經(jīng)驗分享:
目前,動力系統(tǒng)監(jiān)測主要監(jiān)測機(jī)房環(huán)境,部分設(shè)備和監(jiān)測點仍依靠人工值班巡檢。現(xiàn)有系統(tǒng)基本通過“探針技術(shù)”,這種技術(shù)僅能監(jiān)測電流電壓等一般電量參數(shù),無法實時監(jiān)測與供電質(zhì)量和故障關(guān)系密切的諧波、閃變、瞬變、浪涌塌陷等多項指標(biāo),而且數(shù)據(jù)采集參數(shù)不全、精度偏離較大,不能全面及時了解機(jī)房配電系統(tǒng)運行狀況。運維中發(fā)現(xiàn),由于沒有系統(tǒng)一體化平臺,缺少動力“實時”參數(shù)和狀態(tài)信息,無法做到評估、預(yù)警、管理、跟蹤治理等可靠性系統(tǒng)保障措施,以致一旦發(fā)生電力事故,分析故障根源和補救措施缺乏數(shù)據(jù)支撐,無法對電源類問題進(jìn)行準(zhǔn)確分析定位,進(jìn)而無法做到機(jī)房電力系統(tǒng)風(fēng)險的及時響應(yīng)、處置、化解,事故往往發(fā)生后再查找問題,分析問題,造成一定業(yè)務(wù)影響。
我公司研發(fā)的“IDP(Internet Data Power)數(shù)據(jù)中心動力管控系統(tǒng)”利用現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于信息基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)提取和識別,對設(shè)備的運行狀態(tài)信息和維護(hù)保障信息進(jìn)行自動采集,將所采集的原始數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換為故障報警、自動控制和輔助指揮決策等方面的信息,使運維管理能夠從亡羊補牢式的管理方式向防患于未然的管理方式轉(zhuǎn)變,極大地解放人工,促進(jìn)數(shù)據(jù)中心運維管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
成果展示:
“IDP(Internet Data Power)數(shù)據(jù)中心動力管控系統(tǒng)”是保障數(shù)據(jù)中心動力安全為核心技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)備,是一套評定目前動力系統(tǒng)安全性的工具和一套完整的管理流程,具備在線監(jiān)測、在線治理、在線評估分析、在線管理功能。IDP系統(tǒng)保障數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施整體安全、可靠的運行,可以最終實現(xiàn)可用性達(dá)到100%、可靠性達(dá)到99.999%、節(jié)能性達(dá)到30%,實現(xiàn)載波率消除率達(dá)到99.9%、功率因數(shù)補償大于0.99、三相不平衡矯正效果小于3%。
IDP系統(tǒng)(動力管控的技術(shù)核心)是通過計算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)(PCS)的核心,經(jīng)過計算機(jī)對全網(wǎng)與全系統(tǒng)的監(jiān)控平臺,具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析庫與計算處理能力,一般在5μs完成采集。實現(xiàn)預(yù)警、分析、評估、報警等功能,防止單一設(shè)備故障與系統(tǒng)事故的發(fā)生。
動力管控解決方案是為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施供電、暖通和機(jī)房環(huán)境等系統(tǒng)提供治理優(yōu)化和監(jiān)控的綜合管理方案,該解決方案具備在線預(yù)警、在線評估、在線治理和在線管理優(yōu)勢。尤其是在電力監(jiān)控方面,其數(shù)據(jù)采集頻度、精度高于普通電力監(jiān)控系統(tǒng),能夠發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)的瞬時突變,能夠為供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)、故障發(fā)現(xiàn)和趨勢分析提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)依據(jù)。同時,滿足全國聯(lián)網(wǎng)需求。
動力管控解決方案,包含數(shù)據(jù)中心動力管控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心電能質(zhì)量能效管理系統(tǒng)。本方案優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心管理流程,彌補了數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的“產(chǎn)品鏈”的缺失,保證了數(shù)據(jù)中心運行安全,降低了人力成本和滿足了節(jié)能降耗的要求。系統(tǒng)功能動力管控解決方案功能如下:
①基礎(chǔ)環(huán)境監(jiān)控功能
基礎(chǔ)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)一共有以下幾種監(jiān)控子系統(tǒng):市電監(jiān)測子系統(tǒng)、UPS監(jiān)測子系統(tǒng)、空調(diào)監(jiān)測子系統(tǒng)、溫濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、漏水監(jiān)測子系統(tǒng)、消防監(jiān)測子系統(tǒng)、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)、有毒有害氣體監(jiān)測子系統(tǒng)。
通過這些子系統(tǒng)實現(xiàn)對基礎(chǔ)環(huán)境各環(huán)節(jié)的集中監(jiān)控。
②供配電系統(tǒng)在線監(jiān)測功能
IDP系統(tǒng)可實時在線監(jiān)測數(shù)據(jù)中心動力系統(tǒng)的詳細(xì)電力參數(shù),如:輸入電源的三相電壓、零線電壓、三相電流、零地電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、三相電壓諧波、三相電流諧波、三相不平衡度、電網(wǎng)頻率、三相長閃變、三相短閃變參數(shù)。直觀反應(yīng)數(shù)據(jù)中心的用電情況。
③IDP數(shù)據(jù)中心電能質(zhì)量能效管理功能
據(jù)國外有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計,數(shù)據(jù)中心48.5%的宕機(jī)是由于電能質(zhì)量達(dá)不到ITIC曲線標(biāo)準(zhǔn)引起的,數(shù)據(jù)中心發(fā)生事故的原因,72.2%是由于電能質(zhì)量引起的。數(shù)據(jù)中心中電力系統(tǒng)中理想的電壓、電流波形都是頻率為50HZ的正弦波,但是非線性電力設(shè)備的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了大量畸變的諧波電流,諧波電流耦合在線路上產(chǎn)生諧波電壓。對非正弦的畸變電流作傅立葉級數(shù)分解,其中頻率與工頻相同的分量為基波,頻率是基波頻率整數(shù)倍的分量為諧波。本產(chǎn)品能使諧波指標(biāo)滿足國家標(biāo)準(zhǔn),避免供電部門罰款或中斷供電;能降低變壓器損耗;能減少諧波污染,降低諧波對自動控制裝置、電能計量裝置、繼電保護(hù)裝置的干擾,保證供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行;能避免諧波過電壓和諧波過電流對電氣設(shè)備的危害,使信息系統(tǒng)設(shè)備的故障率下降50%,延長設(shè)備使用壽命;提高功率因數(shù),減少能源消耗。
④歷史數(shù)據(jù)記錄功能
IDP系統(tǒng)具備歷史數(shù)據(jù)記錄功能,可記錄3年以上的歷史數(shù)據(jù)(采樣精度為5μS,可采集瞬變、浪涌/塌陷等瞬時參數(shù)),數(shù)據(jù)機(jī)房管理人員可以此對數(shù)據(jù)機(jī)房用電情況歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查看,并可在事故發(fā)生后,以此對事故發(fā)生的原因進(jìn)行分析。
⑤分級報警功能
根據(jù)設(shè)定的限制及指定的事件來觸發(fā)。首先設(shè)置各種參數(shù)的限制(最大值、最小值、平均值等),當(dāng)相關(guān)指標(biāo)超過設(shè)定的限值時,通過屏幕、聲音、發(fā)送Email等方式自動報警。
⑥低壓電力載波通信檢測功能
主要對防護(hù)區(qū)域使用的低壓電力線進(jìn)行實時檢測(監(jiān)測),檢查線路中是否存在電力載波通信,防止不法分子利用電源線傳輸媒介進(jìn)行竊密。系統(tǒng)采用并行分段監(jiān)測的方式,對電力線路中的信號進(jìn)行時域和頻域分析,對通信信號的特征進(jìn)行判定和提取,達(dá)到檢測目的。
其主要檢測功能具體如下:
·實時監(jiān)測從1KHZ到80MHz范圍的窄帶和寬帶低壓電力載波通信信號特征值;
·實時監(jiān)測載波信號強(qiáng)度;
·實時監(jiān)測載波通信的具體頻點,頻段寬度;
·采用分段高速采樣、建模計算數(shù)字濾波,快速特征值判斷的方式實現(xiàn)對電力載波信號的檢測與識別;
·采用大屏幕彩色液晶觸摸屏,方便設(shè)備的參數(shù)設(shè)置和顯示測試結(jié)果
⑦低壓電力載波通信防護(hù)功能
以FPGA構(gòu)成內(nèi)嵌多路DDS發(fā)生器,根據(jù)設(shè)計需求,輸出多路掃頻信號,通過數(shù)模轉(zhuǎn)換、增益調(diào)節(jié)等模塊,通過電力線路功率驅(qū)動及匹配電路,將信號加載至電力線路上,實現(xiàn)防護(hù)功能。該部分實施方案框圖如下:
主要優(yōu)勢如下:
·適用于計算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等信息處理設(shè)備的電源防竊密和電磁輻射傳導(dǎo)泄密場所;
·采用信息相關(guān)方式阻止電力通信,采用電子對抗原理,防止電磁傳導(dǎo)輻射泄露有用信息;
·覆蓋范圍廣,從1KHz~1.5GHz;
·輸入/輸出電源濾波設(shè)計抑制信號強(qiáng)度,具有很好的電磁兼容性;
⑧數(shù)據(jù)分析評估功能
動力管控系統(tǒng)可將記錄數(shù)據(jù),依照國標(biāo)及行業(yè)規(guī)范進(jìn)行評估,并產(chǎn)生評估報表。
⑨智能化運維
動力管控系統(tǒng)可做到事前預(yù)警、事中恢復(fù)、事后存檔。
首先,對重要設(shè)施實施主動監(jiān)控,設(shè)備告警發(fā)生時,啟動報警和相應(yīng)機(jī)制,及時通知相關(guān)負(fù)責(zé)人,
同時通過簡單的智能化工具對故障進(jìn)行修復(fù)和處理,并將結(jié)果反饋給運維人員。
其次,新業(yè)務(wù)部署和配置變更實施自動監(jiān)測,協(xié)助運維人員發(fā)現(xiàn)和維護(hù)配置。
再次,自動監(jiān)測系統(tǒng)健康,定期對設(shè)備硬件和系統(tǒng)軟件做健康巡檢,及時發(fā)現(xiàn)運行風(fēng)險,配合運維服務(wù)團(tuán)隊采取措施。
最后,自動生成維護(hù)報告,定期對系統(tǒng)日志、運行狀態(tài)做記錄、分析和總結(jié)。提供數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)性能和資源利用率等指標(biāo)的可用性報告。