电能利用效率的测定方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种电能利用效率的测定方法与装置，方法包括：获取数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量、照明安防设备的当前耗电量；根据所述数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的所述数据中心机房的电能利用效率。根据本发明的方法与装置，可以将不同数据中心机房在相同负载率下的电能利用效率进行比较，从而更加准确地评估数据中心机房的能效及节能减排效果。
【专利说明】电能利用效率的测定方法与装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量技术，尤其涉及一种电能利用效率的测定方法与装置。
【背景技术】
[0002]电能利用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)是国内外数据中心机房普遍接受和采用的一种衡量数据中心机房基础设施能效的综合指标。其计算公式为:PUE=数据中心机房总耗电/IT耗电设备。
[0003]在数据中心机房中，只有IT(Informat1n Technology,信息技术)设备的耗电被认为是产生有效输出的“有意义”的电能。PUE的实际含义，是计算在提供给数据中心机房的总电能中，有多少电能是真正应用到IT设备上。数据中心机房的电能利用效率值越大，则表示制冷和供电等数据中心机房配套基础设施所消耗的电能越大，电能利用效率越低。电能利用效率定义简单、易于操作，只需分别测量出数据中心机房总耗电和IT设备耗电，就能立即计算出整个数据中心机房的电能利用效率的值。
[0004]但是，各个数据中心机房的负载率一般是不相同的。现有技术的计算方法，由于未考虑各数据中心机房的负载不同，使得对于负载率不同的机房计算出来的电能利用效率值没有可比性。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种电能利用效率的测定方法与装置，以解决现有负载率不同的机房计算出来的PUE值没有可比性的问题。
[0006]本发明第一个方面提供一种电能利用效率的测定方法，包括:
[0007]获取数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量；
[0008]根据所述数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的所述数据中心机房的电能利用效率。
[0009]本发明另一个方面提供一种电能利用效率的测定装置，包括:
[0010]获取单元，用于获取数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量；
[0011]计算单元，用于根据所述数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的所述数据中心机房的电能利用效率。
[0012]由上述技术方案可知，本发明提供的电能利用效率的测定方法与装置，通过将获取的电能利用效率调整到预设负载率下，即，通过当前系统的各参数获取预设负载率下的电能利用效率，这样就可以与其它数据中心机房相同负载率下的电能利用效率进行比较，进而可以根据比较结果，采取节能减排措施调整电能利用效率较低的数据中心机房，使其电能利用效率提高，进而达到节能减排目的。另外，本发明的电能利用效率的测定方法与装置仅是通过测量和计算在数值上将各数据中心机房的电能利用效率调整到预设负载率下的电能利用效率，而并非将各数据中心机房的负载率实际调整到预设负载率下，因此不会对数据中心机房的设备及其承载的业务造成影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为根据本发明一实施例的电能利用效率的测定方法的流程示意图；
[0014]图2为根据本发明另一实施例的电能利用效率的测定装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例一
[0016]本实施例提供一种电能利用效率的测定方法，该电能利用效率的测定方法适用于测定不同数据中心机房的PUE，并可以将获取的PUE进行比较。本实施例的电能利用效率的测定方法的执行主体是电能利用效率的测定装置。
[0017]如图1所示，为根据本实施例的电能利用效率的测定方法的流程示意图。该电能利用效率的测定方法包括:
[0018]步骤101，获取数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量。
[0019]电能利用效率的测定装置获取数据中心机房的当前负载率的具体方式可以是通过数据中心机房的文档直接获取，即，数据中心机房时刻监控负载率，并将负载率存储在文档中，每隔预设时间进行更新，该预设时间可以是I秒，具体可以根据实际需要进行设定。
[0020]此外，IT设备的当前耗电量、UPS (Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply,不间断电源)设备的当前耗电量、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量、照明安防设备的当前耗电量，均可以通过各个设备的电表获取。以IT设备举例来说，电能利用效率的测定装置可以向IT设备发送获取当前耗电量的指令，并接收该IT设备返回的当前耗电量的数值，其它设备均可类似，在此不再赘述。
[0021]假设，a为数据中心机房的当前负载率，其中O <a< 1，Pna为IT设备的当前耗电量，Pua为UPS设备的当前耗电量，Pca为空调设备的当前耗电量，Pwa为送风系统的当前耗电量，P&为照明安防等设备的当前耗电量，fu(m)是预设负载率为m时UPS设备的总耗电因子，其中0<m彡l，f?(a)是当前负载率为a时UPS设备的总耗电因子，fff(m)是预设负载率为m时送风系统的总耗电因子，fw(a)是当前负载率为a时送风系统的总耗电因子。m可以比a大，也可以比a小，也可以与a相等，在此不做限定。
[0022]其中，Pm = f?(a)，即Pna与当前负载率成正比关系， P P
[0023]LnJL = LnjiL
a m
[0024]其中，Pnm是预设负载率为m时IT设备的耗电量。
[0025]在步骤102之前，获取所述UPS设备的当前耗电量Pua与当前负载率a的关系Pua=(a)+K，其中，K为常数，具体地:
[0026]对于UPS设备来说，其耗电随着当前负载率的增加而增加，但不是简单的正比关系，因为UPS设备本身一般有一定的固定损耗，即使空载UPS也有一定的基础耗电量，一般可以表示为如下函数，Pua = fu(a)+K，其中k为常数。
[0027]当已知a和Pua时可以求出，K = Pu^fu(a)，这样，当负载率为m时，UPS设备的耗电量Pum为
[0028]Pum = fw (m) +Pua-fu (a)
[0029]在步骤102之前，还包括:获取送风系统的当前耗电量Pwa与当前负载率a的关系Pwa = fw(a)+M，其中M为常数。具体地:
[0030]对于空调设备的当前耗电量其与数据中心机房的负载率一般可按正比关系计算，即:
P P
[0031]=
a m
[0032]对于送风系统的耗电Pw —般随负载率的变化不是太大,但是也是随着负载率的增加逐渐的增加。当负载率为a时，获取送风系统的当前耗电量与当前负载率的关系，具体可表示为
[0033]Pffa = fw(a)+M，其中 M 为常数。
[0034]根据送风系统的当前耗电量与当前负载率的关系获取送风系统的当前总耗电因子 fw(a) = Pwa-M。
[0035]当然，也可以由以上可得:
[0036]M = Pffa-fff (a)
[0037]进一步可得，当预设负载率为m时，送风系统的耗电量Pwm为:
[0038]Pffm = fff (m) +Pffa-fff (a)
[0039]由于照明安防系统与负载率大小没有任何关系，因此，照明安防系统的当前耗电量4不变。
[0040]步骤102，根据数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的数据中心机房的电能利用效率。
[0041]具体地，当预设负载率为m时，可以根据如下公式获取数据中心机房在预设负载率下的电能利用效率PUEe:
P JJ￡C — P「「⑴ + P!、.〃, ++ Pwm + ^Om
Prnn
—m + fv(m) + YUa-/u(a) + ^w + /w(m) + PWo -fw(a) + PaΓ π _αa
[0042]--p-
Ι?ι m
a
_1 , a^jm)+ Vuu-ZljU) ) | Pco | a(/w(m) + PWo-/w(a) ) | aP0a
mPlTuPm.mPlTamPlTu
[0043]其中，fuOii)是预设的负载为m时UPS设备的总耗电因子，f?(a)是预设的负载率为a时UPS设备的总耗电因子，fff(m)是预设的负载率为时送风系统的总耗电因子，fw(a)为预设的负载率为a时送风系统的总耗电因子。
[0044]根据本实施例的电能利用效率的测定方法，通过将获取的电能利用效率调整到预设负载率下，即，通过当前系统的各参数获取预设负载率下的电能利用效率，这样就可以与其它数据中心机房相同负载率下的电能利用效率进行比较。进而可以根据比较结果，采取节能减排措施调整电能利用效率较低的数据中心机房，使其电能利用效率提高，进而达到节能减排目的。另外，本实施例的电能利用效率的测定方法仅是通过测量和计算在数值上将各数据中心机房的电能利用效率调整到预设负载率下的电能利用效率进行比较，而并非将各数据中心机房的负载率实际调整到预设负载率下，因此不会对数据中心机房的设备及其承载的业务造成影响。
[0045]实施例二
[0046]本实施例上述电能利用效率的测定方法的具体实例。
[0047]本实施例中，假设预设负载率为100%，电能利用效率的测定装置获取数据中心机房的当前负载率为a，IT设备的当前耗电量为PITa、UPS设备的当前耗电量为Pua、空调设备的当前耗电量为p&、送风系统的当前耗电量为Pwa、照明安防设备的当前耗电量为则可以根据如下公式获取数据中心机房在预设负载率下的电能利用效率PUEe:
PlJjTe = Pn \ + Pm + PC1 + Pwi + pOi
Pm
+ /u(1) + -- -/υ(&) + -^ + Χν( l) + PWa -fw(d.) + P0a
[0048]=—-1-
-rITa
a
_1 , α(/υ(1) + Ρ[/α-/u(a) ) | Pca | fl(/w(l) + pwa-/w(a) ) | aP0u
-pppP
1 ITa1 ITa1 ITa1 ITa
[0049]其中，fu(l)是预设负载率为100%时UPS设备的总耗电因子，fja)是当前负载率为a时UPS设备的总耗电因子，fw(l)是预设负载率为100%时送风系统的总耗电因子，fff(a)是当前负载率为a时送风系统的总耗电因子。
[0050]相应地，PUEe也可以根据调整因子e来获取，即，PUEe = PUEaXe0该e的表达式如下所示:
[0051]
1 , ^./uO) + P^-./u^a) \ pca { a(/w(n + pwa-/w(a) ) + aP0a
c — PUEe —_P1_P11^_P11e_P_
PlJEaP/ra 七 P\Ja + ^Ca + ^Wa + ^Oa
P!Ta
_ PITfl + a(fv(I) + Ρ?Γα -ZuCa) ) + PCa+fl(/w(l) + PWa-/w(a) ) + aP0a
Pm, + 1Ua + Pca + PWa + POa
—Prra 丨 α(/υ(1) + Ρκ,-/υ(&) ' Pca , a(/w(l) + pwfl-/w(a) ) | αΡθ?ppp p p
total_atotal_atotal_atotal_atotal_a
[0052]其中，Ptotal—a— PlTa+Pua+Pca+Pwa+Poa
[0053]本实施例获取负载率为100%时数据中心机房的电能利用效率PUEe，且可以获取其它数据机房负载率为100%情况下的电能利用效率，并与该PUEe进行比较，以根据比较结果进行相应的调整工作。
[0054]实施例三
[0055]本实施例提供一种电能利用效率的测定装置，用于执行上述电能利用效率的测定方法。
[0056]如图2所示，为根据本实施例的电能利用效率的测定装置的结构示意图。该电能利用效率的测定装置200包括获取单元201和计算单元202。
[0057]其中，获取单元201用于获取数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量；计算单元202用于根据获取单元201获取的数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的数据中心机房的电能利用效率。
[0058]可选地，计算单元具体用于:
[0059]根据如下公式获取数据中心机房在预设负载率下的电能利用效率PUEe:
「 π ηττρ,-1 I fl(./u(W)+ PL,a-ZuCa) ) Pc a(/w(m) + pwfl-/w(a) ) aP0a_0] PUEe-1 +-—-+—+-—-+，
iHl !Ta1 ITaUlS !Ta"" /Ta
[0061]其中，a为数据中心机房的当前负载率、Pna为IT设备的当前耗电量、Pua为UPS设备的当前耗电量、pCa为空调设备的当前耗电量、pWa为送风系统的当前耗电量、p&s照明安防等设备的当前耗电量，fuOii)是预设负载为m时UPS设备的总耗电因子，其中O< m彡1，fja)是当前负载为a时UPS设备的总耗电因子，其中O < a彡1，fff(m)是预设负载为m时送风系统的总耗电因子，fw(a)是当前负载为a时送风系统的总耗电因子。
[0062]可选地，获取单元201还用于:
[0063]获取所述UPS设备的当前耗电量与当前负载率的关系Pua = fu(a)+K ；
[0064]获取所述送风系统的当前耗电量与当前负载率的关系Pwa = fw(a)+M ；
[0065]其中，K和M均为常数。
[0066]可选地，本实施例的预设负载可以为100%。
[0067]当预设负载为100%时，PUEe的值如下方所示:
PUEc-1 , K/uW + P"。—/u(a) ) 1 pca 丨 a(/w(l) + pwa-/w(a) ) | αΡυα
L00b8J^ Lpppp
1 ITa1 ITa1 ITa1ITa
[0069]本实施例的电能利用效率的测定装置200的操作方式与实施例一或实施例二一致，在此不再赘述。
[0070]根据本实施例的电能利用效率的测定装置200，通过将获取的电能利用效率调整到预设负载率下，即，通过当前系统的各参数获取预设负载率下的电能利用效率，这样就可以与其它数据中心机房相同负载率下的电能利用效率进行比较，进而可以根据比较结果，采取节能减排措施调整电能利用效率较低的数据中心机房，使其电能利用效率提高，进而达到节能减排目的。另外，本实施例的电能利用效率的测定方法仅是通过测量和计算在数值上将各数据中心机房的电能利用效率调整到预设负载率下的电能利用效率，而并非将各数据中心机房的负载率实际调整到预设负载率下，因此不会对数据中心机房设施和业务造成影响。
[0071]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0072]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种电能利用效率的测定方法，其特征在于，包括: 获取数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量； 根据所述数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的所述数据中心机房的电能利用效率。
2.根据权利要求1所述的电能利用效率的测定方法，其特征在于，所述根据所述数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的所述数据中心机房的电能利用效率，具体包括: 根据如下公式获取所述数据中心机房在所述预设负载率m下的电能利用效率PUEe: Π?。-1 I fl(/u(m) + p^-Zuca))丨尸。丨 Q) + PWfl-/w(a) ) | CiP0it ^ 九mPlTapITamPJTamP,Ta ’ 其中，a为所述数据中心机房的当前负载率、Pna为IT设备的当前耗电量、Pua为UPS设备的当前耗电量、Pca为空调设备的当前耗电量、Pwa为送风系统的当前耗电量、Pto为照明安防等设备的当前耗电量，fu(m)是所述预设负载率为m时所述UPS设备的总耗电因子，O<m彡Lfu(B)是所述当前负载率为a时所述UPS设备的总耗电因子，O <a< l，fw(m)是所述预设负载率为m时所述送风系统的总耗电因子，fw(a)是所述当前负载率为a时所述送风系统的总耗电因子。
3.根据权利要求2所述的电能利用效率的测定方法，其特征在于，在所述获取在预设负载率下的所述数据中心机房的电能利用效率之前，还包括: 获取所述UPS设备的当前耗电量与当前负载率的关系Pua = fu(a)+K ； 获取所述送风系统的当前耗电量与当前负载率的关系Pwa = fw(a)+M ； 其中，K和M均为常数。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电能利用效率的测定方法，其特征在于，所述预设负载率为100%。
5.一种电能利用效率的测定装置，其特征在于，包括: 获取单元，用于获取数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量； 计算单元，用于根据所述数据中心机房的当前负载率、IT设备的当前耗电量、UPS设备的当前耗电量和当前总耗电因子、空调设备的当前耗电量、送风系统的当前耗电量和当前总耗电因子、照明安防设备的当前耗电量，获取在预设负载率下的所述数据中心机房的电能利用效率。
6.根据权利要求4所述的电能利用效率的测定装置，其特征在于，所述计算单元具体用于: 根据如下公式获取所述数据中心机房在所述预设负载率m下的电能利用效率PUEe:
PUEc-1 I fl(/u(m> + P^~/u(a) ) I pc, , fl(/w(m) + PWt,-/w(a) ) | aP0a，
m^lTaPmm^ITam^ITu 其中，a为所述数据中心机房的当前负载率、Pna为IT设备的当前耗电量、Pua为UPS设备的当前耗电量、Pca为空调设备的当前耗电量、Pwa为送风系统的当前耗电量、Pto为照明安防等设备的当前耗电量，fu(m)是所述预设负载率为m时所述UPS设备的总耗电因子，O<m彡Lfu(B)是所述当前负载率为a时所述UPS设备的总耗电因子，O <a< I, fff(m)是所述预设负载率为m时所述送风系统的总耗电因子，fw(a)是所述当前负载率为a时所述送风系统的总耗电因子。
7.根据权利要求6所述的电能利用效率的测定装置，其特征在于，所述获取单元还用于: 获取所述UPS设备的当前耗电量与当前负载率的关系Pua = fu(a)+K ； 获取所述送风系统的当前耗电量与当前负载率的关系Pwa = fw(a)+M ； 其中，K和M均为常数。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的电能利用效率的测定装置，其特征在于，所述预设负载率为100%。
【文档编号】G01R31/00GK104237690SQ201410483718
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】赵静宜, 吴思坚, 贾永华, 黑昱冬, 袁玉东, 田守辉, 王卫东 申请人:中国联合网络通信集团有限公司