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| 數(shù)據(jù)中心最核心的“心臟”-電力系統(tǒng) | |
| 發(fā)布時間：2017-04-20 08:37:59 點擊：1916 次 | |
如果不是為測量心率，血壓，心電圖，你可能想不起來每年做回體檢。正如心臟是身體最重要的組成部分一樣，電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施對于數(shù)據(jù)中心而言，也是重要的組成部分。最保守的估計是電力系統(tǒng)中所有設(shè)備總值占整個數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)價值的50-70%，（其中包含變壓器，母線、斷路器、線纜，UPS，配電柜，發(fā)電機等。） 對于數(shù)據(jù)中心運營商而言，但凡運營中由于電力相關(guān)問題導致的業(yè)務意外中斷的突發(fā)情況，無疑是他們心中最大噩夢。 無論從總體擁有成本還是運營支出角度看，數(shù)據(jù)中心的“心臟”無疑都是其電力系統(tǒng)。 （備注：EKG與ECG通用，到表示心電圖或體表心電圖。） 如果只關(guān)注IT服務器管理工具，就像在體檢時只檢查血糖水平，卻不檢查心臟一樣，忽略了數(shù)據(jù)中心內(nèi)最重要的組件。那些放在封閉的房間，看起來陳舊的、顏色的陳舊的、灰色的柜體，默默的在那里運行著，保持數(shù)據(jù)中心持續(xù)運行，發(fā)出嗡嗡聲響，銷售在外面跟客戶吹噓著自己的IDC運轉(zhuǎn)速度都快趕上TLC！這就是為什么需要專門能源電力管理系統(tǒng)（EPMS）成為數(shù)據(jù)中心重要的組成部分。正如建筑物管理系統(tǒng)（BMS）為冷卻和設(shè)備機械系統(tǒng)創(chuàng)建的可視化平臺，可以更為直觀的看到系統(tǒng)運行情況，及時發(fā)現(xiàn)狀況，同時系統(tǒng)能分析出有價值的電器資產(chǎn)。即使是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理（DCIM）也不完全具備EPMS所具備的功能，在設(shè)計上存在一些盲點。 （備注：TLC是閃存一種類型，全稱為Triple-Level CellTLC芯片技術(shù)是MLC和TLC技術(shù)的延伸，最早期NAND Flash技術(shù)架構(gòu)是SLC（Single-Level Cell），原理是在1個存儲器儲存單元（cell）中存放1位元（bit）的資料，直到MLC（Multi-Level Cell）技術(shù)接棒后，架構(gòu)演進為1個存儲器儲存單元存放2位元。 EPMS ：電力能源管理系統(tǒng)軟件借助了計算機、通信設(shè)備、計量保護裝置等，為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎(chǔ)平臺。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為企業(yè)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網(wǎng)關(guān)服務器AcrFieldComm、OPC產(chǎn)品、Web門戶工具等，可以廣泛地應用于企業(yè)信息化、DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)。 BMS：建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，是建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)BAS、火災啟動報警系統(tǒng)FAS、安防自動化系統(tǒng)SAS的集成。它主要具有各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)、全局信息的管理以及全局事件的應急處理能力） 看看EPMS都在哪些方面對數(shù)據(jù)中心有益： 1、電氣數(shù)據(jù)可視化 電氣數(shù)據(jù)一般需要7*24小時在線監(jiān)測。 看看下面具體例子。 a） 粒數(shù)據(jù)：來自電能表的數(shù)據(jù)有助于回答諸如“電路承載多少負載”等操作問題。 如果添加更多的服務器負載，會有風險？ 變壓器是否超載？“及時訪問這些數(shù)據(jù)可以優(yōu)化負載，從而使資產(chǎn)得到保護，避免帶來的損害。 （備注：粒數(shù)據(jù)（ grain data）：基于時效性要求，能完整證明并真實記錄某一事件發(fā)生或存在的數(shù)據(jù)顆粒的最小集合，該集合的數(shù)據(jù)顆�？梢允嵌嘣吹模辉撾娮訑�(shù)據(jù)一旦產(chǎn)生即不可被修改。粒數(shù)據(jù)的核心是證明某一事件的發(fā)生與存在，所以構(gòu)成它的數(shù)據(jù)顆粒都需要具有該事件的屬性，我稱其為粒標簽（grain lebal），粒標簽是在數(shù)據(jù)生成時確立的，由數(shù)據(jù)產(chǎn)生各方依據(jù)規(guī)范在各自系統(tǒng)中自動生成，也可通過某種技術(shù)（如區(qū)塊鏈）將各自產(chǎn)生的粒標簽統(tǒng)一存儲。依據(jù)標簽實現(xiàn)相同標簽的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)（包括橫向與縱向），實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)完整性整合與應用。） A.操作員屏幕：快速瀏覽設(shè)備狀態(tài)信息以查看關(guān)鍵電源設(shè)備，如變壓器，UPS和斷路器等，幫助運營商識別可能會影響正常運營的故障。 B.及時的電氣報警：通過設(shè)置適當?shù)膱缶撝祦碜R別電路過載；意外的斷路器跳閘；從而幫助數(shù)據(jù)中心操作人員在輕微問題升級到危機之前進行有效干預。 EPMS帶來更快的報警性能和準確的時間節(jié)點，這兩者都有助于確定響應報警條件的有效性。 C. 與維護相關(guān)的電氣數(shù)據(jù)：分析電路負載歷史能夠制定確切的運營維護計劃。 例如，中斷負荷分析以及后續(xù)運行分析表明，斷路器的維護周期要比既定周期要短。相反，推遲定期維護也可能同樣是有必要的，因為有時候現(xiàn)有電氣設(shè)備負載較輕或者低于預期。這種有針對性的維護計劃可以在大型數(shù)據(jù)中心推廣，從而節(jié)省一定的運營成本。 2. 改善電氣安全流程 在對數(shù)據(jù)中心運行、維護關(guān)鍵電源設(shè)備時需要注意安全。 在設(shè)備操作現(xiàn)場訪問設(shè)備數(shù)據(jù)時，操作人員操作時需符合NFPA 70E標準要求的電弧閃光安全標準等規(guī)范和標準。 通過屏幕顯示的設(shè)備運行狀態(tài)，可以降低由于人為疏忽導致的問題帶來的災難性的傷害。畢竟，人為錯誤仍然是數(shù)據(jù)中心業(yè)務中斷的主要原因（見圖5）。 電氣斷路器和開關(guān)柜通過軟件提供的“虛擬”標簽，可以幫助運營人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備哪里出現(xiàn)問題。此外，軟件的安全功能確保只有與電氣設(shè)備相關(guān)的運維人員才可以訪問軟件。 3.根本原因分析和事件取證 由于全球氣候升溫，電網(wǎng)受到前所未有的壓力，所以停電并不常見。當面對如此系統(tǒng)如此復雜的數(shù)據(jù)中心時，難免會出錯。要明確發(fā)生什么，更重要的是，要確認級聯(lián)事件的序列，以此確保事件不再發(fā)生。還有就是額外功率電力管理系統(tǒng)功能十分便捷，特別是處理事后危機。 以下是EPMS捕獲事件數(shù)據(jù)的三方面經(jīng)驗是非常寶貴： A.電氣報警：跟蹤電壓波動，例如：電壓下降或升高；斷路器跳閘，這種故障都是由于誤操作導致。無論是改善內(nèi)部業(yè)務還是與市政部門協(xié)商電力質(zhì)量合同，都須先確認是否真有必要去做此事。 B.準確度高的事件順序報告：在電氣高速運轉(zhuǎn)的世界，接近秒或分鐘是遠遠不夠的， 精確到1到10毫秒分辨率是有必要的，以防止業(yè)務意外中斷：繼電器接錯，斷路器故障等。 C.電能質(zhì)量波形分析：目前電氣系統(tǒng)的不足之處在于，能效的可靠性主要是通過UPS，轉(zhuǎn)換開關(guān)作為保障，這要做的后果是實際上會降低電源質(zhì)量。 隨著停電的成本持續(xù)上漲，采用EPMS可以通過波形分析工具來幫助分析電氣故障，諧波以及其他電氣干擾等。 通過干擾方向檢測工具可以快速隔離干擾，為事故發(fā)生后處理節(jié)省寶貴時間。 4.能源會計和成本分配 對于數(shù)據(jù)中心運營商而言，保障數(shù)據(jù)中心的可靠性、正常運營是可以理解的，不過，隨著業(yè)務發(fā)展，他們也許管理數(shù)據(jù)中心的能效。數(shù)據(jù)中心也引入精確度高 的工具對能耗進行測量，從而更有效的為托管客戶提供更為精確的數(shù)據(jù)。EPMS可通過準確分配凈能源成本（包括峰值需求和功率因子費用的輔助費用）來促進托管計費。 在許多情況下，數(shù)據(jù)中心通過更準確地計費工具，可向客戶收取占收取費用很大比例的能耗成本。 除了從外計費的IT客戶，許多數(shù)據(jù)中心的成本核算流程現(xiàn)在都需要在部門或成本中心層面進行內(nèi)部計費。 EPMS軟件通過大量計算，從而輸出應用所需的數(shù)據(jù)。 5.可持續(xù)發(fā)展和運營指標 管理人員現(xiàn)在希望數(shù)據(jù)中心人員能夠掌握這些操作指標。 以下是EPMS可以提高可用指標的數(shù)量和質(zhì)量的四個方面： A.容量管理：通過分析電氣基礎(chǔ)設(shè)施中不同來源的電路負載，運營商評估它們是否可以安全地添加在特定區(qū)域的IT負載，而不會影響冗余。 B.操作性能：根據(jù)適用標準（如Green Grid recommendations）自動計算PUE，可使操作員更為輕松制作各類表格。 C.能源報告：能源消費報告在粒度級別的需要驗證的保護措施和采用節(jié)能性能符合的標準，如ISO50001. （備注：ISO 50001能源管理體系全球標準ISO 50001已于2011年6月15日發(fā)布。將幫助各種規(guī)模的企業(yè)了解各個工作流程的基準能源使用量，該標準制定旨在實施降低能耗的行動計劃、實現(xiàn)目標和能源績效指標，并識別、優(yōu)先處理、和記錄各種能源績效改善機會，從而實現(xiàn)節(jié)約。 各種全球性威脅，比如能源短缺、成本上升，以及遏制溫室氣體排放立法的增加，在我國，如“十二五”期間，我國確立了單位GDP能耗下降16%以及單位GDP碳排放強度下將17%的目標，以及《節(jié)約能源法》、《可再生能源法》、《循環(huán)經(jīng)濟法》、《清潔生產(chǎn)促進法》、《森林法》、《草原法》等有利于減緩氣候變化的能源立法與環(huán)境立法的相繼頒布和實施，都推動了該標準的制定。通過實施該標準，各種規(guī)模的企業(yè)不僅有潛力實現(xiàn)大幅財務節(jié)約，還可以通過聲明其提升可持續(xù)發(fā)展的承諾，提高他們的聲譽。） D.可持續(xù)發(fā)展報告：可持續(xù)性不再是董事會上可有可無的想法。 將二氧化碳排放作為數(shù)據(jù)中心的業(yè)務目標和任務，需要一個穩(wěn)固的計量系統(tǒng)作為依據(jù)。 通過EPMS來關(guān)注數(shù)據(jù)中心的電力基礎(chǔ)設(shè)施，在這方面做出投資是值得的。單從投資回報率來看，這種投資可以比作“保險責任范圍”內(nèi)，投資一部分資本換來的是高額的回報。 是的，建筑管理系統(tǒng)當然可以在一定程度上整合電力設(shè)備，但BMS并不是完全針對電力系統(tǒng)開發(fā)的軟件，BMS在管理機械系統(tǒng)方面的應用無疑是不錯的，但是完全應用在電力方面將會低估數(shù)據(jù)中心的價值。 不要擔心，與其他關(guān)鍵設(shè)施系統(tǒng)集成已不再恐怖。 DCIM能越來越多將各種組件集成在一起，建筑管理，數(shù)據(jù)中心操作和電源管理都在同一個操場上發(fā)揮得很好。 確保數(shù)據(jù)中心的電力系統(tǒng)得到良好的監(jiān)控和調(diào)整 - 您的數(shù)據(jù)中心需要它的“心臟”在合適的位置。 來源：機房360 石家莊服務器托管 石家莊服務器租用 石家莊機柜租用 石家莊機房 |
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