模块化在发电企业信息机房建设中的应用研究

2016-01-08郝毅

中国管理信息化 2015年24期

关键词：配电柜机柜模块化

郝毅

（华能太原东山燃机热电有限责任公司，太原 030043）

模块化在发电企业信息机房建设中的应用研究

郝毅

（华能太原东山燃机热电有限责任公司，太原 030043）

随着大数据时代的到来，发电企业日常生产经营越来越依靠信息系统安全稳定运行，而信息机房是信息系统着陆的硬件平台。模块化是新兴的信息机房建设理念，具有可靠性高、灵活性强、建设周期短、绿色节能等特点。本文将引出模块化机房的概念，总结模块化机房的特点，讨论模块化在发电企业信息机房建设中的应用。

发电企业；信息机房；模块化

1　发电企业信息机房建设的现状及存在的问题

目前电力企业信息机房建设大多只注重安全性、可靠性，而对信息机房的规范性、设备灵活性、节能环保、整体效率、日常运维等方面未进行统筹规划。

1.1机房制冷系统能耗大、效果不佳

目前，电力企业信息机房空调系统从节能角度考量采用下送风方式较多，采用下送风方式制冷，处于机柜中下方的设备制冷效果较好，而上部设备制冷效果不佳，设备制冷长时间依靠自身会增加设备故障率。

1.2设备和环境监测系统不完善，机房运维难度大、成本大

目前，大部分电力企业信息机房环境与设备状态需要人工检查，机房环境及设备状态、供配电情况、水浸及消防的实时状态及设备的紧急故障，很难第一时间发现和处理，信息系统硬件安全存在隐患。

1.3机房各系统兼容性差

目前，电力企业信息机房各系统在建设工程中不仅要考虑自己实用性的问题还要与其他系统进行兼容。这就会影响整体机房效率与美观性，也会增加机房设备维修与更新的成本与难度。

1.4机房搬迁扩容难度大

电力企业尤其在基建阶段对信息系统需求变化较大，信息设备会随时增加，信息机房场地经常变化，传统的机房硬件设备需要增加或机房搬迁时很难复用，会导致扩容困难和重复建设。

2　模块化机房概念

2.1模块化机房的概念

模块化机房是指每个模块具有独立的功能、统一的输入输出接口，不同区域的模块可互相备份，通过相关模块的排列组合形成一个完整的机房。

2.2模块化机房的特点

机房整体能耗低，绿色节能。模块化机房硬件设备可由统一的管理系统整体控制能耗，行间制冷系统及冷热通道、密闭机柜系统大大提高了空调系统效率。模块化UPS系统可实现动态扩容，提高使用效率。

模块化产品标准化，复用性好。模块化机房采用标准化的建设思路，能够根据实际需求和实施空间的大小随时调整，保证机房安全可靠运行以及后期便捷扩容。

模块化机房建设快速，适应性强。模块化机房标准化设备部件可大大减少甚至取消设计，实现机房的快速建设。模块化设备部件发生故障的模块很容易购置配件更换，可热插拔的特性可实现回厂返修，提高故障修复质量。

运维便捷可实现“无人值守”。模块化机房内设置有一套全面、准确的机房监控报警系统，可实现数据收集、数据处理、设备监控等功能，可实现设备智能控制，实现“无人值守”。

3　模块化机房在电力企业机房建设中应用实例

3.1背景介绍

华能太原东山燃机热电有限责任公司日常生产和管理过程中运用多种业务系统，信息机房安全稳定运行意义重大。公司信息机房位于厂内检修楼二层，面积62ｍ2，存放公司生产管理业务系统服务器、网络设备、安全设备、综合布线系统等设备。

3.2机柜系统

信息机房共设置18面机柜，含服务器机柜、配电柜、综合布线柜、空调、UPS柜。机柜尺寸统一，机柜符合19英寸标准，采用前后风道通透式机柜，前后门通风率高于70%，保证了机柜系统的散热效果。

3.3机房接地系统

该机房交流供电系统采用三相五线制供电方式。从配电柜开始，到信息机房设备电源入口端，电力供电系统自身采取了分级协调的防护措施。机房内将分开的设备用等电位导体连接起来，并最后与等电位连接母排相连，消除了防雷空间内各金属部件及各系统相互间的电位差。

3.4供配电系统

模块化机房的供配电系统包括配电柜（ATS柜、UPS配电、空调配电、IT配电），UPS，蓄电池及PDU等设备。

机房内线路敷设强弱电分离，电气施工选用优质阻燃聚氯乙烯绝缘电缆，配电线路安装有过流、过载保护。

3.4.1一体化配电柜

信息机房配电柜根据电压及负载，采用统一架构的不带机架式UPS一体化配电柜，外观与机房整体保持一致。配电柜将机柜配电、空调配电、UPS配电、配电监控集成在一个配电柜内，前端有输入可选开关，电源制式为380 V/400 V/415 V。

3.4.2UPS及电池

该机房供电系统中，通过UPS为设备提供可靠的电源，机房UPS容量为120 kVA。采用模块化UPS，可根据不同的负载容量配置不同的配电模块数量。模块化UPS通过模块冗余的方式可靠的实现N+1冗余，提高系统的可靠性。当2路输入电源均出现故障时，UPS自动切换到蓄电池组供电，为设备提供可靠的电源。UPS配置手动维修旁路，可避免由于误操作引起电气事故。

3.5制冷系统

该机房制冷系统采用两台35 kW华为风冷行式恒温恒湿空调。工作在380 V 3 ph 50 Hz/60 Hz电源制式下，满足T1、T3工况。机柜制冷单元将房间气流细分为各机架局部控制，对高温区域进行精确制冷；机柜背对背布置将机架、配电系统和制冷系统集成为一个独立的封闭空间，以隔离和冷却发热量密集的IT设备，形成机柜内制冷循环，提高制冷散热效率。

3.6监控系统

机房环境及动力设备监控系统对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、门禁系统等）的运行状态、温度、湿度、洁净度、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统等进行实时监控并记录历史数据，实现对机房遥测、遥信、遥控、遥调的管理功能，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。

机房监控系统支持视图和报表展现，机房管理员可方便查看机房设备实时状态，可实现提供机房报表统计与设计。

监控系统可通过短信方式推送机房管理的业务信息，有助于提高安全预警效率，降低潜在危险和损失。

3.7消防系统

3.7.1报警系统

机房设置天窗控制器及天窗控制装置，感烟探测器、感温探测器。当模块内任一个烟、温感探测器检测到烟雾或温度超标时，将送出告警信号给天窗控制器，天窗控制器将自动打开，保证灭火气体进入密封冷通道内。同时声光告警器工作，发出声光报警。

3.7.2气体灭火系统

机房集成气体灭火控制器的柜式七氟丙烷灭火系统。机房内发生火灾，产生大量烟雾和高温。机房控制器发送火灾信号，控制器便打开灭火剂存储阀门，向防护区内施放灭火剂，在机房出入口处设置紧急启停按钮、声光报警器和放气指示灯。