安科瑞电气股份有限公司
技术文章

模块化数据中心在某煤矿企业中应用有哪些优势?

安科瑞电气股份有限公司 发布时间:2021/2/3 9:08:04

模块化数据中心在某煤矿企业中应用有哪些优势?,knx总线技术在图书馆智能照明系统的应用,基于以太网技术的智能化配电监控系统,全电子式预付费电表及用电管理的介绍与研究,,低压电动机控制器抗晃电功能在化工厂的应用

据技术部2月3日上午09点09分透露:(http://www.app17.com/c155814/products/d10509965.html)

YI、模块化数据中心在某煤矿企业中应用简介:
数据中心是主要存放计算机、服务器、交换机、存储器等网络核心设备的高标准机房。这对提升矿井单位网络环境、提高办公效率,节能降耗,提升自动化、信息化水平有很大的促进作用。某煤矿以建设区域中央生产控制指挥中心为契机,数据中心作为建设工程,也随之成功投入使用。
关键词:数据中心;机房; 体化;
在高产的现代化煤矿生产中,信息化和智能化水平的提高也显得尤为重要。伴随区域中央生产控制指挥中心的建立,数据中心也随之在某煤矿成功应用。数据中心机房是矿井自动化生产和信息化网络办公的中枢神经,其重要性显而易见。在移动互联网、云计算大力发展的天,机房作为设备的物理存放、信息载体的汇聚地,其发展的数量和规模迅速扩大,由此产生的能源消耗和运营成本也日益突出。在能源消费日益增长的天,模块化数据中心备受人们的关注,各种节能技术和能效提升技术也随之出现。所谓模块化数据中心是指,在不同位置区域的各个具有独立功能的模块,通过统的输入、输出接口,互相关联、组合后形成个完整的数据中心。为了避免出现大马拉小车等资源浪费现象,以及为满足面向未来快速增长的发展需求,选择款适合自己企业使用的数据中心 显得格外重要。通过招投标、对比分析、开会讨论等方式,确定某煤矿数据中心建设采用华为技术公司的 IDS 2000 智能微模块数据中心。

二、某煤矿数据中心机房的设计原则:
某煤矿数据中心位于某煤矿区域调度楼层,是全矿井办公自动化等数据和信息计算、交 换、存储的核心区域,具有高速的网络带宽和完备的机房设施。其设计不仅需要满足现代化网络办公、视频会议、工控自动化的各项需求,还要满足面向未来快速增长的网络预留发展需求,其设计理念要高标准、严要求、灵活性强。根据以往机房建设的 基本原则和经验,结合现有某煤矿的网络设备、设施和需求,对数据中心在规划时应遵循以下原则设计。 
1、安全可靠性 
数据中心机房的安全可靠是运行的重中之重,直接关系到矿井网络安全和网络稳定,甚至影响到矿井安全生产。在对数据中心制定标书、设计之初,就应充分考虑其结构是否合理,是否便于日常机房的管理与维护,确保机房运行后安全、可靠。 

2、扩展性 
在数据中心方案设计中,要充分考虑为数据中心未来扩展业务留有空间,对设备的网络互联层、核心层和分布层设备要考虑模块化设计。此外,设备的端口密度要合理,为未来扩展网络互联、减少设备投入做好准备。可扩展的是数据中心机房是方案设计的基础,可以为开发提供更多的业务需求。 

3、标准化
在建设机房规划的初期,就要按照国家的行业相关标准,对机房的设计、建筑的结构、桥架装修、电气施工以及局域网、广域网的标准统进行规划,严把施工质量关,做神东集团煤炭公司标准模块化数据中心机房的典范,为其他单位借鉴经验和对标学习做表率。 

4、可管理性 
规划的数据中心需要建立个全面完善的管理和监控体系。智能化的数据中心应具备先进的管理系统,对机房的运行状态实时监控,同时系统要记录机房各模块的历史故障信息,并对故障隐患要提预警,做到数据中心无人值守、智能化、自动化功能,方便管理人员对机房的后期维护,减少人员工作量,提高工作效率,为保障数据中心安全、稳定的运行提供决策依据。

三、模块化数据中心的特点与布局:
某煤矿数据中心采用的华为技术公司生产的 IDS2000 智能微模块数据中心,其具有快速部署、绿色节能、柔性扩展、体化集成和先进的管理系统等优点,被广泛使用。 
1、体化集成
体化集成是指模块数据中心将供配电系统、空调系统、照明系统、防雷接地系统、消防系统、机房管理系统和综合布线集于身,设计新颖。其中供配电系统集成了市政 ATS 配电、模块化 UPS 配电、空调组配电和机柜其他设备的 PDU 配电,适用于不同组网情况下的模块配电。 

2、安全可靠
模块化数据中心顶部设计有天窗,当行间空调故障无法启动造成机房温度过高时,温度传感器便会联动天窗控制器自动打开天窗来降低行间温度。模块化的 UPS 能实现 N + 1 冗余,保障在设备正常工作状态下可检修旁路开关,避免因误操作引起电气事故,确保人员安全。此外,机柜还具有综合布线系统,即在机柜顶部将强弱电、光缆、网线分不同的 槽位布置,避免电磁信号干扰,影响通信质量。 

3、节省机房使用面积降低能耗 
无需进行机房工程设计,省去架空地板,可在机柜顶部敷设缆线。通道行间照明,红外自动感应,节约电能损耗。 

4、监控完善
通过各种传感器,实现对机房各功能模块的连 续监控,机房管理系统可在线 Web 访问,易于实现远程管理。 

5、数据中心的布局 
某煤矿模块化数据中心的平面配置如图 1 所示,某煤矿数据中心实景如图 2 所示。 某煤矿数据中心共采购两组 IDS 2000 双 排模块化数据中心,西侧模块数据中心包含体化配电柜、行间空调、UPS 电源、双回路电源输入柜、UPS 电源输出柜、空调电源柜,东侧模块数据中心包括配电柜、行间空调、中控、监控和 ODF 配线柜,其中还在数据中心机房预留有扩容区域。 

四、数据中心的系统功能:
1、供配电系统

数据中心IDS 2000 供配电系统的供电电压为 380 V 三相电,主要为所有弱电机柜内的设备、应急照明、区域中央控制指挥中心智能调度台和其他智能化设施供电。在数据中心的列头柜配置体化配电集成柜,为空调、监控、UPS 和网络设备供电。在行间中部配置 UPS 不间断电源柜,当两路输入电源故障断电时,机柜自动切换成 UPS 供电,保障设备不间断持续工作。供配电系统接口图如图 2 所示。

图1 某煤矿数据中心平面布置图

图2 供配电系统接口图

2、防雷接地系统
防雷系统: 防雷系统包括了直接防雷和防感应雷击两部分,直接防雷是在区域调度大楼的顶部安设的避雷设施,防感应雷击是针对机房负载设备的配电装置采取防雷措施。防雷系统主要包含两部分: 要对低压配电室加装防雷器,二要在 ATS 配电柜、体化配电集成列头柜、UPS 柜安装 B 防雷器,这样就构成完整的防雷系统。 
接地系统: 将网络设备的机壳、机柜的柜门、柜 体等可能带电的金属表面通过接地线或直接接触与大地相连,构成安全保护接地,通过不低于 16 mm2 的铜导线将等电位带接入接地汇流排,与大楼总接地相连,形成接地系统。其中,机柜体的各金属部件 或零件之间要良好的搭接,对柜体、柜门等外壳进行 绝缘保护或喷漆处理。机柜门使用不小于 2. 5 mm2 的电缆线与柜体紧固相连,各柜体内部均设计有个接地排或主接地点供设备接地用,接地用不小于 M8 的螺栓连接。

3、机房管理系统
微模块数据中心的机房管理采用 NetEco 基础设施管理系统,此系统由管理软件和其他部件构成,实现了对数据中心的温湿度、空调系统、供配电系 统、UPS 后备电源、消防及监控等多系统的数据采集与监控,将各子系统和分散环节集中统管理,为智 能化微模块数据中心的全系统监控提供了可靠保 障。NetEco 管理系统架构图如图3 所示。

4、机房管理系统
微模块数据中心的机房管理采用 NetEco 基础设施管理系统,此系统由管理软件和其他部件构成,实现了对数据中心的温湿度、空调系统、供配电系 统、UPS 后备电源、消防及监控等多系统的数据采集与监控,将各子系统和分散环节集中统管理,为智 能化微模块数据中心的全系统监控提供了可靠保 障。NetEco 管理系统架构图如图 3 所示。

图3 NetEco 管理系统架构图
NetEco 管理系统通过支持的 SNMP ( Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议) 的标准网管接口,同其他系统进行信息交互对接,并具有扩展多协议的机制,用来满足不同设备的访问。 RH 2288 机架服务器是 NetEco 管理系统的监控主机,主要负责数据的处理和分析。 NetEco 管理系统的数据采集主要通过采集器 ECC 500,它将各部件的监控接口进行统接入,向上提供给监控主机,起到对数据采集、处理、转换和上传的作用,安装在列头柜。

5、综合布线 
综合布线是模块化数据中心的大亮点,利用网线或光缆来传输监控信息,服器、采集器等设备。设备的缆线连接是通过机柜顶部的四路走线槽,走线槽从里至外分别是强电、弱电、光缆、网线,做到电源和信号分线槽敷设,两个模块单元之间用走线架连接,确保缆线布置合理,消除电磁干扰。

五、安科瑞ANDPF精密列头柜介绍
1、产品介绍
随着数据中心的迅猛发展,数据中心能耗问题也越来越突出,可靠的数据中心配电系统方案,是提高数据中心电能使用效率,降低设备能耗的有效方式。
AMC系列数据中心精密配电系统是针对数据机房末端设计的,能够综合采集所有能源数据的智能系统,为交直流电源配电柜提供精确的电参量信息,并可通过通讯将数据上传到动环监控系统,实现对整个数据机房的实时监控和有效管理,为实现绿色IDC提供可靠保证。

2、安科瑞精密配电产品解决方案
(1)交流系统
功能要求
遥测:输入分路的三相电压、三相电流、频率、有功功率、有功电度;
遥信:输入分路的过压/欠压,缺相,过流,频率过高/过低,输入分路的开关状态,具备电流、功率需用量分析和统计,实现电压、电流、频率等参数的越限报警功能。
配置方案如图4,


(2)直流系统
功能要求
遥测:输入分路的电压、电流、功率、电度;
遥信:输入分路的过压/欠压,输入分路的熔丝状态,具备电流、功率需用量分析和统计,实现电压、电流、功率等参数的越限报警功能。
配置方案如图5,

图5 直流系统配置方案

(3)产品选型


六、安科瑞智能小母线监控系统介绍
1、产品介绍
针对数据中心智能小母线的监控要求,安科瑞推出了AMB系列小母线监控解决方案,该方案包括采集模块、配套附件、监控系统,能对母线运行过程中的各种参数进行监控,发生故障则进行告警,以保证系统稳定运行。
AMB检测单元是针对数据中心智能小母线插接箱/始端箱的监控要求新设计的产品,该检测单元安装固定在插接箱/始端箱内部,插接箱/始端箱采用方式与母线连通,它集成全部电力参数的测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数)以及电能监测和考核管理。同时可以实时监控母线接口温度,配合2路Rs45通讯接口(1进1出)或LORA无线通讯,采用MODBUS-RTU协议可以方便可靠的将监测数据上传至主控箱和后台系统,保证系统可靠运行。

2、产品选型
安科瑞智能母线测控仪表选型如表

 

型号

检测模块

基本功能

选配功能

 

AMB100-A

 

三相交流回路的全电量测量、2-63次谐波测量、1路漏电流、8路温度、1路湿度、需量、中性线电流、零地电压、2路开关量输入、2路开关量输出,1路RS485。

 

 

 

 

 

 

/W(LORA)

 

AMB110-A

三相交流回路的全电量测量、2-63次谐波测量、1路漏电流、4路温度、1路湿度、需量、中性线电流、零地电压、2路开关量输入,1路RS485。

 

AMB100-D

 

直流1回路的全电量测量、1路漏电流、4路温度、1路湿度、2路开关量输入、2路开关量输出,1路RS485

 

AMB110-D

 

直流3回路的全电量测量、3路漏电流、4路温度、1路湿度、2路开关量输入、2路开关量输出,1路RS485。

表2 安科瑞智能母线测控仪表选型表

注:AMB100用于始端箱、AMB110用于插接箱、A-交流系统、D-直流系统可选配AMB10显示器,显示器只循环显示电压、电流参数。

结束语
区域中央生产控制指挥中心的成立,使某煤矿模块化数据中心机房充分发挥其施工简单、建设期短、配置灵活等优势,实现了网络资源的统管理、统部署、统备份和统监控。对提高办公效率、集中管理 IT 设备、降低能耗、提高空间和设备利用率、提升矿井信息化、智能化起到了积作用,开启了某煤矿数字化矿山建设的全新模式。
【参考文献】
[1]唐亮.模块化数据中心的应用实践研究[J].信息化建设,2016,19( 5):46-46.
[2]侯建发.浅谈模块化数据中心在大柳塔煤矿的应用[J].陕西煤炭,2019(02):83-86.
[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

电话:18702112873  
QQ:3008034352  
邮箱:3008034352@qq.com 
作者:陈沁雨

阅读人数:247 原创作者:安科瑞电气股份有限公司

阿仪网wap.app17.com
首页 留言 电话 Q Q