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廣電行業(yè)發(fā)展中機房電源及環(huán)境基礎建設探討

2025China.cn   2009年07月06日
一、傳統(tǒng)電源及環(huán)境建設方案可能存在的問題
廣電行業(yè)電源以及環(huán)境建設都取得了很大的成績,但是從專業(yè)的角度來講,還是有很多可以進行優(yōu)化和改善的地方。特別是在當前廣電行業(yè)數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,廣電行業(yè)新的技術(shù)模式和業(yè)務模式對于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和安全保障提出了更高要求,同樣使得一切業(yè)務和應用的基礎——電源以及環(huán)境系統(tǒng)建設提出了更多要求和新的挑戰(zhàn),。
下面我們將就目前廣電行業(yè)機房電源及環(huán)境基礎建設可能存在的一些共性問題進行闡述。本文主要涉及和論述的是交流不間斷電源(UPS)和機房專用空調(diào)這兩種具體產(chǎn)品和系統(tǒng)的設計和建設使用時要考慮的問題。
一)電源及環(huán)境支持系統(tǒng)是一個相對獨立的基礎系統(tǒng),需要非常重視。
機房電源及環(huán)境系統(tǒng)是一切具體技術(shù)和業(yè)務應用的基礎,需要相對獨立和統(tǒng)一的規(guī)劃和建設。目前廣電行業(yè)的電源以及環(huán)境建設系統(tǒng)建設總的來講關(guān)注是不夠完備的,主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
1)系統(tǒng)建設思路上的不完備。沒有一個專門的規(guī)劃和一以貫之的思路,也沒有相關(guān)的系統(tǒng)建設明細標準。在以往的廣電建設中,無論是電源設備還是相關(guān)的環(huán)境支持設備都是隨著主要的業(yè)務設備投入而分期投入的,因此各個電源設備和相關(guān)的環(huán)境支持設備千差萬別。
2)系統(tǒng)建設方案上的不完備。對于該系統(tǒng)的建設,我們認為一般情況下可分為八個小系統(tǒng)來建設:即發(fā)電機系統(tǒng)、低壓切換系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、直流不間斷電源系統(tǒng)、交流不間斷電源系統(tǒng)、機房環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)、機房防雷和接地系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等。在實際建設中可以根據(jù)不同的場地具體情況選擇制定不同的方案以便使安全效益最大化。
二)交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)建設所面臨的問題。
1)UPS的布置呈現(xiàn)出分散的態(tài)勢,后級的交流用電設備取電不集中。
第一,UPS電源的分散配置,導致UPS電源的利用率必然不高。這樣,投入和產(chǎn)出就往往不可能達到一個最優(yōu)的比例,也必然不利于系統(tǒng)的擴容。
第二,無論是從設計還是應用來看,分散的小容量的UPS系統(tǒng)的可靠性相對
較低,出現(xiàn)問題的概率相對較大。
第三,分散小容量UPS系統(tǒng)的可維護性較差,且維護成本相對較高。
第四, 電源的分散配置,不利于前后級的配電系統(tǒng)的設計,浪費空間,給安裝、維護、管理UPS及電池等各項工作造成很大困難,威脅供電系統(tǒng)長期、穩(wěn)定、正常地運行
2)UPS系統(tǒng)的供電方案不盡合理。
根據(jù)不同的負載對可靠性的不同要求,UPS系統(tǒng)有著不同的組網(wǎng)方式,可靠性從低到高,一般可分為:單機供電系統(tǒng)、兩臺UPS組成的串聯(lián)熱備份系統(tǒng)、多臺UPS組成的直接并機系統(tǒng)、多套UPS系統(tǒng)所組成的雙母線系統(tǒng)。
就目前的情況來看,多數(shù)廣電機房主要采用的系統(tǒng)是單機系統(tǒng)兩臺UPS所組成的串聯(lián)熱備份系統(tǒng),另外,在某些數(shù)字電視中心及IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)機房采用了兩臺UPS所組成的直接并機系統(tǒng)。
特別指出,我們發(fā)現(xiàn)有些廣電機房的一些核心負載就簡單的用串聯(lián)熱備份系統(tǒng)來提供用電,這是很不安全的。在核心負載的用電安全上,這種UPS的配置方案顯得相對不足,因為只要串聯(lián)系統(tǒng)中的主機宕機,負載極有可能中斷引起嚴重事故。我們推薦至少要用一套1+1的直接并機的系統(tǒng)。對于數(shù)字電視中心及IDC機房,我們推薦雙母線系統(tǒng),這樣,系統(tǒng)的供電的可靠性可達99.99999%
3)UPS種類繁多,除了主流廠家之外,還有很多小廠家產(chǎn)品,良莠不齊。各套UPS系統(tǒng)完全獨立,資源之間互相也完全沒有可能做調(diào)配和相互支援。然后,這樣對UPS的維護造成了極大的壓力。
4)UPS的輸入輸出系統(tǒng)配置配置呈現(xiàn)出不完全合理的現(xiàn)狀。首先是方案不完全合理,然后是很多配電屏本身設計不合理,不規(guī)范。
5)UPS的使用和維護狀況由于種種原因,也不太理想。
三)機房環(huán)境(機房專用空調(diào)解決方案)建設所面臨的問題。
目前,很多廣電機房沒有使用機房專用空調(diào)(常被稱為精密空調(diào),恒溫恒濕機),而是廣泛應用普通舒適性空調(diào)。與機房專用空調(diào)比較,舒適性空調(diào)問題如下:
1)舒適性空調(diào)出風溫度過低,會導致在出風口附近空氣中的水蒸汽飽和凝結(jié)出水滴,對附近的用電設備造成很大危險。
2)舒適性空調(diào)風量過小,不適合計算機設備的高熱密度的發(fā)熱特點,無法驅(qū)除機房的“熱島效應”。
3)舒適性空調(diào)溫度調(diào)節(jié)精度過低,溫度調(diào)節(jié)精度為±3~5℃,溫度的波動對設備穩(wěn)定運行極其不利。
4)舒適性空調(diào)沒有濕度控制功能。舒適性空調(diào)無法進行濕度控制。沒有加濕功能,只能進行除濕,在冬季甚至過度除濕,濕度過低產(chǎn)生的靜電極易產(chǎn)生設備故障。
6)舒適性空調(diào)過濾能力無法達到機房標準。舒適性空調(diào)只具備簡單的過濾功能,其過濾器的過濾效果根本無法達到機房的要求。機房專用空調(diào)嚴格按照0.5 微米/升<18,000(B級)設計,配合以每小時30次的風量循環(huán),保障機房潔凈。
7)舒適性空調(diào)在北方地區(qū)無法實現(xiàn)低溫(室外)運行。一般標稱-5℃以下即無法制冷和加熱,而機房是發(fā)熱量很大的區(qū)域,即使在冬天也需要對設備進行降溫。
8)舒適性空調(diào)維護量大,舒適性空調(diào)長期應用在非設計工況下,故障率高,能效比不斷下降,越來越耗能。機房專用空調(diào)按照全年長期運行設計,維護量小。
9)舒適性空調(diào)在機房內(nèi)應用,壽命短。在365天/24小時應用的情況下其壽命一般不超過3年(機房專用空調(diào)的設計壽命一般為連續(xù)運轉(zhuǎn)10年)。
10)舒適性空調(diào)空調(diào)耗電量大,機房專用空調(diào)選用的工業(yè)等級壓縮機能效比高達3.3。而舒適性空調(diào)目前業(yè)界選用的高等級壓縮機能效比約2.9,同時考慮到其他設計差異,如顯熱比指標,舒適性空調(diào)比同容量的機房專用空調(diào)多耗電20%-30%,不僅增加使用成本,也浪費能源。
以上舒適性空調(diào)的問題,將影響機房設備的安全運行,增加機房運行成本,需要應用機房專用空調(diào)予以解決。
二:機房電源及環(huán)境系統(tǒng)建設的基本原則及一體化解決方案
一)系統(tǒng)設計原則
1、通用性
本系統(tǒng)的設計符合相關(guān)國家設計標準。
2、可靠性
設備具有良好的電磁兼容性和電氣隔離性能,不影響其他設備正常工作;一體化供電能統(tǒng)籌設計保證主設備的不間斷供電。
3、穩(wěn)定性
所有產(chǎn)品都經(jīng)過全球主要電信商、數(shù)據(jù)網(wǎng)長期的運行考驗,在業(yè)界具有領(lǐng)先的技術(shù)、領(lǐng)先的制造和領(lǐng)先的品牌;
4、安全性
符合高等級的抗擾度國際標準,工作安全可靠;
5、可維護性
主設備采用模塊化結(jié)構(gòu)設計,便于故障的維護處理;
6、擴充性
在系統(tǒng)設計中充分考慮到用戶后期的擴容,做了合理的冗余設計;
7、智能化設計
系統(tǒng)設備UPS、空調(diào)、動力監(jiān)控等均采用智能化設計,便于遠程監(jiān)控等;
8、經(jīng)濟性
系統(tǒng)整體設計,可合理設計設備容量,減少設備成本;同時動力一體化解決也降低了設備的額外成本,給后期設備維護帶來一站式服務;
二)艾默生一體化的解決方案精髓
艾默生網(wǎng)絡能源公司作為全球最完整的“網(wǎng)絡能源”的端到端一體化整體解決方案供應商。它在整合了網(wǎng)絡能源業(yè)界最寬、最完整的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品線的基礎上,不但能為客戶提供最完整的網(wǎng)絡能源產(chǎn)品(見圖1),從而能為客戶提供品質(zhì)一流的、由全方位產(chǎn)品組成的綜合解決方案(見圖2)。而且,還組建起以“客戶為中心”的、完善的客戶接待窗口和管理平臺,以便為用戶提供最優(yōu)質(zhì)的售前、售后及長期的維保服務。
艾默生公司可以為廣電行業(yè)提供“端到端”一體化整體解決方案所需的全套的動
力保護和管理設備。它們包括:
1、 應用于重要場地的備用發(fā)電機及發(fā)電機并機機組:
2、 應用于各種場地的低壓配電柜:帶LCD液晶點顯示屏、釆用ABB開關(guān)和帶智能通信接口,并能實現(xiàn)無人值守操作。
3、 應用于數(shù)字電視中心等場地的“雙總線輸入”供電系統(tǒng)的ASCO的ATS自動切換開關(guān)(30A-4000A):帶“相位入鎖檢測”功能、允許執(zhí)行“同步切換”操作和“零線重疊”切換操作。
4、 應用于傳輸機房等場地的高可靠的-48V通信電源:提供由25A、50A、100A等模塊組成的DC供電系統(tǒng),其最大供電能力高達6000A,平均無故障工作時間(MTBF)高達36萬小時。

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