作為整個通信網絡的大腦,核心機房設備的重要性毋庸置疑,核心機房供電系統則是為大腦供血的心臟,即使是幾秒鐘的中斷都會給運營商和用戶帶來無法估量的嚴重損失。同時由于市場競爭日趨激烈,運營商利潤持續下降,能夠節省運營維護成本的智能管理系統也逐漸成為核心機房電源的主流趨勢。而近年來,隨著移動互聯網技術的快速發展,傳統通信行業與互聯網行業正加速融合,這一趨勢也進一步凸顯了可靠性、智能化對核心機房電源的重要性。
核心機房電源智能監控系統為運營商節省大量電費開支
九十年代末期,隨著通信行業快速發展,國內運營商大量建設核心機房。當時采用的電源系統效率普遍低于90%,考慮到整流模塊冗余造成的低負載率,其實際效率可能只有85%甚至更低。核心機房電源因其重要性,一般要求不能下電,其擴容割接也較為復雜,因此運營商通常不會輕易更換核心機房電源。據實際調查發現,國內很多地市級核心機房仍在使用這種十多年前的普效電源,不僅浪費大量能源,故障率也已進入高發時期,甚至因為部分廠家停產而出現無備件可換的情況。
進入21世紀以來,通信電源技術不斷發展,高效電源技術也日趨成熟。華為公司的效率超過96%的核心機房大電源系統,除了高效模塊本身效率提升而節省的能量,還具備整流模塊智能休眠功能,為運營商進一步減少了電費開支。一般整流模塊在40%~80%負載率時效率最高。整流模塊智能休眠功能,通過計算實際負載電流使部分模塊進入休眠狀態,從而提升剩余模塊的負載率,最終達到提升系統效率的目的。系統同時還會對整流模塊進行輪換休眠,同步老化,降低系統故障率,延長系統壽命。
采用華為高效大電源系統,結合整流模塊智能休眠功能,180KW系統每年可節電10萬度以上(相比90%效率電源),相對初期投入,只需數年即可收回投資。
檢測、預警相結合的智能監控系統進一步降低故障風險
傳統電源監控系統大多具備“三遙”功能,用戶可通過近端或遠端監控實現對系統參數的讀取、修改和調試。常規監控系統一般可對交流停電、模塊故障、空開故障、交流過欠壓、輸出過壓過流等異常現象進行告警,提醒用戶及時維護。但大多數廠家采用的監控系統都只能檢測總負載電流而無法檢測分路負載電流,對各路負載的實際大小缺乏有效監督。同時對電池的管理除均沖/浮充和簡單的容量測試外,對客戶比較關注的剩余容量、可備電時間、壽命提升等功能缺乏有效的技術手段。
華為大電源系統采用了檢測、預警相結合的方式就很好的解決了這一難題,同時該系統還創新性的引入了電池休眠的概念,進一步提升了核心機房電池壽命,減少掉電風險。相對于普通的總負載電流檢測,華為大電源系統增加了8路分路負載檢測功能,用戶可根據負載重要程度選擇總體檢測或單獨的分路檢測。這樣就可以對重要設備或重要系統進行實時監控,通過后臺網管記錄歷史數據并進行分析。
作為核心機房供電系統的最后一道保障,電池組的可靠性至關重要。僅2010年一年,國內就發生多起核心機房電池失效或備電時間不足導致的事故,為當地經濟發展帶來難以挽回的損失。同時因為部分核心機房的設計規劃中未采用雙路獨立市電、油機容量偏低等問題,一旦輸入電力系統故障,整個通信系統的安全將完全依賴于電池的可靠性和實際備電時間。因此,除常規電池管理功能外,華為公司的大電源系統還提供了電池容量預測功能。用戶不僅可以了解到電池組的剩余容量,在電池放電時還可以在監控系統上看到剩余備電時間,為提前進行干預提供了重要參考。電池的實際壽命受制造工藝、使用環境、循環次數、后續維護等多方面因素影響,難以進行有效計算。為得到電池實際容量,一般會采用專用儀器進行離線測試,但因為核心機房的重要性,實際維護人員并不會經常采用這種復雜方式進行電池測試。華為大電源系統利用每次電池放電(或電池定期測試)的實際數據,結合不同廠家電池特性曲線可以比較準確的預測電池實際容量,并根據當地電網情況和使用環境對預測值就行修正,最終得到較為可信的數值。
通過上述方式,系統會針對不同的預測容量給出建議,當容量較低時將會給出告警并提醒客戶及時更換電池。華為大電源系統不僅能預測電池容量,還具有可選用的電池智能休眠功能,能進一步有效提升電池實際使用壽命。電池組在使用過程中因自放電而損失自身能量,所以需要進行浮充來補充損失的能量。但傳統浮充模式提供的能量普遍超過電池組自身損耗的能量,長期浮充產生的多余能量將會消耗在電池內部,腐蝕柵板并最終降低電池壽命。而大多數核心機房電源因為供電較為穩定,恰恰正處于這種長期浮充的狀態。華為大電源系統可根據當地電網環境,自動設置休眠周期,在電池休眠時適當降低浮充電壓(不對電池充電)以達到延長電池使用壽命的目的。
可視化、可控制、可管理的華為電源網管系統
核心機房因其重要性,一般都會對包括電源系統在內的整個動力環境系統進行監控。同時因為一般電源廠家對通信設備的了解不足,動環監控系統往往只能獨立部署,并需要專人進行維護。華為大電源系統除了具備傳統的LCD液晶屏監控方式,還可以通過系統自帶的FE接口通過網線實現遠程監控。用戶只需要輸入電源系統IP地址,無需安裝任何軟件即可實現對電源系統的訪問和管理,這對于設備較少的中小型網絡來說無疑是最方便最節省的組網方式。而對于需要管理多個機房的大型網絡,用戶則可以選擇華為NetEco網管系統,該系統可利用華為主設備綠色通道實現帶內傳輸,無需增加額外投資即可實現對整網電源系統的遠程管理。值得一提的是,華為電源的網管系統還可以直接“集成”到無線或固網設備的網管系統中,實現一套系統、一組人員的統一管理模式,為運營商充分節省運維開支。
對網絡維護人員來說,如何有效管理備件是需要關注的重要問題,電源系統因為使用周期長,這個問題也更加突出。為解決這一問題,華為大電源系統引入了網絡設備中使用的電子標簽功能,為每個部件都提供了一個獨立的產品編碼,大到機柜、電池組,小到整流模塊、防雷單板都一一記錄在監控系統中。用戶只需要在后臺進入資產管理功能,就可以查看到任意一臺電源設備所包含的所有部件信息。通過電子標簽,用戶可以追查到任意一個損壞部件的來源,并查詢到該批次產品的使用情況,為消除安全隱患提供依據。
華為大電源網管系統還提供了強大的數據分析統計功能和簡單的操作維護界面。電網質量檢測功能能通過分析不同地區的電網質量,為電池休眠等功能提供數據支撐;同時還可以配合電子標簽功能,對同一批次、相同電網環境下的電池組和其他部件進行排查或篩選,結合歷史數據進一步提高電池容量預測準確度或對存在隱患部件統一更換。能效管理功能可以快速統計歷史負載信息、實時效率、用電量信息等,并形成報表輸出。可視化的網管界面,簡化了傳統網管的各種復雜操作,并針對各種告警給出詳細維護指導,即使是從未接觸過電源設備的維護人員,也只需簡單培訓即可上崗。
除了上述功能,模塊化的KPI數據、靈活的告警通知方式、分層用戶管理功能等也進一步使得可視化、可控制、可管理的華為電源網管系統更加符合用戶的實際需求。
結語
高效率、高可靠、智能化的通信電源系統正在成為未來的發展主流。對核心機房而言,高效整流模塊結合智能化的監控系統,不僅能為運營商節省大量電費開支,同時也節省了大量的維護成本,提升了整體盈利水平。未來,核心機房電源系統的智能化趨勢必然會進一步加強,與ICT技術的結合也必然會日趨緊密。華為憑借在通信行業內的技術領先優勢,將更多的新技術、新理念應用到新一代的華為核心機房電源中,致力于為用戶提供更可靠、更節能、更智能的核心機房供電解決方案,為整個行業的發展做出貢獻。