2021年11月25日在上海隆重召开“2021数据中心科技成果奖”颁奖仪式，对获奖单位和个人进行表彰。
广东海悟科技有限公司申报的“边缘数据中心技术”荣获二等奖。
数据中心科技成果奖 | 二等奖
获奖技术：
边缘数据中心技术
获奖单位：
广东海悟科技有限公司
主要完成人：
吕东建、张少飞、范轩、陈诗科、刘曦、刘兴、董骏鹏、廖宜利
科技成果介绍
一、解决的关键问题
传统边缘机房以及目前市场上微模块边缘数据中心主要面临的痛点问题主要包括以下7个方面：
● 主设备的U位安装空间少
● 气流分布不均
● 能耗高
● 噪声大
● 动环监控功能简单
● 软件操作难度大
● 运维、管理方式受限
边缘数据中心技术通过系统集成设计、结构设计、CFD仿真、优质部件选择、专门的软件设计等技术手段可以有效解决以上用户痛点。
二、技术创新性
1、系统集成结构优化设计
1）释放U位安装空间
将传统单柜微模块机柜的尺寸由600mm宽优化设计为800mm宽，将空调、UPS不间断电源、电源分配单元、动环监控采集器等相关配套设备通过合理布局设计及结合末端精密空调的研制，将配套设备分别布置于机柜的右侧，主设备的U位安装空间得到有效释放，可达40U，而传统边缘数据中心实现同等有效主设备U位需要两联柜，宽度尺寸为1200mm。
2）空调结构优化
采用将空调放置在侧边的方式，将空调整体高度做高，宽度做窄，设计成侧面送风的形式，可保证空调将冷风送到机柜顶部更容易，整体送风距离更近。
3）围护结构优化
为了尽可能降低冷量损失，边缘数据中心冷通道内的柜体设计10mm厚度保温棉，柜门与柜体间选用密封胶条，采用双层真空Low-e玻璃门的设计，较传统机柜可减少50%以上冷量的损失，有效提高边缘数据中心能效，降低边缘数据中心PUE值，同时保证机柜内部噪声尽量少传出来，降低了边缘数据中心噪音。
2、边缘数据中心温控技术开发
1）智能气流调配装置开发
边缘数据中心温控装置开发智能气流调配装置，出风口设置导风格栅，采用CFD仿真技术以及通过气流组织实验测试，计算最佳的导风角度和导风格栅设置密度，保证机柜中、低部风量的同时，可将部分送风导流到机柜顶部，当机柜内负载布置不均匀时，也可通过调节导风格栅的角度，将冷量更多的传递到负载更大的地方，彻底解决局部过热的问题。
2）低噪音温控技术设计
与传统机柜尽量选用大风量风机的设计不同，由于边缘数据中心温控装置智能的气流调配模式，温控装置可选用更小转速的轴流风机即可满足送风要求，不仅功率更低，噪音更低，且送风更均匀。
3）换热流路设计
通过CFD仿真技术，对边缘数据中心温控装置的蒸发器冷凝器的分液毛细管多次实验调试，设计出最合适的换热流路，使得换热器效率较普通的换热器提高了近20%。
3）冷量变流量运行控制技术
边缘数据中心温控装置采用全直流设计，冷凝风机和蒸发风机均选用直流风机，压缩机选用直流变频转子压缩机，节流阀选用电子膨胀阀，边缘数据中心温控装置可根据负荷变化实时PI调节，时刻保持与负载匹配的冷量输出。
4）氟泵功能设计
边缘数据中心温控装置可搭配氟泵的选配功能设计，在控制策略上，当处于不同季节条件时，变频氟泵双冷源精密机房空调可以通过分别开启压缩机、氟泵或压缩机和氟泵联合运行的方式，来最大限度的提高制冷系统的能效比。对控制策略采用自寻优控制算法，增强机组对所处运行环境下的自学习能力。机组智能识别自身工作状态稳定性、模式切换设定边界的影响及环境参数变化趋势。自动决策机组运行模式。最大限度提高机组全年综合运行能效。
3、边缘数据中心电源系统设计开发
1）先进电路拓扑设计
设计先进的电路拓扑 ，使得边缘数据中心电源系统整机效率＞93.5%。
2）高效DSP控制技术
采用先进的DSP数字控制技术 ，有效提升了产品性能和系统可靠性，并实现更高功率密度的集成和小型化。相较传统小功率UPS省电5%。
3）可调风速DC风机设计
边缘数据中心电源采用可调速DC风机，在不同负载率下调节转速，从而降低电源系统噪音
4、边缘数据中心监控模块设计开发
1）集成化软件设计
针对边缘数据中心的使用环境、运行特性我司专门设计一款动环软件，采用一体化集成设计思路，一台监控主机可同时接入动环、门禁、灯带、视频、入侵报警等设备，支持实时数据监控、告警通知、3D视图、设备组态图、系统拓扑图、基本报表、PUE及历史PUE等，在此基础上还能增加资产管理、容量管理、能耗管理、温度云图等，多方位多层次立体化的展示单柜微模块的整体系统运行情况，便于客户运维和管理。
2）人性化操作界面设计
边缘数据中心监控模块采用人性化操作界面设计，采用Web在线配置，全中文的配置工具与3D动环显示界面，所有的显示模块（含导航栏）、数据监测组态页面及内容均可由用户自定义，支持在线配置，无需使用另外的配置工具，方便现场调试及客户的使用，简单培训可上手，满足不同应用场景不同需求完善的配置管理功能。
3）多运维管理方式设计
边缘数据中心监控模块系统在支持本地化屏幕监控、远程B/S监控的基础上，新增了手机APP监控、离线短信和邮件报警通知、内置3G/4G modem/WiFi等功能模块。排除时间、地点的限制，多方位的为用户机柜内设备提供7*24小时值班实时服务。
三、主要技术指标
1、U位安装空间
主设备有效U位安装空间可达40U（传统产品U位小于25U）。
2、气流分布均匀
冷通道内纵向最大温差小于0.5℃，横向最大温差小于0.2℃。
3、高能效
依据北京地区为例，边缘数据中心全年PUE可低至1.121。不同负载下PUE结果如下：
1）100%负载情况下，全年PUE低至1.121；
2）75%负载情况下，全年PUE低至1.125；
3）50%负载情况下，全年PUE低至1.132；
4）25%负载情况下，全年PUE低至1.143。
UPS电源效率ECO模式≥99%，逆变模式效率≥95.9%。
4、低噪音
额定工况下，机柜内100%负载时，室内噪音低至45 dB(A)，室外机噪音低至48dB(A)，机柜内50%负载时，室内噪音低至40dB(A)，室外机噪音低至45dB(A)。
5、动环功能拓展
硬件功能：支持动环、门禁、灯带、视频、入侵报警等设备同时接入。
软件功能：数据监控、告警通知、3D视图、设备组态图、系统拓扑图、基本报表、PUE及历史PUE等，在此基础上还能增加资产管理、容量管理、能耗管理、温度云图等。
6、软件操作简便
WEB端配置、全中文界面、显示界面均为组态，可自由定义。
7、多种运维管理方式
多种访问媒介：
1、本地WEB显示；2、上层平台远程监控；3、手机APP实时查看；
多种告警方式：
1、本地声光提示；2、短信、电话通知；3、邮件通知
科技成果优势
边缘数据中心技术的开发，能有效促进数据中心技术的发展，提高行业核心竞争力，摆脱对国外产品的依赖，实现了数据中心设备的自主创新研发生产，可以带动数据中心及其配套行业进行产品更新换代和技改创新，使数据中心更加节能环保，部署效率更高，客户使用体验更好，更好地辅助我国通信技术的发展创新。
1、有效促进产业发展，提高人民物质生活水平
本技术成果可广泛应用企业、银行、政府、学校、医疗和通信等行业，具有占地面积小、可快速部署、PUE更低等优点，同时也在保质的同时提高性价比，因此得到客户的广泛好评，市场前景广阔。
2、推动地方经济及相关产业发展
本技术成果作为我司的核心产品，持续推动了经济效益增长。预计到2023年，每年为公司带来2亿以上的营业收入，对广东省地方经济的发展起到了积极的推动作用。
3、培养人才，带动社会就业
本技术成果的开发，为企业以及社会培养了数十位研发、生产、销售专业人才，目前已形成了一支专业、稳定、年龄结构合理、经验丰富的研发团队，并成功组建了省级企业技术中心、省级工程中心，有效推动了社会科技发展。近年来，得益于本技术，企业发展迅速，为社会新增更多就业岗位，同时，良好的业绩成长性也为企业员工提供了稳定的劳动岗位和较高的经济收入。
客户要求：
1、机房空间有限，要求单台设备占地面积不超过1.5㎡；
2、PUE值要求不超过1.35；
3、要求交付周期要短，快速部署，满足IDC机房快速交付的要求；
4、要求单机柜容量达到5KW，降低运维工作量，上电即用。
解决方案：
1、采用边缘数据中心技术成果单柜微模块数据中心，全部部件均工厂预制；
2、配置单进单出6KVA的UPS+侧装空调+电池包+动环监控系统+供配电系统(主+备路)+应急通风系统；
3、配置单相63A供配电系统，满足单机柜5KW需求；
4、2h完成安装调试，上电即用，完美满足客户要求。
项目实施效果：
1、边缘数据中心技术成果单柜微模块占地面积0.96㎡，节省40%机房空间；
2、PUE低于1.14，每年节省电费24%；
3、采用高度智能化监控管理系统，实现无人值守，运维人力成本可节约80%；
4、按单柜满配5KW设备满负荷运行计算，预计每年节约用电15768度，加上节约的机房空间成本（1万元左右）和人力运维成本（10万元左右），一套单柜预计每年可节省12.58万元左右。
关于申报单位
广东海悟科技有限公司（以下简称“海悟”），成立于2008年，注册资本3亿元人民币，是一家主营IDC机房、基站空调、精密空调、空调机组、空气源热泵、空气净化、通信电源、电力电源、动力环境监控、新型一体化机房/柜、微模块等各类产品研产销服于一体的民营高新技术企业。
作为业界领先的通信基础设施、IDC基础设施及清洁能源整体解决方案提供商，为国际、国内各行业环境控制市场提供专业定制化产品和服务，面向通信、金融、石化、电力、政府、交通、医疗、教育、企业、军工、航天、物流等各行各业，以高质量的产品，诚信的服务赢得广大用户的信赖。海悟始终秉承质量、诚信、创新、发展、合作、共赢的理念，使企业能够长期稳定发展。
海悟品牌目前已全面入围中国移动、中国联通、中国电信、中国铁塔以及中央政府集中采购项目，产品销往通信、互联网、政府、金融、电力、交通、医疗、教育等多个行业。主要客户有：中国移动、中国联通、中国电信、中国铁塔、国家电网、华为、人民日报、楚天云光大银行、中信银行、南宁铁路局、清华大学、河北大学等。
