【摘要】隨著數據中心的迅猛發展，數據中心的能耗問題也越來越突出，有關數據中心的能源管理和供配電設計已經成為熱門問題，合理可靠的數據中心配電系統方案，是提高數據中心電能使用效率，降低設備能耗的合理方式。要實現數據中心的節能，首先需要監測每個用電負載，而數據中心負載回路非常的多，傳統的測量儀表無法滿足成本、體積、安裝、施工等多方面的要求，因此需要采用適用于數據中心集中監控要求的多回路監控裝置。

安科瑞公司 AMC16Z和AMC100系列交流配電監控模塊是專門針對于數據中心服務器電源管理設計的測量裝置。該裝置設計小巧，能夠對進出線的全電參量參數、輸入輸出開關及防雷器狀態等實時監測， 所有測量通道的告警閾值均可單獨設定，出現越限事件立即觸發系統聲光告警，是在傳統儀表的體積上實現了監控回路的高度集成。

一、應用方案

2.1 AMC100直流選型案例——輸入：1*100A，輸出：72*100A

2.2 AMC100交流選型案例——輸入:2*400A/3P，輸出：2*85*32A/1P

2.3 AMC16Z交流選型案例——輸入:1*250A/3P，輸出：2*100A/3P + 1*32A/3P + 1*25A/3P + 15*32A/1P + 9*25A/1P

2.4 AMC16Z直流選型案例——輸入：2*400A，輸出：2*4*100A+2*20*63A

二、現場圖

2.1 江蘇某運營商數據中心電源列柜

2.2 江蘇某超算中心配電列頭柜

2.3 南京某運營商數據中心電源列柜

三、功能特點

4.1 AMC100和AMC16Z對比

4.2型號命名

注：AMC100系列無24回路模塊，AMC16Z系列無30回路模塊

本協議規定了 AMC16Z 系列直流配電監控裝置與數據終端設備進行數據交換的物理連接和通訊協議， 其協議方式類同 Modbus_RTU 通信規約。

1)協議簡述

AMC16Z 系列直流裝置所使用的通訊協議詳細定義了地址碼、功能碼、校驗碼的數據序列定義，這些都是特定數據交換的必要內容。該協議在一根通訊線上使用主從應答式連接(半雙工)，這意味著在一根單獨的通訊線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先，主計算機的信號尋址到一臺終端設備(從機)，然后，終端設備發出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。

本協議只允許在主機(PC，PLC 等)和終端設備之間通訊，而不允許獨立的終端設備之間的數據交換，這樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路，而限于響應到達本機的查詢信號。

2)傳輸方式

信息傳輸為異步方式，并以字節為單位，在主機和從機之間傳遞的通訊信息是 11 位字格式，包含 1 個起始位、8 個數據位(有效位先發送)、奇偶校驗位(無校驗)、1 個停止位。

3)錯誤校驗域

該域允許主機和終端檢查傳輸過程中的錯誤。有時，由于電噪聲和其它干擾，一組數據在從一個設備傳輸到另一個設備時在線路上可能會發生一些改變，出錯校驗能夠保證主機或者終端不去響應那些傳輸過程中發生了改變的數據，這就提高了系統的安全性和效率，錯誤校驗使用了16 位循環冗余的方法(CRC16)。

4)錯誤檢測的方法

錯誤校驗域占用兩個字節，包含了一個 16 位的二進制值。CRC 值由傳輸設備計算出來，然后附加到數據幀上，接收設備在接收數據時重新計算 CRC 值，然后與接收到的 CRC 域中的值進行比較，如果這兩個值不相等，就發生了錯誤。CRC 運算時，首先將一個 16 位的寄存器預置為全 1，然后連續把數據幀中的每個字節中的 8位與該寄存器的當前值進行運算，僅僅每個字節的 8 個數據位參與生成 CRC，起始位和終止位以及可能使用的奇偶位都不影響 CRC。在生成 CRC 時，每個字節的 8 位與寄存器中的內容進行異或，然后將結果向低位移位，高位則用“0” 補充，低位(LSB)移出并檢測，如果是 1，該寄存器就與一個預設的固定值(0A001H)進行一次異或運算， 如果低位為 0，不作任何處理。

上述處理重復進行，直到執行完了 8 次移位操作，當后一位(第 8 位)移完以后，下一個 8 位字節與寄存器的當前值進行異或運算，同樣進行上述的另一個 8 次移位異或操作，當數據幀中的所有字節都作了處理，生成的終值就是 CRC 值。生成一個 CRC 的流程為：

⑴預置一個 16 位寄存器為 FFFFH(全 1)，稱之為 CRC 寄存器。.把數據幀中的一個字節的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節進行異或運算，結果存回CRC 寄存器。將 CRC 寄存器向右移一位，高位填以 0，低位移出并檢測。如果低位為 0：重復第三步(下一次移位);如果低位為 1：將 CRC 寄存器與一個預設的固定值(0A001H)進行異或運算。重復第三步和第四步直到 8 次移位。這樣處理完了一個完整的八位。

⑵重復第 2 步到第 5 步來處理下一個八位，直到所有的字節處理結束。CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。此外還有一種利用預設的表格計算 CRC 的方法，它的主要特點是計算速度快，但是表格需要較大的存儲空間，該方法此處不再贅述，請參閱相關資料。

四、結語

伴隨著數字經濟的蓬勃發展，數據中心在新型基礎設施體系的支撐作用愈發凸顯，其在賦能千行百業數字化變革的同時，所帶來的巨大能耗問題也引起社會的高度關注。加之“雙碳”戰略的出臺，地方對數據中心能耗指標提出更高要求。安科瑞配電列頭柜監控模塊是針對數據中心列頭柜的配電監控要求而設計的多回路監控裝置，解決數據中心末端監控的需求。
?

審核編輯：湯梓紅