智慧机房数据中心(DC)-整体技术方案

智慧机房数据中心(DC)整体技术方案技术方案介绍数据中智能配电管理系统数据中心动环监控系统数据中心冷冻水控制系统问题与交流目录数据中心的多个系统关键电源制冷系统机架式服务器能源监测与维护配电系统楼宇控制安防及门禁控制市电&发电机组配电、接地防雷、UPS机组&配电柜精密配电柜电、水能耗量、环控系统制冷机组、精密空调能源管理的数据一致性12数据集群技术应用345数据服务器数据安全机制全Web架构设计电子地图导航67组态监控8910事件管理报表平台专家知识库系统自诊断配电系统关键电源动环系统冷水机组机架式服务器精密空调智能配电监控模块制冷系统监控模块数据处理与存储动环监控模块数据服务器数据安全机制WEB架构设计事件管理组态监控报表系统历史数据分析系统自诊断用户权限门户展示模块配置第三方接口数据共享运行日志界面定制门户展示实时数据数据模型备份与恢复数据转换数据仓库数据抽取数据中心整体系统架构智能配电管理系统客户需求--数据中心高可靠性要求，如果保证配电监控系统整体架构的安全性？--数据中心为高耗能行业，运行成本压力大，如何实现精细化管理？--数据中心密集的配电设备，如何进行有效管理？--数据中心配电一次系统复杂，如何能迅速处理故障，并恢复正常运行?1.冗余架构设计、2.故障预案、3.配电设备管理、4.能源管理、5.数据采集1.系统冗余架构设计选用PMAC3200系列通讯管理机，采用嵌入式平台，选用32位POWERPC内核。--冗余切换时间小于10mS。--嵌入式操作平台，VxWorks系统，支持在线升级。--网络接口：两路高速10M/100M独立以太网接口。--串行接口：4/8/16路RS232/RS485/RS422串口。--规约：IEC60875-5-101/103/104、DNP3.0、MODBUS-RTU、MODBUS-TCP、SPABUS、SC1801、CDT等，支持特殊规约开发。通讯设备的支持实现电源自动控制预案关键在于对故障场景的设计和控制策略的实现反措预案按照电力系统要求，自投不自复。反措预案不可能应对所有故障，在这种条件下，服务器的供电就依赖于UPS和后备柴油发电机组。2.故障预案基于传统电力备自投装置无法满足数据中心相对复杂备自投功能的需求，配置冗余控制系统完成下列功能：--备自投功能--在10kV系统出现故障时，如市电失电、保护跳闸、开关拒动、变压器故障等，预先故障预案，控制系统通过逻辑判断，完成预案设定的10kV系统运行方式自动投切。故障预案传统10kV备自投-两进线+母联GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联数据中心增加了两路应急电源，四进线+母联，传统备自投已无法满足故障预案四进线+母联逻辑关系序号场景1#市电进线1#应急进线母联2#市电进线2#应急进线11#市电正常、2#市电正常COOCO21#市电失电、2#市电正常OOCCO31#市电正常、2#市电失电COCOO4市电失电、1#、2#应急电源正常OCOOC5市电失电、1#应急电源正常、2#应急电源失电OCCOO6市电失电、1#应急电源失电、2#应急电源正常OOCOC故障预案一个典型故障场景逻辑过程--一路10kV市电失压GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第一步：1#市电进线侧电压和对应母线电压明显下降，电流趋于零，且开关处于合闸状态故障预案一个典型故障场景逻辑过程--一路10kV市电失压GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第二步：延时一段时间，断开失压10kV市电进线开关故障预案一个典型故障场景逻辑过程--一路10kV市电失压GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第三步：逐一断开失压母线段的10kV馈线开关故障预案一个典型故障场景逻辑过程--一路10kV市电失压GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第四步：合上10kV母联开关故障预案一个典型故障场景逻辑过程--一路10kV市电失压GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第五步：逐一合上失压母线10kV出线开关，恢复失压母线所有馈线供电故障预案一个典型故障场景逻辑过程--一路10kV市电失压，10kV母联拒动GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第四步：闭上10kV母联开关，此时10kV母联开关拒合。FTC故障预案一个典型场景的逻辑过程--一路10kV市电失压，10kV母联拒动GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第五步：后台报警，提醒操作人员断开400V失压母线进线开关。FTC故障预案一个典型场景的逻辑过程--一路10kV市电失压，10kV母联拒动GGGG10kV10kVT1#变压器T2#变压器应急母线应急母线10kV母线10kV母线400V母线400V母线应急母联母联母联第六步：后台报警，提醒运行人员合上400V母联开关，恢复400V供电FTC3.设备管理设备管理为定制化需求，不同用户对设备管理的方式不同。--设备台账管理；--设备电子地图管理；--设备运行管理；--设备维修管理；--设备事故管理。评估服务器资源投入UPSUPS照明动力UPSUPS空调/风机400V母线400V母线母联机房内机房外67%84%投入这排柜子更为合理75%0%4.能源管理监控功能是基于对实时数据的处理；能源管理功能是基于对历史数据的挖掘。--能源效率计算功能：提供灵活的计算公式，根据需求实现能源效率值计算，如PUE值等。--分项计量：实现动力、空调、照明、IT设备等负荷的分项能耗计量功能；--能耗分析：能耗曲线、功率密度、能耗饼状图等，简单评估用能状况。SmartPM2000是专用于能源管理的基于B/S架构的模块。能源管理-设计思想I/O控制器PLC控制器多功能仪表控制屏CP前置机通讯管理机PLC系统电力监控系统DCS系统MES系统EMS系统ERP系统LEVEL0LEVEL1LEVEL2LEVEL3LEVEL4微机保护设备层通讯层控制层计划层管理层PUE/DCIE分析电源使用效率PUE＝数据中心机房总设备能耗机房IT设备能耗基础架构效率DCIE＝1/PUEUPSUPS照明动力UPSUPS空调/风机400V母线400V母线母联机房内机房外系统界面5.数据中心配电系统数据采集遥测对象10KV市电进线及母联高压柴油发电机及并网0.4KV变压器进线及母联UPS进线、出线及电池组列头柜ATS柜其它有智能接口的设备常规电参量、电度、谐波、电能质量常规电参量、电度、谐波常规电参量、电度、谐波常规电参量、电度、谐波0.4KV出线常规电参量、电度、谐波进线常规电参量、电度、出线电流、电度常规电参量、电度遥信分、合、故障分、合、故障分、合、故障分、合分、合、故障分、合分、合遥控分、合分、合分、合分、合配电监控主要是三遥数据、报警、报表、组态等功能分、合与传统电力监控系统相比，数据中心的数据点量更为庞大，对实时性和稳定性的要求更高。中压进出线：多功能仪表监测、电能质量监测低压进出线：多功能仪表监测列头柜选择服务器配电监测装置进行监测采用OPC方式和UPS电源组的监测系统进行通讯，实时监测UPS的运行情况。UPS电源输出侧做测量，采用功能仪表进行监测精密空调级非标柜选择电能表进行监测数据中心配电系统数据采集网络拓扑图低压系统仪表上图列头柜仪表上图技术方案介绍数据中智能配电管理系统数据中心动环监控系统数据中心冷冻水控制系统问题与交流目录机柜微环境动力监控系统配电监控发电机监控UPS监控蓄电池监控ATS监控防雷监测……环境监控系统安防监控系统视频监控门禁监控防盗监测消防监测……精密空调普通空调温湿度监控漏水监测二氧化碳监测氢气氮气监测……差压监测粉尘监测新风机监控系统内容介绍IT监控系统操作系统监控交换机防火墙服务器路由器……系统内容介绍资产管理系统资产管理系统，采用RFID自动识别技术，并运用网络和软件平台，集成前端RFID硬件设备和后台管理系统，实时监控所有资产的使用和流动情况，管理资产生命全周期，实现资产的高效、准确、便捷管理。系统内容介绍能耗管理系统能耗管理功能主要包括数据采集、数据分析及智能控制三个方面。数据采集主要有两种方式，第一种是从动环监控系统获取，第二种是从温度场系统获取；数据分析是将采集到的数据通过各种技术手段分析数据中心的各子系统的供电质量情况、能耗分布情况、PUE值、以及温度场情况；智能控制是通过数据分析以及运算得出的结果对实际设备进行一些智能控制操作，实现节能目的。系统内容介绍3D仿真系统3D仿真管理系统运用先进的3D仿真技术，生动、形象地展示数据中心机房的设备状态及环境情况。管理人员无需进入实际机房，即可了解整个数据中心当前的运行情况，全面转变管理模式，减轻管理人员的工作负担。系统内容介绍运维管理系统运维管理模块将机房里的工单跟机房监控系统紧密结合起来，成功的利用监控平台自动化的生成工单，通过监控平台的报警功能发送工单信息，将工单处理跟机房的设备信息、知识库关联起来，使机房的运维管理更加简单、便捷，由于知识库的加入，也降低了机房监控的培训压力。系统内容介绍系统硬件架构动力系统配电监控发电机监控UPS监控蓄电池监控ATS监控防雷监测精密空调监控普通空调监控温湿度监控漏水监测二氧化碳监测氢气氮气监测差压监测粉尘监测新风机监控视频监控门禁考勤监控防盗监测消防监测操作系统监控交换机防火墙服务器路由器等环境系统安防系统IT系统监控设备层采集适配器采集层基础服务层报警组态报表用户管理双机热备……应用层能耗管理资产管理运维管理设备可用性评估WEB客户端大屏触摸屏第三方系统接入系统软件架构当系统发出报警时，报警会连接到专家知识库，在管理员确认报警信息的同时系统会给出判断报警原因的诊断方法和故障处理建议，使管理者迅速的排除设备故障和隐患，达到高效管理机房的目的。专家故障诊断系统特色功能一图像监控动力环境监控将对机房设备运行参数的监控和图像监控分屏，同时显示在多个监控显示器上，用户可以实时观察到数据和图像。多屏显示系统特色功能二系统可以实现双向短信查询功能，可查询设备的运行状态，了解有无故障，可查询设备的重要指标参数。同时还支持短信控制功能，自助短信功能和运维计划短信预告功能

。监控服务器查询：漏水情况返回：发现漏水双向短信系统特色功能三界面风格定制监控系统软件能根据用户的具体项目情况需求定制界面风格，大大满足了不同用户群对页面显示效果的多样化需求，同时系统不断完善的界面模板库功能将使监控软件得界面风格模板更加丰富多样，也大大节省了制作页面的时间，提高了效率。根据用户需求定制页面风格系统特色功能四权限灵活配电UPS空调管理员配电管理组UPS管理组机房一机房二机房一管理组机房二管理组系统特色功能五安全稳定前端采用嵌入式服务器：本地具有数据采集、处理、存储功能，可独立运行；数据采集前置，减轻中心平台压力；特有的嵌入式操作系统，免除病毒干扰；自我健康检测，出现问题及时报警；低功耗、高稳定性嵌入式硬件；支持远程维护、管理。中心管理：集中管理平台实现双机热备份、系统更安全可靠；主备机自动实现切换，无须人为干预。主监控服务器备份监控服务器数据交换嵌入式服务器系统特色功能六系统运行的环境需要是微软主流操作系统，嵌入式服务器运行的环境必需不低于windows7嵌入式系统，工控机的操作系统不低于windowsserver2008。通讯链路中的通讯设备支持双机热备及双端口热备，通讯链路中的串口服务器或者串口故障时，系统会自动启动备用链路进行通讯，防止因为通讯链路问题，导致监控系统的整体瘫痪。系统可以检测自身硬件的运行状态，对于监控服务器的运行时间、CPU负载，内存使用等情况进行监控，超过负载时可以通过告警系统发出告警，同时监控主机能够检测自身的COM口及网络通讯中断时系统可以及时发出报警。系统能实现根据用户需求对重要数据进行备份，当系统出现故障时，可以手动到恢复之前备份过的数据还原点，是用户的数据得以恢复，避免因系统故障而导致设备的运行数据的丢失，使机房管理更加安全，可靠。其他优势功能系统平台软件界面以图形界面为主，支持2D和3D电子地图，方便机房管理人员浏览和查看各个机房设备的参数、状态等。系统平台软件应能对各机房设备进行分区域、分子系统，并在监控界面上清晰地体现各个机房区域和子系统的设备，方便机房管理人员对机房设备的管理。

系统需可灵活设置告警阀值，预警阀值，当检测测点超过对应值时及时发出告警信号；系统还必需具备波动告警功能，当监控对像如电流在瞬时发生较大变化时系统能够及时发出报警。报警解除值设定。同一平台上将动力环境、门禁、数字视频(非弹出窗口或调用其他图像查看程序，必须整合在监控页面中)等整体集成，远程浏览器访问界面应与监控主机完全一致，以提高系统可靠性、可管理性、易用性、安全性。其他优势功能技术方案介绍数据中智能配电管理系统数据中心动环监控系统数据中心冷冻水控制系统问题与交流目录技术方案介绍数据中心冷水机控制系统问题与交流目录32degC52degC234.0kPa62%60%ON7.0degC100%0.00.00.0892hr58NormalON7.0degC100%0.00.00.0892hr58Normal7.0degC12.2degC7.0degC260.8kPa5.8degCON7.0degC100%0.00.00.0892h