數據中心小母線系統是數據中心末端母線供配電系統的俗稱。
近年來,隨著數據中心建設的快速發展和更高需求,智能小母線系統逐漸被應用于機房的末端配電中,具有電流小、插接方便、智能化程度高等特點,即插式插接箱給各個機柜內的PDU分配電。始端箱和插接箱內可設置監測模塊,將數據上傳至動環監控中心。
相對于傳統的列頭柜配電模式,智能小母線系統具有以下優勢:
1、高度的靈活性:小母線部署簡易快捷,僅需將母線槽安裝到所有的預期機柜上方(無論是否是現在部署的機柜還是遠期規劃的機柜),即可完成部署,可以依據用戶的進駐實現即需即安裝的安裝安排。
2、投入快,施工周期短:
部署母線系統只需10-15天就可以完成一個機房的交付,相比列頭柜加線纜模式(電纜橋架安裝,電纜裁剪鋪設,電纜對接等多個繁瑣工序)可以節省1/2-2/3的時間。
3、安全性高、使用壽命長
小母線主要結構為“鋁合金外殼+B級及以上絕緣護套+銅母排”,使得整個輸電干線的電氣穩定性(包括短時耐受電流、過載能力)更強,整條母線系統的散熱性極好,有效防止因熱量堆積造成的短路隱患,較大程度提高了使用壽命。母線使用壽命在30年左右,而電纜使用壽命一般在10-15年。
4、增加機房的利用率和收益
采用母線方式后原列頭柜的位置可增加配置1個IT機柜??稍黾?%-10%左右的IT機柜數量。按一個機房1000個機柜為例,如需要50個列頭柜,采用母線后機房IT機柜可達1050個,每個機柜租賃利潤2萬/年計算,可增加年利潤100萬。
解決方案
針對數據中心智能小母線的監控要求,市場上推出了AMB系列小母線監控解決方案,該方案包括采集模塊、配套附件、監控系統,能對母線運行過程中的各種參數進行監控,發生故障則進行告警,以保證系統穩定運行。
組網方案1
組網方案2
技術應答
AMB智能小母線監控解決方案的設計主要是參考:
中國移動通信企業標準QB-H-008-2018機架配電母線系統
5.4.3.13插接箱應配置信號指示燈,能分別顯示插接箱輸出開關的分/合閘狀態和故障告警。
5.4.3.14始端箱應配置信號指示燈和蜂鳴器,能分別顯示插接箱輸入開關的分/合閘狀態和故障告警。
(開關分/合閘指示燈不通過監控模塊進行控制,接開關下端口;故障告警指示燈,可以通過模塊也可以不通過模塊,蜂鳴器可以外置,模塊內部也帶有蜂鳴器,建議外置;模塊帶2DO輸出)
5.4.2始端箱智能監控的功能要求:
遙測:輸入分路的三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、有功電度、功率因數、諧波含量、溫度(線纜/銅排連接處的實時運行溫度);
遙信:輸入分路的過壓/欠壓,缺相,過流,頻率過高/過低,輸入分路的開關狀態,具備電流、功率需用量分析和統計,實現電壓、電流、頻率、功率等參數的越限報警功能。
(遙測:除以上參數外,無功功率、無功電能,電壓/電流總諧波,2-63分次諧波,8路溫度,配置2組測溫傳感器;
遙信:開關故障狀態、可接入防雷器狀態;
2DI無源接入;模塊還有3DI有源;)
5.4.4插接箱智能監控功能要求:
遙測:輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度、插接箱插腳處實時運行溫度;
遙信:輸出分路的開關狀態,具備電流、功率需用量分析和統計,實現電壓、電流、功率等參數的越限報警功能。
(遙測:除以上參數外,無功功率、無功電能,電壓/電流總諧波,2-63分次諧波,4路溫度,配置1組測溫傳感器;
遙信:開關故障狀態、可接入防雷器狀態;2DI無源接入;模塊還有3DI有源;)
5.4.5智能監控單元及電度測量裝置的準確度要求為:
5.4.5.1進線分路:電壓、電流測量精度不低于0.5級;功率、電度測量精度不低于1級;
5.4.5.2輸出分路:電壓、電流測量精度不低于1級;功率、電度測量精度不低于2級。
(優于:電壓、電流0.2;功率、電能0.5)
5.4.7智能監控單元本體應具備對測量數據和告警數據的存儲功能,斷電后告警信息應可以繼續保存,保存時間不低于30天。
(優于:保存時間沒有限制)
5.4.8智能監控單元本體應具備電能歷史查詢功能,并可更改設置統計月度電能、年度電能,即可輸入起止時間,進行任意時間段內的電能統計。電能數據存儲周期為一年。
(滿足:)
5.4.9在過壓、欠壓、熔斷器/斷路器斷開時應有相應的聲光告警信號(斷路器處于空閑備用(分閘狀態)時不視為告警信息)。
5.4.10應具有可重復性告警不阻塞功能,即原已發出的告警信號未消除而人為地關掉了告警聲信號期間又產生新的告警時,會再次自動發出聲光告警信號。
5.4.11應能夠根據所監測電流值產生過流(過載)告警,并以屏幕顯示、指示燈和聲音形式(可選)輸出告警;若具有聲音告警功能,則必須同時具有手動關閉告警音的功能。電流值恢復正常后,告警應能自動恢復。
(滿足)
5.4.12供電、通訊回路應具備冗余設計,有效防止單點故障。
5.4.13任意插接箱檢修或更換時不得影響其他在線運行的插接箱的數據通訊。
(供電:電壓取電,三相任一相有電,則模塊可正常工作
通訊:模塊壞,不影響整條線路,更換需要用RJ45連接器)
現場問題
問題1:AMB采用RJ45網線接頭級聯,現場更換插接箱時,如何保證不影響后續的插接箱通訊。
解決方案:需要更換插接箱時,配置一個RJ45的連接器;
問題2:始端箱/插接箱生產商出廠前如何調試。
解決方案:提供一套出廠調試檢驗的軟件,配套觸摸屏使用,包含各種電參數的顯示和各種報警參數的設置功能。
問題:3:現場如何設置始端箱/插接箱的通訊地址;
解決方案:1、在AMB10上設計了一個簡易手持設置地址的程序,現場插上去就能設置地址;
2、始端箱、插接箱出廠前就設置好每個通訊地址,現場按順序安裝;
問題4:數據采集更新速度
目前單串口模式所有數據刷新時間
在10秒左右,數據分優先級,
提高重要數據的刷新頻頻率,
電流數據可以做到5秒左右更新。
1、提高重要數據的采集頻次;
2、分成2個串口采集儀表數據。