數(shù)據(jù)中心機(jī)房場(chǎng)地維護(hù)與節(jié)能方法的應(yīng)用

1 前言

筆者從事服務(wù)于資料處理的數(shù)據(jù)中心機(jī)房場(chǎng)地維護(hù)工作十余年，見(jiàn)證了數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從大型的并行機(jī)發(fā)展到如今的PC集群系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)設(shè)備的高速發(fā)展，大大提高了運(yùn)算速度和擴(kuò)展性，縮短了計(jì)算機(jī)處理資料的時(shí)間，提高了工作效率；但同時(shí)，集群系統(tǒng)的散熱量也隨之增加。雖然機(jī)房空調(diào)的數(shù)量也有相應(yīng)的增加，以便達(dá)到機(jī)房的環(huán)境要求。但往往受到機(jī)房空間所限，不可能增加太多的空調(diào)，造成的結(jié)果就是夏季時(shí)機(jī)房空調(diào)的制冷量不足，空調(diào)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，這也就增加了機(jī)房空調(diào)的維護(hù)難度；即使只有一臺(tái)空調(diào)壓縮機(jī)發(fā)生故障，也會(huì)影響到整個(gè)機(jī)房的環(huán)境。所以，在夏季實(shí)施機(jī)房場(chǎng)地節(jié)能只能是一種奢望，因此夏季主要側(cè)重于保障場(chǎng)地設(shè)備的安全運(yùn)行；隨著外界氣溫的下降，尤其是冬季，外界氣溫低，機(jī)房空調(diào)的制冷量出現(xiàn)冗余，這時(shí)候就可以大力實(shí)施節(jié)能措施，合理利用室外自然冷源，關(guān)停一臺(tái)或數(shù)臺(tái)機(jī)房空調(diào)。進(jìn)行全年的動(dòng)態(tài)管理，場(chǎng)地節(jié)能效果是非常理想的。

2 場(chǎng)地設(shè)備的日常維護(hù)

2.1 機(jī)房空調(diào)的維護(hù)

任何一個(gè)數(shù)據(jù)中心機(jī)房都依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定了嚴(yán)格的管理制度，目的是保障機(jī)房設(shè)備的安全、高效運(yùn)行。機(jī)房場(chǎng)地維護(hù)包括場(chǎng)地維護(hù)崗位責(zé)任制和場(chǎng)地設(shè)備崗位巡查制度，嚴(yán)格遵守這些制度旨在保證場(chǎng)地設(shè)備的安全運(yùn)行，細(xì)致的巡查工作能夠使維護(hù)人員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便快速排除故障隱患。筆者認(rèn)為，場(chǎng)地維護(hù)人員的責(zé)任心在場(chǎng)地維護(hù)中的作用是很重要的，雖然現(xiàn)在我們已經(jīng)利用微機(jī)系統(tǒng)對(duì)機(jī)房空調(diào)和UPS不間斷電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，但往往在監(jiān)控設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)很大的故障了。所以細(xì)致的巡查可以減少不必要的大的故障發(fā)生。在使用計(jì)算機(jī)對(duì)場(chǎng)地設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的同時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行巡查工作，可大大降低場(chǎng)地設(shè)備的故障率。

巡查工作的要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

（1）體感：即身體對(duì)溫度的直接感知。進(jìn)入機(jī)房后，首先感覺(jué)機(jī)房?jī)?nèi)的溫度是否正常，如果有某臺(tái)空調(diào)不制冷，即便是2℃的變化，身體也能感覺(jué)出來(lái)。

（2）看：通過(guò)看機(jī)房空調(diào)的顯示面板，觀察溫、濕度的數(shù)值是否異常，是否有報(bào)警信息。

（3）聞：在看的同時(shí)，通過(guò)嗅覺(jué)感受機(jī)房?jī)?nèi)是否有異味，如果空調(diào)室內(nèi)機(jī)組有制冷劑泄漏，會(huì)聞到冷凍油揮發(fā)出的氣味。

（4）聽(tīng)：仔細(xì)聽(tīng)空調(diào)是否有異常響聲，如果聽(tīng)到異響，就要及時(shí)檢查繼電器、壓縮機(jī)和皮帶等。

（5）摸：用手靠在空調(diào)外殼上感覺(jué)機(jī)器是否有大的振動(dòng)，如果感到異常，認(rèn)真檢查，不要放過(guò)細(xì)微的變化。

舉一個(gè)實(shí)例：一天早晨，筆者進(jìn)入機(jī)房巡查，感覺(jué)機(jī)房溫度明顯比平時(shí)偏高，但沒(méi)有聞到冷凍油的氣味，排除了室內(nèi)制冷劑泄漏的可能，但發(fā)現(xiàn)一臺(tái)力博特空調(diào)已低壓報(bào)警，于是趕快爬到機(jī)房樓頂查看室外冷凝器是否有泄漏點(diǎn)，但也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。于是回到機(jī)房，用手靠在空調(diào)外殼上，發(fā)現(xiàn)有明顯振動(dòng)，打開(kāi)空調(diào)側(cè)面板后，看到蒸發(fā)器有半面已經(jīng)結(jié)霜，同時(shí)聽(tīng)到風(fēng)扇電機(jī)皮帶發(fā)出異常響聲，立即停機(jī)檢查皮帶，發(fā)現(xiàn)是皮帶打滑，從而造成了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下降，機(jī)房?jī)?nèi)的循環(huán)風(fēng)速降低，使空氣中的水分子集結(jié)在空調(diào)蒸發(fā)器上結(jié)成霜。于是趕快更換上新皮帶，把大塊的霜從蒸發(fā)器上除去后開(kāi)機(jī)，空調(diào)制冷恢復(fù)正常，半小時(shí)后，機(jī)房溫度就達(dá)到了設(shè)定要求。

2.2 UPS（不間斷電源）的維護(hù)

UPS（不間斷電源）的日常維護(hù)也同樣需要每一小時(shí)的巡查工作。目的是在報(bào)警系統(tǒng)漏報(bào)的情況下，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障；UPS的電池組對(duì)環(huán)境的要求很高，溫度在15℃ 一25℃之間，濕度在40％ ～60％之間，定期對(duì)電池組進(jìn)行放電，這樣可以有效的延長(zhǎng)電池組的使用壽命；按月記錄UPS的輸入、輸出的電壓、電流和頻率值，電池組的電壓值，看數(shù)值的變化是否過(guò)大，若發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)處理故障隱患。UPS的負(fù)載功率以占總輸出功率的50％ 80％為宜。

3 場(chǎng)地節(jié)能方法的應(yīng)用

數(shù)據(jù)中心機(jī)房的溫度要求為夏季（23±2 ）、冬季（20±2℃），相對(duì)濕度要求控制在45％ ～65％（±5％）之間，根據(jù)季節(jié)的變化，對(duì)空調(diào)的溫、濕度參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的設(shè)置，在保證機(jī)房計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全運(yùn)行的環(huán)境的同時(shí)，達(dá)到場(chǎng)地設(shè)備節(jié)能的效果；主要包括：減少空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間、減少空調(diào)加濕時(shí)間和空調(diào)除濕時(shí)間。

3.1 減少空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間

根據(jù)季節(jié)的不同，采用的方法有：冬季在整體機(jī)房空調(diào)制冷量有冗余的情況下，關(guān)停一臺(tái)或數(shù)臺(tái)空調(diào)。以關(guān)停一臺(tái)力博特P3080F空調(diào)為例：每天滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)，關(guān)停100天（每年的12月到次年的3月），就可以節(jié)約2萬(wàn)多度電（380V×48A X 12h×100=21888KWh）；停機(jī)后可以對(duì)空調(diào)進(jìn)行全面的清潔保養(yǎng)，采取輪流停機(jī)的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房所有空調(diào)的維護(hù)保養(yǎng)。夏季在機(jī)房空調(diào)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，溫、濕度都可以設(shè)置為要求的上限，同時(shí)增加室外冷凝器的清潔次數(shù)，提高空調(diào)室外機(jī)的散熱效果。

3.2 減少空調(diào)加濕時(shí)間和空調(diào)除濕時(shí)間

利用機(jī)房空調(diào)加濕或者除濕，都要消耗大量的電能。冬季氣候相對(duì)干燥，機(jī)房相對(duì)濕度設(shè)置為40％的下限，盡量減少空調(diào)加濕時(shí)間，因?yàn)闄C(jī)房空調(diào)加濕的原理是靠大功率的加熱燈管照射蓄水槽內(nèi)的冷水，使水升溫后變?yōu)樗魵鈦?lái)補(bǔ)充機(jī)房空氣中的水分子含量，空調(diào)加濕時(shí)，要特別注意排水管的通暢情況，一旦因水垢堵塞排水管，就會(huì)造成漏水事故；筆者單位的地理位置位于長(zhǎng)江中下游，水質(zhì)較軟，這幾年我們?cè)跈C(jī)房濕度低于下限時(shí)，使用6個(gè)小加濕器進(jìn)行加濕，每個(gè)加濕器的功率僅為34瓦，在加濕效果相同的情況下，耗電量?jī)H為空調(diào)加濕的一半左右（5KW<9.6KW）。當(dāng)然，此方法對(duì)水質(zhì)較硬或使用地下水的地區(qū)不太適用。夏季和梅雨季節(jié)則把濕度設(shè)置為65％的上限，減少除濕的時(shí)間也就減少了空調(diào)壓縮機(jī)的做功時(shí)間，達(dá)到節(jié)能效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步，高效、節(jié)能的計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)在科研生產(chǎn)中的應(yīng)用，必將給機(jī)房場(chǎng)地的維護(hù)工作帶來(lái)更多、更好的方法；高效、節(jié)能的現(xiàn)代化綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)思路已經(jīng)深入人心。當(dāng)然，不論科技如何發(fā)達(dá)，場(chǎng)地維護(hù)人員的工作仍是任重而道遠(yuǎn)；只有先進(jìn)的設(shè)備和精心的維護(hù)相結(jié)合，才能真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房場(chǎng)地設(shè)備的低能耗和高效率。

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