IDC機房用UPS冗余供電系統的配置和設計

供電系統(力博特的UPS電源產(chǎn)品)

圖1經(jīng)濟型的雙總線(xiàn)輸入,雙總線(xiàn)輸出UPS冗余供電系統

表2互聯(lián)網(wǎng)的“帶寬”增值服務(wù)價(jià)格比較表網(wǎng)絡(luò )速率/bit/s≤64k64～128k128～256k256～384k384～512k512～768k768～1024k1024k～2M
網(wǎng)絡(luò )的相對使用費用11.31.82.43.34.56.17
網(wǎng)絡(luò )速率/bit/s2M～4M4M～8M8M～10M10M～20M20M～34M34M～100M100M～200M
網(wǎng)絡(luò )的相對使用費用91619305090150

13“雙總線(xiàn)輸出”型的UPS冗余輸出配電系統

為了消除可能出現在UPS并機系統輸出端與用戶(hù)端之間的“單點(diǎn)瓶頸”故障隱患，有必要配置UPS的雙總線(xiàn)輸出配電系統。其基本配置是由“N＋1”型UPS冗余供電系統(優(yōu)選“1＋1”或“2＋1”型并機供電方案)＋輸出配電柜＋負載自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)(LTS)所組成的UPS輸出供電系統。對于某些要求極高的的場(chǎng)所，還應配置由負載同步控制器（LBS）＋兩套“N＋1”型UPS冗余供電系統所組成的具有極高“容錯”功能的供電系統。鑒于目前在IDC機房中所用的服務(wù)器和磁盤(pán)陣列機等產(chǎn)品中有（30～50）％為采用“雙電源輸入供電”體制的產(chǎn)品，對于這些設備，可以直接將分別來(lái)自?xún)商?ldquo;N＋1”型并機系統的電源連接到這種“雙電源輸入設備”的兩個(gè)輸入端上。對于采用“單電源輸入供電”方式的關(guān)鍵負載，則是將分別來(lái)自?xún)商?ldquo;N＋1”型并機系統的電源首先連接到“負載自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)”(常見(jiàn)的是STS型的靜態(tài)開(kāi)關(guān)和SS型的快速切換開(kāi)關(guān))的兩個(gè)輸入端上，然后再將用戶(hù)的關(guān)鍵設備連接到“負載自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)”的輸出端上。兩種典型的雙總線(xiàn)輸入，雙總線(xiàn)輸出UPS冗余供電系統示于圖1和圖2中。

2選配具有高抗干擾性和優(yōu)良EMC特性的

UPS冗余供電系統

采用該供電系統是為信息網(wǎng)絡(luò )獲得100％的高“可利用率”(IDC和MDC機房中的信息網(wǎng)絡(luò )設備的“數據吞吐量”和“數據傳輸速率”均能達到這些設備的標稱(chēng)工作值)而創(chuàng )造優(yōu)良的電源運行環(huán)境。大量的運行實(shí)踐表明，UPS產(chǎn)品本身的電磁兼容(EMC)特性是否優(yōu)良，UPS供電系統中可能出現的各種“干擾”能否被盡可能地減少，是決定互聯(lián)網(wǎng)設備的“誤碼率”是否被降低和網(wǎng)絡(luò )的“實(shí)際數據傳輸速率”是否能被提高的重要原因之一。如果上述問(wèn)題處理不當，會(huì )造成本來(lái)可以高速運行的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )總是處于低速，小數據吞吐量的“降額使用”狀態(tài)(它意味著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際“可利用率”極低)，從而造成信息資源的巨大浪費。為說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，請見(jiàn)表2。

從表2可知,如果因供電系統的抗干擾性能不好,從而迫使互聯(lián)網(wǎng)設備進(jìn)入低速的“降額使用”狀態(tài)的話(huà)，它不僅會(huì )使得大量的網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)因“工作效率”下降而帶來(lái)巨大的“隱形經(jīng)濟損失”。而且，還會(huì )導致“電信和網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商”的利潤大幅度下降。

可舉例說(shuō)明電源“干擾”對互聯(lián)網(wǎng)的“誤碼率”和“數據傳送速度”可能帶來(lái)的影響。例如，某用戶(hù)因過(guò)

CIRRUSLOGIC設計中心在深圳成立

CirrusLogic公司（納斯達克上市代號：CRUS）在深圳成立了一個(gè)新的電子設計及應用中心，擴大了其在音頻/視頻系統、個(gè)人錄像機，特別是中國迅速增長(cháng)的DVD市場(chǎng)等數字娛樂(lè )電子領(lǐng)域的全球領(lǐng)導地位。

該設計中心將為CirrusLogic在中國的大量消費電子客戶(hù)提供支持，加強對該地區某些關(guān)鍵時(shí)頻客戶(hù)的支持，并將Cirrus業(yè)務(wù)擴大到全球增長(cháng)最快的中國電子市場(chǎng)。

份地考慮價(jià)格問(wèn)題而選用某種型號的UPS。在其局域網(wǎng)的運行過(guò)程中，偶然發(fā)現，如果將UPS的逆變器關(guān)機,讓UPS進(jìn)入由市電經(jīng)交流旁路通道供電的狀態(tài)時(shí)，則局域網(wǎng)的“數據包的傳送速率”反而比用UPS逆變器供電時(shí)的“數據包傳送率”還高的“反常”現象。造成這種“反常”現象的原因是，在這種UPS的輸出中存在有嚴重的“調制干擾”的緣故。因此，在當今的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，考察一臺UPS質(zhì)量的高低時(shí)，不能只局限于它是否能確保不間斷地向用戶(hù)提供逆變器電源。這是因為，即使我們在選用這種型號的UPS產(chǎn)品時(shí)，表面上看起來(lái)，無(wú)論是UPS本身，還是互聯(lián)網(wǎng)設備似乎都在“正常地”運行著(zhù)，它們并沒(méi)有造成互聯(lián)網(wǎng)出現任何“停機”故障，然而，由于此時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)設備是處于“低數據傳送速率”和“小數據吞吐量”的“低效運行”狀態(tài)，也就是說(shuō)，在此條件下，不能充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)設備的技術(shù)潛力，其惡果是造成互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際“可利用率”的急劇下降。

3選配同IDC的集中監控系統“兼容性”

好的UPS冗余供電系統

為了滿(mǎn)足信息網(wǎng)絡(luò )對IDC和MDC機房實(shí)現無(wú)人或少人值守管理和遠程集中監控的需求，從而提高對UPS供電系統的“可管理性”，對互聯(lián)網(wǎng)數據中心來(lái)說(shuō)，除本身應配置對它的所有IT設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監控的網(wǎng)絡(luò )管理系統之外，還應建立一套對“非IT設備”的集中監控體系，以便對諸如空調機、配電柜、電池組、發(fā)電機組、漏水警報、安全系統和消防系統等設備的運行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控和分析。為此，要求所選用的UPS冗余供電系統應配置有如下通信接口：

1）在UPS上配置RS232/RS485接口，Modem或SNMP適配器；

2）用于顯示UPS的工作狀態(tài)/報警信息的“繼電器干接點(diǎn)”型的輸出通信接口；

3）“用戶(hù)自定義”輸入信號(門(mén)禁、煙霧、溫度、濕度等報警信號)的“繼電器干接點(diǎn)”型的輸入通信接口；

4）對各種“非IT設備”配置必要的數據采集器；

5）配置相應的集中監控和管理軟件包或通信協(xié)議。

利用上述的輸入/輸出通信接口和相應的電源管理軟件或用戶(hù)現有的網(wǎng)管集中監控系統,就可以組成所謂的智能化IDC和MDC機房的集中監控系統。在這樣的網(wǎng)管系統中，可實(shí)現的主要調控功能有：

1）調閱在UPS的LED/LCD顯示屏上所能觀(guān)察到的UPS的實(shí)時(shí)運行參數(例如：輸入/輸出電壓、電流、頻率、有功功率/視在功率、功率因數及電池組的充放電電壓/電流等參數)；

2）“互聯(lián)網(wǎng)數據中心”所用的各種“機房環(huán)境調控設備”的“運行大事記”(自各種設備開(kāi)機以來(lái)，按時(shí)序排列的，曾出現過(guò)的故障/報警/用戶(hù)所執行過(guò)的操作等信息)；

3）萬(wàn)一發(fā)生故障時(shí)，執行網(wǎng)絡(luò )廣播報警(彈出報警窗口)，電話(huà)或手機的自動(dòng)撥號、自動(dòng)傳呼或發(fā)E－Mail等操作，以便通知值班人員及時(shí)到現場(chǎng)排除故障或維修；

4）對UPS的備用電池組執行可編程的電池容量“自測試”操作，如果發(fā)現電池的“實(shí)有容量（Ah）偏低時(shí)，還應自動(dòng)發(fā)出“電池需要更換”的預報警信號；

5）將“用戶(hù)的自定義”報警信號(例如：溫度/濕度、門(mén)禁、消防等報警信號)經(jīng)UPS的輸入通信接口被納入IDC機房或智能化樓宇的統一的集中監控系統；

6）由IDC和MDC的主管當局所指定的人員，根據不同的授權權限，分級“重新調整”/設置各種相應設備的運行參數或執行遠程的故障分析/診斷操作。