IDC機房監(jiān)控系統(tǒng)可用性總線供電構(gòu)造的技術(shù)研究

　　 
　　這些年，因為UPS體系的冗余不一定悉數(shù)處理配電體系的單電源瓶頸，尋求數(shù)據(jù)中心機房（IDC）的供配電體系高可用性越來越被大家重視。但是，跟著供配電器材的安全系數(shù)和參數(shù)界說發(fā)生天翻地覆的變化，讓建造下一代高可用性IDC機房的供電體系變成可能。這篇文章就上海電信某投產(chǎn)近10年的IDC機房配電體系改造實例，談談單電源回路體系完成在線改造為雙總線供電構(gòu)造的計劃，以研討舊配電體系合理改造的有用途徑，從而為高可用IDC機房的供電計劃做有益的探究。 
　　 
　　二.實例剖析 
　　 
　　1. 上海電信A機房作為IDC數(shù)據(jù)中心始建于2001年頭，其機房基礎(chǔ)設(shè)施概略見下表1：

　2. 事務概略：該機房首要事務為大型游戲網(wǎng)站及其計費體系、教育及政府性的信息網(wǎng)站。 　　
    3. 原UPS設(shè)備及負載參數(shù)的狀況見下表2： 

　　對電池整體狀況評估：電池運轉(zhuǎn)超過8年后，其溫升、漏液、內(nèi)阻增大或開路、短路等表象時有呈現(xiàn)，所以，將電池全部篩選更新勢在必行！ 
　　 
　　5. 毛病剖析：該機房自2001年投入運轉(zhuǎn)到2007年，未發(fā)生過具有重大影響的電力事端，但08年以來，以UPS為主的電力事端不斷。其事端的外表緣由，多為UPS設(shè)備及電池老化、功能降低、輸配電器材誤動作等導致的毛病，但究其實質(zhì)仍是單電源、單回路的配電構(gòu)造沒有對負載構(gòu)成真實的冗余回路所致，并由此使小毛病晉級為大事端。 
　　 
　　三.舊體系的構(gòu)造及缺點 
　　 
　　1. 舊體系的配電回路構(gòu)造簡圖（圖1）：

　　 
　　圖1

　　2. 單途徑的缺點剖析：從上圖1可看出，該機房UPS的全部供配電回路構(gòu)造上存在著嚴峻的單點毛病危險，剖析如下： 
　　 
　　1) ATS1的單點性：從市電輸入側(cè)看，盡管市電1、2構(gòu)成了雙路輸入，但ATS1即是一個單點毛病點，一旦其毛病，油機能支持的時刻和可靠性便讓人憂慮； 
　　 
　　2) ATS2的單點性：盡管由ATS1變換后的兩路市電與柴油機組經(jīng)過ATS2構(gòu)成了有用的回路備份，但ATS2的單點毛病性將使3路電源的備份形同虛設(shè)； 
　　 
　　3) UPS總輸出開關(guān)柜的單點性：盡管在UPS輸入柜中的各分機主輸入和旁路輸入端都都設(shè)置了分路開關(guān)，看上去與2+1的UPS設(shè)備現(xiàn)已構(gòu)成了有用分路備份，但卻在總輸出開關(guān)柜中將一切UPS的輸出經(jīng)過母排并接在一個總?cè)萘繛?250A的電子開關(guān)（K1）的上樁頭，無疑是一個致命的單點毛病點，如果該開關(guān)毛病或許誤動作，將會使全部的后端負載失電（08年其間一次大的斷電事端就是由此開關(guān)受諧波攪擾后誤動作導致的）； 
　　 
　　4) 下流的單點性：從UPS總輸出柜K1的下端直至機房內(nèi)的配電尾端——機架，能夠看出一切的途徑均是單途徑的單點配電構(gòu)造，其間任何一個中間器材毛病都會影響其下級設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，只是不一樣點位的毛病影響規(guī)模有所區(qū)別罷了（通常狀況下，開關(guān)毛病需求替換時，還影響其上級配電，不然就必須帶電操作）； 
　　 
　　3. UPS設(shè)備老化的缺點剖析：從表2數(shù)據(jù)輸入功率因數(shù)0.77，輸入輸出功率73%可知，其UPS的運轉(zhuǎn)參數(shù)已遠遠偏離了其高效節(jié)能的合理區(qū)間。該UPS設(shè)備在平時運轉(zhuǎn)中，經(jīng)常呈現(xiàn)誤告警、實踐運轉(zhuǎn)參數(shù)和顯現(xiàn)參數(shù)不一致、誤轉(zhuǎn)或拒轉(zhuǎn)旁路、逆變器IGBT擊穿、交直流電容走漏等嚴峻的毛病表象，所以更新該套UPS設(shè)備也屬必定！ 
　　 
　　4. 下走線的缺點：該機房服務器設(shè)備在機架內(nèi)，選用活動地板下走線、下送風、上回風的送風方法，線纜嚴峻制約了空調(diào)的制冷和送風作用，致使空調(diào)體系的能效占比高、功率低（表2數(shù)據(jù)中，空調(diào)能耗與UPS有功輸出比為0.89），從節(jié)能減排的角度動身，對本體系改造下走線為上走線，防止空調(diào)送風與線纜抵觸也是迫切需求的。 

　　四.改造計劃解析 
　　 
　　1. 改造目標： 
　　 
　　? 將低效能的舊UPS及蓄電池體系在線更新； 
　　 
　　? 將單回路供電方法改造為雙總線構(gòu)造的供電方法； 
　　 
　　? 地板下歸納布線的走線方法改為上走線方法； 
　　 
　　2. 改造準則：改造全過程不能中斷或影響事務的正常運轉(zhuǎn)，盡量使用原體系的輸入輸出配電柜和可用線路，節(jié)省出資； 
　　 
　　3. 高可用雙總線構(gòu)造的UPS供電體系： 
　　 
　　當前，業(yè)界對比盛行和公認的“高可用雙總線UPS供電體系”構(gòu)造由三部分構(gòu)成： 
　　 
　　? 前級輸入：兩路以上的市電（AC）、油機（M）及恰當數(shù)量的ATS構(gòu)成的輸入配電體系，體系構(gòu)變成（2*AC+M）*ATS； 
　　 
　　? 不間斷電源設(shè)備：選用2*N或2*（N+1）UPS+電池體系，構(gòu)成不間斷供電體系； 
　　 
　　? 后級輸出：由若干數(shù)量的靜態(tài)開關(guān)構(gòu)成的不間斷主動切換設(shè)備，內(nèi)容為K*STS?！　?nbsp;
　　關(guān)于不一樣的機房體系，其三級構(gòu)成構(gòu)造會稍有區(qū)別，體系的冗余度、冗余構(gòu)造和冗余方法也各不相同，不一樣的冗余方法會直接影響體系的出資和體系的可用性。但其根本的構(gòu)造方法示意圖大致如下圖2：

圖2

　　4. 改造計劃（補白：紅色線代表市電1、綠色線代表市電2、黑色線代表柴油機電力）：