時間:2008-07-11 11:47:00來源:lihan
艾默生網(wǎng)絡(luò)能源廣電行業(yè)動力機房一體化解決方案[/align]
三:新形勢下廣電行業(yè)機房電源及環(huán)境建設(shè)具體方案探討
一)數(shù)字電視中心(或IDC)機房的電源及環(huán)境建設(shè)推薦方案
數(shù)字電視中心(或IDC)機房的業(yè)務(wù)正目前正在蓬勃興起。機房內(nèi)主要是各種計算機、服務(wù)器、磁盤陣列等負載,該類型的負載從其輸入電源分類的角度來講,大致可以分為單電源負載,雙電源負載和叁電源負載。對于該類負載的特點,艾默生提出的冗余式”雙總線輸出”型供電系統(tǒng)提出的可使該類負載的供電可靠性達到99.99999%.
方案解析:
采用冗余式“雙總線輸出”供電系統(tǒng)的目的是:消除可能出現(xiàn)在從UPS冗余并機系統(tǒng)的輸出端到最終的”網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”輸入端之間的各種配送電線路中、所可能存在如下的”單點瓶頸”故障隱患,從而為關(guān)鍵性的負載能獲得100%的“高可利用率”的電源供應(yīng)奠定堅實的運行基礎(chǔ):
因輸出嚴重過載/”短路”而引起的位于UPS的輸出配電線路中的保險”燒毀”,斷路器開關(guān)”跳閘” 故障;
因UPS供電系統(tǒng)或電池組出故障而產(chǎn)生的UPS的輸出”停電” 故障。
為增強UPS輸出配送電系統(tǒng)的”容錯”功能, 在此方案種配置有由2套STS開關(guān)(負載自動切換開關(guān))+負載同步控制器(LBS)為核心所組成的冗余式”雙總線輸出”型供電系統(tǒng)。
STS型負載自動切換開關(guān)
為消除可能出現(xiàn)在UPS輸出供電系統(tǒng)中的”單點瓶頸”故障隱患,確保對關(guān)鍵IT設(shè)備的供電連續(xù)性。針對不同的負載,分別采用如下不同的配置設(shè)計方案
1.對于帶“雙輸入電纜”的關(guān)鍵性負載(例:服務(wù)器,磁盤陣列機等)而言,從兩套”1+1”型UPS冗余并機系統(tǒng)A和B的輸出配電柜所輸出的兩路UPS電源被分別送到這些IT設(shè)備的兩個輸入端上,從而形成它們的“雙電源輸入”冗余供電系統(tǒng)。
2.對于帶”單輸入電纜”的關(guān)鍵性負載而言,從兩套“1+1”型UPS冗余并機系統(tǒng)的輸出配電柜A和B送出的兩路逆變器電源、首先被分別送到2套“負載自動切換開關(guān)”的各自的兩個輸入端上。當正常工作時, “優(yōu)先供電電源”經(jīng)STS開關(guān)向負載供電。當“優(yōu)先供電電源”因故“出故障”時STS開關(guān)將會以“先斷后通”的調(diào)控方式,在小于5ms的時間內(nèi)、在切斷“優(yōu)先供電電源”的供電通道的同時,將“備用UPS電源”送到用戶的負載的輸入端上, 從而確?!熬W(wǎng)絡(luò)設(shè)備”能源源不斷地獲得高質(zhì)量的逆變器電源的供應(yīng)(注:IT設(shè)備允許的“瞬間供電中斷時間”約為:20ms左右)。
負載同步控制器(LBS)
如上圖所示,為確保位于這兩套UPS冗余并機供電系統(tǒng)的輸出端之間的毎個開關(guān)(STS)都能安全和可靠的切換操作,要求從這兩套UPS冗余并機系統(tǒng)所輸出的兩路UPS電源必須時刻處于同頻率和同相位的“同步跟蹤狀態(tài)”之中。為此,需要在兩套UPS并機系統(tǒng)之間配置1臺負載同步控制器(LBS)。由于在艾默生公司的同步控制器(LBS)”中、采用獨特的冗余式”多同步輸入源” 的調(diào)控設(shè)計方案,在LBS的”動態(tài)調(diào)控”下、就能確保在下述各種運行條件下、從兩套“1+1”型冗余并機系統(tǒng)所輸出的兩路電源始終處于高精度的”鎖相同步跟蹤”的工作狀態(tài)之中(它可確保從這兩套UPS并機系統(tǒng)所輸出的電源之間的相位差僅為:1o——2o)。
精密配電中心(PPC)
為增強UPS輸出配電系統(tǒng)的智能化管理能力和降低“零線對地線”的電壓,為服務(wù)器創(chuàng)造出優(yōu)良的運行環(huán)境,還在它的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸入電路的前端配置有PPC。由此所帶來的好處有:
1.配置有“可熱插拔操作”的分路斷路器開關(guān),有利于提高低壓配電柜的可維護性;
2.可構(gòu)成的監(jiān)控中心,有利于快速完成“故障定位”操作:現(xiàn)場觀察/遠程監(jiān)視PPC的各種實時運行參數(shù)和故障/報警信息,并調(diào)閱它的“歷史事件記錄”數(shù)據(jù) ;
3.提供“計算機級接地”特性的“局部凈化接地”系統(tǒng)(零線——地線電位<0.5V), 有利于降低IT設(shè)備的“誤碼率”。
方案要點:
1、 即使是一套系統(tǒng)完全失效或者需要檢修,雙電源負載因為有一根輸出母線仍然有UPS輸出供電所以會繼續(xù)正常工作;而關(guān)鍵的單電源負載,三電源負載會通過STS零切換到另外一根輸出母線獲得UPS輸出供電,也會正常工作;
2、 此種系統(tǒng)的升級方案首先帶來的是負載用電的可靠性的顯著提升。在可靠性得到顯著改善的同時,由于正常時系統(tǒng)均分負載,也實現(xiàn)了系統(tǒng)的擴容。
3、 此種系統(tǒng)的升級方案有著優(yōu)秀的開放性和良好的前瞻性,系統(tǒng)以后的擴容和升級也會顯得十分方便。因為任何時候我們均可將其中的一套系統(tǒng)完全下電進行處理。
4、此種系統(tǒng)的升級方案對維護也有著極大的便利,從而從根本上避免了對“大旁路”(即外置維修旁路)的需求。
二)機房環(huán)境(機房專用空調(diào)解決方案)建設(shè)推薦案例
某廣電IDC中心機房,建筑面積705.6平方米,層高 4.3米,按照功能的要求分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)及D區(qū),第一消防分區(qū)為A區(qū),第二消防分區(qū)為B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)。如下圖:
考慮建筑熱負荷及設(shè)備(計算機等)熱負荷, A區(qū)所需冷量不小于210KW, B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)所需冷量不小于190KW。在這個方案中,如果考慮應(yīng)用舒適空調(diào),以5P為例,即使不考慮備份,也需要32套,應(yīng)用中無法達到IDC機房需要的溫濕度、潔凈度標準。同樣中央空調(diào)也無法實現(xiàn)這個IDC機房的空氣調(diào)節(jié)要求。合理的機房專用空調(diào)應(yīng)用及設(shè)計方案,才能滿足機房環(huán)境建設(shè)的合理性、安全性、可擴容性。此IDC機房空調(diào)方案分析如下:
1、 A區(qū)機房采用4 臺EMERSON公司機房專用空調(diào)產(chǎn)品CM80AD-15-M&CSF171×2機組(其中1臺備用),單臺機組可制冷量為71.3KW,可提供總冷量為285.2KW ;B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)機房采用4 臺CM70AD-15-M&CSF141×2機組(其中1臺備用),單臺機組可制冷量為64.1KW,可提供總冷量為256.2KW,以上推薦配置機組均能完全滿足機房冷負荷的要求,并均實現(xiàn)3+1備份,任意機組故障或維護,其它機組正常工作,保障系統(tǒng)安全性。
2、 空調(diào)機組采用風管上送風形式,單機送風風量為 15660 m3/h,主用機組工作實現(xiàn)IDC機房換氣次數(shù)30.96次,符合IDC機房設(shè)備換熱特點以及風量設(shè)計要求。
3、 A區(qū)機房4臺CM80AD機組共用1個消聲靜壓箱,采用7根支風管沿機架走廊送風 ;B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)機房4臺CM70AD機組共用1個消聲靜壓箱,采用7根支風管沿機架走廊送風 。每臺機組的出風口安裝兩個電動風閥,與機組實現(xiàn)聯(lián)動,機組停機風閥應(yīng)自動關(guān)閉,防止空調(diào)送風倒灌到停止運行的機組。風管材料和安裝嚴格按照《供熱通風與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范》執(zhí)行。
4、 室外冷凝器按當?shù)卣帐彝猸h(huán)境溫度配置;
5、 空調(diào)機組通過智能通訊接口,直接接入環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠程及本地監(jiān)控。
6、 空調(diào)機組自帶漏水報警器,對機組附近可能發(fā)生的漏水情況進行實時監(jiān)測及報警。
7、 空調(diào)機組嚴格按照標準機房空調(diào)環(huán)境條件要求進行設(shè)計,滿足恒溫恒濕、噪音、潔凈、供電、抗電磁干擾及A級安全等級的要求。
此方案實施后,該機房環(huán)境控制良好,設(shè)備穩(wěn)定運行。
以上推薦方案和實例是艾默生根據(jù)目前廣電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢結(jié)合我司在網(wǎng)絡(luò)能源行業(yè)的相關(guān)經(jīng)驗提出了的一體化解決方案來應(yīng)對目前廣電行業(yè)發(fā)展對機房電源及環(huán)境系統(tǒng)建設(shè)提出的新要求并在部分廣電行業(yè)客戶處得到落實和應(yīng)用的實例。
附1:目前廣電系統(tǒng)機房電源及環(huán)境建設(shè)的現(xiàn)狀
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的廣電行業(yè)得到了長足的發(fā)展,建成了世界上覆蓋人口最多的廣播影視傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)。到2004年底,中國已建成廣播電視播出機構(gòu)2500多座,播出的廣播和電視節(jié)目分別達到2300多套、1200多套,每年生產(chǎn)電影片200多部,廣播電視發(fā)射臺轉(zhuǎn)播臺7萬多座,微波線路9萬多公里,120多套廣播節(jié)目,有線電視網(wǎng)絡(luò)400多萬公里,有線電視用戶1.15億,廣播電視人口綜合覆蓋率分別為94.05%、95.29%,收音機、電視機社會擁有量分別達5億臺、4億臺,彩電的家庭普及率城市為130.5%、農(nóng)村為67.8%。廣播電視已成為我國最為普及、最為便捷的信息工具和信息載體。 (以上數(shù)據(jù)摘自廣電總局副局長張海濤在第十四屆北京國際廣播電影電視設(shè)備展覽會(BIRTV2005)主題報告)
近幾年來,面對世界范圍內(nèi)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化浪潮和我國信息化建設(shè)的深入發(fā)展,在堅持最大限度地滿足人民群眾不斷增長的精神文化生活的需求同時,我國廣電行業(yè)進行了大量的改革和試點。在向數(shù)字化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中,DVB(數(shù)字視頻播出)、IPTV(網(wǎng)絡(luò)電視)、DBS(直播衛(wèi)星)等新技術(shù)、新模式不斷涌現(xiàn),傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)電源及環(huán)境建設(shè)面臨新的考驗和挑戰(zhàn)!
附2:傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的電源及環(huán)境建設(shè)回顧
傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的電源及環(huán)境建設(shè)隨著廣電行業(yè)的發(fā)展相對以前取得了比較大進展,主要體現(xiàn)在如下幾方面:
1、高頻開關(guān)直流電源已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的相控直流電源,主要用來給各種網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備提供直流用電。
1、 交流不間斷電源(UPS)也普遍應(yīng)用于廣電行業(yè)交流用電主設(shè)備的前端,用于為主設(shè)備提供純凈的不間斷的交流保護。采用比較普遍的是單臺UPS的供電方案和兩臺UPS構(gòu)成的一主一備份式的串連熱備份的供電方案。也有少數(shù) 數(shù)字電視中心(或IDC機房)場地采用了兩臺或者多臺UPS構(gòu)成的直接并機供電的方案。
2、 大多數(shù)機房也引入用了空調(diào)系統(tǒng),用來給用電設(shè)備提供相應(yīng)的環(huán)境保護。這些空調(diào)設(shè)備目前主要是采用普通民用空調(diào)或者是直接引入了大樓的中央空調(diào)系統(tǒng),也有極少數(shù)的機房引入了機房專用的空調(diào)系統(tǒng)。標簽:
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