数据中心控制与自动化的演变

 

现代生活对数据的需求日益增长,永不满足。从网络购物到人工智能,从金融服务到游戏娱乐,我们无时无刻不依赖海量数字数据的即时访问。

数据中心作为支撑这一庞大需求的关键基础设施,发挥着基础而重要的作用。


什么是数据中心?

数据中心是指专门用于管理和存储我们日常数字服务的物理房间、建筑或大型设施,内置整个 IT 基础设施。

为确保我们全天候24小时无间断且稳定地访问数据,数据中心设施必须设计为连续运作、且实现最小停机时间

业界标准由Uptime Institute等组织制定,指导数据中心的设计、建设与维护。

Uptime Institute根据多个因素将数据中心划分为四个等级,概述如下:

第1级

  • 单一电源与冷却系统。
  • 无冗余设计。
  • 无容错能力。
  • 年最大停机时间为28.8小时。

 
第2级

  • 依然使用单一电源和冷却源,但增加了UPS模块、备用冷却器、水泵和发电机等备用保障装置。
  • 无容错能力。
  • 年最大停机时间为22小时。

 
第3级 

  • 多重电源和冷却系统。
  • N+1 冗余配置。
  • 具备部分容错能力。
  • 年最大停机时间为1.6小时。

 
第4级

  • 多重电源及冷却系统,配备完整的备用方案。
  • 冗余配置为N2或N2+1。
  • 具备完全容错能力。
  • 年最大停机时间仅0.4小时。


数据中心控制系统如何迈向工业自动化

随着数据中心从小规模服务器机房发展为大型设施,维持其稳定运行的基础设施也在不断演进。

早期的小型安装可能几乎没有气候控制或备用电源,但现在这种情况已彻底改变。

计算能力与设施规模的指数级增长,带来了对气候控制、电力优化及安全性的更高要求与更多复杂性。 因此,高等级数据中心的控制与自动化正从以楼宇管理系统为核心的方案,转向更为混合型/工业自动化架构

传统楼宇管理系统 (BMS) 或电力管理系统 (PMS) 系统不太可能完全支持更高等级数据中心运营所需的保证运行时间、必要的冗余架构和资产优化要求。

需要配备与DCIM(数据中心集成管理)平台集成的可靠控制器,以支持高系统可用性,这些控制器不仅能管理计算基础设施,还能控制气候调节、资产管理和安全等辅助设备。

这些控制器还能确保在发生故障时,向冗余或备用系统实现无缝切换。


PR electronics 设备在数据中心自动化中的作用

PR electronics 的设备可广泛应用于数据中心,确保关键监测点的过程数据准确且重复性高。

通常采用独立且多元化的冗余系统,避免系统性故障带来的长时间停机及经济损失风险。

因此,结合传统楼宇管理系统及相关管理和控制,成熟的工业控制与自动化组件可满足这种应用环境中对多样性和独立性的要求。
 

PR electronics 设备的典型应用包括:

空调气流监测

确保数据中心庞大 HVAC 系统的充足气流,对于保障 IT 设施高效稳定运行至关重要。服务器机房的环境温度必须严格维持在指定水平,气流也需精心调控和监测。这主要通过 BMS HVAC 系统,利用气流传感器实现。

为了增设必要的独立且多样化的冗余保障,可使用PR 4116 通用转换器 ,确保冷却系统不间断运行。

PR 4116 可配置为输出4-20 mA信号,代表气流数据传递至控制系统,并通过两个继电器输出独立的低气流警告或流量中断报警。
 

温度监测

数据中心内设有众多温度测量点。无论是环境空气温度,还是各机架及元件温度,都必须严密监控,确保运行效率,同时及时发现可能引起故障或停机的过热或超载隐患。

各温度测点均需保证测量的准确性和快速响应。

PR 5437 尤其适合用于机架温度监测。机架通常配备测量进气和排气温度的传感器,且两者温差目标小于20°C。

具备真正的双输入功能的PR 5437 能同时接收进气与排气传感器信号,并输出4–20 mA信号,反映两者的温差。这使温差信号能直接集成入控制系统,简化管理。

可编程传感器限值允许符合NE107标准的警告信号提前发送至控制系统,作为潜在故障的预警,确保维护工作及时启动。

辅助设备的监控与控制

备用及冗余电源模块系统与辅助设备,对于确保最大运行时间和抵御突发断电或设备故障至关重要。

电池储能系统(BESS)正被越来越多地用于储存可再生能源。大型数据中心通常将专用的BESS系统纳入其电源管理策略,常利用风能或太阳能为电池供能。PR electronics的设备在大型BESS系统中被广泛应用。您可通过此处链接阅读关于BESS的详细介绍

此外,为保持连续运行,还需使用如备用发电机和冷却泵等辅助设备。无论是撬装式还是集成式系统,PR electronics的设备均在这些场景中经受了严格验证。

PR 4179 可监测电源监控与均衡中的电压或电流,实现数据中心庞大电力需求的实时规控。


为未来数据中心打造可靠的信号调节解决方案

随着数据中心在满足日益增长的数据需求过程中不断进化,PR electronics始终以精准可靠的信号调节设备支持当前及未来的应用需求。 

欢迎联系我们,探讨我们的设备如何助力您的数据中心架构。
 

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