總前端機房基礎設施運維保障工作

李大朋 喬曉敏 韓冰玉

國網綠源水力發電公司太平灣發電廠 遼寧 丹東 118000

引言

近年來，多媒體業務以及有線電視數字化均實現了蓬勃發展，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，實現綠色節能發展目標。然而，部分企業并沒有重視運維工作的重要意義，也沒有根據實際需求，不斷優化各類基礎設施，極易導致在傳輸過程中發生能源浪費狀況。

1 總前端機房主要構成部分

通常情況下，總前端機房基礎設施應包含機房動力、空調、監控以及安防等相關系統。

1.1 動力系統

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才能充分滿足系統各類需求，與此同時，機房動力系統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，一般情況下，雙路市電通常來自區域內2個獨立的變電所，并且配備2臺或2臺以上1000kVA的柴油發電機組，這樣才能確保在出現各類狀況時，能夠實現應急發電[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 空調系統

精密空調作為機房空調系統的重要設備之一，應根據設計需求選擇空調安裝位置，例如，某機房內空調數量為27臺，主要種類以50kW制冷數值的空調為基準，空調室外機應以1200kW制冷數值的干冷器為主以及4組為一臺的150m3循環水泵，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，以管路并聯方式連接到系統中去，確保最終顯現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容

2.1 值班維護

某企業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境下的各類設備，倘若各類設備發生各種故障狀況時，應在第一時間上報給相關部門，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

基礎設備實現正常運作。從事運維工作的相關人員須經專業培訓后，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，不斷優化管控細節，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應包含配電以及空調等各類系統，根據實際實際情況，在第一時間優化維保單位的各類信息，倘若各類系統發生故障時，能夠及時聯系維保單位，確保各類系統能夠正常運作。除此之外，從事管理工作的相關人員還應該根據實際情況，不斷優化工具以及備品備件管理作業，創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。要想確保各類系統以及設備能夠始終維持正常運行，應注重發電機的實時狀態，合理判斷發電機能否實現自啟動，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內容。而這些因素都是促使設備以及系統實現長時間運行的重要基準，因此，需要重視設備以及系統實現可連續性運行的作用價值，根據實際情況，創設出更加科學合理的對策，防止各類環節發生較為嚴重的意外狀況，致使各個系統以及設備難以實現可連續性運行。

其三，實時管控技術資料。技術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，同樣也是實現故障診斷以及優化改造作業的主要基準。重視技術資料管控工作的作用價值，根據實際情況，合理優化技術資料管控作業，促使各類信息文檔能夠在第一時間內得到補充，最終顯現的維護日志以及各類信息數據更加貼合實際。

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下，IT設備相關部門能否長時間維持更為優秀的溝通情況，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容量能夠充分滿足相關工作各類需求。

其五，節能保障。各個季節所顯現能耗狀況也有著不同的情況，需要在第一時間內詳細認知各個季節耗費能源情況，發現其中的規律，根據實際情況，不斷優化制冷設備各項數值，充分封堵漏風，通過更加科學合理的方式調整出風口等相關工作，確保冷空氣最終顯現的利用率能夠達到預期標準。還應該根據實際負載數值合理優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 機房節能對策以及優化措施

3.1 日常節能對策

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主要是指數據中心最終能耗/IT設備耗費能源。當最終數值達到1左右時，就說明數據中心所顯現的綠色化更為優秀，通常情況下，我國多數數據機房最終顯現的PUE數值大約在1.5上下，要想無限接近1，應通過以下幾點內容，實現機房節能目標。

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

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

其三，減少冷熱氣傳輸的實際距離，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，合理優化空調整體的系統性能，以渦旋式壓縮機以及干冷氣為主要設施，降低周邊環境的溫度，同時還可以加入另外的冷卻塔，定期更換AC風機，確保環境溫度能夠長時間處于最優環境。

3.2 優化措施

其一，優化降溫系統。某機房開啟的精密空調數量多達21臺，涉及的各類信息數據更是達到干冷氣設計容量的基本需求。干冷氣最終顯現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系統最終溫度能夠達到45℃左右，回水溫度也能夠始終維持在44℃左右，已經無線接近或者超出極限數值。此時應在第一時間內向干冷氣表面實施噴水處理作業，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，當此項系統正式開始工作時，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，優化設備，注重節能減排。要想能夠充分落實國家頒布的節能減排政策，需要從各個層面、各個角度不斷優化單位的碳排放標準。某企業根據區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風機能節約25%左右的能耗，如若某機房主要以精密空調521G為基準，在制冷作業過程中，AC風機工作所顯現的電流大約為10A，壓縮機所顯現的實際電流為21A，當使用EC風機時，在制冷參數相等的情況下，EC風機此時顯現的電流大約在5.5A左右，壓縮機實際電流并沒有發生相應變化。除此之外，如若空調整機電流從31A下降至25A左右時，能耗節省情況能夠始終處于15%左右，主機房22臺空調實際下降電流為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]。當全部改造作業完成時，能夠整體降低45kW左右的用電量，每年大約節省電能為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生階段，而優化過后的風機買年至少能夠節省10萬元以上的維修以及養護費用，從整體費用而言，電費以及維修費每年至少可以節省60萬元。

其三，適當增加冷卻塔安裝的數量。當前端機房以27臺精密空調為主要制冷設備時，其中以23臺為重要基準，另外4臺通常以50kW制冷空調為備份空調，此時制冷總量大約能夠控制在1130kW左右，空調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，確保制冷量空調能夠為其提供相應的冷卻水。

在最初設計階段，設備區域最終呈現的冷負荷數值大約為500kW，監控區域冷負荷數值為100kW，冷卻水系統實際散熱數值通常以1.4倍率的整體制冷數值為主要基準，根據實際情況安裝兩套相應的干冷器，每套實際散熱數值大約為600kW，共計1200kW左右。由于設備的不斷增多，23臺空調在夏季正常運作時需要全部啟動才可以降低實際溫度，此時機房制冷數值已然無限接近于干冷器實際散熱數值，但要想進一步優化干冷器的實際散熱數值，應根據實際情況，安裝散熱效率更為優秀的冷霧噴淋系統，據相關數據證明，由于夏季整體溫度過高，空調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控器，就會嚴重導致整體的散熱量持續提升。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，實際制冷數值則會提升208kW[5]。但是電流會持續提升，會導致進水溫度過高，壓縮機會發生高壓保護情況停止制冷作業，致使機房發生極其嚴重的意外風險。

要想確保機房內的精密空調能夠正常運作，應在原本的干冷氣系統另外安裝一臺（4組）900kW逆流型閉式不銹鋼冷卻塔,運用管路并聯方式連接到主系統，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 結束語

總而言之，運維人員應重視自身工作的職責，根據實際情況，不斷優化機房基礎設施，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以及節能改造工作的作用價值，從多方面、多角度優化各類系統，保證各類工作能夠順利開展。