BIM 與DCIM 技術結合在數據中心的應用

陳聰健

（西門子中國有限公司，北京100102）

數據中心在發展過程中迎來了很多的挑戰，很多數據中心需要面對成本控制、能耗控制、安全、建設速度等方面的問題。為了能夠滿足數據中心的建設和運營需求，就需要用BIM技術和DCIM技術相結合，發揮出兩種技術的特點，讓運營人員獲得數據中心的實時信息，提高數據中心的自動化水平。

1 BIM 和DCIM

1.1 BIM技術

BIM技術的全稱是建筑信息模型，可以利用工程設計的數據信息來對工程項目的特性進行數字化的表達，尤其是利用可視化技術，能將工程的設計以3D 的形式呈現出來。一個完善的信息模型能夠反映出工程建設過程中不同階段的數據，還能夠對資源的利用情況進行計算，從而對工程的建設過程進行完整的描述，這樣建設項目參與的各方都能夠有效利用相關數據。

BIM技術的工程數據源，可以采用統一的格式來解決共享困難的問題，這樣能夠在工程局建設的過程中進行全局共享，讓建筑項目能夠在項目的全生命周期中都進行動態的工程信息創建和管理。同時BIM技術也被廣泛地應用在設計當中，應用數字化的管理方法，可以建立集成化的建筑工程管理環境，這樣就能夠提升工程建設過程中的管理效率，并且開可以通過更加直接的管理，減少工程建設中的風險。

1.2 DCIM技術

DCIM是一個數據中心運營管理領域的技術，該是技術使用硬件設備、傳感器和軟件，構建管理平臺，可以實現數據上的協調統一管理。DCIM技術中會利用到服務器、儲存器、虛擬機、通信網絡等IT 基礎設備，還需要做好配電、制冷和布線方面的工作，來保證整個平臺的穩定。在平臺運行時，數據中心會對容量做好規劃，以及采用集中控制和智能管理的方式來開展綜合性的管理。

比如安防自控系統就能夠保證數據中心的安全，依靠紅外線攝像頭，可以對外來人員和物體進行識別，從而及時罰出警報，以保證整個建筑的安全。還可以依靠人臉識別，控制人員的進出。另一方面，數據中心還能夠對供水進行成本上的優化，通過對供水系統進行調節，冷水控制中心可以對數據中心的溫度作出反應，這樣就能夠對冷水攻擊系統的各項水壓運行情況進行檢測。對于數據中心出現重大事故的情況時，十分需要DCIM系統作出及時的反應。比如發生火災時，能夠及時發出警報，而且能夠進行實時數據傳輸，并且啟動自動安防系統。

使用DCIM系統，管理平臺的運維人員可以獲得更高的工作效率，并且依靠更加自動化的操作，運維人員在工作過程中還能夠有更高的準確性，保證系統的安全。通過可視化的界面，能源管理、變更管理、環境管理別的更加直觀，而且也變得一體化，保證了數據中心工作流程的規范化。

同時，DCIM系統也是一個兼備監控和管理的系統體系，更有利于對資源的管理和控制。系統會有監控的基礎設施和管理的基礎設施兩部分組成，能夠實時采集前端信息，這樣就能夠給管理提供支撐，并且處理好各種風險問題，保證數據中心的可用性。

1.3 BIM技術和DCIM技術結合的特點

數據中心的基礎設施有良好的運行環境，而且目前的規模也在不斷增大。目前，數據中心已經從以前只是建筑內部的特定區域，變成了專門針對數據中心進行單獨建設的建筑。數據中心運行的效率，和基礎設計以及配套建筑的性能有著重要的關系。使用BIM技術與DCIM技術結合使用，能夠將三維可視手段也應用在電器管道、網絡線路的管理工作當中，這樣管理人員也能夠對中心的管線、電氣等方面的情況有更加及時而且全面的了解，這樣運維管理人員可以有更高的工作效率。

2 數據中心建設面臨的挑戰

2.1 數據中心的規模化建設

隨著互聯網使用需求的增加，數據中心正在變得越來越大，很多數據中心都比過去有了更加巨大的規模。目前數據中心的會有數萬平方新的建筑面積，擁有大齡的機房。但是為了保證數據中心的運行效率和穩定性，也需要降低數據中心的機柜容積比。目前國內很多機房都在3.5 左右，還有的機房甚至超過了20，這導致數據中心的電腦數量過多，管理工作也變得十分困難。

2.2 綠色節能的要求

數據中心快速的擴大，造成了在能量損耗上的提升，隨著世界各國都對數據環保有了更高的要求，所以在數據中心的建設中也開始注重節能上的設計。如何在數據中心運行過程中做好管理，以便能夠降低數據中心的能耗，已經成為了數據中心建設重要課題。為此，一些數據中心已經開始使用太陽能和風能這類的新能源，雖然讓數據中心變得更加綠色環保，但是在電氣系統的控制上也有了更高的要求。

2.3 安全

由于數據中心會儲存大量的數據信息，所以如何保證數據中心的安全，就成為了十分重要的事情。數據中心在運行過程中，可能會面臨自然和人為的風險，必須要提升數據中心對于自然風險的抵御能力，比如具備防火的能力等等，同時也要滿足在運行效率和能耗方面的需求。這就需要將現實資源做好整合，提升同的靈活度，才能夠有效應對各方面的挑戰。

2.4 成本控制

成本控制是一個重要的工作內容，為此需要數據（轉下頁）中心使用更多自主核心技術，通過定制化、模塊化的方式進行建設，提高機房的利用效率。這就需要在數據中心布置和設計中有一定的效率，而且依靠標準化的程序保證數據中心能夠滿足應用的需求。目前，國內的一些數據中心建造還需要比較長的時間，對成本控制十分不利。

2.5 智能化的需求

隨著虛擬化技術應用越來越高，大量的信息技術在數據中心中使用，也讓數據中心的應用具備了一定的復雜性，傳統的運維管理方式已經很難滿足數據中心的需求，必須要通過智能化技術保證數據中心運行的效率。同時，由于各種業務的拓展和技術的發展，需要保證標準化和模塊化的管理方式，并且需要控制數據中心的運營成本，保證數據中心的部署水平。在監控、維護等流程管理上，要具備足夠的智能化水平，通過使用人工智能技術來對數據中心的各項工作做好處理，從而降低數據中心的系統故障。

3 BIM 技術和DCIM 技術結合在數據中心的應用

某特大型數據中心的機房使用了一個單棟建筑，占地90200m2，其中地上建筑面積為47800m2，地下建筑面積為42400m2，擁有地上五層和地下三層，建筑物的總高度為29.95。由于這個項目的機電涉及到很多的專業，而且內部的管線十分復雜，所以在建設過程中，使用了BIM技術進行搭建和設計，讓安裝空間更加直觀地被體現了出來，而且對建筑物的層高也進行了十分精準的控制。在建筑物的制冷機房、走道等節點的控制上，也根據建筑空間的特殊性，使用BIM技術進行設計，滿足了建筑在公益方面的需要。

進入數據中心的運維階段，結合了BIM 技術和DCIM 技術，運維人員可以更加直觀地了解數據中心在管線分布和走線上的情況，這樣就能夠迅速對管線的故障進行排查，保證了管線故障的解決效率。在兩種技術結合的情況下，也能夠充分借助智能技術來對建筑內部進行管理，提高對電氣系統故障的識別效率，有效控制建筑物的能量消耗，實現了對數據中心的全生命周期管理。

隨著對互聯網的需求越來越高，數據中心正在朝著大型化發展，進而導致了數據中心變得十分復雜。為了能夠加快數據中心的建設，做好數據中心的設計，并且在運維上提高效率，就需要借助BIM技術和DCIM技術。依靠這兩種技術，可以更好地完成對數據中心的設計，并且充分發揮智能化技術和自動化技術的作用，保證數據中心的安全，提升數據中心的環保水平。