SmartCool AI节能智能改造方案
SmartCool AI节能 技术方案建议书
山东嘉晨建筑科技有限公司
日期：20xx-xx-xx
版本： 5.0.2
为加快落实国家碳达峰碳中和行动计划，提升数据中心能效水平，重点改善运行机楼节能运行水平，本着注重实效、优先挖潜现有设施系统的节能潜力的行动原则，计划基于现有数据中心制冷系统试用一个全方位的AI算法节能系统，实现全天候全时能效寻优、降低PUE并提高系统运行效率的目标。
该项目当前实施范围：国内大型 运 营商数据中心XXX机房，制冷架构为华为列间空调53台，密闭热通道；节能改造措施为：空调系统的AI动态调优系统。
《数据中心设计规范》(GB50174-2017)
《数据中心基础设施施工及验收规范》(GB50462-2015)
《安全防范工程技术标准》（GB50348-2018)
《计算机场地安全要求》(GB/T9361-2011)
《智能建筑设计标准》（GB50314-2015）
3. AI节能方案
AI SmartCool数据中心节能方案将专注于以列间精密空调为主要调优目标，以大数据分析、智能AI控制为主要技术手段开展数据中心节能减排，解决目前数据中心实际运行能耗远高于设计指标、运营人工能效治理水平普遍不理想的问题。
本方案在国内大型 运 营商数据中心XXX机房验证节能效果达到预期后，可快速推广。
3.1 AI节能技术方案介绍
在AI SmartCool技术方案当中，是在获取IT模块级的传感器读数，包括精密空调、温湿度传感器、列头柜的数据后，采用AI算法，匹配合适的IT制冷总输入量，并精准、高频控制精密空调的冷量输出，在保障机房温湿度安全的前提下，实现机房供冷、用冷的效率最大化，降低精密空调运行能耗。
3.1.1 AI节能系统组网架构及原理图
a. 组网架构：
b. 原理图：
3.2 AI节能优势介绍
对于已经运行业务的机房做节能改造，要充分考虑如何在改造过程中做到不影响客户IT/通信业务持续性，机房供电持续性，机房供冷持续性，同时要兼顾机房实际环境，如空调室空间局促，供电线路不好铺设等因素；本方案是基于对客户机房复杂的实际环境、设备多样性、SLA要求有充分理解的基础上的一整套包含多项国家专利技术的机房AI节能改造方案。
机房AI节能改造方案连线组网示意图：
3.3 AI节能系统硬件
序号 | 类型 | 设备 | 产品说明 | 数量 |
1 | 硬件 | AI引擎服务器 | 2U高AI引擎服务器，适用于中型IT机房 | 1 |
2 | 硬件 | 多串口网关设备 | 8个串口，实现最多4路串口多路转发功能 | 9 |
3 | 硬件 | 高精度温湿度传感器 | 带LCD液晶显示，RS485接口 | 78 |
4 | 硬件 | 交换机 | 实现设备数据传输互通 | 1 |
4. 工程交付
按照工程相关的设计规范，开展工程施工和交付工作。
4.1 施工勘测（预计1天）
正式进场安装前，先对工程现场进行施工勘测，确认施工相关事宜：
（1） 安装工艺（设备安装位置，走线方式、线缆要求、线槽线管要求等）
（2） 进场流程和施工申请
（3） 设备上架U位申请等
施工勘测预计用时一天，计划安排在正式安装进场前1 ~ 2天。
4.2 交付准备（预计1周）
联系客户提供现场空调、配电等设备协议文本，同时要提供空调铭牌照片（设备型号版本），空调设备购买项目名称、合同号，厂家联系电话；方便提前核对协议信息是否正确。
对相关设备协议进行开发，对项目AI软件工程进行预配置。
4.3 交付实施（预计3天）
明确施工工作任务，施工工具准备、施工人员进驻现场、申请工程开工报告等。
施工人员进驻现场后，进行空调和配电等需要接入设备的协议测试，同时进行设备安装和接线工作。
4.3.1 AI主机/通信转换模块安装
AI主机位置占用1U/2U，多串口通信转换采集器占用1U，把这两台设备安装到申请好的机柜位上，如下图：
4.3.2 空调对接
根据现场空调型号，有不同的端口，一般空调机柜会附带原理图说明等。找到空调对应通信接口，将原来接至动环系统的线路拆下，接到对应的多串口数据互通设备上，然后从多串口互通设备再引出到动环系统，从而实现空调数据上报给AI系统同时上报给原动环系统的功能，实现无损改造。
4.3.3 温湿度传感器
温湿度传感器安装位置选取：冷通道固定天窗（优先选择）、机柜顶部（次优先选择）、地板送风口。
安装好后，接入AI节能网关设备再上报到AI系统，用于采集冷热区温湿度值，作为AI系统的输入参数使用。
4.3.4 AI节能系统调试
安装接线完成后进行设备调试、系统联调，包括测试空调的控制功能，AI功能起停等，严格要求按照设备用户手册和系统调试大纲进行，并保存原始记录，编制系统调试报告，提交用户存档。
4.4 用户培训（预计1天）
提供核心设备用户手册、软件的操作使用说明书等资料。
对用户操作使用和维护人员进行培训，达到基本了解产品的功能和相关技术指标，能够操作使用,并能进行简单的维护。
4.5 系统试运行及节能效果评估（预计1周）
（1） 传统模式（3天）。通过AI服务器的AI启动/关闭控制功能，首先将系统设置为传统制冷模式运行，记录每天用电量和总用电量等数据。
（2） AI节能模式（3天）。通过AI服务器的AI启动/关闭控制功能，将系统运行模式切换为AI节能模式，记录每天用电量和总用电量等数据。
（3） 汇总空调电表有功电能历史数据，根据AI开启/关闭时间过滤筛选数据，计算AI模式下和非AI模式下每天能耗。
（4） 通过对比评估AI系统的节能效果，输出节能效果报告。
严格按照验收技术条件，提交用户进行验收，双方认可后，签署有关的验收文件等。