數(shù)據(jù)中心里的光纖測(cè)溫技術(shù)

　　[摘要] 如何解決數(shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)的問(wèn)題?光纖測(cè)溫技術(shù)提供了可能。

　　數(shù)據(jù)中心對(duì)溫度要求很高，要全年365天恒溫。但是，實(shí)際上在數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)部，不同位置的溫度是有差別的，如果通風(fēng)不好，雖然在同一個(gè)數(shù)據(jù)中心里溫度也可以相差好幾度，這樣局部位置的溫度比較高，長(zhǎng)期處于這個(gè)位置的設(shè)備就會(huì)受到影響，甚至?xí)铀僭O(shè)備的運(yùn)行老化，所以一般在數(shù)據(jù)中心里會(huì)部署一些溫度傳感器，對(duì)數(shù)據(jù)中心的局部溫度進(jìn)行監(jiān)控，使用方式有熱電阻傳感器、熱電偶傳感器、特殊的半導(dǎo)體傳感器等，不過(guò)這種方式單點(diǎn)測(cè)量范圍小、布線復(fù)雜、容易損壞、維護(hù)工作量又大，往往一個(gè)通道內(nèi)只設(shè)1～2個(gè)溫度采集點(diǎn)，采集點(diǎn)數(shù)量太少，無(wú)法檢測(cè)到各個(gè)機(jī)柜的進(jìn)出風(fēng)溫度，較難監(jiān)測(cè)到機(jī)房?jī)?nèi)的局部熱點(diǎn)或局部過(guò)冷點(diǎn)，實(shí)際在使用中效果并不是很好，不能完全反映出機(jī)房?jī)?nèi)部所有的局部點(diǎn)真實(shí)溫度。如果這些采集的溫度數(shù)據(jù)是不精確的，甚至還有很多遺漏的局部點(diǎn)，就不能為數(shù)據(jù)中心節(jié)能優(yōu)化提供有意義的數(shù)據(jù)，為空調(diào)精確送風(fēng)提供參考，甚至不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部過(guò)溫點(diǎn)，存在嚴(yán)重的安全隱患。

　　如何解決數(shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)的問(wèn)題?光纖測(cè)溫技術(shù)提供了可能。光纖測(cè)溫技術(shù)是近年才發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，并已逐漸顯露出某些優(yōu)異特性。其使用的光纜既是傳輸介質(zhì)，又是傳感單元。光源發(fā)出的脈沖經(jīng)波分復(fù)用器后沿光纜傳輸，傳輸過(guò)程中與光纖分子相同作用，產(chǎn)生自發(fā)拉曼散射光，其中斯托克斯光對(duì)溫度不敏感，而反斯托克斯光對(duì)溫度敏感，兩散射光經(jīng)波分復(fù)用器分離后由高靈敏度的探測(cè)器探測(cè)。由于光纜不同位置處產(chǎn)生的拉曼散射信號(hào)傳輸?shù)教綔y(cè)器的時(shí)間不同，通過(guò)探測(cè)信號(hào)返回時(shí)間即可確定拉曼散射發(fā)生的位置，結(jié)合高速信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以準(zhǔn)確、快速地獲得整根光纜上任意一點(diǎn)的溫度信息。這種技術(shù)已經(jīng)廣泛用于電力、石化、隧道、建筑等領(lǐng)域，由于光纖測(cè)溫空間分辨率、溫度精度、測(cè)量范圍和測(cè)量時(shí)間均相差較大，所以在對(duì)精度要求較高的數(shù)據(jù)中心少有應(yīng)用。隨著近些年光纖測(cè)溫技術(shù)的提升，為光纖測(cè)溫進(jìn)入數(shù)據(jù)中心提供了可能。在數(shù)據(jù)中心里，使用單根光纖實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)、信號(hào)傳輸，綜合利用光纖拉曼散射效應(yīng)和光時(shí)域反射測(cè)量技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量光纖沿線空間溫度分布情況，可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意指定測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確的溫度信息采集。

　　相比數(shù)據(jù)中心里傳統(tǒng)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，光纖測(cè)溫有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先是在數(shù)據(jù)中心，光纖鋪設(shè)已經(jīng)遍及整個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，只要有設(shè)備、業(yè)務(wù)流量的地方，就有光纖，100%覆蓋監(jiān)測(cè)區(qū)域，無(wú)測(cè)量盲區(qū)。其次是由于光纖傳感器對(duì)溫度信息采用波長(zhǎng)編碼，使得整個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)不再受光源功率波動(dòng)和光纖彎曲等因素影響，可靠性高。并且光纖傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，不占用空間。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)器一般掛在頂棚上，與設(shè)備區(qū)仍有一定的距離，監(jiān)測(cè)的溫度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，對(duì)于局部溫度亦不敏感，如果放置到機(jī)框附近，就要占用大量的空間，有時(shí)這種方式根本無(wú)法實(shí)施，所以傳統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)器都安裝在頂棚上。第三是光纖測(cè)溫抗電磁干擾，抗腐蝕、防爆，能夠在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作，光纖外表有一層厚厚的保護(hù)膜，而不像傳統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)器要靠探頭來(lái)完成溫度監(jiān)測(cè)。光纖測(cè)溫絕緣性能也好，適合安裝在高低壓配電設(shè)備里。最后是光纖測(cè)溫靈敏，實(shí)時(shí)，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)將光纖沿路的溫度顯示出來(lái)，畫(huà)出溫度分布圖，直觀有效。通過(guò)溫度圖一眼就可以看出哪里的溫度偏高，當(dāng)溫度超過(guò)閾值時(shí)，及時(shí)提供報(bào)警信息并準(zhǔn)確定位報(bào)警位置，將報(bào)警信息直接反饋給數(shù)據(jù)中心監(jiān)控人員。正是有了這些優(yōu)點(diǎn)，才使得光纖測(cè)溫技術(shù)在數(shù)據(jù)中心部署成為了可能。

　　通過(guò)光纖測(cè)溫可以很好地掌握整個(gè)數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)溫度分布圖，這給我們進(jìn)行綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，提高了參考數(shù)據(jù)。使用光纖測(cè)溫技術(shù)，可以使空調(diào)系統(tǒng)處于最佳節(jié)能狀態(tài)，并消除內(nèi)部局部熱點(diǎn)問(wèn)題;使用光纖測(cè)溫可靠性強(qiáng)，運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定，施工安裝還簡(jiǎn)單;使用光纖測(cè)溫提升了數(shù)據(jù)中心可維護(hù)性和管理水平等等，這些都可以為數(shù)據(jù)中心節(jié)省出一大批資金，降低數(shù)據(jù)中心的使用能耗，一個(gè)小小的光纖測(cè)溫起到的作用可不小。雖然光纖測(cè)溫有這么多的好處，不過(guò)在實(shí)際中，尤其在國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心機(jī)房里應(yīng)用很少，仍處于初步發(fā)展階段。在國(guó)外光纖測(cè)溫已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)應(yīng)用。這主要是國(guó)內(nèi)的光纖測(cè)溫技術(shù)精度不夠，而采用國(guó)外技術(shù)產(chǎn)品價(jià)格又太高，在安裝的時(shí)候空調(diào)反饋控制接口也比較復(fù)雜，需要有專業(yè)人員安裝以及后期維護(hù)，對(duì)技術(shù)要求比較高，這就使得國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心里基本看不到光纖測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)然光纖只是在有設(shè)備互連的地方才有部署，在距離機(jī)柜比較遠(yuǎn)的地方，還是無(wú)法覆蓋到，這些地方雖然發(fā)熱高的可能性不高，但以防萬(wàn)一，最好還是要有溫度監(jiān)控。所以如果可能，在一個(gè)數(shù)據(jù)中心里，最好采用傳統(tǒng)溫度監(jiān)控和光纖測(cè)溫兩者結(jié)合起來(lái)使用，在光纖部署沒(méi)有觸及的地方可以安裝一些溫度監(jiān)控探頭，將溫度信息采集到，這樣可以獲知數(shù)據(jù)中心內(nèi)部所有地方的溫度，以便對(duì)整體的溫度進(jìn)行監(jiān)控。

　　隨著人們對(duì)建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的呼聲愈來(lái)愈高，光纖測(cè)溫作為溫度監(jiān)控的一種全新應(yīng)用模式，為提升數(shù)據(jù)中心安全與節(jié)能提供了有效的技術(shù)支撐，為建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心提供大量的分析數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)中心里，光纖測(cè)溫技術(shù)必將獲得更多的重視與發(fā)展。