BIM 与DCIM 技术结合在数据中心的应用

陈聪健

（西门子中国有限公司，北京100102）

数据中心在发展过程中迎来了很多的挑战，很多数据中心需要面对成本控制、能耗控制、安全、建设速度等方面的问题。为了能够满足数据中心的建设和运营需求，就需要用BIM技术和DCIM技术相结合，发挥出两种技术的特点，让运营人员获得数据中心的实时信息，提高数据中心的自动化水平。

1 BIM 和DCIM

1.1 BIM技术

BIM技术的全称是建筑信息模型，可以利用工程设计的数据信息来对工程项目的特性进行数字化的表达，尤其是利用可视化技术，能将工程的设计以3D 的形式呈现出来。一个完善的信息模型能够反映出工程建设过程中不同阶段的数据，还能够对资源的利用情况进行计算，从而对工程的建设过程进行完整的描述，这样建设项目参与的各方都能够有效利用相关数据。

BIM技术的工程数据源，可以采用统一的格式来解决共享困难的问题，这样能够在工程局建设的过程中进行全局共享，让建筑项目能够在项目的全生命周期中都进行动态的工程信息创建和管理。同时BIM技术也被广泛地应用在设计当中，应用数字化的管理方法，可以建立集成化的建筑工程管理环境，这样就能够提升工程建设过程中的管理效率，并且开可以通过更加直接的管理，减少工程建设中的风险。

1.2 DCIM技术

DCIM是一个数据中心运营管理领域的技术，该是技术使用硬件设备、传感器和软件，构建管理平台，可以实现数据上的协调统一管理。DCIM技术中会利用到服务器、储存器、虚拟机、通信网络等IT 基础设备，还需要做好配电、制冷和布线方面的工作，来保证整个平台的稳定。在平台运行时，数据中心会对容量做好规划，以及采用集中控制和智能管理的方式来开展综合性的管理。

比如安防自控系统就能够保证数据中心的安全，依靠红外线摄像头，可以对外来人员和物体进行识别，从而及时罚出警报，以保证整个建筑的安全。还可以依靠人脸识别，控制人员的进出。另一方面，数据中心还能够对供水进行成本上的优化，通过对供水系统进行调节，冷水控制中心可以对数据中心的温度作出反应，这样就能够对冷水攻击系统的各项水压运行情况进行检测。对于数据中心出现重大事故的情况时，十分需要DCIM系统作出及时的反应。比如发生火灾时，能够及时发出警报，而且能够进行实时数据传输，并且启动自动安防系统。

使用DCIM系统，管理平台的运维人员可以获得更高的工作效率，并且依靠更加自动化的操作，运维人员在工作过程中还能够有更高的准确性，保证系统的安全。通过可视化的界面，能源管理、变更管理、环境管理别的更加直观，而且也变得一体化，保证了数据中心工作流程的规范化。

同时，DCIM系统也是一个兼备监控和管理的系统体系，更有利于对资源的管理和控制。系统会有监控的基础设施和管理的基础设施两部分组成，能够实时采集前端信息，这样就能够给管理提供支撑，并且处理好各种风险问题，保证数据中心的可用性。

1.3 BIM技术和DCIM技术结合的特点

数据中心的基础设施有良好的运行环境，而且目前的规模也在不断增大。目前，数据中心已经从以前只是建筑内部的特定区域，变成了专门针对数据中心进行单独建设的建筑。数据中心运行的效率，和基础设计以及配套建筑的性能有着重要的关系。使用BIM技术与DCIM技术结合使用，能够将三维可视手段也应用在电器管道、网络线路的管理工作当中，这样管理人员也能够对中心的管线、电气等方面的情况有更加及时而且全面的了解，这样运维管理人员可以有更高的工作效率。

2 数据中心建设面临的挑战

2.1 数据中心的规模化建设

随着互联网使用需求的增加，数据中心正在变得越来越大，很多数据中心都比过去有了更加巨大的规模。目前数据中心的会有数万平方新的建筑面积，拥有大龄的机房。但是为了保证数据中心的运行效率和稳定性，也需要降低数据中心的机柜容积比。目前国内很多机房都在3.5 左右，还有的机房甚至超过了20，这导致数据中心的电脑数量过多，管理工作也变得十分困难。

2.2 绿色节能的要求

数据中心快速的扩大，造成了在能量损耗上的提升，随着世界各国都对数据环保有了更高的要求，所以在数据中心的建设中也开始注重节能上的设计。如何在数据中心运行过程中做好管理，以便能够降低数据中心的能耗，已经成为了数据中心建设重要课题。为此，一些数据中心已经开始使用太阳能和风能这类的新能源，虽然让数据中心变得更加绿色环保，但是在电气系统的控制上也有了更高的要求。

2.3 安全

由于数据中心会储存大量的数据信息，所以如何保证数据中心的安全，就成为了十分重要的事情。数据中心在运行过程中，可能会面临自然和人为的风险，必须要提升数据中心对于自然风险的抵御能力，比如具备防火的能力等等，同时也要满足在运行效率和能耗方面的需求。这就需要将现实资源做好整合，提升同的灵活度，才能够有效应对各方面的挑战。

2.4 成本控制

成本控制是一个重要的工作内容，为此需要数据（转下页）中心使用更多自主核心技术，通过定制化、模块化的方式进行建设，提高机房的利用效率。这就需要在数据中心布置和设计中有一定的效率，而且依靠标准化的程序保证数据中心能够满足应用的需求。目前，国内的一些数据中心建造还需要比较长的时间，对成本控制十分不利。

2.5 智能化的需求

随着虚拟化技术应用越来越高，大量的信息技术在数据中心中使用，也让数据中心的应用具备了一定的复杂性，传统的运维管理方式已经很难满足数据中心的需求，必须要通过智能化技术保证数据中心运行的效率。同时，由于各种业务的拓展和技术的发展，需要保证标准化和模块化的管理方式，并且需要控制数据中心的运营成本，保证数据中心的部署水平。在监控、维护等流程管理上，要具备足够的智能化水平，通过使用人工智能技术来对数据中心的各项工作做好处理，从而降低数据中心的系统故障。

3 BIM 技术和DCIM 技术结合在数据中心的应用

某特大型数据中心的机房使用了一个单栋建筑，占地90200m2，其中地上建筑面积为47800m2，地下建筑面积为42400m2，拥有地上五层和地下三层，建筑物的总高度为29.95。由于这个项目的机电涉及到很多的专业，而且内部的管线十分复杂，所以在建设过程中，使用了BIM技术进行搭建和设计，让安装空间更加直观地被体现了出来，而且对建筑物的层高也进行了十分精准的控制。在建筑物的制冷机房、走道等节点的控制上，也根据建筑空间的特殊性，使用BIM技术进行设计，满足了建筑在公益方面的需要。

进入数据中心的运维阶段，结合了BIM 技术和DCIM 技术，运维人员可以更加直观地了解数据中心在管线分布和走线上的情况，这样就能够迅速对管线的故障进行排查，保证了管线故障的解决效率。在两种技术结合的情况下，也能够充分借助智能技术来对建筑内部进行管理，提高对电气系统故障的识别效率，有效控制建筑物的能量消耗，实现了对数据中心的全生命周期管理。

随着对互联网的需求越来越高，数据中心正在朝着大型化发展，进而导致了数据中心变得十分复杂。为了能够加快数据中心的建设，做好数据中心的设计，并且在运维上提高效率，就需要借助BIM技术和DCIM技术。依靠这两种技术，可以更好地完成对数据中心的设计，并且充分发挥智能化技术和自动化技术的作用，保证数据中心的安全，提升数据中心的环保水平。