IDC機房用UPS冗余供電系統(tǒng)的配置和設計

供電系統(tǒng)(力博特的UPS電源產品)

圖1經濟型的雙總線輸入,雙總線輸出UPS冗余供電系統(tǒng)

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

13“雙總線輸出”型的UPS冗余輸出配電系統(tǒng)

為了消除可能出現(xiàn)在UPS并機系統(tǒng)輸出端與用戶端之間的“單點瓶頸”故障隱患，有必要配置UPS的雙總線輸出配電系統(tǒng)。其基本配置是由“N＋1”型UPS冗余供電系統(tǒng)(優(yōu)選“1＋1”或“2＋1”型并機供電方案)＋輸出配電柜＋負載自動切換開關(LTS)所組成的UPS輸出供電系統(tǒng)。對于某些要求極高的的場所，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(tǒng)所組成的具有極高“容錯”功能的供電系統(tǒng)。鑒于目前在IDC機房中所用的服務器和磁盤陣列機等產品中有（30～50）％為采用“雙電源輸入供電”體制的產品，對于這些設備，可以直接將分別來自兩套“N＋1”型并機系統(tǒng)的電源連接到這種“雙電源輸入設備”的兩個輸入端上。對于采用“單電源輸入供電”方式的關鍵負載，則是將分別來自兩套“N＋1”型并機系統(tǒng)的電源首先連接到“負載自動切換開關”(常見的是STS型的靜態(tài)開關和SS型的快速切換開關)的兩個輸入端上，然后再將用戶的關鍵設備連接到“負載自動切換開關”的輸出端上。兩種典型的雙總線輸入，雙總線輸出UPS冗余供電系統(tǒng)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(tǒng)

采用該供電系統(tǒng)是為信息網絡獲得100％的高“可利用率”(IDC和MDC機房中的信息網絡設備的“數據吞吐量”和“數據傳輸速率”均能達到這些設備的標稱工作值)而創(chuàng)造優(yōu)良的電源運行環(huán)境。大量的運行實踐表明，UPS產品本身的電磁兼容(EMC)特性是否優(yōu)良，UPS供電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種“干擾”能否被盡可能地減少，是決定互聯(lián)網設備的“誤碼率”是否被降低和網絡的“實際數據傳輸速率”是否能被提高的重要原因之一。如果上述問題處理不當，會造成本來可以高速運行的互聯(lián)網絡總是處于低速，小數據吞吐量的“降額使用”狀態(tài)(它意味著互聯(lián)網的實際“可利用率”極低)，從而造成信息資源的巨大浪費。為說明這個問題，請見表2。

從表2可知,如果因供電系統(tǒng)的抗干擾性能不好,從而迫使互聯(lián)網設備進入低速的“降額使用”狀態(tài)的話，它不僅會使得大量的網絡用戶因“工作效率”下降而帶來巨大的“隱形經濟損失”。而且，還會導致“電信和網絡運營商”的利潤大幅度下降。

可舉例說明電源“干擾”對互聯(lián)網的“誤碼率”和“數據傳送速度”可能帶來的影響。例如，某用戶因過

CIRRUSLOGIC設計中心在深圳成立

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

該設計中心將為CirrusLogic在中國的大量消費電子客戶提供支持，加強對該地區(qū)某些關鍵時頻客戶的支持，并將Cirrus業(yè)務擴大到全球增長最快的中國電子市場。

份地考慮價格問題而選用某種型號的UPS。在其局域網的運行過程中，偶然發(fā)現(xiàn)，如果將UPS的逆變器關機,讓UPS進入由市電經交流旁路通道供電的狀態(tài)時，則局域網的“數據包的傳送速率”反而比用UPS逆變器供電時的“數據包傳送率”還高的“反常”現(xiàn)象。造成這種“反常”現(xiàn)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)網時代，考察一臺UPS質量的高低時，不能只局限于它是否能確保不間斷地向用戶提供逆變器電源。這是因為，即使我們在選用這種型號的UPS產品時，表面上看起來，無論是UPS本身，還是互聯(lián)網設備似乎都在“正常地”運行著，它們并沒有造成互聯(lián)網出現(xiàn)任何“停機”故障，然而，由于此時的互聯(lián)網設備是處于“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，在此條件下，不能充分發(fā)揮互聯(lián)網設備的技術潛力，其惡果是造成互聯(lián)網的實際“可利用率”的急劇下降。

3選配同IDC的集中監(jiān)控系統(tǒng)“兼容性”

好的UPS冗余供電系統(tǒng)

為了滿足信息網絡對IDC和MDC機房實現(xiàn)無人或少人值守管理和遠程集中監(jiān)控的需求，從而提高對UPS供電系統(tǒng)的“可管理性”，對互聯(lián)網數據中心來說，除本身應配置對它的所有IT設備進行實時監(jiān)控的網絡管理系統(tǒng)之外，還應建立一套對“非IT設備”的集中監(jiān)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(tǒng)和消防系統(tǒng)等設備的運行情況進行實時的監(jiān)控和分析。為此，要求所選用的UPS冗余供電系統(tǒng)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”型的輸出通信接口；

3）“用戶自定義”輸入信號(門禁、煙霧、溫度、濕度等報警信號)的“繼電器干接點”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(jiān)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現(xiàn)有的網管集中監(jiān)控系統(tǒng),就可以組成所謂的智能化IDC和MDC機房的集中監(jiān)控系統(tǒng)。在這樣的網管系統(tǒng)中，可實現(xiàn)的主要調控功能有：

1）調閱在UPS的LED/LCD顯示屏上所能觀察到的UPS的實時運行參數(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”(自各種設備開機以來，按時序排列的，曾出現(xiàn)過的故障/報警/用戶所執(zhí)行過的操作等信息)；

3）萬一發(fā)生故障時，執(zhí)行網絡廣播報警(彈出報警窗口)，電話或手機的自動撥號、自動傳呼或發(fā)E－Mail等操作，以便通知值班人員及時到現(xiàn)場排除故障或維修；

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

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

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(zhí)行遠程的故障分析/診斷操作。