數據中心里的光纖測溫技術(shù)

　　[摘要] 如何解決數據中心內部溫度監測的問(wèn)題?光纖測溫技術(shù)提供了可能。

　　數據中心對溫度要求很高，要全年365天恒溫。但是，實(shí)際上在數據中心機房?jì)炔?，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)數據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(cháng)期處于這個(gè)位置的設備就會(huì )受到影響，甚至會(huì )加速設備的運行老化，所以一般在數據中心里會(huì )部署一些溫度傳感器，對數據中心的局部溫度進(jìn)行監控，使用方式有熱電阻傳感器、熱電偶傳感器、特殊的半導體傳感器等，不過(guò)這種方式單點(diǎn)測量范圍小、布線(xiàn)復雜、容易損壞、維護工作量又大，往往一個(gè)通道內只設1～2個(gè)溫度采集點(diǎn)，采集點(diǎn)數量太少，無(wú)法檢測到各個(gè)機柜的進(jìn)出風(fēng)溫度，較難監測到機房?jì)鹊木植繜狳c(diǎn)或局部過(guò)冷點(diǎn)，實(shí)際在使用中效果并不是很好，不能完全反映出機房?jì)炔克械木植奎c(diǎn)真實(shí)溫度。如果這些采集的溫度數據是不精確的，甚至還有很多遺漏的局部點(diǎn)，就不能為數據中心節能優(yōu)化提供有意義的數據，為空調精確送風(fēng)提供參考，甚至不能及時(shí)發(fā)現局部過(guò)溫點(diǎn)，存在嚴重的安全隱患。

　　如何解決數據中心內部溫度監測的問(wèn)題?光纖測溫技術(shù)提供了可能。光纖測溫技術(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，其中斯托克斯光對溫度不敏感，而反斯托克斯光對溫度敏感，兩散射光經(jīng)波分復用器分離后由高靈敏度的探測器探測。由于光纜不同位置處產(chǎn)生的拉曼散射信號傳輸到探測器的時(shí)間不同，通過(guò)探測信號返回時(shí)間即可確定拉曼散射發(fā)生的位置，結合高速信號采集與數據處理技術(shù)，可以準確、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，由于光纖測溫空間分辨率、溫度精度、測量范圍和測量時(shí)間均相差較大，所以在對精度要求較高的數據中心少有應用。隨著(zhù)近些年光纖測溫技術(shù)的提升，為光纖測溫進(jìn)入數據中心提供了可能。在數據中心里，使用單根光纖實(shí)現溫度監測、信號傳輸，綜合利用光纖拉曼散射效應和光時(shí)域反射測量技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)測量光纖沿線(xiàn)空間溫度分布情況，可實(shí)現對任意指定測量點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確的溫度信息采集。

　　相比數據中心里傳統的溫度監控系統，光纖測溫有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先是在數據中心，光纖鋪設已經(jīng)遍及整個(gè)數據中心內部，只要有設備、業(yè)務(wù)流量的地方，就有光纖，100%覆蓋監測區域，無(wú)測量盲區。其次是由于光纖傳感器對溫度信息采用波長(cháng)編碼，使得整個(gè)測溫系統不再受光源功率波動(dòng)和光纖彎曲等因素影響，可靠性高。并且光纖傳感器結構簡(jiǎn)單，尺寸小，不占用空間。傳統的溫度監測器一般掛在頂棚上，與設備區仍有一定的距離，監測的溫度數據不準確，對于局部溫度亦不敏感，如果放置到機框附近，就要占用大量的空間，有時(shí)這種方式根本無(wú)法實(shí)施，所以傳統溫度監測器都安裝在頂棚上。第三是光纖測溫抗電磁干擾，抗腐蝕、防爆，能夠在惡劣環(huán)境下穩定工作，光纖外表有一層厚厚的保護膜，而不像傳統溫度監測器要靠探頭來(lái)完成溫度監測。光纖測溫絕緣性能也好，適合安裝在高低壓配電設備里。最后是光纖測溫靈敏，實(shí)時(shí)，通過(guò)監控系統可以實(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(guān)有效。通過(guò)溫度圖一眼就可以看出哪里的溫度偏高，當溫度超過(guò)閾值時(shí)，及時(shí)提供報警信息并準確定位報警位置，將報警信息直接反饋給數據中心監控人員。正是有了這些優(yōu)點(diǎn)，才使得光纖測溫技術(shù)在數據中心部署成為了可能。

　　通過(guò)光纖測溫可以很好地掌握整個(gè)數據中心實(shí)時(shí)溫度分布圖，這給我們進(jìn)行綠色數據中心建設，提高了參考數據。使用光纖測溫技術(shù)，可以使空調系統處于最佳節能狀態(tài)，并消除內部局部熱點(diǎn)問(wèn)題;使用光纖測溫可靠性強，運營(yíng)穩定，施工安裝還簡(jiǎn)單;使用光纖測溫提升了數據中心可維護性和管理水平等等，這些都可以為數據中心節省出一大批資金，降低數據中心的使用能耗，一個(gè)小小的光纖測溫起到的作用可不小。雖然光纖測溫有這么多的好處，不過(guò)在實(shí)際中，尤其在國內數據中心機房里應用很少，仍處于初步發(fā)展階段。在國外光纖測溫已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)應用。這主要是國內的光纖測溫技術(shù)精度不夠，而采用國外技術(shù)產(chǎn)品價(jià)格又太高，在安裝的時(shí)候空調反饋控制接口也比較復雜，需要有專(zhuān)業(yè)人員安裝以及后期維護，對技術(shù)要求比較高，這就使得國內數據中心里基本看不到光纖測溫技術(shù)的應用。當然光纖只是在有設備互連的地方才有部署，在距離機柜比較遠的地方，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控。所以如果可能，在一個(gè)數據中心里，最好采用傳統溫度監控和光纖測溫兩者結合起來(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控探頭，將溫度信息采集到，這樣可以獲知數據中心內部所有地方的溫度，以便對整體的溫度進(jìn)行監控。

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