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1、1 中國聯(lián)通通信機房環(huán)境溫度管理節(jié)能技術要求(試行) 中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信有限公司2 20 01 11 1 年年 4 4 月月2 目 錄1概述 .32標準與方法 .42.1機房環(huán)境溫度標準 .42.2機房環(huán)境溫度的測量 .42.3機房用電量采集方法 .53溫度管理節(jié)能實施 .63.1 機房調(diào)查.63.2 機房選取.63.3 實施要求.64效果評估 .84.14.1 效果評估方法效果評估方法.84.24.2 不同不同機房機房能耗的橫向評估能耗的橫向評估.84.34.3 同一機房能耗的縱向評估同一機房能耗的縱向評估 .8 31概述根據(jù)集團總部統(tǒng)一安排,2010 年在浙江、河南、黑龍江三省分公司部分機房
2、進行了機房環(huán)境溫度管理節(jié)能實驗。根據(jù)實驗結果分析:在保障機房通信設備安全運行的條件下,通過提升機房的環(huán)境溫度,并對機房溫度進行有效管理,能顯著減少機房空調(diào)的運行時間,節(jié)約電能消耗,達到提高機房用電效率、合理控制 PUE 值的目的。根據(jù)空調(diào)工作原理分析,當外界環(huán)境溫度高、機房通信負荷大時,空調(diào)制冷功耗較大,機房的圍護結構無法進行散熱或散熱的比例較低,此時采用提升機房環(huán)境溫度的措施后,具有明顯的節(jié)能效果,通過提升機房的環(huán)境溫度,可以減少機房圍護結構的熱負荷。圍護結構的熱交換負荷與機房內(nèi)、外環(huán)境溫度的溫差成正比:當外界環(huán)境溫度高于機房內(nèi)溫度時,外界通過圍護結構向機房提供空調(diào)冷負荷;當外界環(huán)境溫度低于
3、機房內(nèi)環(huán)境溫度時,機房通過圍護結構向外界環(huán)境散熱。通過采取機房環(huán)境溫度管理措施,適當提高機房內(nèi)環(huán)境溫度,在高溫季節(jié)減少圍護結構形成的冷負荷,提高空調(diào)機制冷效率,在低溫季節(jié)則通過圍護結構增加了機房向室外的散熱,達到了節(jié)能的效果。 42標準與方法2.1機房環(huán)境溫度標準根據(jù)維護規(guī)程,不同類別機房的環(huán)境溫度、濕度標準為:2.2機房環(huán)境溫度的測量機房環(huán)境溫度的測量應在設定空調(diào)溫度穩(wěn)定運行 1 小時后進行。在機房內(nèi)設置室內(nèi)溫度傳感器,室內(nèi)溫度檢測按 25 m2設置一個溫度傳感器考慮,對所有溫度測量值進行加權平均,以此確定機房環(huán)境溫度,溫度傳感器必須接入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)。機房環(huán)境溫度的檢測應選擇在距離地面 2
4、米、距離設備 0.4 米處進行,并避開空調(diào)的通風口,測量精度為0.5。室外至少安裝 2 支溫度傳感器,安裝在背陰、避雨、無風處,能真實反映室外的環(huán)境溫度。應特別關注可能高溫處,對可能局部高溫點需要進行檢測;機房室內(nèi)出現(xiàn)高溫告警時,應采取必要措施消除過溫告警。環(huán)境分類環(huán)境分類主要局站類型主要局站類型溫度溫度濕度濕度一類環(huán)境DC1、DC2長途交換機、骨干高級/省內(nèi)低級信令轉接點、骨干/省內(nèi)智能網(wǎng)SCP、一二級干線傳輸樞紐、骨干/省內(nèi)骨干數(shù)據(jù)設備的通信機房、IMDS、IDC設備機房及其他重要核心機房10264070%二類環(huán)境匯接局、關口局、本地智能網(wǎng)SCP、本地傳輸網(wǎng)骨干節(jié)點、本地數(shù)據(jù)骨干節(jié)點(含城
5、域網(wǎng)核心層設備) 、IDC機房、撥號服務器的通信機房,5萬門以上市話通信機房及測量室,服務重要用戶(要害部門)的交換設備、傳輸設備、數(shù)據(jù)通信設備機房,無線市話核心網(wǎng)絡設備機房,長途干線上下話路站機房10282080%三類環(huán)境5萬門以下市話通信機房,城域網(wǎng)匯聚層數(shù)據(jù)機房及所屬的動力機房,長途傳輸中繼站,移動通信基站10302085%油機室5402080%電力室10302080%動力機房環(huán)境電池室5302080%備注:1.同一機房內(nèi)安裝的不同等級設備,按照高環(huán)境分類標準要求。2.邊緣接入機房或其他機房的環(huán)境要求,各省級分公司可根據(jù)實際情況確定。 52.3機房用電量采集方法機房用電量的采集主要包括:
6、通信主設備用電量、空調(diào)用電量和照明用電量。在條件允許的機房,應采用智能用電量采集設備進行用電量采集。2.3.1 通信設備用電量的采集通信設備用電量監(jiān)測包括交流用電量監(jiān)測和直流用電量監(jiān)測兩類。對于一套開關電源(或 UPS)只對某一特定機房供電的,可在開關電源(或UPS)輸入端加裝交流用電量采集設備,同時估算系統(tǒng)內(nèi)蓄電池組的電能損耗,計算用電量采集設備和蓄電池組損耗之差,作為該開關電源(或 UPS)所供通信設備的用電量。對于由一套開關電源(或 UPS)部分供電的機房,應在該機房相關的列頭柜加裝交、直流用電量采集設備進行監(jiān)測,將所有用電量采集設備監(jiān)測數(shù)據(jù)之和作為該套開關電源(或 UPS)所供部分通信
7、設備的用電量。2.3.2 空調(diào)用電量的采集對于一個配電柜只對某一個特定機房空調(diào)供電的,可在該配電柜輸入端加裝用電量采集設備,監(jiān)測該配電柜所有空調(diào)設備的總用電量。對于一個配電柜為多個機房空調(diào)供電的,應在配電柜各輸出分路加裝用電量采集設備,監(jiān)測不同機房空調(diào)的用電量。2.3.3 照明設備用電量的采集對于一個配電柜只對某一個特定機房照明供電的,可在該配電柜輸入端加裝用電量采集設備,監(jiān)測該配電柜的總用電量。對于一個配電柜為多個機房照明供電的,應在配電柜各輸出分路加裝用電量采集設備,監(jiān)測不同機房照明的用電量。 63溫度管理節(jié)能實施3.1 機房調(diào)查3.1.1 機房內(nèi)設備的調(diào)查進行機房溫度管理必須保證設備的安
8、全運行,實施前應對機房內(nèi)通信設備所要求的工作環(huán)境溫度進行詳細的調(diào)查,特別是早期的交換機、服務器,如 HJD04 交換機、S1204 交換機。對于要求機房環(huán)境溫度較低的設備,應在保證其正常運行的基礎上適當提高機房環(huán)境溫度。3.1.2 機房內(nèi)環(huán)境溫度的調(diào)查對機房內(nèi)目前空調(diào)的設定溫度、不同點的環(huán)境溫度進行測量調(diào)查,確定局部過溫點。便于在實施時,對于溫度過高的區(qū)域應采取措施改善氣流組織,降低溫度;總結空調(diào)設定溫度和機房環(huán)境溫度的關系,作為實施機房環(huán)境溫度管理時,設定空調(diào)溫度的依據(jù)。3.2 機房選取1)所選取的機房應具有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)或空調(diào)自適應控制系統(tǒng),確保準確掌握機房內(nèi)環(huán)境溫度變化,及時發(fā)現(xiàn)高溫告警。
9、2)采用人工調(diào)整空調(diào)設定參數(shù)時,應對機房內(nèi)、外的環(huán)境溫度進行監(jiān)控,便于維護人員根據(jù)室外環(huán)境溫度的情況,進行空調(diào)溫度的設定。3)對于存在局部溫度過高的機房,應進行氣流組織進行改造,使機房氣流組織合理,均衡機房環(huán)境溫度。3.3 實施要求3.3.1 用電量采集要求用電量采集設備主要包括底端的各類電流互感器(或電流傳感器)以及電量采集儀表,在進行用電量監(jiān)控項目實施時應遵循如下的規(guī)范:1) 原有配電柜的電流互感器(或電流傳感器)能滿足監(jiān)測需求的,可采用原有的電流互感器(或電流傳感器)接入新增電量采集儀表;原有電流互感器(或電流傳感器)無 7法滿足監(jiān)控需求的,應新增電流互感器(或電流傳感器),新增的電流互
10、感器(或電流傳感器)量程應兼顧后期擴容的需求,滿足現(xiàn)場電纜及銅排等安裝方式。2) 電量采集儀表應具有液晶顯示,可現(xiàn)場查詢及設置參數(shù);具有 RS485/422 接口,所有交、直流電量采集儀表應能串在一條總線上;具有歷史數(shù)據(jù)和歷史告警的存貯、查詢功能,歷史數(shù)據(jù)及各類設定的參數(shù)在掉電后可完整保存;直流電力采集儀表必須使用通信用直流基礎電源。3) 用電量采集設備的精度應達到 1%。4) 在安裝用電量采集設備過程中,應制定嚴格的施工規(guī)范,確保人身和各類在網(wǎng)設備的安全。3.3.2 機房環(huán)境溫度管理方法機房環(huán)境溫度管理可通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)或空調(diào)自適應管理系統(tǒng)進行自動控制的方法實現(xiàn),當不具備實施自動控制的條件時
11、,可采用人工調(diào)整空調(diào)設定溫度,實現(xiàn)對機房環(huán)境溫度的管理。1)對于空調(diào)數(shù)量較少的機房,可通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對機房環(huán)境溫度的管理。應按要求將機房內(nèi)、外的溫度傳感器接入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)應根據(jù)室內(nèi)溫度情況自動實現(xiàn)一臺或全部空調(diào)的溫度調(diào)整及開關機控制。2)對于空調(diào)數(shù)量較多的機房,可通過空調(diào)自適應管理控制系統(tǒng)實現(xiàn)對機房環(huán)境溫度的管理。采用空調(diào)自適應系統(tǒng)自動控制,將不同區(qū)域的溫度傳感器接入空調(diào)自適應控制系統(tǒng),由控制系統(tǒng)根據(jù)不同區(qū)域溫度傳感器的溫度,自動調(diào)整相關空調(diào)的設定溫度、控制空調(diào)開關,形成一套負反饋的閉環(huán)管理系統(tǒng)。3)采用人工調(diào)整空調(diào)設定參數(shù)對機房溫度進行管理,需要對不同機房、不同季節(jié)、不同室外
12、環(huán)境溫度條件下的機房室內(nèi)環(huán)境溫度進行監(jiān)測、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析,總結內(nèi)在的規(guī)律,進行機房空調(diào)設定溫度的調(diào)整,實現(xiàn)人工控制機房環(huán)境溫度。4)機房環(huán)境溫度管理必須以設備的安全運行為前提,如果出現(xiàn)高溫告警,應立刻查明告警原因,采取降低機房溫度、氣流組織優(yōu)化等措施,消除安全隱患。5)實施機房環(huán)境溫度管理應本著由點到面、由簡到繁、逐步推廣的原則, 8總結經(jīng)驗,不斷改進、完善機房溫度管理。6)對于無法實施提升機房溫度的機房,應查找原因,必要時進行機房氣流組織的優(yōu)化。7)對于能效比低、運行不穩(wěn)定的愈齡空調(diào),分公司應有組織、有計劃地進行更換,降低通信機房空調(diào)的用電量。4效果評估4.14.1 效果評估方法效果評估方
13、法機房節(jié)電效果的評估可以從橫向和縱向兩個方面進行。進行節(jié)電效果評估時,需要對“實施機房環(huán)境溫度管理”期間和“未實施機房環(huán)境溫度管理”期間的用電量進行監(jiān)測,計算出兩個階段的用電量。兩個階段用電量的劃分可按如下方法:每月 1317 日連續(xù) 5 天作為“未實施機房環(huán)境溫度管理”的時間,將這 5 天的空調(diào)按未實施機房環(huán)境溫度管理前進行溫度設置;該月的其它時間作為“實施機房環(huán)境溫度管理”的時間,根據(jù)不同類別機房,適當提高空調(diào)設定溫度。4.24.2 不同不同機房機房能耗的橫向評估能耗的橫向評估機房能耗的橫向評估采用電源使用效率 PUE(Power usage effectiveness)的方法,其計算公式
14、如下:對不同機房的 PUE 進行比較,當 PUE 越接近 1 時,機房的能耗使用效率越高,PUE 值是考核機房能耗使用效率的最終指標。對“實施機房環(huán)境溫度管理”后的用電量進行統(tǒng)計,可得到該機房提升環(huán)境溫度后的 PUE 值,將不同機房“實施機房環(huán)境溫度管理”后的 PUE 進行比較,可以提示 PUE 的合理區(qū)間,對 PUE 較大的機房提出進一步優(yōu)化的建議。4.34.3 同一機房能耗的縱向評估同一機房能耗的縱向評估4.3.1 PUE 值的比較 9統(tǒng)計機房“實施機房環(huán)境溫度管理”和“未實施機房環(huán)境溫度管理”兩個階段通信設備、空調(diào)設備和照明設備的用電量,分別計算兩個階段的 PUE,可以直觀的比較實施前后
15、 PUE 的變化。4.3.2 用電量的比較統(tǒng)計“實施機房環(huán)境溫度管理”和“未實施機房環(huán)境溫度管理”兩個階段通信設備、空調(diào)設備和照明設備的用電量,分別計算兩個階段的平均用電量,將平均用電量乘以每個月的時間,得到該機房兩種不同環(huán)境溫度下本月的總用電量,總用電量之差可直觀表示出一個月的節(jié)電量。用 P1av表示“實施機房環(huán)境溫度管理”期間每小時的平均用電量,其公式為:“P1 通信設備用電量”、“P1 空調(diào)用電量”和“P1 照明用電量”表示“實施機房環(huán)境溫度管理”期間相關設備的用電量。P2av表示“未實施機房環(huán)境溫度管理”期間每小時的平均用電量,其公式為:“P2 通信設備用電量”、“P2 空調(diào)用電量”和“P2 照明用電量”表示“未實施機房環(huán)境溫度管理”期間相關設備的用電量。 則:Pav=P2av-P1av表示兩個階段平均用電量的差值,該差值乘以本月總的時間,就是實施機房環(huán)境溫度管理后本月的節(jié)電量。