艾默生数据中心机房整体解决方案介绍201412

艾默生数据中心机房整体解决方案2012年公司全球概况销售额达244亿美元多样化全球制造及技术企业全球员工约13.5万名总部位于美国圣路易斯市NYSE:EMR•生产及/或销售遍及150多个国家•全球拥有235家生产设施•名列2012年《财富》全美500强企业第120位•成立于1890年交流和直流电源系统传导解决方案嵌入式计算及电源户外柜解决方案艾默生网络能源核心产品及主要品牌精密制冷系统基础设施管理及监控服务器机架及一体化机柜配电与切换开关数据中心、通信网络、医疗及工业设施的备用电源及监控系统。暖通空调工程（HVAC）及系统制冷解决方案，保护关键性应用丝毫不受温度升高的影响。存取及控制应用管理软件，全天候监控并执行最优化关键基础设施。配电与切换开关产品，用于现场可替换电源的管理，确保业务的连续性。服务在50多个国家设立全天候本地化服务及支持，提供最佳的设计及部署等服务。工业电源保护网络可靠性的无线电频率及微波同轴产品。为电子设备及大范围工业应用的嵌入式模块及叶片提供交流-直流和直流-直流的电源供应及充电器。户外一体机柜及机房，用以保护及交换与用户密切相关的声音及影像等电子数据资料。室内IT应用的标准定制的服务器机架、机柜解决方案。为工业环境提供UPS系统，电池充电器，变频器，整流器等产品。艾默生网络能源(大中华)市场业绩发展电信解决方案25%数据中心解决方案35%IT解决方案10%工业解决方案5%基础设施管理解决方案3%新能源解决方案8%服务14%注:不含艾默生CT及艾默生嵌入式电源销售2012财年订单销售额(67亿人民币)4650556065677201020304050607080FY07FY08FY09FY10FY11FY12FY13E亿人民币PS13%OSP6%PSMS6%UPS-DPG4%UPS-POWER17%Cooling21%RackSolution1%PDU3%PSC2%EP2%Avocent3%WindPower4%Solar4%Service14%Emerson,25.10%S友商,17.80%A友商,16.60%D友商,7.80%K友商,6.40%其他,26.30%Emerson,31.30%C友商,9.50%S友商,9.20%Hiross,5.90%SU友商,5.70%AL友商,3.70%SC友商,3.20%其他,31.50%2011年UPS市场份额2011年空调市场份额数据来源：ICTresearch2012,3艾默生的优势今天的数据中心1970～1999主要的大型计算机供应商是IBM。其他的包括Unisys,Bull,Wang。2000～今天大型机、小型机逐渐被标准机架式服务器替代。新一代数据中心示意图•网络平台•信息处理•信息交换•信息传输•信息存储•能源平台•提供可靠能源•提供纯净能源•提供安全运行环境支撑新一代数据中心规划•供电系统规划»市电供电系统»备用发电机系统»低压配电系统»电缆及电缆路由»列头柜配电系统–散热系统规划–服务器机柜–机房空调容量–室外机布置–局部高密度–管理系统规划–安全管理–运营管理负荷密度级别每机柜3KVA（2.7KW）每机柜4KVA（3.6KW）每机柜5KVA（4.5KW）每机柜6KVA（5.4KW）部分区域10~12KVA（9~10.8KW）/机柜容量增加，负荷密度增加的在线扩容新一代IT动力平台的挑战Ⅰ－供电可靠性1.供电结构直接决定供电系统的可靠性2.动力平台扩容陷阱99.0000%99.2000%99.4000%99.6000%99.8000%100.0000%系统1总可用度系统2总可用度系统1总可用度99.9999%99.9999%99.9990%99.9900%99.9999%系统2总可用度99.9999%99.9900%99.9000%99.9000%99.0000%设计阶段开通调试运行扩容更新改造扩容场地不足扩容过程、扩容后系统不可靠，事故频发3.供电系统的灵活性面临前所未有的考验4.传统配电系统的“边缘地位”导致实际使用中50％以上的故障无法预料，无法监测，难于及时处理。5.电池系统，人为故障……新一代IT动力平台的挑战Ⅱ－高热密度发热200028,2UServers2kwHeatLoad200642,1UServers6kwHeatLoad20106BladeCenters24kwHeatLoad2014?机架内的服务器密度呈现加速集中的趋势，单个机架的热密度也越来越高•2007,美国,能效成为数据中心管理者关注问题Source:DataCenterUsers’GroupSurveys热量/电能春季最关心的秋季最关心的硬件服务培训监控安全性合理性软件其他技术改变热密度电源能效可用性空间限制技术改变监控系统安全性可用性空间数据中心数据新一代IT动力平台的挑战Ⅲ－节能降耗数据中心机房概述数据中心机房：为满足计算机/服务器/存储器等设备安全、可靠、稳定的运行所必须的环境而实施的工程。包括不限于：环境指标：温度、相对湿度、温度变化率、噪音、静电电位、照度、交直流工作电阻等。􀁺机房工程包括的系统有：供配电系统（包括UPS）、机房空调系统、消防系统、建筑装饰、综合布线系统、机房监控系统、KVM系统等。根据国家标准（电子计算机机房设计规范GB50174-93）及实际情况，主机房区按国家A级机房标准设计具体参数如下：•尘埃：主机房区在静态条件下，粒度≥0.5μm，个数＜18000/dm3；•噪音：主操作员位置＜65dB；•静电电位＜1KV；•照度：主机房＞500Lx；其它房间≥200Lx；应急照明≥5Lx；•交、直流工作地≤1Ω，零地电位差≤1V。网络能源全方位产品艾默生:动力机房一体化整体解决方案已建成动力一体化解决方案样板点艾默生IT系统柔性支撑方案-供电保护-散热-集中监控构建柔性设备保护平台!供电系统发电机•30KVA～3000KVA•通常与大楼发电机组共用•重点数据中心，需要专门配置柴油发电机供电系统ATS•实现市电－市电，市电与发电机之间可靠切换供电系统低压配电•采用全球最可靠的ABB开关•配置LCD实现智能显示与监控•重要开关状态监控•根据机房供电条件具体设计供电系统UPS与电池•UPS容量按照机架数量估计•电信集团规定每个机架的容量小于4KVA•计算例子：假设需要安装200个机架，则最大容量为800KVA。又假定只有部分机架容量达到4kva；所有机柜中，预计平均70%的利用率，则容量为560KVA•上个例子中，实际最大容量约560KVA，选择UPS容量＝最大工作容量/UPS冗余系数0.7＝800KVA•UPS冗余供电方案–根据TIA942标准，UPS的冗余方案分为：»无冗余»N+1冗余»2N冗余»2(N+1)冗余UPS供电方案类型与演进分散供电，单机方案•UPS解决方案中最简单的一种•每一分散地点交流供电系统容量多为6KVA以下•各点交流负载独立地由一台UPS提供动力保护•市电通常就近采用插座输入分组供电，热备份冗余方案•按照不同业务，分别采用多组UPS分别给负载供电•同类业务的负载集中由一组UPS进行供电•每一组UPS由一台主机和一台从机组成，从机串接在主机旁路中。集中供电，模块并联供电方案•全部交流负载集中供电，由1台模块化并联UPS供电•模块化UPS包括：机架、可并联功率模块、可并联电池模块、充电模块等集中供电，N+1并机冗余方案•全部交流负载集中供电，由各台UPS平均分担•各台UPS的旁路和输出分别并接在一起•主路可以采用不同的输入交流电单机及并机存在共同的问题……UPS单机和并机系统都存在输出单点故障必要性－79%的故障来源于UPS至负载的配电线路故障根据美国IDC公司的统计资料：在UPS输出供电系统的故障中,各种故障出现的几率：☆79%来源于UPS输出与负载之间的供电线路上的故障（保险“烧毁”，断路器“跳闸”，负载“短路”，由施工/老鼠咬所造成的“开路”故障等）☆11%来源于UPS和电池组☆其它故障占10%充分性－服务器等关键负载都采用双路电源服务器的电源冗余:配备双份或多份支持热插拔的电源。正常工作时，各台电源各输出一部分功率，从而使每台电源都处于轻松的负荷状态，这样有利于电源稳定工作。若其中一台发生故障，则另外几台就会在没有任何影响的情况下接替服务器的工作，并通过灯光或声音告警。用户可以在不关闭系统的前提下更换损坏的电源，所以采用热插拔冗余电源可以避免系统因电源损坏而产生的停机现象。双总线交流供电解决方案（示意图）推荐的供电方案2N冗余推荐的供电方案2(N+1)冗余艾默生UPS系列－全球最全UPS家族10单机容量，KVA2060802006、10KVAiTrustUH11iTrustUH11户外型iTrustUH31iTrust2G/UP111、2、3KVA3、6、9、12、15、18KVA10、15、20KVAiTrustUL33NXe/f/aiTrustIndustryHipulse(U)30、40、60、80KVA20、30、40、60KVA10、15、20、30、40、60、80、100、120、140、160、200KVA80、120、160、200、300、400、500、600、800KVA800单进单出UPS三进单出UPS三进三出UPS11、2、3iTrustUS11１．业界领先的DSP全数字控制，确保电力变换过程的稳定和高效，实现整机提供的高可靠性第一代：分立元件＋集成电路第三代：DSP数字信号处理器第二代：CPU(单片机)•快于传统单片机10-20倍，事件处理及时、准确•集成度提高，简化了电路•抗干扰能力增强•直接产生脉宽调制波，特别适用于高频控制领域•避免了模拟控制器固有的硬件参数漂移等缺陷，保证了产品的一致性艾默生UPS产品技术优势２．专业的输入整体防雷解决方案，大幅度增强UPS系统的电网适应性，确保系统的长期运行可靠•全系列产品的防雷功能都经过实测检验•防雷装置严格按照IEC标准设计内置标配D级防雷装置1.2/50μs+8/20μs6KV/3KA可选C级防雷箱8/20μs20KAtI(%)901001050T1peakT2T2整流单元ABCNIRgRgC级D级至监控报警耦合小电感气体放电管安圣公司经过大量研究、实验形成一套科学方案，于97年率先在国内全面使用即使防雷器失效，也能安全保护艾默生UPS产品技术优势３．绿色电源技术；－－输入采用PFC技术的IGBT整流器，带来UPS输入特性的飞跃，避免了UPS对电网的负载，并有效降低客户的系统成本．•理想的输入功率因数（无需任何配件）输入功率因数≥0.99；•有效电网污染，减少电缆发热，延长开关寿命，降低油机配比艾默生UPS产品技术优势输入U/I波形－－整机电磁兼容性达到欧洲EN62040-ClassB的标准．•可用于医疗，精密仪表，高级办公环境等４．全方位的智能化电池管理方案，确保电池组的高效利用和长期寿命，保护客户投资–基于电池充放电特性曲线的智能管理–均浮冲自动转换–电池自动检测–可设置电池定期自动维护–精确后备时间预测–剩余容量预测–温度补偿艾默生UPS产品技术优势－电池管理的重要性和必要性；•据统计，UPS系统故障的约70%来自电池的失效或故障•电池的非线性化学特性需要专业的技术对其进行管理艾默生智能化电池管理的具体技术措施５．全方位的网络监控方案的提供，帮助客户实现无人职守1，标准产品：•后台中英文监控软件－SiteMonitor•远程浏览和监控－SNMP网络适配卡•接入楼宇自动监控系统－MODBUS适配卡•提供短消息告警等服务－无线MODEM•提供机房环境量的监控和故障告警－机房信号适配器2，定制产品：•UPS信号适配器（外置SNMP卡）SiteMonitorSNMP卡MODBUS卡机房信号适配器无线调制解调器可通过协议转换监控不同品牌的UPS！艾默生UPS产品技术优势•容量:1/2/3KVA•特点:•机架式/塔式兼容•全数字控制，可靠性高•体积小，重量轻，易维护•抗扰性好(120-280V)，电磁兼容classB•电池模块可扩