“AI+大数据”赋能，助力数据中心动力维护管理能力提升

徐 铎

（中国移动通信集团河南有限公司，河南 郑州 450000）

0 引 言

电源、空调等动环设备的稳定运行，是保证网络安全运行的基础，其重要性不言而喻。网络云大数据时代，动环可靠性保障要求更高，动力维护如履薄冰。数据中心动力设备众多，传统维护管理模式、传统监控支撑手段已不适应维护管理的需要，传统动环网管成为高效管理的瓶颈[1]。AI与大数据技术迫切需求降本增效，向运维要效益，引入智能化管控新技术，探索高效又安全、节能又安全的运维新思路，势在必行。

1 构建数据中心数智化动力维护体系

1.1 总体思路

以数据中心动力设备安全稳定运行为核心，围绕“供电安全、节能降耗”两大目标，以AI与大数据先进技术为支撑，加强巡检管理、隐患管理、故障管理、负荷管理、能耗管理，达到强结构、控容量、保质量的目的，实现保障网络供电安全，精细管控能耗，降本增效[2]。数据中心数智化维护体系模型如图1所示。

1.2 创新维护管理理念

通过引入“AI+大数据”，实现在管理理念、运维模式、技术手段、能力提升方面的全方位提高，达到提升数据中心动力维护管理能力的目的。

（1）管理理念创新：从以设备为中心转向以系统为中心，系统隐患排查、系统负荷瓶颈管控。

（2）运维模式创新：从被动故障处理转向主动识别，提前预警、提前发现。

（3）技术手段创新：从依赖人工经验判断分析转向基于AI运维进行智能诊断分析，基于“AI+大数据”智能分析，实现空调节能、电池性能监测。

（4）能力提升创新：碎片化数据的静态分析转向统一数据的动态迭代分析，建立电池容量计算模型、负荷管控模型、节能模型，并不断训练学习，实现网络管理业界难题智能破解[3]。

2 维护能力提升的具体措施

2.1 动环监控全覆盖，提供大数据管理的基础数据源

完成动环监控的两级架构改造，实现省级动环监控采集、处理、分析等集中化、规范化，为大数据关联分析、智能化分析奠定坚实基础，如图2所示。

图2 动环监控架构改造演变

原有省采设备在老系统，集采设备在新系统，数据分散、数据格式不统一；现在统一平台，标准一致，数据源规范。

2.2 对“哑设备”管控，扫除隐患盲点，纳入集中化管理

应用“无线测温”、“智能传感器”等新技术、新手段，试点完成母排温升、线井电缆温升、高压分路状态等“哑设备”的实时监测，变化预警，实现对安全隐患点的全覆盖主动管控，如图3所示。

图3 哑设备管控方式

2.3 智能化巡检管理，提升维护质量

巡检任务、设备预警自动推送至APP，实时提醒设备故障及性能劣化隐患的处理，保障动环设备安全稳定运行。门禁+视频授权，智能关联巡检扫码权限，确保巡检任务按人、按时、保质、保量完成[4]。同时将动环系统监测与人工检测数据进行实时对比和分析，协助维护人员分析判断设备工作状况，避免因数据采集不充分造成的分析误差，通过巡检数据和监测数据分析，及早发现处理设备安全隐患，提高动环设备维护管理工作质量。智能化巡检方式如图4所示。

图4 智能化巡检方式

2.4 系统化容量管控，平衡系统负荷，集中管控配电资源

建立油机、变压器、开关电源/UPS、列头柜、设备机架的拓扑关系，实时呈现系统各环节设备的负荷，有效提前预警，发现负荷瓶颈，便于及时调整，确保机房供电安全、平稳，保障业务加电上线。系统化容量管控如图5所示。

图5 系统化容量管控

2.5 蓄电池智能管理，有效管控电池性能

借助AI及大数据管理，对单体蓄电池的电压、电流、温度和内阻等各项数据进行实时在线监测，结合电池特性参数，并通过软件自学习，找出容量计算的智能算法，线性呈现后备容量[5]。根据放电数据，智能抓取压降较快的单体电池，提醒维护人员第一时间处理落后电池，保障整组电池的放电性能，保证后备供电安全。电池性能管理如图6所示。

图6 电池性能管理

实时报警电压落后电池、内阻异常电池、高温电池、保障蓄电池后备供电安全。

2.6 智能管控空调设备用电，提升空调能效比，切实节能降耗

借助“AI+大数据”节能平台，建立智能化自学习节能机制，不断优化完善节能场景算法，智能管控系统、设备能耗，梳理建立八大场景节能规则算法，在保证供电、供冷安全的前提下，实现冷机、水泵、板式换热器、风机、冷却塔、蓄冷罐、末端空调的智能化联动，并通过机器自学习，实现大幅节能效果。空调节能模型如图7所示。

图7 空调节能模型

通过试点测试，可借助节能报告，有效辅助现场优化调整冷机、水泵、空调末端等设备的参数值。2021年上半年较2020年同比节能约16.25%，通过全面实施智能化节能措施，预计2021年可实现空调同比节能20%。

3 结 论

智能化巡检维护，有效促进动环设备隐患排查处理，故障处理及时率提升至99.9%，避免网络重大故障发生；智能化电池管理，有利于电池隐患的提前预警，准确把控放电容量，支撑应急保障和指挥调度；智能化节能管理，有效实现AI与大数据智慧节能，节能降耗得到切实落实，运维成本得到有效下降，为数据中心空调节能开展有益探索，为大园区数据中心运维积累经验，是降本增效的重要举措。动环数据资源的利用能力得到提升，群管群控、大数据挖掘、数据分析得到实践验证，为数智化转型提供有效支撑。

以一个中等数据中心一年的维护巡检为例，通过智能化巡检、自动化管控等手段，可有效降低维护巡检、日常抄表、隐患排查的人员数量，据保守统计，每栋楼可减少6人（高低压2人、电力电池2人、空调2人），4栋楼可节省人力费用达192万元；通过智能管控空调末端与水冷机组，初步预测空调节能费用达300万元；且促进了安全隐患及时发现处理，提升动环供电安全能力，保障网络安全，其效益巨大，无法具体估算。经后续不断迭代优化，将能形成强大的维护管理能力，发挥更大的经济效益和社会效益。