摘要:本文针对数据中心机电智能化系统的配电系统在设计和应用中出现的一些问题,着重阐述了数据中心机电智能化系统的配电系统设计和应用中的主要设计和应用的内容,指出了数据中心机电智能化系统的配电系统设计和应用中需要考虑的问题,以供设计人员和施工人员探讨,指导实践。 近年来,随着信息技术的飞速发展,推动数据中心机电实现了历史性的发展,数据中心机电发挥的作用越来越大。因此,如何合理设计配电系统,如何确保配电系统的正确施工,如何保证配电系统运行的稳定性,将成为我们思考的主要方向。
关键词:供配电系统;高压直流电;智能管理系统
―、供配电系统的现状与存在问题
1.1供配电系统设计的配电设备不合理
有些开发商为了节省资金,提供落后的配电设备存在建设标准较低,线变损高,变压器配置容量不足,超期运行等问题,增加了安全隐患。还有的由于电负荷的迅速增长,导致电能表,断路器与供配电线不能满足迅速增长的电气负荷的需要,加速绝缘老化,而频繁的发生故障甚至事故。对于距离不太远的比较重要的配电设备,没有配合保护和减少智能开关与软起器,没有从独立的变电所或者是开闭所的附属变电所直接进行配电,拉长了距离,减少了利用率。
1.2由于各处的用电计量方式不一样,难以达到标准要求
不管是小区,医院还是工厂等建筑,由于居住的地方不同,居住人群不同,用电量不同,所以它们的用电计量的方式也不一样。比如说医院和工厂经常要带动大型设备和仪器运行工作,需要消耗很大的电量,这样可能在每一个工作室就会安装一只计量表,而像小区用电量就相对少很多,所以一般只需在一个合适的地方安装一只计量表就可以了。这样,由于各处的用电计量方式不一样,导致标准规定的要求难以达到。
1.3供配电系统设计的环境不合格
不少配电所位置安装在地下开关站或者是室内,由于环境的因素,一旦遇到下雨天或者是室内湿度太大,配电变压器就很容易受潮,进水而损坏。还有一些由于所处环境阴暗,通风性差,隔热效果不好,独立的检修和消防通道不完善,就会影响配电设施的正常工作,也会加大配电设施事故抢修人员的工作压力,增加资金的消耗。
1.4供配电系统缺乏监测手段
对于一些大型的建筑,每天的耗电量都很大,随时可能负荷,如果不能及时监测,会使变压器烧毁(如图一)。而且一些长期运作的变压器如果不能及时掌握配电变压器的运行状况,就会对这个配电系统的安全造成威胁。相关部门的技术人员通过修理或更换变压器解决问题,也会大大的浪费了财力,人力和物力。
三、针对普遍问题提出数据中心机电智能化系统的设计与应用
3.1综合布线系统
综合布线系统是一种物理星形拓扑结构,系统中拥有较多的子系统,任何子系统均可以独立进入综合布线系统,并且,改变其中任一个子系统,均不会对其他子系统造成影响,因此,当数据中心机电增设新设备时,综合布线系统不需要有较大的变动。
该数据中心机电智能化系统的综合布线方案为采用光纤结合六类UTP布线,根据每个机房的需求,建立独立又统一的网络布线。每个机房拥有自己独立的外网区、内网区及存储区,其中,内网还设立有小机区、网络布线区及PC服务器区。与内网区一样,外网区和存储区均有自己独立的网络环境。
3.2门禁系统
根据每个机房的特点及要求,门禁系统用于控制重点机房及主要通道。主要通道允许机房管理者进出,外来闲杂人员不能擅自进出,而重点机房只允许工作人员出入,其他一切闲杂人员不得进入。门禁系统通过感应式读卡器施行,持卡者进出时需将读卡器靠近读卡机,若是合法卡则电锁会自动打开,若是非法卡则禁止相关人员访问。若暴力或其他非正常方式开门时,门禁系统会自动输出报警信号,并传至控制中西报警。该数据中心机电的门禁系统主要有以下功能:实时图文信息功能、时段管理功能、通道管理功能、开门管理功能、警报管理功能、卡片管理功能、实时监控功能、记录存贮功能、数据同步及自检功能、联动控制功能以及消防联动功能[1]。
3.3电视监控及报警系统
该数据中心机电共有6个机房,整体结构较为复杂,因此设计一套安全防范体系极为重要。电视监控系统常设置在机房各层的主要通道、走廊、房间和出入口,并根据环境的不同配备相应的终端监控设备,实现功能主要包括:①摄像头及入侵探测器监控各个机房出入口,一旦发现非法侵入,系统自动按照预设方式报警;②电视监控系统采用数字矩阵结合动态录像,将录像资料保存至硬盘;③将视频图像及
报警信号同时接入监控室,实现图像显示;④采用16路视频信号大屏显示器,可同时呈现全部监控画面,也可切换16路监控画面[2]。
报警系统与机房电视监控系统相互独立又相互连接。以某一报警信号为例,出现异常情况时,报警信号经线路传送至报警主机,同时送至电视监控系统,监控系统一旦监测到图像画面异常,通过自身内部软件判断自动启动录像功能,与此同时,可在监控大屏幕上显示细致的监控画面。
3.4KVM管理系统
KVM管理系统可实现IP用户控制整个机房系统内PC服务器、网络设备以及小型机等。KVM管理系统联网后,监控中心可通过TCP/IP服务,对机房所有连接至系统的服务器进行统一管理。各个机房都有独立的KVM管理系统,每个KVM管理系统相互独立,可以完成对各自机房设备的操作管理。
3.5环境集中监控系统
机房中放置较多的精密仪器及设备,建立环境集中监控系统可确保设备的安全运行,同时有助于实时监控机房内环境变化情况。
四、结束语
数据中心机电拥有一个总的智能化系统,各个机电的监控最终集中于总监控中心。为了实现上述阐述的功能,且考虑到安全可靠性,采用CM-DESK集中监控系统,该系统具有实时数据检测、自动报警、系统管理、日志及报表管理、历史曲线查询、网络化及可扩展等功能,通过这些功能将各机房子系统集成在这个统一的平台上,实现一体化、数据共享的操作应用,该集中监控系统能够监控各智能设备运行状态,报警、存储和处理故障,实现各个子系统数据流通,该集中监控系统故障自检、自动恢复功能及专家会诊功能能够减轻机房维护人员负担,最终在提高机电智能化系统可靠性的同时,提高了机房运行效率, 更加可靠,更加安全的供配电系统和更加高的供电质量,大大的节省了能源,同时也为我国的可持续发展提供了更好的保证。
参考文献
[1]谢家宝.城镇居民小区供配电设计思路..农村电气化.2006.1
[2]彭碧兰.浅议10kV供配电设计常见问题及对策.中国城市经济.2009.10
[3]陈德贺.住宅建筑变配电系统方案探讨.福建建设科技.2005. 2
[4]孙永发.工厂供电区高压配电的经济性和技术性分析.湖北民族学院学报.2003.2
[5]魏小新.工厂供配电系统设计中提高功率因素补偿措施的确定.2003.8
论文作者:王柄森
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
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