于应急/备用电源系统，CPMS一般监督发电机组、转换开关、并联控制开关、UPS不间断电源系统、断路器、母线和其他重要配电设备。

现在CPMSs的功能比较齐全，可以满足高带宽和极高的运行速度，同时可以从一个设备缓存或共享大量数据导另一台而不破坏建筑物的功能。一个CPMS可以监测正常和紧急的电压和频率包括电流、功率、功率因数，显示转换开关的位置包含事件日志。源可用性，延时设置，评级和鉴定，这也将促进对电力系统的负荷管理，母线优化，测试，维护，报告，趋势和分析，所有的保证期间浪涌，跌落和中断电源可靠性的目的。

此外，CPMSs经常整合报警功能到数据中心的楼宇管理系统(BMS)。例如，CPMS可以通过电子邮件，文本，或选定的系统??报警发送系统操作自动报警到BMS，高端CPMSs可集成器件在专用的网络上进行通信。

相较于电池管理系统的监测和控制能力，CPMS监测和控制能力都越来越窄，并重点突出管理关键的供电和配电能力。通常在工作中，BMS、SCADA或DCIM，CPMSs会混合使用，能快速对具体的供电和配电进行分析。

通常情况下，CPMSs具有可扩展性，以适应数据中心设施或园区为企业扩张和升级的增长需求。

优点：可以采取连续监测，采用智能控制器和传感器以及测试和再测试，以确保设施系统运作。不仅是针对最初的设计和建造，也适合在设备老化时进行优化成本。

缺点：不具备一定的IT操作的细节，此外，当CPMS产生了大量的信息，因为未经内置到系统中，所以不具备良好的数据可视化能力。



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