供电企业绿色机房建设与管理

李丹

摘 要：近年来，电力企业生产、营销、办公管理等各类应用系统越来越依赖信息网络系统，对数据中心机房的可靠性和安全性提出了更高要求。本文以鄂州供电公司信息通信分公司中心机房的建设与管理为例，从机房建设全寿命周期管理及对机房系统技术措施的改进，阐述电力中心机房实现节能环保、高可靠可用性及合理性的方法。

关键词：供电企业；中心机房；绿色；建设管理

1 研究背景

1.1 现状分析

绿色节能一直是数据中心比较关注的问题。鄂州供电公司面临着老生产调度楼现有中心机房存在着机房面积不足、电源系统存在隐患、空调系统制冷效果不佳、机房能耗高以及布局不合理等问题。2016年底国网鄂州供电公司整体搬迁至新调度生产办公大楼，信通分公司借此契机重新规划建设了数据中心机房，将低碳经济、节能减排理念引入新机房的建设中，并充分考虑今后5-10年内满足信息化发展的需求，力求达到“技术先进、经济合理、安全适用、节能环保”要求。

1.2 绿色机房理念

绿色节能机房建设并非单纯建立一个信息通信设备物理运行空间，单靠机房设备自身的环保设计也非完整意义上的绿色节能机房，它是设备与机房配套设施有效融合的系统工程[1]。新机房按照《国家电网公司信息机房设备及建设规范》中A类信息机房的标准进行设计，建设包括中心机房、电源室、光纤交换室、消防气瓶间等功能区域。机房管理包括对机房环境、设备和系统状态、运维人员的管理。涉及工程包括：装修工程、电气工程、空调新风工程、消防工程和弱电工程。

美国绿色网格联盟组织提出PUE（Power Usage Effectiveness）能效指标和DCiE（Date Center Efficiency）能效指标，其中PUE已成为国际公认的数据中心电力使用效率的衡量指标。PUE值越小越好，最小值趋近1。目前中国在网运行的大部分机房，其PUE值约在2-3之间。绿色机房设计中应控制好预定的PUE目标值。在能耗较高的方面，有针对性地开展节能工作，提高数据中心机房的电源使用效率，降低数据中心的PUE值。

2 绿色机房建设与管理

2.1 绿色机房管理

管理节能体现在中心机房建设的全过程中，要避免发展后瓶颈的显现，统筹考虑建筑与装修材料、配套基础设施及运行模式。主要包括建设工程管理与运行使用管理。

2.1.1 建设工程管理

1） 机房选址。选择适宜的机房位置。避免因选址不当使得在电源、空调等基础设施建设与运行时消耗过多额外能源。也应选择电力供应可靠，远离粉尘、油烟、生产、强电磁场环境。

2） 设备材料选择。设备选型严格执行《电磁辐射防护管理程序》、《电磁辐射环境保护管理办法》等国家规定。装饰材料选择以金属材料（A级）及难燃材料（B1级）为主，以满足机房区域内防静电，防辐射，防尘、防水、防雷、防火、防潮、防震和防噪声的要求，并符合环保要求。

3） 流程管控。科学选定设计单位，对设计单位提交的方案图纸等，要组织各方会审，就方案中的施工技术和工艺进行严格把关[2]。除了事前控制，也应加强中心机房建设施工中的监督管理，做好中间验收和竣工验收，确保节能设计标准按要求完成。

2.1.2 运行使用管理

1）建全机房巡视管理制度。制定详细的机房管理流程，加强对机房的物理巡视、状态监视、定期清理等，对机房的电源、空调、挤排水等系统定期巡视，及时进行缺陷的消缺工作。

2）节能化设备使用。设备运维管理中的许多细节，看似事小，其实节能作用却不小。例如关闭闲置或非必要的冗余设备或系统；让非时间紧要型存储离线工作。

3）完善机房资料台帐。班组内部分工完善现机房资源明细整理，对机房重要基础设施如UPS电源、蓄电池、精密空调、消防系统等建立完整的故障维修档案，及时更新可将物联网应用于站端资源维护，以传感技术获得设备资源信息，保证站端物联资源的快速、有效、准确更新，强化资源调度管理[3]。

2.2 绿色机房系统建设

由某专业平台提供的一般参考数据看，中心机房目前的能源耗费主要由四项指标，即由设备（44%）、制冷系统（42%）、电源系统（12%）和照明及其它（2%）组成[4]。从降低PUE的观点来看，机房节能应重点关注机房配套设置中的耗能大户：空调与送风系统、电源系统。其次，在保证系统稳定可靠运行的提前下，也应考虑尽力减少服务器、存储、网络设备等的能耗以降低PUE值。

1）空调与送风系统

精密空调的典型送风方式包括下送风上回风和上送风下回风。下送风上回风的方式有几方面明显的优势：（1）下送风将强、弱电线缆在机架上方分层铺设，地板下不走线，仅作通风用途，既保障了机房防火的安全，又保障了冷风远程传送的顺畅；（2）上送风下回风的气流组织不适用于高发热量IDC；（3）下送风上回风的方式制冷效率更高。鄂州旧机房使用的是舒适性上送风空调，机房气流组织不合理，空调制冷效果不佳，存在局部热点问题，目前新机房中使用下送风风冷式精密空调，将机房冷风净压仓的冷风直接送入机柜。

2）UPS电源

常见的供电方案分为集中供电方案和模块化UPS方案。后者有X个功率模块，当市电2路断电时，UPS运行在正常模式下，给用户提供高质量电源；当市电1断电时，电池供电模式，为用户提供高质量电源。模块化UPS特点主要包括：可扩容、平均故障修复时间（MTTR）短、可经济实现“N+X”冗余并机。通常使用双路由双输入模块化UPS供电系统。

3）系统改造升级

淘汰更新老旧设备是实践绿色节能的必要途径。也许有人觉得采购新设备，造成了不必要的成本投入。实际升級设备的成本实际上远远低于老化设备带来的能源消耗成本。新设备和新技术看似增加了投资成本，但其成本投入往往比维持现有老旧设施更加廉价。

4）改善机房综合布线系统

目前传统的用电缆连接设备的方式弊端日益突出。机房内配线架数量急剧增加，电缆密布，走线槽不堪重负，机房空间严重不足。在机房中大量使用光纤的“电改光”法可以大量减少配线，节省空间，降低能耗，且便于维护。此外，布线材料应符合《在电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》的环保性要求。

5）动力环境监控系统

及时监控机房的环境、设备及安全状况是绿色机房安全可靠的重要保障。动环监控系统可实现对中心机房的门禁、安防、供配电、空调、新风、温湿度等子系统的统一监控管理，节约人力财力，提高运维效率。通过智能采集设备将各种告警信息传至现场管理层分析处理，通过以太网组网被客户端接收，并以3D状态立体展现机房全景和动环数据。

3 结语

从机房设计、硬件设计、软件设计到机房配套系统管理的方方面面，通过改进都有很大的空间来帮助机房提高效能。实现绿色数据中心在起初看来可能费钱费力，但长期来却更具成本效益。本文主要从加强机房环保设计，提高机房建设和运行管理水平，阐述了绿色机房建设管理方法。

参考文献：

[1] 陈伟民.供电企业信息机房绿色节能方法的研究[J].ELECTRIC POWER IT，2013，11（6）：86～89.

[2] 许春彩，梁后健，孙方楠，论供电企业信息通信中心机房管理策略[J].电力讯息，2017.07：175～176.

[3] 刘媛，杨杉，张泉等.物联网技术在机房监测和资产管理中的应用[J].湖北电力，2016，40（8）：43-47.

[4] 洪 汛.供电企业信息通信运维快速响应中心的建设[J].中国管理信息化，2013，06：68～69.