中国联通通信机房环境温度管理节能技术要求

1中国联通通信机房环境温度管理节能技术要求（试行）中国联合网络通信有限公司2011年4月2目录1概述................................................32标准与方法...........................................42.1机房环境温度标准................................42.2机房环境温度的测量..............................42.3机房用电量采集方法..............................53温度管理节能实施.....................................63.1机房调查..........................................63.2机房选取..........................................63.3实施要求..........................................64效果评估.............................................84.1效果评估方法......................................84.2不同机房能耗的横向评估............................84.3同一机房能耗的纵向评估...........................831概述根据集团总部统一安排，2010年在浙江、河南、黑龙江三省分公司部分机房进行了机房环境温度管理节能实验。根据实验结果分析：在保障机房通信设备安全运行的条件下，通过提升机房的环境温度，并对机房温度进行有效管理，能显著减少机房空调的运行时间，节约电能消耗，达到提高机房用电效率、合理控制PUE值的目的。根据空调工作原理分析，当外界环境温度高、机房通信负荷大时，空调制冷功耗较大，机房的围护结构无法进行散热或散热的比例较低，此时采用提升机房环境温度的措施后，具有明显的节能效果,通过提升机房的环境温度，可以减少机房围护结构的热负荷。围护结构的热交换负荷与机房内、外环境温度的温差成正比：当外界环境温度高于机房内温度时，外界通过围护结构向机房提供空调冷负荷；当外界环境温度低于机房内环境温度时，机房通过围护结构向外界环境散热。通过采取机房环境温度管理措施，适当提高机房内环境温度，在高温季节减少围护结构形成的冷负荷，提高空调机制冷效率，在低温季节则通过围护结构增加了机房向室外的散热，达到了节能的效果。42标准与方法2.1机房环境温度标准根据维护规程，不同类别机房的环境温度、湿度标准为：2.2机房环境温度的测量机房环境温度的测量应在设定空调温度稳定运行1小时后进行。在机房内设置室内温度传感器，室内温度检测按25m2设置一个温度传感器考虑，对所有温度测量值进行加权平均，以此确定机房环境温度，温度传感器必须接入动环监控系统。机房环境温度的检测应选择在距离地面2米、距离设备0.4米处进行，并避开空调的通风口，测量精度为0.5℃。室外至少安装2支温度传感器，安装在背阴、避雨、无风处，能真实反映室外的环境温度。应特别关注可能高温处，对可能局部高温点需要进行检测；机房室内出现高温告警时，应采取必要措施消除过温告警。环境分类主要局站类型温度湿度一类环境DC1、DC2长途交换机、骨干高级/省内低级信令转接点、骨干/省内智能网SCP、一二级干线传输枢纽、骨干/省内骨干数据设备的通信机房、IMDS、IDC设备机房及其他重要核心机房10～26℃40～70%二类环境汇接局、关口局、本地智能网SCP、本地传输网骨干节点、本地数据骨干节点（含城域网核心层设备）、IDC机房、拨号服务器的通信机房，5万门以上市话通信机房及测量室，服务重要用户（要害部门）的交换设备、传输设备、数据通信设备机房，无线市话核心网络设备机房，长途干线上下话路站机房10～28℃20～80%三类环境5万门以下市话通信机房，城域网汇聚层数据机房及所属的动力机房，长途传输中继站，移动通信基站10～30℃20～85%动力机房环境油机室5～40℃20～80%电力室10～30℃20～80%电池室5～30℃20～80%备注：1.同一机房内安装的不同等级设备，按照高环境分类标准要求。2.边缘接入机房或其他机房的环境要求，各省级分公司可根据实际情况确定。52.3机房用电量采集方法机房用电量的采集主要包括：通信主设备用电量、空调用电量和照明用电量。在条件允许的机房，应采用智能用电量采集设备进行用电量采集。2.3.1通信设备用电量的采集通信设备用电量监测包括交流用电量监测和直流用电量监测两类。对于一套开关电源（或UPS）只对某一特定机房供电的，可在开关电源（或UPS）输入端加装交流用电量采集设备，同时估算系统内蓄电池组的电能损耗，计算用电量采集设备和蓄电池组损耗之差，作为该开关电源（或UPS）所供通信设备的用电量。对于由一套开关电源（或UPS）部分供电的机房，应在该机房相关的列头柜加装交、直流用电量采集设备进行监测，将所有用电量采集设备监测数据之和作为该套开关电源(或UPS)所供部分通信设备的用电量。2.3.2空调用电量的采集对于一个配电柜只对某一个特定机房空调供电的，可在该配电柜输入端加装用电量采集设备，监测该配电柜所有空调设备的总用电量。对于一个配电柜为多个机房空调供电的，应在配电柜各输出分路加装用电量采集设备，监测不同机房空调的用电量。2.3.3照明设备用电量的采集对于一个配电柜只对某一个特定机房照明供电的，可在该配电柜输入端加装用电量采集设备，监测该配电柜的总用电量。对于一个配电柜为多个机房照明供电的，应在配电柜各输出分路加装用电量采集设备，监测不同机房照明的用电量。63温度管理节能实施3.1机房调查3.1.1机房内设备的调查进行机房温度管理必须保证设备的安全运行，实施前应对机房内通信设备所要求的工作环境温度进行详细的调查，特别是早期的交换机、服务器，如HJD04交换机、S1204交换机。对于要求机房环境温度较低的设备，应在保证其正常运行的基础上适当提高机房环境温度。3.1.2机房内环境温度的调查对机房内目前空调的设定温度、不同点的环境温度进行测量调查，确定局部过温点。便于在实施时，对于温度过高的区域应采取措施改善气流组织，降低温度；总结空调设定温度和机房环境温度的关系，作为实施机房环境温度管理时，设定空调温度的依据。3.2机房选取1）所选取的机房应具有动环监控系统或空调自适应控制系统，确保准确掌握机房内环境温度变化，及时发现高温告警。2）采用人工调整空调设定参数时，应对机房内、外的环境温度进行监控，便于维护人员根据室外环境温度的情况，进行空调温度的设定。3）对于存在局部温度过高的机房，应进行气流组织进行改造，使机房气流组织合理，均衡机房环境温度。3.3实施要求3.3.1用电量采集要求用电量采集设备主要包括底端的各类电流互感器(或电流传感器)以及电量采集仪表，在进行用电量监控项目实施时应遵循如下的规范：1)原有配电柜的电流互感器(或电流传感器)能满足监测需求的，可采用原有的电流互感器(或电流传感器)接入新增电量采集仪表；原有电流互感器(或电流传感器)7无法满足监控需求的，应新增电流互感器(或电流传感器)，新增的电流互感器(或电流传感器)量程应兼顾后期扩容的需求，满足现场电缆及铜排等安装方式。2)电量采集仪表应具有液晶显示，可现场查询及设置参数；具有RS485/422接口，所有交、直流电量采集仪表应能串在一条总线上；具有历史数据和历史告警的存贮、查询功能，历史数据及各类设定的参数在掉电后可完整保存；直流电力采集仪表必须使用通信用直流基础电源。3)用电量采集设备的精度应达到1%。4)在安装用电量采集设备过程中，应制定严格的施工规范，确保人身和各类在网设备的安全。3.3.2机房环境温度管理方法机房环境温度管理可通过动环监控系统或空调自适应管理系统进行自动控制的方法实现，当不具备实施自动控制的条件时，可采用人工调整空调设定温度，实现对机房环境温度的管理。1）对于空调数量较少的机房，可通过动环监控系统实现对机房环境温度的管理。应按要求将机房内、外的温度传感器接入动环监控系统，监控系统应根据室内温度情况自动实现一台或全部空调的温度调整及开关机控制。2）对于空调数量较多的机房，可通过空调自适应管理控制系统实现对机房环境温度的管理。采用空调自适应系统自动控制，将不同区域的温度传感器接入空调自适应控制系统，由控制系统根据不同区域温度传感器的温度，自动调整相关空调的设定温度、控制空调开关，形成一套负反馈的闭环管理系统。3）采用人工调整空调设定参数对机房温度进行管理，需要对不同机房、不同季节、不同室外环境温度条件下的机房室内环境温度进行监测、数据的统计和分析，总结内在的规律，进行机房空调设定温度的调整，实现人工控制机房环境温度。4）机房环境温度管理必须以设备的安全运行为前提，如果出现高温告警，应立刻查明告警原因，采取降低机房温度、气流组织优化等措施，消除安全隐患。5）实施机房环境温度管理应本着由点到面、由简到繁、逐步推广的原则，总结经验，不断改进、完善机房温度管理。86）对于无法实施提升机房温度的机房，应查找原因，必要时进行机房气流组织的优化。7）对于能效比低、运行不稳定的愈龄空调，分公司应有组织、有计划地进行更换，降低通信机房空调的用电量。4效果评估4.1效果评估方法机房节电效果的评估可以从横向和纵向两个方面进行。进行节电效果评估时，需要对“实施机房环境温度管理”期间和“未实施机房环境温度管理”期间的用电量进行监测，计算出两个阶段的用电量。两个阶段用电量的划分可按如下方法：每月13~17日连续5天作为“未实施机房环境温度管理”的时间，将这5天的空调按未实施机房环境温度管理前进行温度设置；该月的其它时间作为“实施机房环境温度管理”的时间，根据不同类别机房，适当提高空调设定温度。4.2不同机房能耗的横向评估机房能耗的横向评估采用电源使用效率PUE（Powerusageeffectiveness）的方法，其计算公式如下：对不同机房的PUE进行比较，当PUE越接近1时，机房的能耗使用效率越高，PUE值是考核机房能耗使用效率的最终指标。对“实施机房环境温度管理”后的用电量进行统计，可得到该机房提升环境温度后的PUE值，将不同机房“实施机房环境温度管理”后的PUE进行比较，可以提示PUE的合理区间，对PUE较大的机房提出进一步优化的建议。4.3同一机房能耗的纵向评估4.3.1PUE值的比较统计机房“实施机房环境温度管理”和“未实施机房环境温度管理”两个阶段通9信设备、空调设备和照明设备的用电量，分别计算两个阶段的PUE，可以直观的比较实施前后PUE的变化。4.3.2用电量的比较统计“实施机房环境温度管理”和“未实施机房环境温度管理”两个阶段通信设备、空调设备和照明设备的用电量，分别计算两个阶段的平均用电量，将平均用电量乘以每个月的时间，得到该机房两种不同环境温度下本月的总用电量，总用电量之差可直观表示出一个月的节电量。用P1av表示“实施机房环境温度管理”期间每小时的平均用电量，其公式为：“P1通信设备用电量”、“P1空调用电量”和“P1照明用电量”表示“实施机房环境温度管理”期间相关设备的用电量。P2av表示“未实施机房环境温度管理”期间每小时的平均用电量，其公式为：“P2通信设备用电量”、“P2空调用电量”和“P2照明用电量”表示“未实施机房环境温度管理”期间相关设备的用电量。则：Pav=P2av-P1av表示两个阶段平均用电量的差值，该差值乘以本月总的时间，就是实施机房环境温度管理后本月的节电量。