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廣電行業(yè)發(fā)展中機(jī)房電源及環(huán)境基礎(chǔ)建設(shè)探討
時間:2008-07-11 11:47:00來源:lihan
艾默生網(wǎng)絡(luò)能源廣電行業(yè)動力機(jī)房一體化解決方案[/align]
三:新形勢下廣電行業(yè)機(jī)房電源及環(huán)境建設(shè)具體方案探討
一)數(shù)字電視中心(或IDC)機(jī)房的電源及環(huán)境建設(shè)推薦方案
數(shù)字電視中心(或IDC)機(jī)房的業(yè)務(wù)正目前正在蓬勃興起。機(jī)房內(nèi)主要是各種計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、磁盤陣列等負(fù)載,該類型的負(fù)載從其輸入電源分類的角度來講,大致可以分為單電源負(fù)載,雙電源負(fù)載和叁電源負(fù)載。對于該類負(fù)載的特點(diǎn),艾默生提出的冗余式”雙總線輸出”型供電系統(tǒng)提出的可使該類負(fù)載的供電可靠性達(dá)到99.99999%.
方案解析:
采用冗余式“雙總線輸出”供電系統(tǒng)的目的是:消除可能出現(xiàn)在從UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出端到最終的”網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”輸入端之間的各種配送電線路中、所可能存在如下的”單點(diǎn)瓶頸”故障隱患,從而為關(guān)鍵性的負(fù)載能獲得100%的“高可利用率”的電源供應(yīng)奠定堅(jiān)實(shí)的運(yùn)行基礎(chǔ):
因輸出嚴(yán)重過載/”短路”而引起的位于UPS的輸出配電線路中的保險”燒毀”,斷路器開關(guān)”跳閘” 故障;
因UPS供電系統(tǒng)或電池組出故障而產(chǎn)生的UPS的輸出”停電” 故障。
為增強(qiáng)UPS輸出配送電系統(tǒng)的”容錯”功能, 在此方案種配置有由2套STS開關(guān)(負(fù)載自動切換開關(guān))+負(fù)載同步控制器(LBS)為核心所組成的冗余式”雙總線輸出”型供電系統(tǒng)。
STS型負(fù)載自動切換開關(guān)
為消除可能出現(xiàn)在UPS輸出供電系統(tǒng)中的”單點(diǎn)瓶頸”故障隱患,確保對關(guān)鍵IT設(shè)備的供電連續(xù)性。針對不同的負(fù)載,分別采用如下不同的配置設(shè)計(jì)方案
1.對于帶“雙輸入電纜”的關(guān)鍵性負(fù)載(例:服務(wù)器,磁盤陣列機(jī)等)而言,從兩套”1+1”型UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)A和B的輸出配電柜所輸出的兩路UPS電源被分別送到這些IT設(shè)備的兩個輸入端上,從而形成它們的“雙電源輸入”冗余供電系統(tǒng)。
2.對于帶”單輸入電纜”的關(guān)鍵性負(fù)載而言,從兩套“1+1”型UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的輸出配電柜A和B送出的兩路逆變器電源、首先被分別送到2套“負(fù)載自動切換開關(guān)”的各自的兩個輸入端上。當(dāng)正常工作時, “優(yōu)先供電電源”經(jīng)STS開關(guān)向負(fù)載供電。當(dāng)“優(yōu)先供電電源”因故“出故障”時STS開關(guān)將會以“先斷后通”的調(diào)控方式,在小于5ms的時間內(nèi)、在切斷“優(yōu)先供電電源”的供電通道的同時,將“備用UPS電源”送到用戶的負(fù)載的輸入端上, 從而確!熬W(wǎng)絡(luò)設(shè)備”能源源不斷地獲得高質(zhì)量的逆變器電源的供應(yīng)(注:IT設(shè)備允許的“瞬間供電中斷時間”約為:20ms左右)。
負(fù)載同步控制器(LBS)
如上圖所示,為確保位于這兩套UPS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)的輸出端之間的毎個開關(guān)(STS)都能安全和可靠的切換操作,要求從這兩套UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)所輸出的兩路UPS電源必須時刻處于同頻率和同相位的“同步跟蹤狀態(tài)”之中。為此,需要在兩套UPS并機(jī)系統(tǒng)之間配置1臺負(fù)載同步控制器(LBS)。由于在艾默生公司的同步控制器(LBS)”中、采用獨(dú)特的冗余式”多同步輸入源” 的調(diào)控設(shè)計(jì)方案,在LBS的”動態(tài)調(diào)控”下、就能確保在下述各種運(yùn)行條件下、從兩套“1+1”型冗余并機(jī)系統(tǒng)所輸出的兩路電源始終處于高精度的”鎖相同步跟蹤”的工作狀態(tài)之中(它可確保從這兩套UPS并機(jī)系統(tǒng)所輸出的電源之間的相位差僅為:1o——2o)。
精密配電中心(PPC)
為增強(qiáng)UPS輸出配電系統(tǒng)的智能化管理能力和降低“零線對地線”的電壓,為服務(wù)器創(chuàng)造出優(yōu)良的運(yùn)行環(huán)境,還在它的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸入電路的前端配置有PPC。由此所帶來的好處有:
1.配置有“可熱插拔操作”的分路斷路器開關(guān),有利于提高低壓配電柜的可維護(hù)性;
2.可構(gòu)成的監(jiān)控中心,有利于快速完成“故障定位”操作:現(xiàn)場觀察/遠(yuǎn)程監(jiān)視PPC的各種實(shí)時運(yùn)行參數(shù)和故障/報警信息,并調(diào)閱它的“歷史事件記錄”數(shù)據(jù) ;
3.提供“計(jì)算機(jī)級接地”特性的“局部凈化接地”系統(tǒng)(零線——地線電位<0.5V), 有利于降低IT設(shè)備的“誤碼率”。
方案要點(diǎn):
1、 即使是一套系統(tǒng)完全失效或者需要檢修,雙電源負(fù)載因?yàn)橛幸桓敵瞿妇仍然有UPS輸出供電所以會繼續(xù)正常工作;而關(guān)鍵的單電源負(fù)載,三電源負(fù)載會通過STS零切換到另外一根輸出母線獲得UPS輸出供電,也會正常工作;
2、 此種系統(tǒng)的升級方案首先帶來的是負(fù)載用電的可靠性的顯著提升。在可靠性得到顯著改善的同時,由于正常時系統(tǒng)均分負(fù)載,也實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的擴(kuò)容。
3、 此種系統(tǒng)的升級方案有著優(yōu)秀的開放性和良好的前瞻性,系統(tǒng)以后的擴(kuò)容和升級也會顯得十分方便。因?yàn)槿魏螘r候我們均可將其中的一套系統(tǒng)完全下電進(jìn)行處理。
4、此種系統(tǒng)的升級方案對維護(hù)也有著極大的便利,從而從根本上避免了對“大旁路”(即外置維修旁路)的需求。
二)機(jī)房環(huán)境(機(jī)房專用空調(diào)解決方案)建設(shè)推薦案例
某廣電IDC中心機(jī)房,建筑面積705.6平方米,層高 4.3米,按照功能的要求分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)及D區(qū),第一消防分區(qū)為A區(qū),第二消防分區(qū)為B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)。如下圖:
考慮建筑熱負(fù)荷及設(shè)備(計(jì)算機(jī)等)熱負(fù)荷, A區(qū)所需冷量不小于210KW, B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)所需冷量不小于190KW。在這個方案中,如果考慮應(yīng)用舒適空調(diào),以5P為例,即使不考慮備份,也需要32套,應(yīng)用中無法達(dá)到IDC機(jī)房需要的溫濕度、潔凈度標(biāo)準(zhǔn)。同樣中央空調(diào)也無法實(shí)現(xiàn)這個IDC機(jī)房的空氣調(diào)節(jié)要求。合理的機(jī)房專用空調(diào)應(yīng)用及設(shè)計(jì)方案,才能滿足機(jī)房環(huán)境建設(shè)的合理性、安全性、可擴(kuò)容性。此IDC機(jī)房空調(diào)方案分析如下:
1、 A區(qū)機(jī)房采用4 臺EMERSON公司機(jī)房專用空調(diào)產(chǎn)品CM80AD-15-M&CSF171×2機(jī)組(其中1臺備用),單臺機(jī)組可制冷量為71.3KW,可提供總冷量為285.2KW ;B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)機(jī)房采用4 臺CM70AD-15-M&CSF141×2機(jī)組(其中1臺備用),單臺機(jī)組可制冷量為64.1KW,可提供總冷量為256.2KW,以上推薦配置機(jī)組均能完全滿足機(jī)房冷負(fù)荷的要求,并均實(shí)現(xiàn)3+1備份,任意機(jī)組故障或維護(hù),其它機(jī)組正常工作,保障系統(tǒng)安全性。
2、 空調(diào)機(jī)組采用風(fēng)管上送風(fēng)形式,單機(jī)送風(fēng)風(fēng)量為 15660 m3/h,主用機(jī)組工作實(shí)現(xiàn)IDC機(jī)房換氣次數(shù)30.96次,符合IDC機(jī)房設(shè)備換熱特點(diǎn)以及風(fēng)量設(shè)計(jì)要求。
3、 A區(qū)機(jī)房4臺CM80AD機(jī)組共用1個消聲靜壓箱,采用7根支風(fēng)管沿機(jī)架走廊送風(fēng) ;B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)機(jī)房4臺CM70AD機(jī)組共用1個消聲靜壓箱,采用7根支風(fēng)管沿機(jī)架走廊送風(fēng) 。每臺機(jī)組的出風(fēng)口安裝兩個電動風(fēng)閥,與機(jī)組實(shí)現(xiàn)聯(lián)動,機(jī)組停機(jī)風(fēng)閥應(yīng)自動關(guān)閉,防止空調(diào)送風(fēng)倒灌到停止運(yùn)行的機(jī)組。風(fēng)管材料和安裝嚴(yán)格按照《供熱通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行。
4、 室外冷凝器按當(dāng)?shù)卣帐彝猸h(huán)境溫度配置;
5、 空調(diào)機(jī)組通過智能通訊接口,直接接入環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及本地監(jiān)控。
6、 空調(diào)機(jī)組自帶漏水報警器,對機(jī)組附近可能發(fā)生的漏水情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測及報警。
7、 空調(diào)機(jī)組嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房空調(diào)環(huán)境條件要求進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足恒溫恒濕、噪音、潔凈、供電、抗電磁干擾及A級安全等級的要求。
此方案實(shí)施后,該機(jī)房環(huán)境控制良好,設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
以上推薦方案和實(shí)例是艾默生根據(jù)目前廣電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢結(jié)合我司在網(wǎng)絡(luò)能源行業(yè)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)提出了的一體化解決方案來應(yīng)對目前廣電行業(yè)發(fā)展對機(jī)房電源及環(huán)境系統(tǒng)建設(shè)提出的新要求并在部分廣電行業(yè)客戶處得到落實(shí)和應(yīng)用的實(shí)例。
附1:目前廣電系統(tǒng)機(jī)房電源及環(huán)境建設(shè)的現(xiàn)狀
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的廣電行業(yè)得到了長足的發(fā)展,建成了世界上覆蓋人口最多的廣播影視傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)。到2004年底,中國已建成廣播電視播出機(jī)構(gòu)2500多座,播出的廣播和電視節(jié)目分別達(dá)到2300多套、1200多套,每年生產(chǎn)電影片200多部,廣播電視發(fā)射臺轉(zhuǎn)播臺7萬多座,微波線路9萬多公里,120多套廣播節(jié)目,有線電視網(wǎng)絡(luò)400多萬公里,有線電視用戶1.15億,廣播電視人口綜合覆蓋率分別為94.05%、95.29%,收音機(jī)、電視機(jī)社會擁有量分別達(dá)5億臺、4億臺,彩電的家庭普及率城市為130.5%、農(nóng)村為67.8%。廣播電視已成為我國最為普及、最為便捷的信息工具和信息載體。 (以上數(shù)據(jù)摘自廣電總局副局長張海濤在第十四屆北京國際廣播電影電視設(shè)備展覽會(BIRTV2005)主題報告)
近幾年來,面對世界范圍內(nèi)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化浪潮和我國信息化建設(shè)的深入發(fā)展,在堅(jiān)持最大限度地滿足人民群眾不斷增長的精神文化生活的需求同時,我國廣電行業(yè)進(jìn)行了大量的改革和試點(diǎn)。在向數(shù)字化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中,DVB(數(shù)字視頻播出)、IPTV(網(wǎng)絡(luò)電視)、DBS(直播衛(wèi)星)等新技術(shù)、新模式不斷涌現(xiàn),傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)電源及環(huán)境建設(shè)面臨新的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)!
附2:傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的電源及環(huán)境建設(shè)回顧
傳統(tǒng)廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的電源及環(huán)境建設(shè)隨著廣電行業(yè)的發(fā)展相對以前取得了比較大進(jìn)展,主要體現(xiàn)在如下幾方面:
1、高頻開關(guān)直流電源已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的相控直流電源,主要用來給各種網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備提供直流用電。
1、 交流不間斷電源(UPS)也普遍應(yīng)用于廣電行業(yè)交流用電主設(shè)備的前端,用于為主設(shè)備提供純凈的不間斷的交流保護(hù)。采用比較普遍的是單臺UPS的供電方案和兩臺UPS構(gòu)成的一主一備份式的串連熱備份的供電方案。也有少數(shù) 數(shù)字電視中心(或IDC機(jī)房)場地采用了兩臺或者多臺UPS構(gòu)成的直接并機(jī)供電的方案。
2、 大多數(shù)機(jī)房也引入用了空調(diào)系統(tǒng),用來給用電設(shè)備提供相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)。這些空調(diào)設(shè)備目前主要是采用普通民用空調(diào)或者是直接引入了大樓的中央空調(diào)系統(tǒng),也有極少數(shù)的機(jī)房引入了機(jī)房專用的空調(diào)系統(tǒng)。標(biāo)簽:
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