2018年，國家衛(wèi)生健康委出臺(tái)了《全國醫(yī)院信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范(試行)》，規(guī)定二級(jí)醫(yī)院的主機(jī)房要大于等于60平米，三級(jí)醫(yī)院主機(jī)房大于等于100平米，這對(duì)醫(yī)院中心機(jī)房建設(shè)提出了很高的要求。為保障資源環(huán)境的可持續(xù)，綠色低碳已成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的新標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)醫(yī)院數(shù)據(jù)中心也提出了同樣的要求。

　　“我們可以從三個(gè)維度理解綠色數(shù)據(jù)中心：一是數(shù)據(jù)機(jī)房中的IT系統(tǒng)、機(jī)械、照明和電氣等能取得最大化的能源效率和最小化的環(huán)境影響；二是可以從建筑節(jié)能、運(yùn)營管理、能源效率等方面來衡量一個(gè)數(shù)據(jù)中心是否為‘綠色’；三是綠色體現(xiàn)在整體的設(shè)計(jì)規(guī)劃以及機(jī)房空調(diào)、UPS、服務(wù)器等IT設(shè)備、管理軟件應(yīng)用上，要具備節(jié)能環(huán)保、高可靠可用性和合理性。”北京兒童醫(yī)院院長助理、信息中心主任徐新對(duì)綠色數(shù)據(jù)中心的內(nèi)涵進(jìn)行了闡述。

推進(jìn)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)

　　徐新介紹了傳統(tǒng)機(jī)房和綠色數(shù)據(jù)中心的區(qū)別：在能源消耗方面，傳統(tǒng)機(jī)房能耗較高，綠色數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能；在硬件資源方面，傳統(tǒng)機(jī)房存在服務(wù)器堆砌、資源浪費(fèi)的情況，綠色數(shù)據(jù)中心的虛擬化部署充分發(fā)揮性能；在管理水平方面，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心管理復(fù)雜，綠色數(shù)據(jù)中心是自動(dòng)化管理，效率高；在運(yùn)維成本方面，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維效率低，故障率高，綠色數(shù)據(jù)中心是低運(yùn)維成本；在部署方式方面，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心采取的是傳統(tǒng)的部署方式，綠色數(shù)據(jù)中心是模塊化、按需部署。

　　“醫(yī)院信息中心在關(guān)注業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí)，也要花相當(dāng)精力關(guān)注數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。在此過程中，我們需關(guān)注數(shù)據(jù)中心能效指標(biāo)(PUE)，它的計(jì)算公式是數(shù)據(jù)中心年總耗電量除以信息設(shè)備年耗電量，體現(xiàn)的是數(shù)據(jù)中心運(yùn)行過程中IT設(shè)備能源消耗占比。”徐新指出，能耗比越低說明數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營效率越高。國家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級(jí)》(GB 40879—2021)給出了一個(gè)定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)能耗為1.2、二級(jí)能耗為1.3、三級(jí)能耗在1.5。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)大部分醫(yī)院數(shù)據(jù)中心PUE>2.0，有少量PUE在1.70附近的大型數(shù)據(jù)機(jī)房。

　　徐新認(rèn)為，醫(yī)院數(shù)據(jù)中心年總耗電量主要包括以下幾部分：一是IT設(shè)備。這部分在整個(gè)PUE評(píng)價(jià)體系里面是有益的能耗，主要包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)類、IT支撐類；二是制冷設(shè)備，主要包括機(jī)房內(nèi)所使用的空調(diào)設(shè)備、提供冷源的設(shè)備、新風(fēng)系統(tǒng)；三是供配電的系統(tǒng)，主要包括變壓器、配電柜、發(fā)電機(jī)、UPS、HVDC、電池、機(jī)柜配電單元等；四是其他設(shè)施，包括照明、安防、滅火、防水、傳感器以及數(shù)據(jù)中心建筑的管理系統(tǒng)等。“我們?cè)谝?guī)劃數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí)，要提高PUE的效能，需壓縮制冷設(shè)備、配電系統(tǒng)和其他設(shè)施的能源消耗占比，從而保證IT設(shè)備能源消耗的比例。”徐新強(qiáng)調(diào)。

　　在具體實(shí)踐中，醫(yī)院可根據(jù)GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)機(jī)房環(huán)境做出設(shè)定：冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域溫度為18-27攝氏度，冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域濕度和露點(diǎn)溫度為5.5-15攝氏度，同時(shí)相對(duì)濕度不大于60%。在機(jī)房冷卻循環(huán)期間，由于從空氣中去除潛熱，在冷凝單元內(nèi)形成冷凝，因此在空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算時(shí)，因?yàn)榭諝饫锖兴羝跃鸵?jì)算其顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷。對(duì)于數(shù)據(jù)中心的精密制冷系統(tǒng)，顯冷比越大越好。機(jī)房的熱量主要是顯熱，所以機(jī)房空調(diào)的顯冷比較高，一般在0.9以上(普通舒適型空調(diào)只有0.6左右)。數(shù)據(jù)中心使用大量的非線性設(shè)備，如IT設(shè)備、UPS、變頻空調(diào)等，因此在供配電系統(tǒng)節(jié)能方面采取抑制諧波的方法：醫(yī)院非線性負(fù)載成組配置，主要是指UPS、開關(guān)、變頻空調(diào)等電流控制等設(shè)備，采用不同母線供電，安裝電抗器，同時(shí)柴發(fā)盡量靠近負(fù)載所在建筑物，減少線路損耗。

　　在機(jī)房供配電系統(tǒng)方面，高頻UPS節(jié)能性高于工頻UPS，同時(shí)使用模塊化UPS有利于靈活改善UPS負(fù)載率。空調(diào)需根據(jù)醫(yī)院自己客觀的物理環(huán)境選擇合適的制冷方式。“無論是風(fēng)冷、水冷，還是雙冷源空調(diào)，最重要的還是根據(jù)醫(yī)院自己情況選擇。”徐新介紹，機(jī)房的氣流管理和數(shù)據(jù)中心的溫濕度有直接關(guān)系，改善機(jī)房氣流組織可通過以下方式：采用CFD氣流模擬軟件進(jìn)行氣流分析、合理布置冷熱通道及機(jī)房空調(diào)、采用封閉冷熱通道進(jìn)行氣流隔離。

　　徐新建議，設(shè)備氣流流向模式一般為從前到后、從前到上，或者從前到后和頂部。如果認(rèn)為有必要，也可采取其他氣流方向，比如從下到上。

　　在冷熱通道方面，目前大多數(shù)醫(yī)院新建數(shù)據(jù)中心采用冷通道居多，熱通道相對(duì)較少。“采取冷通道或熱通道各有利弊，建議結(jié)合自身情況選擇。”徐新強(qiáng)調(diào)，在做出決定之前，需要仔細(xì)查看計(jì)算機(jī)房的要求和設(shè)置，最終，兩種解決方案都具有相同的目標(biāo)和原則，即完全分離熱空氣和冷空氣，避免混合以提高效率。

加強(qiáng)自動(dòng)化運(yùn)維

　　在信息中心的日常工作中，自動(dòng)化運(yùn)維是非常重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容，主要包括設(shè)備調(diào)試、執(zhí)行和監(jiān)控，其中有三個(gè)核心關(guān)鍵詞：自動(dòng)化、配置管理和監(jiān)控。“自動(dòng)化、配置管理、監(jiān)控是運(yùn)維管理建設(shè)的三駕馬車，三者之間既相互獨(dú)立也相互聯(lián)系。三者的建設(shè)路徑并沒有嚴(yán)格的先后順序，可以共同建設(shè)、共同迭代。”徐新介紹，信息中心在幫助臨床和管理建設(shè)信息系統(tǒng)的同時(shí)，也要關(guān)注自己的信息化建設(shè)情況。

　　徐新推薦了一款開源運(yùn)維自動(dòng)化工具：Ansible。它是基于Python開發(fā)，運(yùn)維工程師對(duì)其二次開發(fā)相對(duì)比較容易；擁有豐富的內(nèi)置模塊，幾乎可以滿足一切要求；管理模式非常簡單，一條命令可以影響上千臺(tái)主機(jī)；無客戶端模式，底層通過SSH(安全的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議)通信。通過Ansible可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)維自動(dòng)化，提高運(yùn)維工程師的工作效率，減少人為失誤。它通過本身集成的非常豐富的模塊，可以實(shí)現(xiàn)各種管理任務(wù)，其自帶模塊超過上千個(gè)，操作非常簡單，提供的功能又非常豐富。

　　徐新認(rèn)為，隨著云計(jì)算和AI的發(fā)展，自動(dòng)化運(yùn)維也在持續(xù)發(fā)展：自動(dòng)化運(yùn)維從傳統(tǒng)的面向計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等基礎(chǔ)設(shè)施資源在往面向應(yīng)用架構(gòu)發(fā)展；私有云、公有云和專有云的普及，自動(dòng)化運(yùn)維不能僅僅局限于傳統(tǒng)的以操作系統(tǒng)為中心，需要更好的支持各種云服務(wù)；云原生、微服務(wù)、容器普及，自動(dòng)化運(yùn)維需要更好的支持新型的資源和應(yīng)用架構(gòu)；自動(dòng)化運(yùn)維不再是IT運(yùn)維人員的工具，更需要變成面向全體技術(shù)人員的普遍服務(wù)；需要越來越強(qiáng)大的分析能力。這里的機(jī)器替代人工，不僅僅是替代運(yùn)維人員的操作過程，更核心的是替代操作前的人工思考、分析、決策過程，而完成操作本身的自動(dòng)化是執(zhí)行過程。

　　“醫(yī)院在開展新的數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí)，主要注意以下幾點(diǎn)：第一，要適度規(guī)劃、合理布局，這是基礎(chǔ)；第二，提高精密空調(diào)制冷效率，這是重點(diǎn)；第三，采用低能耗精密空調(diào)；第四，采用低能耗UPS主機(jī)；第五，配套智能照明+LED光源節(jié)能燈具。”徐新總結(jié)道。

　　(本文根據(jù)徐新院長助理在CHIMA 2023大會(huì)演講內(nèi)容整理)