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艾默生數(shù)據(jù)中心UPS應(yīng)急電源
發(fā)布時(shí)間:2017.03.14    瀏覽次數(shù):2678

大型數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)主要分電源、環(huán)境控制和機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng)。由于大型數(shù)據(jù)中心承載企業(yè)、集團(tuán)、機(jī)構(gòu)的核心業(yè)務(wù),重要性高,不允許業(yè)務(wù)中斷。因而大型數(shù)據(jù)中心一般根據(jù)TIA942標(biāo)準(zhǔn)的Tier4標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),可靠性要求99.99999%以上,以保證異常故障和正常維護(hù)情況下,數(shù)據(jù)中心正常工作,核心業(yè)務(wù)不受影響。


        1、電源系統(tǒng),通常選用多路市電源互為備份,并且機(jī)房設(shè)有專用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)作為備用電源系統(tǒng),市電電源間、市電電源和柴油發(fā)電機(jī)間通過ATS(自動(dòng)切換開關(guān))進(jìn)行切換,為數(shù)據(jù)中心內(nèi)UPS(不間斷供電電源)、機(jī)房空調(diào)、照明等設(shè)備供電。由于大型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)重要性,通常采用雙母線的供電方案供電,滿足大型數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等IT設(shè)備高可靠性用電要求。雙母線供電系統(tǒng),有兩套獨(dú)立UPS供電系統(tǒng)(包含UPS配電系統(tǒng)),在任一套供電母線(供電系統(tǒng))需要維護(hù)或故障等無法正常供電的情況下,另一套供電母線仍能承擔(dān)所有負(fù)載,保證機(jī)房業(yè)務(wù)供電,確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不受影響。在UPS輸出到服務(wù)器等IT設(shè)備輸入間,選用SPM(服務(wù)器電源管理器)進(jìn)行電源分配和供電管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)機(jī)柜用電監(jiān)控管理,提高供電系統(tǒng)的可靠性和易管理性。

        對(duì)于雙路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備,可以通過SPM直接從雙母線供電系統(tǒng)的兩套母線引人電源,即可保證其用電高可靠性。對(duì)于單路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備,通常選用STS(靜態(tài)切換開關(guān))為其選擇切換一套供電母線供電。在供電母線無法正常供電時(shí),STS將自動(dòng)快速切換到另一套供電正常的母線供電,確保服務(wù)器等IT設(shè)備的可靠用電。  


圖示雙母線供電系統(tǒng)可確保供電可靠性高達(dá)99.99999%以上

        2、環(huán)境控制系統(tǒng),通常選用機(jī)房精密空調(diào)對(duì)數(shù)據(jù)中心的環(huán)境調(diào)節(jié),確保服務(wù)器等IT設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境。對(duì)于發(fā)熱量大的服務(wù)器等IT設(shè)備,通常選用高通孔率(一般大于70%)網(wǎng)孔門的機(jī)柜,提高機(jī)柜進(jìn)出風(fēng)量;將機(jī)柜面對(duì)面、背對(duì)背布置,在機(jī)房內(nèi)形成冷熱隔離的風(fēng)道,提高制冷效率;空調(diào)采用下送風(fēng)方式,確保機(jī)房送風(fēng)均勻,提高制冷效率。

        在某些功率密度特別高場(chǎng)合(發(fā)熱量超過5kw/機(jī)柜),往往容易產(chǎn)生局部熱點(diǎn),形成故障隱患。為消除局部熱點(diǎn),需要采用相應(yīng)的高熱密度解決方案,如開放式方案即為在局部熱點(diǎn)發(fā)生處加裝制冷終端XD,加強(qiáng)局部制冷能力,以消除局部熱點(diǎn);封閉式方案即為高功率密度設(shè)備放置在封閉機(jī)柜內(nèi),通過機(jī)柜內(nèi)制冷循環(huán),高效率制冷散熱。

        3、機(jī)房監(jiān)控管理系統(tǒng),大型數(shù)據(jù)中心需要對(duì)電源、空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理,同時(shí)還需要對(duì)機(jī)房內(nèi)環(huán)境,如溫濕度、漏水、煙感等參量進(jìn)行監(jiān)控,確保數(shù)據(jù)中心工作在一個(gè)正常的范圍之內(nèi)。并對(duì)數(shù)據(jù)中心設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境量實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,實(shí)現(xiàn)機(jī)房無人值守。

“更具彈性、更節(jié)能、部署更快捷的模塊化解決方案,是未來一段時(shí)間客戶建設(shè)數(shù)據(jù)中心的必然首選?!痹凇八紵o界•設(shè)享非凡—艾默生網(wǎng)絡(luò)能源2016年華南區(qū)設(shè)計(jì)院專家高端論壇”上,艾默生網(wǎng)絡(luò)能源大中華區(qū)IT解決方案部高級(jí)總監(jiān)田軍開門見山地指出。


“更具彈性、更節(jié)能、部署更快捷的模塊化解決方案,是未來一段時(shí)間客戶建設(shè)數(shù)據(jù)中心的必然首選?!?/strong>在“思無界•設(shè)享非凡—艾默生網(wǎng)絡(luò)能源2016年華南區(qū)設(shè)計(jì)院專家高端論壇”上,艾默生網(wǎng)絡(luò)能源大中華區(qū)IT解決方案部高級(jí)總監(jiān)田軍開門見山地指出。

憑借易部署、易擴(kuò)容、標(biāo)準(zhǔn)化等諸多特點(diǎn),模塊化數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式在近幾年受到了各領(lǐng)域用戶的關(guān)注和青睞。但對(duì)其認(rèn)識(shí),也出現(xiàn)了一些困惑和偏差?;诙嗄甑臉I(yè)界深度實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),田軍對(duì)模塊化數(shù)據(jù)中心的興起和發(fā)展,以及面臨的問題,進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。

市場(chǎng)和技術(shù),促成了微模塊的普及

首先,田軍深入剖析過去五年間用戶業(yè)務(wù)需求的變化及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心存在的問題,梳理出模塊數(shù)據(jù)中心的發(fā)展脈絡(luò)。

他指出,移動(dòng)互聯(lián)/電子商務(wù)/云/智慧城市/大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)興起,直接導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求的快速轉(zhuǎn)變,具體表現(xiàn)為快速,靈活,高熱,管控,經(jīng)濟(jì)等核心痛點(diǎn)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心模式在新經(jīng)濟(jì)面前,表現(xiàn)出靈活性差、工程周期長、初期投資高、熱密度無法提高,管理效率低等不足,越來越難以適應(yīng)無論是自用,還是托管的客戶需求。而同時(shí),在這些因素的背后,伴隨列間送風(fēng),高效電子電子變換,高溫回風(fēng),廊道封閉等相關(guān)關(guān)鍵熱管理和電源技術(shù)的成熟,直接促成了模塊化數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心模塊化的三個(gè)層次

在闡釋模塊化數(shù)據(jù)中心概念時(shí),田軍根據(jù)不同規(guī)模和顆粒大小,厘清了模塊化數(shù)據(jù)中心的三個(gè)層次,即建筑級(jí)、機(jī)房級(jí)、設(shè)備級(jí)。

以設(shè)備級(jí)為例,集裝箱數(shù)據(jù)中心最為典型。所有的風(fēng)、火、水、電、布線全在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)貨柜內(nèi)部完成,形成一個(gè)可以移動(dòng)的數(shù)據(jù)中心。

而在國內(nèi),機(jī)房型的微模塊數(shù)據(jù)中心更為普及。以若干IT機(jī)柜、電源單元、空調(diào)末端單元等功能機(jī)柜為基本單位,包含了網(wǎng)絡(luò)、布線、監(jiān)控、消防等功能在內(nèi)的獨(dú)立的運(yùn)行單元。模塊的全部組件可在工廠預(yù)制,實(shí)現(xiàn)了與機(jī)房環(huán)境的解耦,在現(xiàn)場(chǎng)靈活拆卸組裝后,能夠迅速投入使用。正是基于這些優(yōu)勢(shì),機(jī)房型微模塊已經(jīng)成為國內(nèi)新型數(shù)據(jù)中心探索的主要方向。

最佳模塊顆粒度覆蓋多種場(chǎng)景

如何用最佳的整體顆粒度設(shè)計(jì),滿足客戶對(duì)不同場(chǎng)景,不同條件的機(jī)房建設(shè)需要?田軍介紹了艾默生網(wǎng)絡(luò)能源整合端到端產(chǎn)品線,創(chuàng)新研發(fā)的SmartSolutionTM模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案。她包含SmartModTM慧睿TM集裝箱數(shù)據(jù)中心解決方案(可移動(dòng))、SmartAisleTM宏睿TM模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案(幾百平米)、SmartRowTM易睿TM中小型數(shù)據(jù)中心解決方案(幾十平米)、SmartCabinetTM新睿TM(幾平米)微型數(shù)據(jù)中心解決方案。

這四種顆粒度設(shè)計(jì),能夠幫助客戶,從幾平米到幾千平米,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速規(guī)劃,部署和交付。

可靠與節(jié)能的完美平衡

通過分析機(jī)房能耗分布餅圖,以及各部分的能效特點(diǎn),可以清晰的看出:模塊化數(shù)據(jù)中心的節(jié)能潛力,絕大部分來自于熱管理環(huán)節(jié)。田軍特別指出,UPS效率提升一個(gè)百分點(diǎn)(比如艱難地從95%到96%),機(jī)房PUE值只能提升約0.02;而空調(diào)系統(tǒng)能效比只需要提高0.1(比如從2.9到3.0,非常輕松),就大致相當(dāng)于UPS的效率提升3個(gè)百分點(diǎn)。所以說,空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能對(duì)機(jī)房PUE的貢獻(xiàn),是數(shù)十倍于UPS效率提升帶來的節(jié)能效益的。UPS的應(yīng)用方向,仍需堅(jiān)守并回到確保負(fù)載可靠性的基本點(diǎn)上!

供配電系統(tǒng)守護(hù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)安全+熱管理系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)據(jù)中心的Opex優(yōu)化,是艾默生網(wǎng)絡(luò)能源對(duì)機(jī)房應(yīng)用發(fā)展方向的一個(gè)基本態(tài)度,也是為客戶提供解決方案創(chuàng)新的重要出發(fā)點(diǎn)。

“1-DNA”端到端模塊化機(jī)房的價(jià)值內(nèi)涵

模塊化數(shù)據(jù)中心看似由不同類別的設(shè)備組成,但由于布局緊湊、連接緊密、熱密度高、能量流動(dòng)強(qiáng)度大,對(duì)各子系統(tǒng)的運(yùn)行考驗(yàn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方案。

田軍表示,模塊化數(shù)據(jù)中心對(duì)其子系統(tǒng)的耦合,連動(dòng),應(yīng)急處理,綜合管控,提出了更嚴(yán)苛的要求,比如:

-UPS/配電/電池/甚至油機(jī)之間的電氣配合

-熱管理精確制冷的多點(diǎn)溫度采集

-一塊屏通曉模塊內(nèi)外的運(yùn)行信息

-所有設(shè)備通訊協(xié)議的無縫對(duì)接

-緊急故障后的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)(空調(diào)失電后溫度上升極快)

這些都是“看不見”的專業(yè)細(xì)節(jié)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。而統(tǒng)一品牌,原廠調(diào)試,也就是我們所說的“1-DNA”原廠整體方案,將為客戶解決上述顧慮。

因此,我們說,一站設(shè)計(jì)+拒絕短板+整體交付+責(zé)無旁貸,構(gòu)成了艾默生網(wǎng)絡(luò)能源Smart SolutionTM模塊化解決方案“1-DNA”的突出價(jià)值!

艾默生,永遠(yuǎn)不會(huì)把未經(jīng)驗(yàn)證的系統(tǒng)級(jí)風(fēng)險(xiǎn),放到客戶機(jī)房做實(shí)驗(yàn)!

模塊化數(shù)據(jù)中心,絕不只是一種配置!

目前,艾默生網(wǎng)絡(luò)能源的Smart Solution模塊化解決方案,不僅擁有海量的BAT應(yīng)用案例,而且在行業(yè)的垂直應(yīng)用獲得了大量的一手?jǐn)?shù)據(jù)。

他強(qiáng)調(diào)說,模塊化數(shù)據(jù)中心的配置絕不只是一種,雖然在交付上是一種相似的標(biāo)準(zhǔn)形態(tài),但是其內(nèi)核是異常豐富的,絕不只是常見的模塊化UPS與列間空調(diào)的簡單疊加!

比如:核心關(guān)鍵負(fù)載,宕機(jī)損失巨大的(如金融客戶),就需要2N甚至2(N+1)的供配電冗余方案。普通模塊化UPS只能提供N+1的保障,不能滿足客戶的可靠性要求;

再比如:基于客戶機(jī)房所處的緯度,建筑設(shè)計(jì)條件,周邊具備的自然冷源,或者對(duì)水進(jìn)機(jī)房的擔(dān)心,模塊化數(shù)據(jù)中心可以呈現(xiàn)出非常豐富的制冷解決方案,兼顧客戶對(duì)TCO和可用性的綜合需求。

還比如:對(duì)于維護(hù)管理要求嚴(yán)格的客戶,可能會(huì)傾向于強(qiáng)電與弱點(diǎn)區(qū)的分離,或考慮集中供電提升集約效益。

甚至同一個(gè)客戶,在其大型機(jī)房的不同業(yè)務(wù)承載區(qū),都應(yīng)該按照負(fù)載和業(yè)務(wù)的特點(diǎn),選擇不同的模塊化解決方案,實(shí)現(xiàn)性能和效益的最優(yōu)平衡。

總之,模塊化數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn),并不表現(xiàn)為一種配置。艾默生網(wǎng)絡(luò)能源,基于其豐富的產(chǎn)品線,可以為客戶的不同業(yè)務(wù),提供最優(yōu)匹配的解決方案,滿足不同風(fēng)格客戶(穩(wěn)健型、成熟型、實(shí)驗(yàn)型)的多種選擇。


田軍最后表示,模塊化數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用研究和發(fā)展,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。用戶在廣泛運(yùn)行模塊化數(shù)據(jù)中心后,一定還會(huì)提出新的期望和要求。艾默生網(wǎng)絡(luò)能源,有信心依靠專業(yè)豐富的產(chǎn)品和技術(shù)優(yōu)勢(shì),與客戶和同仁一道,開發(fā)和提供更可靠、更靈活、更節(jié)能、更易管理的創(chuàng)新產(chǎn)品方案,引領(lǐng)市場(chǎng)發(fā)展,與客戶和伙伴們共同進(jìn)步。