總前端機房基礎設施運維保障工作

李大朋 喬曉敏 韓冰玉

國網(wǎng)綠源水力發(fā)電公司太平灣發(fā)電廠 遼寧 丹東 118000

引言

近年來，多媒體業(yè)務以及有線電視數(shù)字化均實現(xiàn)了蓬勃發(fā)展，需要運維人員重視運維工作的作用價值，積極引進更加先進的基礎，進一步提升信息傳遞效率，實現(xiàn)綠色節(jié)能發(fā)展目標。然而，部分企業(yè)并沒有重視運維工作的重要意義，也沒有根據(jù)實際需求，不斷優(yōu)化各類基礎設施，極易導致在傳輸過程中發(fā)生能源浪費狀況。

1 總前端機房主要構(gòu)成部分

通常情況下，總前端機房基礎設施應包含機房動力、空調(diào)、監(jiān)控以及安防等相關(guān)系統(tǒng)。

1.1 動力系統(tǒng)

為了確保總前端機房能夠正常運行，通常是以兩個獨立的動力配電機房為基準，促使各項系統(tǒng)能夠始終維持運作。從另一個角度而言，供電標準應以國家標準A級計算機機房供電質(zhì)量為參照標準，只有單路供電的整體容量大約達到1000kW才能充分滿足系統(tǒng)各類需求，與此同時，機房動力系統(tǒng)還應該具備更加獨立的雙路市電以及UPS雙形式的供電系統(tǒng)，一般情況下，雙路市電通常來自區(qū)域內(nèi)2個獨立的變電所，并且配備2臺或2臺以上1000kVA的柴油發(fā)電機組，這樣才能確保在出現(xiàn)各類狀況時，能夠?qū)崿F(xiàn)應急發(fā)電[1]。例如，某配電機房配置了兩種不同功率的UPS（400kVA以及300kVA），當兩種動力配電機共同輸出動力時，應先達到各個設備機柜PDU，促使各個機柜都能有著2種獨立的電源供給，而HOX機房也應該添加兩臺300kVA種類的UPS，確保機房能夠正常運作。

1.2 空調(diào)系統(tǒng)

精密空調(diào)作為機房空調(diào)系統(tǒng)的重要設備之一，應根據(jù)設計需求選擇空調(diào)安裝位置，例如，某機房內(nèi)空調(diào)數(shù)量為27臺，主要種類以50kW制冷數(shù)值的空調(diào)為基準，空調(diào)室外機應以1200kW制冷數(shù)值的干冷器為主以及4組為一臺的150m3循環(huán)水泵，倘若無法達到預期標準，還應該安裝900kW逆流型閉式不銹鋼冷卻塔，以管路并聯(lián)方式連接到系統(tǒng)中去，確保最終顯現(xiàn)的散熱量得到進一步提升。除此之外，還應該始終遵守GB-2887/T-2000標準[2]，合理計算場地溫度，大致情況如表1所示。

表1 機房溫度以及濕度標準

2 機房設施運維保障工作的重點內(nèi)容

2.1 值班維護

某企業(yè)在具體實施運維工作時，應實施輪值守制度，每次值班時間通常以24h基準，并以2人為1組，一人的任務目標為在前臺實時管控各種報警信息，另外一人則是實時巡視機房動力環(huán)境下的各類設備，倘若各類設備發(fā)生各種故障狀況時，應在第一時間上報給相關(guān)部門，最終制定出更加科學合理的解決對策。通常情況下，值班小組應包含巡檢以及設備維護管理人員。

2.2 員工職責

基礎設備實現(xiàn)正常運作。從事運維工作的相關(guān)人員須經(jīng)專業(yè)培訓后，才可正式上崗，運維人員作為保證各類設備正常運作的重要基準，應重視自身的職責，通過更加科學合理的管控方式，不斷優(yōu)化管控細節(jié)，以此確保各類設備能夠正常運行。從另一種角度而言，機房設施所涉及的各類系統(tǒng)應包含配電以及空調(diào)等各類系統(tǒng)，根據(jù)實際實際情況，在第一時間優(yōu)化維保單位的各類信息，倘若各類系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠及時聯(lián)系維保單位，確保各類系統(tǒng)能夠正常運作。除此之外，從事管理工作的相關(guān)人員還應該根據(jù)實際情況，不斷優(yōu)化工具以及備品備件管理作業(yè)，創(chuàng)設出更加科學合理的處理各類故障的對策，同時應事前制定出應急預案流程。

其二，保障設備能夠長時間運行。要想確保各類系統(tǒng)以及設備能夠始終維持正常運行，應注重發(fā)電機的實時狀態(tài)，合理判斷發(fā)電機能否實現(xiàn)自啟動，油料儲備情況是否充足以及最高功率下機架溫度變化情況等相關(guān)內(nèi)容。而這些因素都是促使設備以及系統(tǒng)實現(xiàn)長時間運行的重要基準，因此，需要重視設備以及系統(tǒng)實現(xiàn)可連續(xù)性運行的作用價值，根據(jù)實際情況，創(chuàng)設出更加科學合理的對策，防止各類環(huán)節(jié)發(fā)生較為嚴重的意外狀況，致使各個系統(tǒng)以及設備難以實現(xiàn)可連續(xù)性運行。

其三，實時管控技術(shù)資料。技術(shù)資料管控不僅作為保障后期運維工作順利開展的重要因素，同樣也是實現(xiàn)故障診斷以及優(yōu)化改造作業(yè)的主要基準。重視技術(shù)資料管控工作的作用價值，根據(jù)實際情況，合理優(yōu)化技術(shù)資料管控作業(yè)，促使各類信息文檔能夠在第一時間內(nèi)得到補充，最終顯現(xiàn)的維護日志以及各類信息數(shù)據(jù)更加貼合實際。

其四，實際容量符合預期標準。運維人員還應合理預測各類設施的關(guān)系，詳細分析設施實際的制冷能力以及電力耗費情況，合理判斷容量管控工作是否達到預期標準，重視高密度負載狀態(tài)下，IT設備相關(guān)部門能否長時間維持更為優(yōu)秀的溝通情況，倘若機房難以充分滿足IT增長的實際需求，應根據(jù)實際情況，事前制定更加科學合理的擴容計劃，從多方面、多角度保證最終顯現(xiàn)容量能夠充分滿足相關(guān)工作各類需求。

其五，節(jié)能保障。各個季節(jié)所顯現(xiàn)能耗狀況也有著不同的情況，需要在第一時間內(nèi)詳細認知各個季節(jié)耗費能源情況，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，根據(jù)實際情況，不斷優(yōu)化制冷設備各項數(shù)值，充分封堵漏風，通過更加科學合理的方式調(diào)整出風口等相關(guān)工作，確保冷空氣最終顯現(xiàn)的利用率能夠達到預期標準。還應該根據(jù)實際負載數(shù)值合理優(yōu)化供電以及制冷設施，從而保證最終彰顯出的設備容量也能夠得到進一步提升。

3 機房節(jié)能對策以及優(yōu)化措施

3.1 日常節(jié)能對策

要想合理減少機房耗費的能源，應從多方面、多角度進一步提升電源利用效率PUE。從另一種角度而言，PUE主要是指數(shù)據(jù)中心最終能耗/IT設備耗費能源。當最終數(shù)值達到1左右時，就說明數(shù)據(jù)中心所顯現(xiàn)的綠色化更為優(yōu)秀，通常情況下，我國多數(shù)數(shù)據(jù)機房最終顯現(xiàn)的PUE數(shù)值大約在1.5上下，要想無限接近1，應通過以下幾點內(nèi)容，實現(xiàn)機房節(jié)能目標。

其一，要想進一步提升設備的利用率，應不斷優(yōu)化供電系統(tǒng)的整體效率，例如，使用高頻形式的UPS。

其二，要想確保最終顯現(xiàn)的制冷效率。應充分避免冷熱氣流混合發(fā)生的頻率，并在機架上添加相應的盲板，優(yōu)化機房冷熱通道布局，保證空調(diào)設備能夠安放在正確位置，為實現(xiàn)冷熱通道分別封閉作業(yè)奠定良好基礎。

其三，減少冷熱氣傳輸?shù)膶嶋H距離，避免在傳輸過程中的傳輸阻力，從多方面、多角度確保地板此時的高度能達到預期標準，注重線纜鋪設，機房地板下部應鋪設相應的動力纜，機架上也要鋪設相應的信號光纜。

其四，合理優(yōu)化空調(diào)整體的系統(tǒng)性能，以渦旋式壓縮機以及干冷氣為主要設施，降低周邊環(huán)境的溫度，同時還可以加入另外的冷卻塔，定期更換AC風機，確保環(huán)境溫度能夠長時間處于最優(yōu)環(huán)境。

3.2 優(yōu)化措施

其一，優(yōu)化降溫系統(tǒng)。某機房開啟的精密空調(diào)數(shù)量多達21臺，涉及的各類信息數(shù)據(jù)更是達到干冷氣設計容量的基本需求。干冷氣最終顯現(xiàn)的溫度也從原本溫度提升至最高溫度43℃，相較于夏季最高溫度也僅僅低了6℃左右，再到目前的47℃于空氣溫差能夠超出10℃左右[3]。這種極其精密的空調(diào)系統(tǒng)最終溫度能夠達到45℃左右，回水溫度也能夠始終維持在44℃左右，已經(jīng)無線接近或者超出極限數(shù)值。此時應在第一時間內(nèi)向干冷氣表面實施噴水處理作業(yè)，促使溫度能夠得到降低。與此同時，應在干冷氣設備下安置相應的降溫噴霧系統(tǒng)，當此項系統(tǒng)正式開始工作時，不僅能夠合理降低干冷氣實時的吸入溫度，保證實際吸入溫度能夠長時間維持在35℃左右，回水整體溫度也能夠大約下降在5℃左右。

其二，優(yōu)化設備，注重節(jié)能減排。要想能夠充分落實國家頒布的節(jié)能減排政策，需要從各個層面、各個角度不斷優(yōu)化單位的碳排放標準。某企業(yè)根據(jù)區(qū)域氣候條件以及總前端、IDC機房實際情況，選擇更加科學合理的空調(diào)風機，通常情況下，主要以AC風機以及改EC風機為重要基準。由于風機24h不間斷運作，EC風機在確保輸送風量相等的前提下，相較于AC風機能節(jié)約25%左右的能耗，如若某機房主要以精密空調(diào)521G為基準，在制冷作業(yè)過程中，AC風機工作所顯現(xiàn)的電流大約為10A，壓縮機所顯現(xiàn)的實際電流為21A，當使用EC風機時，在制冷參數(shù)相等的情況下，EC風機此時顯現(xiàn)的電流大約在5.5A左右，壓縮機實際電流并沒有發(fā)生相應變化。除此之外，如若空調(diào)整機電流從31A下降至25A左右時，能耗節(jié)省情況能夠始終處于15%左右，主機房22臺空調(diào)實際下降電流為90A上下，這就促使機房耗電情況相較于原來下降了5%左右[4]。當全部改造作業(yè)完成時，能夠整體降低45kW左右的用電量，每年大約節(jié)省電能為40萬kW。

EC風機還能充分避免各種故障狀況。例如，當總前端空調(diào)機使用年限達到7年，并且IDC機房風機使用年限達到9年時，都明顯處于故障頻繁發(fā)生階段，而優(yōu)化過后的風機買年至少能夠節(jié)省10萬元以上的維修以及養(yǎng)護費用，從整體費用而言，電費以及維修費每年至少可以節(jié)省60萬元。

其三，適當增加冷卻塔安裝的數(shù)量。當前端機房以27臺精密空調(diào)為主要制冷設備時，其中以23臺為重要基準，另外4臺通常以50kW制冷空調(diào)為備份空調(diào)，此時制冷總量大約能夠控制在1130kW左右，空調(diào)主要以冷卻水交換作為主要散熱方式，干冷氣也要安置在相應位置，確保制冷量空調(diào)能夠為其提供相應的冷卻水。

在最初設計階段，設備區(qū)域最終呈現(xiàn)的冷負荷數(shù)值大約為500kW，監(jiān)控區(qū)域冷負荷數(shù)值為100kW，冷卻水系統(tǒng)實際散熱數(shù)值通常以1.4倍率的整體制冷數(shù)值為主要基準，根據(jù)實際情況安裝兩套相應的干冷器，每套實際散熱數(shù)值大約為600kW，共計1200kW左右。由于設備的不斷增多，23臺空調(diào)在夏季正常運作時需要全部啟動才可以降低實際溫度，此時機房制冷數(shù)值已然無限接近于干冷器實際散熱數(shù)值，但要想進一步優(yōu)化干冷器的實際散熱數(shù)值，應根據(jù)實際情況，安裝散熱效率更為優(yōu)秀的冷霧噴淋系統(tǒng)，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)證明，由于夏季整體溫度過高，空調(diào)冷卻水的實時溫度能夠超出45℃，再加上IDC機房有著熱量更高的云平臺以及視頻監(jiān)控器，就會嚴重導致整體的散熱量持續(xù)提升。如若仍然運用散熱效率較差的冷卻塔，涉及的冷卻水難以充分滿足需求，就會導致設備極易發(fā)生各類故障狀況，因此，該機房4臺備機仍然需要自用干冷器提供的冷卻水，根據(jù)實際情況合理運行，如若4臺備機隨主機同時運行，實際制冷數(shù)值則會提升208kW[5]。但是電流會持續(xù)提升，會導致進水溫度過高，壓縮機會發(fā)生高壓保護情況停止制冷作業(yè)，致使機房發(fā)生極其嚴重的意外風險。

要想確保機房內(nèi)的精密空調(diào)能夠正常運作，應在原本的干冷氣系統(tǒng)另外安裝一臺（4組）900kW逆流型閉式不銹鋼冷卻塔,運用管路并聯(lián)方式連接到主系統(tǒng)，從多方面、多角度提升室外散熱量，從而保證冷卻水溫度能夠始終維持在30℃左右。

4 結(jié)束語

總而言之，運維人員應重視自身工作的職責，根據(jù)實際情況，不斷優(yōu)化機房基礎設施，確保信息傳遞工作能夠正常運行。除此之外，還應該重視維護細節(jié)以及節(jié)能改造工作的作用價值，從多方面、多角度優(yōu)化各類系統(tǒng)，保證各類工作能夠順利開展。