王 佳

（川慶鉆探長慶鉆井總公司 信息中心，西安 710018）

0 引言

信息機房是企業(yè)信息化工作的核心與樞紐，服務(wù)器、交換機各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都存放于此，是數(shù)據(jù)交換的中心，承擔著網(wǎng)絡(luò)交互、數(shù)據(jù)傳輸、集中存儲等重要職能。［1］受條件和成本的限制，中小型信息機房供配電系統(tǒng)僅由單路市電及UPS（Uninterruptible Power Supply，不間斷供電電源）系統(tǒng)組成，沒有接入雙路電源或配備柴油發(fā)電機。遇到市電停電的情況，UPS系統(tǒng)無法為所有設(shè)備提供持久供電，當UPS電量不足時將會自動關(guān)機導(dǎo)致所有設(shè)備斷電，造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓和全部業(yè)務(wù)系統(tǒng)中斷的嚴重后果，不僅會影響企業(yè)的生產(chǎn)辦公，還會帶來巨大的經(jīng)濟損失。PDU電源控制技術(shù)可根據(jù)市電的通斷自動控制機柜的PDU插座電源，通過斷開部分負載來延長UPS的可持續(xù)供電時間，使其優(yōu)先保障機房的核心設(shè)備不間斷運行，以減小停電的影響范圍，使得機房應(yīng)對停電更加智能、高效。

1 信息機房配電系統(tǒng)原理

信息機房供配電系統(tǒng)主要由市電配電柜、UPS系統(tǒng)和柴油發(fā)電機等組成。高可靠性機房供配電系統(tǒng)一般引入兩路市電電源，當一路供電發(fā)生故障時，能夠自動轉(zhuǎn)換到另一路供電，并采用柴油發(fā)電機組作為備用應(yīng)急電源，UPS系統(tǒng)為設(shè)備持續(xù)供電直到發(fā)電機啟動，可避免設(shè)備運行中斷，達到連續(xù)、平穩(wěn)的供電保障。中小型信息機房受條件限制，只有單路市電電源及UPS系統(tǒng)，且沒有備用應(yīng)急發(fā)電機。當市電輸入正常時，UPS系統(tǒng)將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用，并為UPS主機連接的蓄電池充電；當市電停電時，UPS系統(tǒng)立即將蓄電池的電能通過逆變轉(zhuǎn)換，繼續(xù)向負載提供平穩(wěn)供電。但是UPS系統(tǒng)為所有設(shè)備持續(xù)供電的時間有限，若市電停電時間過長，UPS系統(tǒng)將會由于蓄電池電量不足而自動關(guān)機，從而導(dǎo)致機房內(nèi)所有設(shè)備斷電。

2 PDU電源自動控制技術(shù)研究

2.1 機房設(shè)備分級管理

UPS系統(tǒng)的可持續(xù)供電時間與蓄電池的容量大小及負載功率大小等因素有關(guān)。中小型信息機房擁有的信息化設(shè)備從幾十臺至幾百臺，日常管理中，可將機房設(shè)備根據(jù)重要程度分為三個等級。

圖1 中小型信息機房供配電系統(tǒng)圖

一級為不可間斷的重要設(shè)備，主要包括核心網(wǎng)絡(luò)交換機、核心路由器、匯聚交換機及關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)器。對于核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等重要負載而言，只要出現(xiàn)瞬間的供電中斷都可能導(dǎo)致設(shè)備故障造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，幾個小時至十幾個小時的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時間造成的損失不可估量。因此在市電停電情況下，需由UPS提供持續(xù)不間斷供電，保證主干網(wǎng)絡(luò)暢通和關(guān)鍵生產(chǎn)業(yè)務(wù)不受市電停電影響。［2］

二級為次要設(shè)備，主要包括部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器，市電停電后，需由管理員及時保存數(shù)據(jù)并正常關(guān)機，目的是為了防止服務(wù)器硬件及應(yīng)用系統(tǒng)受到突然斷電的損害。

三級為一般設(shè)備，包含停電后可以關(guān)閉不用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及服務(wù)器，例如視頻會議系統(tǒng)、備份服務(wù)器、KVM系統(tǒng)等。

在市電停電情況下，手動或遠程關(guān)閉重要級別低的設(shè)備，大大減小了UPS負載，且延長了UPS為核心設(shè)備持續(xù)供電的時間，保障了停電區(qū)域之外的其他用戶可以正常上網(wǎng)、辦公，只有部分閑置業(yè)務(wù)系統(tǒng)暫時無法訪問，減小了停電的影響范圍。

2.2 PDU電源自動控制技術(shù)

由于UPS的負載設(shè)備都是接在機柜內(nèi)的PDU（Power Distribution Unit，電源分配單元）插座上，因此，將同一機柜相同等級的設(shè)備電源線分配在對應(yīng)等級的PDU插座上。PDU電源自動控制技術(shù)是基于PDU插座設(shè)計的一個開關(guān)控制模塊，采用市電作為控制信號源，將其接入PDU插座的兩端，根據(jù)市電的通斷自動控制PDU插座的電源，從而達到控制UPS負載設(shè)備電源通斷的目的，如圖2所示。該模塊具有延時功能，可根據(jù)需要手動設(shè)置一定的時長，使得設(shè)備在市電停電后仍由UPS提供幾分鐘的平穩(wěn)供電，可供用戶保存數(shù)據(jù)且能保護設(shè)備不受市電閃斷影響。

圖2 PDU電源自動控制技術(shù)示意圖

一級重要設(shè)備無須接入PDU電源控制模塊，直接通過PDU插座與信息機房的UPS系統(tǒng)連接，市電停電時由UPS持續(xù)為其提供不間斷電源。

二級次要設(shè)備的PDU插座與UPS系統(tǒng)之間接入PDU電源控制模塊，可根據(jù)需要手動設(shè)定延時的時長。當市電停電時長＜設(shè)定延時時長，例如閃斷的情況，由UPS提供持續(xù)穩(wěn)定的電壓保護設(shè)備不受影響；當市電停電時長≥設(shè)定延時時長，自動切斷該類設(shè)備的PDU插座電源，減小UPS負載。

三級一般設(shè)備PDU插座與UPS系統(tǒng)之間接入PDU電源控制模塊，通過市電的通斷來控制模塊從而達到控制PDU插座上的設(shè)備電源的目的，起到智能控制UPS負載大小的作用。

市電停電后，該技術(shù)可自動斷開重要等級較低的設(shè)備所在的PDU插座電源，不需要人工逐個關(guān)閉。市電恢復(fù)后，可自動為二級三級設(shè)備的PDU插座恢復(fù)UPS穩(wěn)壓供電。既實現(xiàn)了智能化管理，又節(jié)約了人力和時間，提高了工作效率，為保障核心設(shè)備的持續(xù)運行爭取了時間。

3 結(jié)語

停電對機房造成的影響主要是由于供電系統(tǒng)不能滿足要求所致，要從根本上解決，需要改造機房線路或者增加備用發(fā)電機，成本高、難度大?？紤]實際情況，在不改變原有電路的條件下，通過制定分級管理方案，并研究了一種PDU電源自動控制技術(shù)，自動控制UPS負載大小，提升了信息機房保障核心設(shè)備不間斷運行的能力，達到了智能、高效的管理目的，為企業(yè)的生產(chǎn)平穩(wěn)提供了有力保障。

主要參考文獻

［1］許金光.淺談電力企業(yè)信息機房建設(shè)［J］.企業(yè)研究，2013（4）：54.

［2］翟玉杰.如何提高網(wǎng)絡(luò)重要負載供電可靠性［J］.通信世界，2007（22）：15－16.