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2012/12/17

核心机房电源智能管理

来源:C114中国通信网  

作为整个通信网络的大脑,核心机房设备的重要性毋庸置疑,核心机房供电系统则是为大脑供血的心脏,即使是几秒钟的中断都会给运营商和用户带来无法估量的严重损失。同时由于市场竞争日趋激烈,运营商利润持续下降,能够节省运营维护成本的智能管理系统也逐渐成为核心机房电源的主流趋势。而近年来,随着移动互联网技术的快速发展,传统通信行业与互联网行业正加速融合,这一趋势也进一步凸显了可靠性、智能化对核心机房电源的重要性。

核心机房电源智能监控系统为运营商节省大量电费开支

九十年代末期,随着通信行业快速发展,国内运营商大量建设核心机房。当时采用的电源系统效率普遍低于90%,考虑到整流模块冗余造成的低负载率,其实际效率可能只有85%甚至更低。核心机房电源因其重要性,一般要求不能下电,其扩容割接也较为复杂,因此运营商通常不会轻易更换核心机房电源。据实际调查发现,国内很多地市级核心机房仍在使用这种十多年前的普效电源,不仅浪费大量能源,故障率也已进入高发时期,甚至因为部分厂家停产而出现无备件可换的情况。

进入21世纪以来,通信电源技术不断发展,高效电源技术也日趋成熟。华为公司的效率超过96%的核心机房大电源系统,除了高效模块本身效率提升而节省的能量,还具备整流模块智能休眠功能,为运营商进一步减少了电费开支。一般整流模块在40%~80%负载率时效率最高。整流模块智能休眠功能,通过计算实际负载电流使部分模块进入休眠状态,从而提升剩余模块的负载率,最终达到提升系统效率的目的。系统同时还会对整流模块进行轮换休眠,同步老化,降低系统故障率,延长系统寿命。

采用华为高效大电源系统,结合整流模块智能休眠功能,180KW系统每年可节电10万度以上(相比90%效率电源),相对初期投入,只需数年即可收回投资。

检测、预警相结合的智能监控系统进一步降低故障风险

传统电源监控系统大多具备“三遥”功能,用户可通过近端或远端监控实现对系统参数的读取、修改和调试。常规监控系统一般可对交流停电、模块故障、空开故障、交流过欠压、输出过压过流等异常现象进行告警,提醒用户及时维护。但大多数厂家采用的监控系统都只能检测总负载电流而无法检测分路负载电流,对各路负载的实际大小缺乏有效监督。同时对电池的管理除均冲/浮充和简单的容量测试外,对客户比较关注的剩余容量、可备电时间、寿命提升等功能缺乏有效的技术手段。

华为大电源系统采用了检测、预警相结合的方式就很好的解决了这一难题,同时该系统还创新性的引入了电池休眠的概念,进一步提升了核心机房电池寿命,减少掉电风险。相对于普通的总负载电流检测,华为大电源系统增加了8路分路负载检测功能,用户可根据负载重要程度选择总体检测或单独的分路检测。这样就可以对重要设备或重要系统进行实时监控,通过后台网管记录历史数据并进行分析。

作为核心机房供电系统的最后一道保障,电池组的可靠性至关重要。仅2010年一年,国内就发生多起核心机房电池失效或备电时间不足导致的事故,为当地经济发展带来难以挽回的损失。同时因为部分核心机房的设计规划中未采用双路独立市电、油机容量偏低等问题,一旦输入电力系统故障,整个通信系统的安全将完全依赖于电池的可靠性和实际备电时间。因此,除常规电池管理功能外,华为公司的大电源系统还提供了电池容量预测功能。用户不仅可以了解到电池组的剩余容量,在电池放电时还可以在监控系统上看到剩余备电时间,为提前进行干预提供了重要参考。电池的实际寿命受制造工艺、使用环境、循环次数、后续维护等多方面因素影响,难以进行有效计算。为得到电池实际容量,一般会采用专用仪器进行离线测试,但因为核心机房的重要性,实际维护人员并不会经常采用这种复杂方式进行电池测试。华为大电源系统利用每次电池放电(或电池定期测试)的实际数据,结合不同厂家电池特性曲线可以比较准确的预测电池实际容量,并根据当地电网情况和使用环境对预测值就行修正,最终得到较为可信的数值。

通过上述方式,系统会针对不同的预测容量给出建议,当容量较低时将会给出告警并提醒客户及时更换电池。华为大电源系统不仅能预测电池容量,还具有可选用的电池智能休眠功能,能进一步有效提升电池实际使用寿命。电池组在使用过程中因自放电而损失自身能量,所以需要进行浮充来补充损失的能量。但传统浮充模式提供的能量普遍超过电池组自身损耗的能量,长期浮充产生的多余能量将会消耗在电池内部,腐蚀栅板并最终降低电池寿命。而大多数核心机房电源因为供电较为稳定,恰恰正处于这种长期浮充的状态。华为大电源系统可根据当地电网环境,自动设置休眠周期,在电池休眠时适当降低浮充电压(不对电池充电)以达到延长电池使用寿命的目的。

可视化、可控制、可管理的华为电源网管系统

核心机房因其重要性,一般都会对包括电源系统在内的整个动力环境系统进行监控。同时因为一般电源厂家对通信设备的了解不足,动环监控系统往往只能独立部署,并需要专人进行维护。华为大电源系统除了具备传统的LCD液晶屏监控方式,还可以通过系统自带的FE接口通过网线实现远程监控。用户只需要输入电源系统IP地址,无需安装任何软件即可实现对电源系统的访问和管理,这对于设备较少的中小型网络来说无疑是最方便最节省的组网方式。而对于需要管理多个机房的大型网络,用户则可以选择华为NetEco网管系统,该系统可利用华为主设备绿色通道实现带内传输,无需增加额外投资即可实现对整网电源系统的远程管理。值得一提的是,华为电源的网管系统还可以直接“集成”到无线或固网设备的网管系统中,实现一套系统、一组人员的统一管理模式,为运营商充分节省运维开支。

对网络维护人员来说,如何有效管理备件是需要关注的重要问题,电源系统因为使用周期长,这个问题也更加突出。为解决这一问题,华为大电源系统引入了网络设备中使用的电子标签功能,为每个部件都提供了一个独立的产品编码,大到机柜、电池组,小到整流模块、防雷单板都一一记录在监控系统中。用户只需要在后台进入资产管理功能,就可以查看到任意一台电源设备所包含的所有部件信息。通过电子标签,用户可以追查到任意一个损坏部件的来源,并查询到该批次产品的使用情况,为消除安全隐患提供依据。

华为大电源网管系统还提供了强大的数据分析统计功能和简单的操作维护界面。电网质量检测功能能通过分析不同地区的电网质量,为电池休眠等功能提供数据支撑;同时还可以配合电子标签功能,对同一批次、相同电网环境下的电池组和其他部件进行排查或筛选,结合历史数据进一步提高电池容量预测准确度或对存在隐患部件统一更换。能效管理功能可以快速统计历史负载信息、实时效率、用电量信息等,并形成报表输出。可视化的网管界面,简化了传统网管的各种复杂操作,并针对各种告警给出详细维护指导,即使是从未接触过电源设备的维护人员,也只需简单培训即可上岗。

除了上述功能,模块化的KPI数据、灵活的告警通知方式、分层用户管理功能等也进一步使得可视化、可控制、可管理的华为电源网管系统更加符合用户的实际需求。

结语

高效率、高可靠、智能化的通信电源系统正在成为未来的发展主流。对核心机房而言,高效整流模块结合智能化的监控系统,不仅能为运营商节省大量电费开支,同时也节省了大量的维护成本,提升了整体盈利水平。未来,核心机房电源系统的智能化趋势必然会进一步加强,与ICT技术的结合也必然会日趋紧密。华为凭借在通信行业内的技术领先优势,将更多的新技术、新理念应用到新一代的华为核心机房电源中,致力于为用户提供更可靠、更节能、更智能的核心机房供电解决方案,为整个行业的发展做出贡献。

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