數據中心的供配電及其智能監控系統分析

楊晶

摘要：供配電數據中心承擔著大量的數據信息處理工作，為了確保供電的連續性，需要對數據中心供配電系統進行全新的優化與設計，并且通過智能監控系統來保證數據中心的安全環境。

關鍵詞：供配電;系統設計;數據中心;智能監控

一、供配電系統的設計

在數據中心供配電系統設計的過程中，最重要的環節是根據用戶的重要性和業主對數據中心可靠性安全性的實際需求進行分析，明確數據中心的機房等級，根據不同等級來判斷供配電系統。

（一）設計原則

從目前來看，在國內供配電系統設計的過程中，必須要嚴格按照電子信息系統機房的使用性質，管理要求以及具體的作用進行判斷，劃分不同的等級，并且制定對性的供配電設計要求。

（二）負荷密度

由于數據中心自身的服務器數量非常多，而且服務器耗電負荷也各不相同，再加上必須要維持數據中心環境的空調系統，這樣就造成數據中心的用電負荷密度非常高。隨著高密度服務器的大量出現，負荷密度甚至會達到10Kw/m2或者更高，而且會以3-5年為一個發展周期的速度不斷增長。在供配電系統設計時如果只按照服務器自身的負荷密度進行計算，則很容易導致供配電系統設計與實際要求不相符，為此必須要根據數據中心能量使用效率進行分析，明確數據中心的總耗能通過利用數據中心能量使用效率和數據中心總能耗之間的關系進行對比，有效判斷單位容量服務器所需要消耗的總電量，結合現有的數據處理技術和已建成的數據中心能量使用效率進行判斷，增強供配電系統設計的整體效果。

（三）數據中心供配電系統設計方案

在明確數據中心機房等級以及具體的用電容量之后，就可以進行供配電系統的容量分配，在供配電系統設計之前要判斷市電電源，根據當地電力系統的實際情況以及機房等級和機房的用電容量來進行分析。對大型的數據中心來說，如果用電量超過幾萬千瓦時，必須要與當地的電力公司進行有效的溝通和協調，通過制定特殊的方案來保證數據中心供配電系統的設計合理性。系統設計師主要的供電電源應該以兩路10Kv電源供電為主。

通過引自不同的上級變電站來保證互為備用，當一路電源發生故障時，則可以立即啟用備用電源，避免數據中心造成停電事故。數據中心應急電源可以通過柴油發電機組以及不間斷電源裝置UPS等進行設置，根據供配電系統設計規范的要求，必須保證一級負荷中，特別是重要負荷供電的連續性，利用柴油發電機組經雙電源轉換開關能夠有效的為大型數據處理中心提供備用電源。根據供配電系統設計規范的要求，能夠允許供電時間為毫秒級的供電，可以利用蓄電池靜止型不間斷供電裝置。保障大型計算機網絡設備，允許斷電級別為毫秒級。

二、數據中心智能監控系統的設計

在智能配電監控系統設計的過程中，通過利用計算機綜合監控系統，能夠更加開放自由靈活的對通信結構和監控系統進行設計。由于變電站所有的監視測量以及報警功能，都必須依靠計算機綜合監控系統才能夠實現，在監控系統中可以設置為兩層結構第一層結構以現場綜合測量裝置為主，安裝在高低壓開關柜之中，并且進行信號采集，而第二層為上位監控站，通過對BBC和現場測量裝置數據信息進行集中處理，并且實現變電站的人機操控，能夠對變電站內所有的設備進行監視。

在數據中心智能監控系統設計的過程中，必備的配置包括控制計算機打印機監測軟件以及監控站等不同的硬件設施。控制計算機必須要與監控設備相配合，對設備和元件的監測通訊進行管理構成變電站的人機交互界面，方便操作人員可以從界面上直觀的判斷接收各種數據。而監測軟件可以通過對變電站進行自動化的操控。由于客戶機服務器結構可以使用戶在控制室內更加直接的獲得實時信息，并且進行快速交互，從簡單的監視實現復雜的系統管理，提高變電站圖形化運轉的效率，增強數據采集的功能和質量。

監測軟件必須具備數據采集、數據管理、和數據加工的功能要具有強大的中文圖形化工具數字文本的格式轉換也能夠方便操作，通過實時提供配電系統中所有設備的運行數據，幫助操作人員能夠直接從計算機改變設定數值，提高監控效果。監控軟件還具備報表的功能，包括以一定的速率采集系統運行的數據信息，并且進行存儲，無論何時何地都能夠從數據文件中獲取相關的數據文檔，并且創建歷史數據在系統中，每一個被控制設備的運行狀態都能夠被自動記錄。監控站也是基于計算機的人機交互界面，通過安裝豐富的系統軟件和組件能夠保證動態操作，更加的靈活，監控站不僅能夠針對供電系統的運行狀態進行監控，而且還可以保護繼電器的整定值，模擬定值，由于監控站的權限比較高，所以必須要根據用戶級別設置不同的操作權限。操作員能夠利用鍵盤或鼠標來選擇運設備的運行模式，尤其是在監控畫面上選定設備之后，就能夠根據指定的操作合成。或者分解，最后確定執行命令，從而實現遠程的電氣設備控制，而工程師則能夠針對數據庫進行存檔，保證根據流程圖進行維護的維修工程師可以根據系統故障進行快速的維護。在數據中心供配電以及監控系統設計運行的過程中，必須要保證高壓變壓器或者發電機發生故障時，都能夠實現多次自動投切，保證數據中心能夠實現連續供電。

通過在數據中心的出入口、主干道以及活動區安裝360°超高清攝像頭，將實時拍攝到的畫面傳輸給監控中心，運用系統軟件、云臺控制功能對數據中心的重點區域進行全方位實時的監控，也能夠及時查找或調用視頻資料，對小區內部人員、車輛及公共場所的實際情況進行實時的監控，保證整個數據中心內部動態信息安全。

在智能數據中心視頻監控系統設計的過程中，如果發現數據中心內部存在異常情況，則可以即時通過電話短信等方式發出警報，對可疑行為和可疑人員進行自動截圖，為后續的判斷提供重要的參考依據。

結論

本文通過對數據中心的供電系統以及智能監控系統設計進行全面的分析，明確了數據中心供電系統安全可靠運行的重要性，并為更好地提升了數據中心安全運行的效果、保障數據中心運行可靠性提出了意見。

參考文獻

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