數(shù)據(jù)中心機房場地維護與節(jié)能方法的應用

1 前言

筆者從事服務于資料處理的數(shù)據(jù)中心機房場地維護工作十余年，見證了數(shù)據(jù)中心的計算機系統(tǒng)從大型的并行機發(fā)展到如今的PC集群系統(tǒng)。計算機設備的高速發(fā)展，大大提高了運算速度和擴展性，縮短了計算機處理資料的時間，提高了工作效率；但同時，集群系統(tǒng)的散熱量也隨之增加。雖然機房空調的數(shù)量也有相應的增加，以便達到機房的環(huán)境要求。但往往受到機房空間所限，不可能增加太多的空調，造成的結果就是夏季時機房空調的制冷量不足，空調滿負荷運行，這也就增加了機房空調的維護難度；即使只有一臺空調壓縮機發(fā)生故障，也會影響到整個機房的環(huán)境。所以，在夏季實施機房場地節(jié)能只能是一種奢望，因此夏季主要側重于保障場地設備的安全運行；隨著外界氣溫的下降，尤其是冬季，外界氣溫低，機房空調的制冷量出現(xiàn)冗余，這時候就可以大力實施節(jié)能措施，合理利用室外自然冷源，關停一臺或數(shù)臺機房空調。進行全年的動態(tài)管理，場地節(jié)能效果是非常理想的。

2 場地設備的日常維護

2.1 機房空調的維護

任何一個數(shù)據(jù)中心機房都依據(jù)國家標準制定了嚴格的管理制度，目的是保障機房設備的安全、高效運行。機房場地維護包括場地維護崗位責任制和場地設備崗位巡查制度，嚴格遵守這些制度旨在保證場地設備的安全運行，細致的巡查工作能夠使維護人員在第一時間發(fā)現(xiàn)問題，以便快速排除故障隱患。筆者認為，場地維護人員的責任心在場地維護中的作用是很重要的，雖然現(xiàn)在我們已經利用微機系統(tǒng)對機房空調和UPS不間斷電源進行實時監(jiān)控，但往往在監(jiān)控設備發(fā)出報警信號時，設備已經出現(xiàn)很大的故障了。所以細致的巡查可以減少不必要的大的故障發(fā)生。在使用計算機對場地設備進行監(jiān)控的同時，嚴格執(zhí)行巡查工作，可大大降低場地設備的故障率。

巡查工作的要點主要有以下幾點：

（1）體感：即身體對溫度的直接感知。進入機房后，首先感覺機房內的溫度是否正常，如果有某臺空調不制冷，即便是2℃的變化，身體也能感覺出來。

（2）看：通過看機房空調的顯示面板，觀察溫、濕度的數(shù)值是否異常，是否有報警信息。

（3）聞：在看的同時，通過嗅覺感受機房內是否有異味，如果空調室內機組有制冷劑泄漏，會聞到冷凍油揮發(fā)出的氣味。

（4）聽：仔細聽空調是否有異常響聲，如果聽到異響，就要及時檢查繼電器、壓縮機和皮帶等。

（5）摸：用手靠在空調外殼上感覺機器是否有大的振動，如果感到異常，認真檢查，不要放過細微的變化。

舉一個實例：一天早晨，筆者進入機房巡查，感覺機房溫度明顯比平時偏高，但沒有聞到冷凍油的氣味，排除了室內制冷劑泄漏的可能，但發(fā)現(xiàn)一臺力博特空調已低壓報警，于是趕快爬到機房樓頂查看室外冷凝器是否有泄漏點，但也沒有發(fā)現(xiàn)異常。于是回到機房，用手靠在空調外殼上，發(fā)現(xiàn)有明顯振動，打開空調側面板后，看到蒸發(fā)器有半面已經結霜，同時聽到風扇電機皮帶發(fā)出異常響聲，立即停機檢查皮帶，發(fā)現(xiàn)是皮帶打滑，從而造成了風扇轉速下降，機房內的循環(huán)風速降低，使空氣中的水分子集結在空調蒸發(fā)器上結成霜。于是趕快更換上新皮帶，把大塊的霜從蒸發(fā)器上除去后開機，空調制冷恢復正常，半小時后，機房溫度就達到了設定要求。

2.2 UPS（不間斷電源）的維護

UPS（不間斷電源）的日常維護也同樣需要每一小時的巡查工作。目的是在報警系統(tǒng)漏報的情況下，及時發(fā)現(xiàn)故障；UPS的電池組對環(huán)境的要求很高，溫度在15℃ 一25℃之間，濕度在40％ ～60％之間，定期對電池組進行放電，這樣可以有效的延長電池組的使用壽命；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)值的變化是否過大，若發(fā)現(xiàn)異常，及時處理故障隱患。UPS的負載功率以占總輸出功率的50％ 80％為宜。

3 場地節(jié)能方法的應用

數(shù)據(jù)中心機房的溫度要求為夏季（23±2 ）、冬季（20±2℃），相對濕度要求控制在45％ ～65％（±5％）之間，根據(jù)季節(jié)的變化，對空調的溫、濕度參數(shù)進行動態(tài)的設置，在保證機房計算機系統(tǒng)安全運行的環(huán)境的同時，達到場地設備節(jié)能的效果；主要包括：減少空調壓縮機的運行時間、減少空調加濕時間和空調除濕時間。

3.1 減少空調壓縮機的運行時間

根據(jù)季節(jié)的不同，采用的方法有：冬季在整體機房空調制冷量有冗余的情況下，關停一臺或數(shù)臺空調。以關停一臺力博特P3080F空調為例：每天滿負荷運轉12小時，關停100天（每年的12月到次年的3月），就可以節(jié)約2萬多度電（380V×48A X 12h×100=21888KWh）；停機后可以對空調進行全面的清潔保養(yǎng)，采取輪流停機的方法，實現(xiàn)對機房所有空調的維護保養(yǎng)。夏季在機房空調滿負荷運行時，溫、濕度都可以設置為要求的上限，同時增加室外冷凝器的清潔次數(shù)，提高空調室外機的散熱效果。

3.2 減少空調加濕時間和空調除濕時間

利用機房空調加濕或者除濕，都要消耗大量的電能。冬季氣候相對干燥，機房相對濕度設置為40％的下限，盡量減少空調加濕時間，因為機房空調加濕的原理是靠大功率的加熱燈管照射蓄水槽內的冷水，使水升溫后變?yōu)樗�蒸氣來補充機房空氣中的水分子含量，空調加濕時，要特別注意排水管的通暢情況，一旦因水垢堵塞排水管，就會造成漏水事故；筆者單位的地理位置位于長江中下游，水質較軟，這幾年我們在機房濕度低于下限時，使用6個小加濕器進行加濕，每個加濕器的功率僅為34瓦，在加濕效果相同的情況下，耗電量僅為空調加濕的一半左右（5KW<9.6KW）。當然，此方法對水質較硬或使用地下水的地區(qū)不太適用。夏季和梅雨季節(jié)則把濕度設置為65％的上限，減少除濕的時間也就減少了空調壓縮機的做功時間，達到節(jié)能效果。

4 結束語

隨著科技的不斷進步，高效、節(jié)能的計算機集群系統(tǒng)在科研生產中的應用，必將給機房場地的維護工作帶來更多、更好的方法；高效、節(jié)能的現(xiàn)代化綠色數(shù)據(jù)中心的建設思路已經深入人心。當然，不論科技如何發(fā)達，場地維護人員的工作仍是任重而道遠；只有先進的設備和精心的維護相結合，才能真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心機房場地設備的低能耗和高效率。

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