IDC机房用UPS冗余供电系统的配置和设计

供电系统(力博特的UPS电源产品)

图1经济型的双总线输入,双总线输出UPS冗余供电系统

表2互联网的“带宽”增值服务价格比较表网络速率/bit/s≤64k64～128k128～256k256～384k384～512k512～768k768～1024k1024k～2M
网络的相对使用费用11.31.82.43.34.56.17
网络速率/bit/s2M～4M4M～8M8M～10M10M～20M20M～34M34M～100M100M～200M
网络的相对使用费用91619305090150

13“双总线输出”型的UPS冗余输出配电系统

为了消除可能出现在UPS并机系统输出端与用户端之间的“单点瓶颈”故障隐患，有必要配置UPS的双总线输出配电系统。其基本配置是由“N＋1”型UPS冗余供电系统(优选“1＋1”或“2＋1”型并机供电方案)＋输出配电柜＋负载自动切换开关(LTS)所组成的UPS输出供电系统。对于某些要求极高的的场所，还应配置由负载同步控制器（LBS）＋两套“N＋1”型UPS冗余供电系统所组成的具有极高“容错”功能的供电系统。鉴于目前在IDC机房中所用的服务器和磁盘阵列机等产品中有（30～50）％为采用“双电源输入供电”体制的产品，对于这些设备，可以直接将分别来自两套“N＋1”型并机系统的电源连接到这种“双电源输入设备”的两个输入端上。对于采用“单电源输入供电”方式的关键负载，则是将分别来自两套“N＋1”型并机系统的电源首先连接到“负载自动切换开关”(常见的是STS型的静态开关和SS型的快速切换开关)的两个输入端上，然后再将用户的关键设备连接到“负载自动切换开关”的输出端上。两种典型的双总线输入，双总线输出UPS冗余供电系统示于图1和图2中。

2选配具有高抗干扰性和优良EMC特性的

UPS冗余供电系统

采用该供电系统是为信息网络获得100％的高“可利用率”(IDC和MDC机房中的信息网络设备的“数据吞吐量”和“数据传输速率”均能达到这些设备的标称工作值)而创造优良的电源运行环境。大量的运行实践表明，UPS产品本身的电磁兼容(EMC)特性是否优良，UPS供电系统中可能出现的各种“干扰”能否被尽可能地减少，是决定互联网设备的“误码率”是否被降低和网络的“实际数据传输速率”是否能被提高的重要原因之一。如果上述问题处理不当，会造成本来可以高速运行的互联网络总是处于低速，小数据吞吐量的“降额使用”状态(它意味着互联网的实际“可利用率”极低)，从而造成信息资源的巨大浪费。为说明这个问题，请见表2。

从表2可知,如果因供电系统的抗干扰性能不好,从而迫使互联网设备进入低速的“降额使用”状态的话，它不仅会使得大量的网络用户因“工作效率”下降而带来巨大的“隐形经济损失”。而且，还会导致“电信和网络运营商”的利润大幅度下降。

可举例说明电源“干扰”对互联网的“误码率”和“数据传送速度”可能带来的影响。例如，某用户因过

CIRRUSLOGIC设计中心在深圳成立

CirrusLogic公司（纳斯达克上市代号：CRUS）在深圳成立了一个新的电子设计及应用中心，扩大了其在音频/视频系统、个人录像机，特别是中国迅速增长的DVD市场等数字娱乐电子领域的全球领导地位。

该设计中心将为CirrusLogic在中国的大量消费电子客户提供支持，加强对该地区某些关键时频客户的支持，并将Cirrus业务扩大到全球增长最快的中国电子市场。

份地考虑价格问题而选用某种型号的UPS。在其局域网的运行过程中，偶然发现，如果将UPS的逆变器关机,让UPS进入由市电经交流旁路通道供电的状态时，则局域网的“数据包的传送速率”反而比用UPS逆变器供电时的“数据包传送率”还高的“反常”现象。造成这种“反常”现象的原因是，在这种UPS的输出中存在有严重的“调制干扰”的缘故。因此，在当今的互联网时代，考察一台UPS质量的高低时，不能只局限于它是否能确保不间断地向用户提供逆变器电源。这是因为，即使我们在选用这种型号的UPS产品时，表面上看起来，无论是UPS本身，还是互联网设备似乎都在“正常地”运行着，它们并没有造成互联网出现任何“停机”故障，然而，由于此时的互联网设备是处于“低数据传送速率”和“小数据吞吐量”的“低效运行”状态，也就是说，在此条件下，不能充分发挥互联网设备的技术潜力，其恶果是造成互联网的实际“可利用率”的急剧下降。

3选配同IDC的集中监控系统“兼容性”

好的UPS冗余供电系统

为了满足信息网络对IDC和MDC机房实现无人或少人值守管理和远程集中监控的需求，从而提高对UPS供电系统的“可管理性”，对互联网数据中心来说，除本身应配置对它的所有IT设备进行实时监控的网络管理系统之外，还应建立一套对“非IT设备”的集中监控体系，以便对诸如空调机、配电柜、电池组、发电机组、漏水警报、安全系统和消防系统等设备的运行情况进行实时的监控和分析。为此，要求所选用的UPS冗余供电系统应配置有如下通信接口：

1）在UPS上配置RS232/RS485接口，Modem或SNMP适配器；

2）用于显示UPS的工作状态/报警信息的“继电器干接点”型的输出通信接口；

3）“用户自定义”输入信号(门禁、烟雾、温度、湿度等报警信号)的“继电器干接点”型的输入通信接口；

4）对各种“非IT设备”配置必要的数据采集器；

5）配置相应的集中监控和管理软件包或通信协议。

利用上述的输入/输出通信接口和相应的电源管理软件或用户现有的网管集中监控系统,就可以组成所谓的智能化IDC和MDC机房的集中监控系统。在这样的网管系统中，可实现的主要调控功能有：

1）调阅在UPS的LED/LCD显示屏上所能观察到的UPS的实时运行参数(例如：输入/输出电压、电流、频率、有功功率/视在功率、功率因数及电池组的充放电电压/电流等参数)；

2）“互联网数据中心”所用的各种“机房环境调控设备”的“运行大事记”(自各种设备开机以来，按时序排列的，曾出现过的故障/报警/用户所执行过的操作等信息)；

3）万一发生故障时，执行网络广播报警(弹出报警窗口)，电话或手机的自动拨号、自动传呼或发E－Mail等操作，以便通知值班人员及时到现场排除故障或维修；

4）对UPS的备用电池组执行可编程的电池容量“自测试”操作，如果发现电池的“实有容量（Ah）偏低时，还应自动发出“电池需要更换”的预报警信号；

5）将“用户的自定义”报警信号(例如：温度/湿度、门禁、消防等报警信号)经UPS的输入通信接口被纳入IDC机房或智能化楼宇的统一的集中监控系统；

6）由IDC和MDC的主管当局所指定的人员，根据不同的授权权限，分级“重新调整”/设置各种相应设备的运行参数或执行远程的故障分析/诊断操作。