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APC機(jī)房電源【中國(guó)】營(yíng)銷中心
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APC機(jī)房電源【中國(guó)】營(yíng)銷中心

APCups電源在政府行業(yè)中的應(yīng)用


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 一、政府行業(yè)的背景及特點(diǎn):
        政府機(jī)關(guān)是為人民服務(wù)的辦公機(jī)構(gòu),隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,政府機(jī)關(guān)的信息處理量越來(lái)越大,傳統(tǒng)的紙張辦公的處理方式已漸漸不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。自2002 年下半年以來(lái),我國(guó)各級(jí)政府和行政管理部門電子政務(wù)的建設(shè)浪潮正在全國(guó)范圍內(nèi)興起。電子政務(wù)是實(shí)現(xiàn)政府信息化的大型系統(tǒng)工程,內(nèi)網(wǎng)(政府辦公)與外網(wǎng)(公眾服務(wù))并存,實(shí)現(xiàn)政府內(nèi)部信息交換和資源共享,并面向公眾提供服務(wù)。加之近年來(lái)政府信息化程度加快" 政務(wù)公開、推進(jìn)電子政務(wù)、加快政府信息化建設(shè) " 是電子政務(wù)的重要發(fā)展方向。電子政務(wù)系統(tǒng)正逐漸的成為政府和民眾交流的窗口。由于電子政務(wù)的大力發(fā)展,系統(tǒng)管理人員的工作壓力越來(lái)越大,如何確保電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠不間斷運(yùn)行,提高對(duì)民眾的服務(wù)水平和效率也是政府所面臨的一大問(wèn)題。 
        為了保障信息的暢通和數(shù)據(jù)的共享,保證網(wǎng)絡(luò)信息中心能統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,保證信息網(wǎng)的安全、可靠、不間斷地工作,同時(shí)還必須保證下屬子網(wǎng)信息站點(diǎn)的可靠、不間斷地工作。確保整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)順暢運(yùn)行,才能確保整個(gè)政府的順暢動(dòng)作。各個(gè)環(huán)節(jié)都必須確保萬(wàn)無(wú)一失。就必須有個(gè)穩(wěn)定可靠的UPS電源做動(dòng)力生產(chǎn)線的保障。 
        保證信息網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力生產(chǎn)線的安全、可靠、不間斷地工作的同時(shí)還必須兼顧到UPS電源對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的影響,UPS電源對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量的改善及對(duì)電能的高效利用,不但節(jié)約了電能,而且在很大程度上有效地火力發(fā)電對(duì)大氣CO、SO、NO和粉塵、灰渣的排放量,減小污染,保護(hù)了環(huán)境;政府一直倡導(dǎo)要把節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境作為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的突破口和重要抓手,堅(jiān)定不移地實(shí)現(xiàn)兩個(gè)約束性指標(biāo),努力建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì);積極履行社會(huì)責(zé)任。二、政府信息機(jī)房UPS電源需求描述:
 1.政府電子政務(wù)系統(tǒng)中每天都要傳輸大量的保密數(shù)據(jù),是政務(wù)信息化中效益最高的。因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性都提出了較高質(zhì)量的服務(wù)要求。為了保證信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,要求兩路市電輸入(一路市電,一路油機(jī))。
    2.重要關(guān)鍵負(fù)載需由UPS電源帶載,關(guān)鍵數(shù)據(jù)負(fù)載至少帶載容量50KVA,后備待機(jī)時(shí)間要求達(dá)2小時(shí),要求可靠性非常高;UPS應(yīng)具有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能;
    3.對(duì)地震、火災(zāi)等緊急事故,能提供遠(yuǎn)端或近端的遙控快速關(guān)機(jī)功能,以避免在緊急事故中發(fā)生更嚴(yán)重的損失。
    4.要求UPS電源模塊化冗余設(shè)計(jì),每個(gè)模塊均為一個(gè)獨(dú)立的UPS電源,方便后期的電源系統(tǒng)的擴(kuò)容。 
    5.要求UPS電源給負(fù)載設(shè)備不間斷提供純凈的電能的同時(shí),還要兼顧到對(duì)電網(wǎng)電能的高效利用;有效降低并抑制電網(wǎng)諧波的污染,為重要負(fù)載的可靠運(yùn)行提供良好的氛圍。在環(huán)保節(jié)能方面起到帶頭作用。
    6.由于安裝UPS及電池的空間有限,要求UPS供貨商,提高設(shè)備安放的空間利用率;要求充分利用有限的空間資源。
    7.并且對(duì)承重的考量能兼顧,避免發(fā)生樓層結(jié)構(gòu)的破壞。UPS已成為政府網(wǎng)絡(luò)物理安全的基本保障。政府信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)架構(gòu)由各級(jí)路由器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及各類服務(wù)器組成的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以及由交換、傳輸、接入等通信網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成基礎(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因此,保障其網(wǎng)絡(luò)物理安全是其信息化建設(shè)的基礎(chǔ),通過(guò)UPS不間斷電源對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供的基礎(chǔ)電力供應(yīng)則成為網(wǎng)絡(luò)安全的根本保障。UPS監(jiān)控組網(wǎng)系統(tǒng)配置方案本方案針對(duì)政府機(jī)構(gòu)的省級(jí)行政機(jī)關(guān)大樓及周邊業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)網(wǎng)點(diǎn)的UPS供電及組網(wǎng)解決方案。方案中上部的省級(jí)行政中心機(jī)房?jī)?nèi)路由器、服務(wù)器等重要設(shè)備采用了在線式ZXUPS T540B雙機(jī)并聯(lián)熱備份系統(tǒng),提供穩(wěn)定可靠的電源保護(hù)。同時(shí),UPS端分別采用了UPS網(wǎng)絡(luò)適配器SNMP卡作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),此時(shí),網(wǎng)上的各點(diǎn)可根據(jù)權(quán)限通過(guò)普通的瀏覽器或通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)監(jiān)控UPS的運(yùn)行。右圖所示的為一些接在該行政內(nèi)網(wǎng)上的周邊業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)或?qū)ν夤ぷ魇芾睃c(diǎn),它們的重要性低于廳局機(jī)關(guān)的服務(wù)器、數(shù)據(jù)設(shè)備等,同縣級(jí)行業(yè)機(jī)構(gòu)一樣,采用性價(jià)比較好的小功率ZXUPS S610獨(dú)立供電。為實(shí)現(xiàn)主機(jī)房對(duì)各分布點(diǎn)電力狀況的監(jiān)控,各臺(tái)UPS都用串行通信將工作參數(shù)上報(bào)到工作站(工作站上運(yùn)行ZXUPSmart的UPS專用監(jiān)控軟件 )。中心機(jī)房?jī)?nèi)的監(jiān)控機(jī)欲獲取各工作站的工作參數(shù),可同樣運(yùn)行這些軟件,通過(guò)訪問(wèn)工作站的IP地址獲取信息。

政府行業(yè)UPS方案拓?fù)鋱D
對(duì)于地市級(jí)政府行政機(jī)構(gòu)和縣級(jí)行政機(jī)構(gòu)本地網(wǎng)UPS電源,同樣可通過(guò)SNMP卡或RS232接口接入本地網(wǎng)內(nèi),在本地后臺(tái)監(jiān)控的同時(shí),也可通過(guò)接入WAN,從而組成全省范圍的UPS電源監(jiān)控系統(tǒng)。如果該省某政府機(jī)構(gòu)擁有全省獨(dú)立的傳輸交換系統(tǒng),則可直接將各地UPS系統(tǒng)通過(guò) RS232接口接入本地傳輸RS232口,通過(guò)傳輸系統(tǒng)提供的透明傳輸通道將各地UPS監(jiān)控系統(tǒng)接入到省廳機(jī)關(guān)的中心機(jī)房進(jìn)行全省級(jí)電源集中監(jiān)控。系統(tǒng)特點(diǎn)ZXUPS S/M/T系列UPS提供近程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控。ZXUPS L系列可以提供正常工作、市電停電、電池電壓低等可遙信的信號(hào)接口。根據(jù)需要提供RS232/RS485監(jiān)控接口。(1)進(jìn)程監(jiān)控: ZXUPS S/M/T系列具有RS232通信接口,可以即時(shí)監(jiān)控在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的電源管理軟件; 在緊急電源狀況下,可為用戶提供操作系統(tǒng)關(guān)閉、數(shù)據(jù)安全保存解決方案; 通過(guò)RS232接口,對(duì)UPS進(jìn)行監(jiān)控: 如查閱UPS運(yùn)行工作參數(shù)、UPS運(yùn)行狀態(tài),設(shè)置定時(shí)開關(guān)機(jī),保存UPS運(yùn)行的歷史記錄等; 當(dāng)市電出現(xiàn)異常時(shí),在計(jì)算機(jī)上彈出告警界面,提醒操作人員及時(shí)處理,在電池供電時(shí)間結(jié)束前自動(dòng)中止各種程序的運(yùn)行,自動(dòng)存盤,并通過(guò)計(jì)算機(jī)的另一個(gè)串口撥打傳呼。電源管理軟件支持多種操作系統(tǒng),電源管理軟件適合Windows 98,Windows 2000,Windows XP和Windows NT操作系統(tǒng),可單機(jī)監(jiān)控UPS或網(wǎng)絡(luò)多機(jī)監(jiān)控UPS(同一局域網(wǎng))。(2)網(wǎng)絡(luò)管理: 智能型的ZXUPS S/M/T/N系列具有基本的RS232接口,通過(guò)選購(gòu)UPS遠(yuǎn)程監(jiān)控管理SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)軟硬件,實(shí)現(xiàn)UPS遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理。ZXUPS S/M/T系列分別可以實(shí)現(xiàn)如下監(jiān)控管理解決方案: ZXUPS 網(wǎng)絡(luò)(如LAN,WAN,Internet)監(jiān)控管理解決方案、ZXUPS 電話線路(如PSTN)監(jiān)控管理解決方案、ZXUPS 撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理解決方案和ZXUPS 無(wú)線通信監(jiān)控管理解決方案。通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)適配器,可構(gòu)成ZXUPS網(wǎng)絡(luò)電源管理系統(tǒng)。ZXUPS系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)UPS的網(wǎng)絡(luò)管理功能,包括網(wǎng)上UPS監(jiān)測(cè)、故障傳呼、自動(dòng)E-Mail、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)等。專家點(diǎn)評(píng)優(yōu)點(diǎn)方案設(shè)計(jì)思路清晰、完整,架構(gòu)基本合理,可用性、可管理性都較高,有擴(kuò)充功能,電池管理功能較好。方案各部分的條理性及邏輯性很好,給出了詳細(xì)目錄,便于閱讀。以政府行政機(jī)構(gòu)UPS供電系統(tǒng)為例闡述其對(duì)UPS產(chǎn)品的要求,進(jìn)而對(duì)省廳局單位、地市局單位、縣級(jí)行政機(jī)關(guān)及行政業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)分別進(jìn)行敘述,最后給出系統(tǒng)配置方案,并以某省人防項(xiàng)目作為應(yīng)用實(shí)例來(lái)說(shuō)明。對(duì)于需求分析及方案特點(diǎn)進(jìn)行了較好的敘述。其方案具有如下特點(diǎn):1.整個(gè)并機(jī)系統(tǒng)的操作與單機(jī)操作完全相同,即可在并機(jī)中的任一臺(tái)UPS上操作,控制并機(jī)中的其他UPS,這點(diǎn)很人性化,且增強(qiáng)了可維護(hù)性。2.輸出與輸入、輸出與旁路均有電氣隔離,解決了接地不良和輸出輸入電源接地不同問(wèn)題,這對(duì)在已建好的辦公大樓很有用處。3.可依據(jù)電池容量大小選擇并設(shè)置充電電流,且可大容量充電,不必再加外置充電器,這可降低成本增強(qiáng)可靠性。對(duì)于以上產(chǎn)品特點(diǎn)如簡(jiǎn)要說(shuō)明采用了什么原理和技術(shù)實(shí)現(xiàn)的就更有說(shuō)服力。不足1. 對(duì)輸入電壓寬的分析有錯(cuò)誤觀念,對(duì)雙總線系統(tǒng)的可用性分析不全面。2.對(duì)于所舉的應(yīng)用實(shí)例不太典型,負(fù)載總功率僅為12kVA,選用三進(jìn)單出雙機(jī)并聯(lián)熱備份方式,難于體現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于應(yīng)用案例的敘述過(guò)于簡(jiǎn)單,沒(méi)有說(shuō)明成本分析、服務(wù)能力及用戶評(píng)價(jià)。一般敘述多,方案論證少。3.方案中拓?fù)鋱D不夠準(zhǔn)確。4.方案中沒(méi)有對(duì)成本分析、服務(wù)能力、用戶評(píng)價(jià)進(jìn)行說(shuō)明。

APCups電源在企業(yè)數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

所屬類別:數(shù)據(jù)中心 點(diǎn)擊次數(shù):606次 發(fā)布時(shí)間:2016-03-02
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APCups電源在企業(yè)數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

這里講的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心是指各企業(yè)或者政府單位根據(jù)自身業(yè)務(wù)需要而建造的自用機(jī)房,它跟以提供服務(wù)器托管為主的IDC(Internet Data Center互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)機(jī)房相比主要區(qū)別在于系統(tǒng)容量偏小﹑不對(duì)外公開,但其主要職能仍不外乎存儲(chǔ)﹑計(jì)算﹑應(yīng)用等方面。目前數(shù)據(jù)中心作為一種物理載體在企業(yè)發(fā)展和運(yùn)營(yíng)中越來(lái)越被重視,國(guó)內(nèi)很多大型企業(yè)、政府部門都在不斷地投入這方面的建設(shè)?傮w看來(lái),我國(guó)的數(shù)據(jù)中心目前具有以下幾個(gè)特征:

1.剛剛起步,但增長(zhǎng)速度迅猛。

國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)最早的是政府部門,這一波主要集中在1999、2000;2002、2003年的時(shí)候呈現(xiàn)第二波,主要集中在金融和電信企業(yè);2006年以后,主要集中在地方政府和國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的大型企業(yè)。這些企業(yè)單位雖然已規(guī)劃建設(shè)了數(shù)據(jù)中心,但已完全建成的所占比例很小,大部分仍處在建設(shè)過(guò)程中,有的處于存儲(chǔ)中心階段,有的處在計(jì)算中心階段。此外,電子商務(wù)和電子政務(wù)的發(fā)展也將促使更多的數(shù)據(jù)中心被建設(shè)?傊瑖(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心還處在發(fā)展初期,據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì),2006年以來(lái),國(guó)內(nèi)每年用于建設(shè)數(shù)據(jù)中心的投資已達(dá)到百億元以上,并且未來(lái)每年投入的增長(zhǎng)率還將在20%以上。

2.系統(tǒng)利用率低。

由于對(duì)容量的估算不準(zhǔn)或者初期的負(fù)載量很小,數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)容量跟實(shí)際容量不符。據(jù)調(diào)查顯示,有70%以上的用戶實(shí)際負(fù)載量不足設(shè)計(jì)容量的50%,造成了能源和設(shè)備的很大浪費(fèi)。

3.基礎(chǔ)設(shè)施不夠匹配,整個(gè)系統(tǒng)的可用度不高。

在系統(tǒng)可用度方面,金融﹑電信和政府部門做得相對(duì)比較好,能達(dá)到99.99%或者99.999%以上,其它的企業(yè)宕機(jī)時(shí)間就會(huì)長(zhǎng)一些。這主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)時(shí),只加強(qiáng)了個(gè)別環(huán)節(jié)的可靠冗余,忽視了一些單點(diǎn)故障點(diǎn)的存在。當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)可用度在99.9%時(shí),其年度宕機(jī)時(shí)間將達(dá)到9個(gè)小時(shí)。

4.維護(hù)和管理能力有待加強(qiáng)。

由于國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心發(fā)展還處在初期階段,有能力﹑有經(jīng)驗(yàn)的維護(hù)人員還比較缺少。管理人員缺乏對(duì)系統(tǒng)全面﹑科學(xué)的管理,對(duì)災(zāi)難備份重視不夠,導(dǎo)致大部分的系統(tǒng)故障都是人為原因造成的。

企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心對(duì)UPS電源系統(tǒng)的一般要求

基于服務(wù)器自身工作的特點(diǎn)及其重要性,數(shù)據(jù)中心對(duì)電源的要求特別高,一般要用冗余的純?cè)诰式UPS系統(tǒng)才能滿足要求。高可用度是對(duì)整個(gè)UPS電源系統(tǒng)的第一要求,但并不是唯一要求,隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的發(fā)展,人們對(duì)UPS電源系統(tǒng)的要求也更加全面和合理。從整體角度用發(fā)展的眼光來(lái)看,企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心對(duì)UPS電源系統(tǒng)的要求有以下幾個(gè)方面:

1.安全可靠,一般要求UPS電源系統(tǒng)的可用度A99.999%!個(gè) 9”相當(dāng)于每年有分鐘的宕機(jī)時(shí)間。這個(gè)指標(biāo)是非常高的,首先,可用度是在系統(tǒng)運(yùn)行壽命期內(nèi)的連續(xù)測(cè)量值,它是用總的正常運(yùn)行時(shí)間除以總的運(yùn)行時(shí)間得出的。A=MTBF/(MTBF+MTTR), 1 小時(shí)的斷電時(shí)間會(huì)使該電源系統(tǒng)的可用度在 12 年內(nèi)達(dá)不到 5 個(gè) 9 的目標(biāo)。其次,在公式中還要考慮系統(tǒng)重新啟動(dòng)和恢復(fù)的時(shí)間。一次 3秒鐘的斷電可能會(huì)使服務(wù)器宕機(jī) 30分鐘,不考慮這些影響因素所計(jì)算出的可用度結(jié)果意義不大。再者,這個(gè)可用度指的是整個(gè)UPS供電系統(tǒng),不是UPS本身。有些企業(yè)的數(shù)據(jù)中心,UPS的容錯(cuò)能力很強(qiáng),可用度很高,但是跟它相連的各級(jí)斷路器、變壓器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等環(huán)節(jié)存在多個(gè)單點(diǎn)故障點(diǎn),這種設(shè)計(jì)就出現(xiàn)了可用度“瓶頸”,可用度不高的環(huán)節(jié)始終會(huì)妨礙整個(gè)電源系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的可用度。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,全國(guó)數(shù)據(jù)中心的UPS供電系統(tǒng),有超過(guò)70%的故障跟UPS本身無(wú)關(guān),而是跟配電系統(tǒng)中其它環(huán)節(jié)或其它設(shè)備的質(zhì)量、安裝、操作、維護(hù)等問(wèn)題有關(guān),或者由于這些問(wèn)題導(dǎo)致了UPS誤動(dòng)作或者故障?梢(jiàn),UPS設(shè)備僅僅是涉及整個(gè)供電系統(tǒng)可用度問(wèn)題的因素之一,實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的可靠均衡對(duì)于獲得整個(gè)UPS電源系統(tǒng)的最佳可用度來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。

2.可提供雙路電源,以滿足雙電源服務(wù)器的需求。目前市場(chǎng)上的服務(wù)器一般都要求雙電源輸入,任何一路電源出錯(cuò)都不影響服務(wù)器的正常工作,從而使服務(wù)器對(duì)電源問(wèn)題的容錯(cuò)能力大幅提升。

3.UPS電源系統(tǒng)可陸續(xù)擴(kuò)容,并且擴(kuò)容過(guò)程中不能影響負(fù)載的正常運(yùn)行,以滿足服務(wù)器不斷擴(kuò)容和不可中斷的需求。這樣既能有效節(jié)省系統(tǒng)建設(shè)初期的投資費(fèi)用,又能使UPS在整個(gè)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過(guò)程中始終保持在安全而又高效的工作狀態(tài)下,提高了系統(tǒng)性價(jià)比。

4.系統(tǒng)零地電壓要低,一般不高于1V,以確保服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆(wěn)定可靠,免受干擾。系統(tǒng)中零地電壓過(guò)高的原因有:電網(wǎng)進(jìn)線本身的零地電壓就偏高,系統(tǒng)接地系統(tǒng)不符合標(biāo)準(zhǔn),或者系統(tǒng)中諧波電流大﹑地線長(zhǎng)﹑線徑小等。UPS本身并不會(huì)降低零地電壓,降低零地電壓要通過(guò)改善配電系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

5.綠色環(huán)保,節(jié)能降耗,順應(yīng)時(shí)代潮流。在能源緊缺﹑重視環(huán)保的今天,綠色﹑節(jié)能的電源系統(tǒng)備受關(guān)注,有的企業(yè)已將節(jié)能做了量化規(guī)定,作為企業(yè)每年必須完成的硬性指標(biāo)去執(zhí)行。UPS在綠色﹑節(jié)能方面的表現(xiàn)主要體現(xiàn)在輸入功率因數(shù)﹑輸入電流諧波以及整機(jī)效率等方面。表現(xiàn)好的UPS可以減少設(shè)備對(duì)電網(wǎng)或者油機(jī)的干擾,也可以節(jié)省電費(fèi),降低運(yùn)營(yíng)成本。

6.UPS供電系統(tǒng)應(yīng)維護(hù)方便,便于管理。這樣不但可以節(jié)省系統(tǒng)的維護(hù)成本,更為重要的是可以盡量避免因人為維護(hù)或者管理不當(dāng)而引發(fā)的系統(tǒng)故障。

為了滿足上述要求,必須選用合適的UPS產(chǎn)品,制定合理的UPS供電方案。下面以山特模塊化A系列UPS為例加以介紹。

APC模塊化A系列UPS在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

APC模塊化A系列UPS是一款基于DSP控制技術(shù)的模塊化UPS,每個(gè)模塊容量為20KVA。該機(jī)體積小、重量輕,輸入電壓范圍寬,過(guò)載能力強(qiáng),同時(shí)具有高輸入功率因數(shù)(>0.99),低輸入電流諧波(<3%),高整機(jī)效率(>94%)等特性,并且這些特性在30%左右的負(fù)載時(shí)就能達(dá)到,是一款名副其實(shí)的綠色環(huán)保型UPS

APC模塊化A系列UPS可并可串,能夠?qū)崿F(xiàn)多種電源組合方案,這里介紹一種APC模塊化A系列UPS在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案。

該方案的系統(tǒng)示意圖如下:

模塊化UPS在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

 

該方案采用一路市電,一路油機(jī)通過(guò)ATS轉(zhuǎn)換后給UPS供電。兩臺(tái)UPS的主輸入和旁路輸入都分別由輸入配電柜內(nèi)的不同開關(guān)引入。主機(jī)采用APC模塊化A系列UPS,可根據(jù)負(fù)載需要陸續(xù)擴(kuò)容,始終保持各機(jī)單獨(dú)帶載時(shí)模塊還是N+1冗余的。每臺(tái)UPS至少配置兩組蓄電池,每組蓄電池都有自己的開關(guān)。 UPS輸出側(cè)可根據(jù)零地電壓的高低決定是否增加隔離變壓器,如須增加隔離變壓器,則該變壓器采用H級(jí)絕緣等級(jí)的,并且配上旁路開關(guān)。兩臺(tái)UPS的輸出分別接到兩個(gè)配電箱內(nèi),雙電源設(shè)備直接從兩個(gè)配電箱內(nèi)取電;單電源設(shè)備分別從UPS1或者UPS2的輸出配電箱內(nèi)取電,實(shí)現(xiàn)正常情況下兩臺(tái)UPS的負(fù)載均分,單電源設(shè)備上游的配線和空開也采用冗余配置。

 下面根據(jù)數(shù)據(jù)中心對(duì)UPS電源系統(tǒng)的幾項(xiàng)要求談?wù)勗摲桨傅暮侠硇裕?/b>

.系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用、安全可靠

1. 按照安全級(jí)別要求,數(shù)據(jù)中心的電源系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)有雙路電源輸入,但是并不是每個(gè)企業(yè)單位都具備這個(gè)條件,就算向電力局申請(qǐng)到了雙電源,也需要花費(fèi)巨資架線、安裝變壓器等,并且還不能保證兩路交流電的總源頭不是一個(gè),就算總源頭不是一個(gè),也不能保證這兩路市電不會(huì)同時(shí)斷開。也就是說(shuō)花費(fèi)了人力﹑財(cái)力,最終還不一定能達(dá)到目的,所以不如自己備一臺(tái)油機(jī),平時(shí)不用,一旦市電停了再去開啟都來(lái)得及,因?yàn)?span>UPS還有電池在放電。由于兩臺(tái)UPS的輸入始終是同一路電,彼此間不需要安裝任何裝置就能保證它們的相位一致,這樣有三方面的好處:一是有效節(jié)省購(gòu)買系統(tǒng)同步追蹤器(LBS)的投資;二是排除系統(tǒng)同步追蹤器(LBS)的單點(diǎn)故障點(diǎn);三是兩臺(tái)UPS是彼此獨(dú)立的,沒(méi)有相互關(guān)聯(lián),任何一臺(tái)故障都不會(huì)影響到另外一臺(tái),從而提高了系統(tǒng)的可用度.

2.每臺(tái)UPS的主輸入和旁路輸入都有其獨(dú)立的開關(guān),萬(wàn)一主回路有問(wèn)題使開關(guān)跳脫了,UPS還可以轉(zhuǎn)電池,電池有問(wèn)題還可以轉(zhuǎn)旁路,不會(huì)造成UPS的輸出端停電。

3.APC模塊化A系列UPS單機(jī)系統(tǒng)的可用度A99.9998%,已能滿足大型數(shù)據(jù)機(jī)房的要求,兩臺(tái)機(jī)器組成雙母線后,彼此沒(méi)有任何控制關(guān)聯(lián),各自的可用度不受影響,而由這兩臺(tái)UPS組成的冗余式雙電源系統(tǒng)的可用度將呈數(shù)量級(jí)的增長(zhǎng)。

4.每臺(tái)UPS至少配兩組電池,每組電池都有各自的開關(guān),這樣任何一組電池壞了都可以實(shí)現(xiàn)在線更換,并且不會(huì)造成系統(tǒng)宕機(jī),因?yàn)?span>UPS都還有另外的一組電池可用。

5.更為重要的是,山特模塊化A系列UPS是模塊化UPS,跟傳統(tǒng)的大型工頻UPS相比,其維修要方便快捷的多,平均維修時(shí)間MTTR不到傳統(tǒng)工頻 UPS的五分之一。由于UPS電源系統(tǒng)的可用度 A=MTBF/(MTBF+MTTR),所以MTTR是影響電源系統(tǒng)可用度的一個(gè)很關(guān)鍵因素。事實(shí)證明,通過(guò)提高平均無(wú)故障時(shí)間MTBF來(lái)提高系統(tǒng)可用度 A是非常困難的,而通過(guò)縮短平均維修時(shí)間MTTR來(lái)提高系統(tǒng)可用度A,其效果則是非常明顯的,并且在一定程度上也是可控的。

.提供雙路電源輸出,滿足各服務(wù)器需求

該方案中,UPS系統(tǒng)的輸出電源為雙路,分別接到兩個(gè)配電箱內(nèi),雙電源設(shè)備直接從兩個(gè)配電箱內(nèi)取電;單電源設(shè)備分別從UPS1或者UPS2的輸出配電箱內(nèi)取電,實(shí)現(xiàn)正常情況下兩臺(tái)UPS的負(fù)載均分。目前市場(chǎng)上的服務(wù)器多數(shù)都是雙電源的,單電源的已很少,數(shù)據(jù)中心用的單電源服務(wù)器多數(shù)應(yīng)是以前留下來(lái)的。這里不主張?jiān)趩坞娫捶⻊?wù)器前邊加裝STS,因?yàn)閱闻_(tái)模塊化UPS已經(jīng)具備了N+X冗余功能,可用度A達(dá)到了99.9998%以上,已能滿足數(shù)據(jù)機(jī)房對(duì)電源的要求,加裝STS后就等于增加了一個(gè)單點(diǎn)故障點(diǎn),它的故障將給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)災(zāi)難,國(guó)內(nèi)已不乏這樣的案例。對(duì)于雙電源服務(wù)器,其上游的配線和空開已經(jīng)做到了冗余備份,對(duì)于單電源服務(wù)器,這里對(duì)其上游的配線和空開也進(jìn)行冗余配置,這對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的可靠均衡,獲得整個(gè)系統(tǒng)的最佳可用度來(lái)說(shuō)是非常重要的。此外,對(duì)于國(guó)標(biāo)要求的“電源設(shè)備應(yīng)靠近主機(jī)房設(shè)備”﹑“電源應(yīng)采用地下電纜進(jìn)線”﹑“配電線路宜采用銅芯屏蔽導(dǎo)線或銅芯屏蔽電纜”等內(nèi)容,本方案也都符合。

.可陸續(xù)擴(kuò)容﹑節(jié)省系統(tǒng)首次投資

UPS電源系統(tǒng)可陸續(xù)擴(kuò)容,這是模塊化UPS的一大優(yōu)勢(shì)。在企業(yè)數(shù)據(jù)中心建造之初,由于負(fù)載很輕,可以少放幾個(gè)模塊。例如負(fù)載容量為 40KVA,每臺(tái)UPS可以放三個(gè)模塊,形成由兩臺(tái)60KVA UPS組成的雙母線系統(tǒng),同時(shí)每臺(tái)UPS又是并聯(lián)冗余的模塊系統(tǒng)。正常運(yùn)行時(shí),每個(gè)模塊的帶載量約為33%,每臺(tái)UPS中的任意兩個(gè)模塊故障都不會(huì)對(duì)負(fù)載產(chǎn)生影響;整個(gè)系統(tǒng)的6個(gè)模塊中,任意4個(gè)模塊同時(shí)故障都不會(huì)對(duì)雙電源負(fù)載產(chǎn)生影響。當(dāng)負(fù)載容量需要由現(xiàn)在的40KVA擴(kuò)充為60KVA時(shí),可以給每臺(tái) UPS增加1個(gè)模塊,形成由兩臺(tái)80KVA UPS組成的雙母線系統(tǒng)。正常運(yùn)行時(shí),每個(gè)模塊的帶載量約為37.5%,可允許每臺(tái)UPS中的任何兩個(gè)模塊故障,就算其中一臺(tái)UPS完全故障了,所有雙電源負(fù)載及部分單電源負(fù)載都不會(huì)受到影響,另一臺(tái)UPS至少還有1個(gè)模塊是冗余的。隨著負(fù)載量的增加,各UPS模塊在正常運(yùn)行時(shí)所帶的負(fù)載量會(huì)越來(lái)越接近于 50%

APC模塊化A系列UPS的這種配置方案,可以不預(yù)留過(guò)多的裕量,當(dāng)負(fù)載功率增加時(shí)再陸續(xù)擴(kuò)容,這樣可以將一次巨額投資化解為陸續(xù)投資,并且使UPS系統(tǒng)一直維持在一個(gè)相對(duì)較高的負(fù)載百分比下。APC模塊化A系列UPS在負(fù)載量達(dá)到30%時(shí),整機(jī)效率就可達(dá)到94%以上,單個(gè)模塊的效率達(dá)到95%以上,極大地節(jié)省了電能。

傳統(tǒng)的大型工頻UPS體積龐大,擴(kuò)容時(shí)相應(yīng)的空開﹑電纜﹑電池﹑空間等都要相匹配,很難實(shí)現(xiàn)在線擴(kuò)容。所以在開始設(shè)計(jì)和建造數(shù)據(jù)中心時(shí),往往就對(duì)以后幾年的負(fù)載量進(jìn)行了預(yù)估,將APCUPS設(shè)備一步到位。這樣一開始就要投入一筆巨額資金,并且在數(shù)據(jù)中心運(yùn)行初期,各UPS的負(fù)載量可能還不到其額定容量的10%,相應(yīng)的設(shè)備效率也不會(huì)超過(guò)50%,造成資源的極大浪費(fèi)。

數(shù)據(jù)中心的實(shí)際需要容量跟不同UPS系統(tǒng)可用的安裝配置容量的關(guān)系可用下圖來(lái)表示:

模塊化UPS在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

 

.依據(jù)需要改善系統(tǒng)零地電壓

有些服務(wù)器廠家對(duì)電源的零地電壓要求比較高,必須小于1V才肯開機(jī),當(dāng)UPS輸出端的零地電壓較高時(shí),往往寄希望于UPS供電系統(tǒng)進(jìn)行改善,雖然不是UPS自身問(wèn)題造成的。在本方案中,根據(jù)需要可在每臺(tái)UPS的輸出端加裝一臺(tái)H絕緣等級(jí)的隔離變壓器,并在其次級(jí)將零地短接,確保零地電壓小于 1V,保證各服務(wù)器的穩(wěn)定運(yùn)行。H等級(jí)是變壓器的最高絕緣級(jí)別,在攝氏120度溫度下變壓器還可以正常運(yùn)行。該變壓器的可靠性是非常高的,為了以防萬(wàn)一,本方案在每臺(tái)變壓器的旁邊又增加了維護(hù)旁路。

.綠色環(huán)保、節(jié)能降耗

APC模塊化A系列UPS是一款典型的綠色環(huán)保型UPS。體積小、重量輕,可以大大節(jié)省寶貴的機(jī)房空間;效率高,可以有效節(jié)省自身耗電,同時(shí)也減小了對(duì)機(jī)房空調(diào)容量的要求;諧波小,可以減少設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的干擾,使掛在電網(wǎng)上的其它設(shè)備免受影響,當(dāng)UPS跟油機(jī)配合使用時(shí),還可以大大降低對(duì)油機(jī)容量的要求。傳統(tǒng)的6脈沖整流UPS,要求油機(jī)容量為UPS容量的2.5~3;12脈沖整流的UPS,要求油機(jī)容量為UPS容量的1.5~2;采用APC模塊化A系列 UPS,要求油機(jī)容量?jī)H為UPS容量的1.1~1.3倍。

同時(shí),該方案還使UPS的設(shè)備利用率提高,在保證系統(tǒng)安全可靠的前提下,有效地減少了多余容量。

.智能化監(jiān)控、人性化管理

APC模塊化A系列UPS具有專業(yè)、全面的電池組管理功能。機(jī)體標(biāo)配RS232、8組可規(guī)劃的智能化輸入輸出干結(jié)點(diǎn)、兩組獨(dú)立的智能插槽等接口,可以選配SNMP/ MODBUS/ RELAY/ USB…等適配卡,通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS的遠(yuǎn)端監(jiān)控。山特UPS具有功能強(qiáng)大的人性化軟件操作平臺(tái),客戶可通過(guò)該軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)山特所有 UPS機(jī)型的集中監(jiān)控,也可以通過(guò)通信協(xié)議將山特UPS并入既有的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的監(jiān)管。此外,大型的LCD人機(jī)界面可以全中文顯示UPS的各種運(yùn)行狀態(tài),多達(dá)500項(xiàng)的事件紀(jì)錄、近遠(yuǎn)端緊急關(guān)機(jī)鍵等功能為UPS的故障判斷及緊急情況的處理提供了方便。

APC工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)中心的電源維護(hù)人員提供系統(tǒng)﹑詳細(xì)的培訓(xùn),包括系統(tǒng)工作原理﹑操作程序﹑維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)﹑緊急情況處理等內(nèi)容。操作及管理人員的技術(shù)熟練程度可以在很大程度上幫助提高系統(tǒng)的可用度。山特的專業(yè)工程師還可以提供定期巡檢,協(xié)助及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的一些潛在威脅,防患于未然。

 服務(wù)的重要性

數(shù)據(jù)中心對(duì)電源系統(tǒng)的要求非常高,為了提高該系統(tǒng)的可用度,人們?cè)O(shè)計(jì)出了各式各樣的方案,然而,再可靠的方案,再好的設(shè)備總會(huì)有故障的時(shí)候,能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)提供安全保障的最終王牌還是廠商的服務(wù)。

APC早就認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),一直把服務(wù)同銷售放到了同等重要的地位,以“提供品質(zhì)卓越的不間斷電源產(chǎn)品和令客戶百分之百滿意的服務(wù)”為宗旨,在銷售山特UPS的同時(shí),也把周到快捷的售前、售中、售后服務(wù)送到了客戶身邊。

多年來(lái),APC的服務(wù)已形成一個(gè)龐大、完善的體系?蛻魺峋7*24小時(shí)開通;CS系統(tǒng)對(duì)每臺(tái)UPS的安裝地點(diǎn)、安裝日期、維修及巡檢紀(jì)錄都有明確的記錄;對(duì)服務(wù)工程師采取嚴(yán)格的培訓(xùn)和認(rèn)證;兩百多名專業(yè)的工程師分布在全國(guó)34個(gè)分支機(jī)構(gòu)和服務(wù)網(wǎng)點(diǎn);每個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)都有充足的備品備件;對(duì)銷售的產(chǎn)品采取保內(nèi)免費(fèi)、終生服務(wù)的政策;緊急情況下還可開啟迅速、快捷的綠色服務(wù)通道?傊,APC的服務(wù)會(huì)令所有用戶高枕無(wú)憂。

總結(jié)

隨著時(shí)代的進(jìn)步,人們對(duì)數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)的要求不斷發(fā)生變化?偟内厔(shì)是:安全可靠仍是最重要的,擴(kuò)容方便、配置靈活的中小型系統(tǒng)將逐步取代一步到位的復(fù)雜的大系統(tǒng),環(huán)保高效的高頻UPS將逐步取代笨重龐大的工頻UPS,人性化的軟件監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越被歡迎,對(duì)廠商的服務(wù)要求越來(lái)越高。本文介紹的模塊化UPS在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用案例,滿足了數(shù)據(jù)中心對(duì)UPS系統(tǒng)的各項(xiàng)具體要求,同時(shí)也有效避開了國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心目前所存在的幾個(gè)問(wèn)題。

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