機房UPS設計方案[共9頁]

1、xxx機房UPS設計方案2015年XX月XX日目錄一、系統(tǒng)需求3二、UPS設計概述4三、UPS系統(tǒng)設計5四、施工安裝14五、售后服務16一、系統(tǒng)需求為保證信息系統(tǒng)的安全，UPS間的建設尤為重要。由于供電系統(tǒng)中不可避免的存在如供電中斷、電壓浪涌、電壓陷落、波形畸變、頻率漂移、持續(xù)過壓、持續(xù)低壓、瞬間過電壓和噪聲干擾等情況，這些情況中的任一出現(xiàn)必將造成整個供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定，尤其是對通信網(wǎng)絡信息設備輕則工作出錯、通信失敗，重則設備損壞、數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)崩潰。作為網(wǎng)絡信息系統(tǒng)核心的服務器及通信設備能否穩(wěn)定地工作，取決于電源系統(tǒng)能否提供高質(zhì)量、穩(wěn)定的電源。設備最大功率統(tǒng)計如下：序號名稱功率（kw）1602

2、120增加UPS主要為服務器等數(shù)據(jù)通訊設備提供后備電源，根據(jù)需求，對服務器等重要設備提供約為2個小時的供電時間。同時，還要求UPS還具有網(wǎng)絡監(jiān)控功能，UPS的工作狀況能被系統(tǒng)管理員隨時掌握。一旦UPS出現(xiàn)異常，可以通過多種方式通知把信號傳達到工作人員辦公室、保安室；同時采用短信息方式通知相關負責人。二、UPS設計概述2.1、編制目的本文件用來描述xxxx機房電源解決方案，主要對保證監(jiān)控中心服務器設備、網(wǎng)絡設備及視頻設備的用電安全。對UPS設計進行了總體說明，并作為甲方、監(jiān)理、專家監(jiān)督施工的依據(jù)。2.2、編制依據(jù)1、通信用不間斷電源-UPSYDT 10952000國家信息產(chǎn)業(yè)部2、信息技術設備不

3、間斷電源通用技術條件GBT 147153、不間斷電源設備GBT7260-19874、通信電源設備安裝設計規(guī)范YD5040972.3、設計原則1、高可靠性：這是系統(tǒng)設計最重要的基礎、是用戶設備穩(wěn)定工作的重要保障。2、技術的先進性：UPS系統(tǒng)應具備目前先進的技術，并能滿足未來發(fā)展的需要。3、良好的管理性：UPS具備直觀的狀態(tài)顯示和方便的操作、具有遠程監(jiān)控和管理能力。4、良好的維護性：UPS系統(tǒng)具備故障自動檢測和報警能力；特別具有良好的維護性并保護用戶對電池系統(tǒng)的投資。5、 最佳性能價格比：UPS系統(tǒng)具備良好的性能和相對較低的價格，滿足用戶的投資需求。三、UPS系統(tǒng)設計3.1、UPS主機的選擇考慮到

4、UPS主要為服務器等數(shù)據(jù)通訊設備提供后備電源，根據(jù)用戶需求，對服務器等重要設備提供為2個小時的供電時間。機房的負載約40KVA，按照用戶現(xiàn)場最大負載計算，考慮到UPS運行的效率在80%左右，需要選擇48KVA的UPS機頭。本設計為新裝48KVA UPS相結合，對機房設備進行供電。根據(jù)以上需求，我們?yōu)橛脩暨x用了美國APC公司英飛系列中的ISX48KVA UPS電源，標準配置輸出隔離變壓器，降低共模干擾，最大程度提高系統(tǒng)的可靠性；電池采用鉛酸免維護電池。3.2、后備電池的選擇機房新建UPS所供負載大約40KVA，需要采用48KVA的UPS機頭。48KVA的UPS機頭充電電壓為384V，需要選用12

5、V單體電池為384/12=32只。根據(jù)方案需求我們?yōu)閤xxx機房電源解決方案配備的UPS系統(tǒng)采用ISX48KVA 三進三出在線式UPS ，配備天利電池12V100AH長壽命鉛酸免維護電池，滿足客戶要求的服務器及網(wǎng)絡設備延時1小時的需要。UPS后備時間計算方式如下：放電電流=S*COS/每組電池數(shù)*電池平均放電電壓*逆變效率注釋： UPS輸出功率48KVA ，S為實際負載約為40KVA，計算機負載功率因數(shù)COS為0.8，每組電池數(shù)為64，電池單體數(shù)為1，UPS逆變效率為0.95，當UPS單機負載40KVA時，在負載為計算機負載情況下，滿足1小時電池后備工作時間共需12V100AH 64只的單體電

6、池。3.3、UPS設備間布置及承重設計說明3.31 設備的重量需要放置的設備包括APC UPS一套（含主機和電池等），具體電池數(shù)量、重量見下表。1) 新增 UPS主機柜的重量及體積：名稱配置說明數(shù)量重量（kg）UPS主機柜48KW1440電池12V100AH6440kg/塊每個電池柜放置16塊電池，重量共計790kg（含柜子）。有4個電池柜。每個電池柜的底面積（深寬mm）：2m2 3.32 設備間的散力架的鋪設說明散力架采用50mmX50mm 5mm厚U型槽鋼，焊接成7000X850mm的承重網(wǎng)，4個電池架排成一排與承重網(wǎng)焊接成一體。有效面積為5.95平方米。3.33 UPS

7、設備的擺放說明 APC UPS按4個電池柜，每個電池柜放置16塊電池，重量共計1000kg。占地面積（深寬mm）：0.450.4750.2375m2。APC配置有4個電池柜，每個電池柜放置16塊電池，重量共計1000kg。占地面積（深寬mm）：2m2。設備重量總計：=440150x464043600公斤 承重總面積為： =7X0.85=5.95平方米單位面積承重：=3600 / 5.95=605公斤/平方米。通過測算，UPS設備間敷設散力架后單位面積承重為605公斤/平方米，小于1500公斤/平方米。3.4、APC UPS產(chǎn)品特點3.41 全面提升系統(tǒng)可靠性的專業(yè)設計 采用第

8、四代IGBT功率器件及多重保護技術 先進的雙DSP全數(shù)字技術，整機不需任何可調(diào)電阻，抗干擾能力強，無老化漂移問題 先進的分布式直接并聯(lián)技術保證了在線擴容和系統(tǒng)冗余 專業(yè)的UPS防雷技術，內(nèi)置D級防雷3.42 優(yōu)異的輸入特性 超寬輸入電壓范圍(-45%+15%)，可適應惡劣電力環(huán)境 寬頻率輸入范圍(50Hz10%)，保證了發(fā)電機供電時UPS穩(wěn)定運行 低直流母線紋波，延長電池壽命3.43 優(yōu)異的輸出特性 采用高精度矢量控制逆變技術，輸出電壓穩(wěn)壓精度高，動態(tài)響應快，且畸變率低 帶三相100%不平衡負載的能力 具有很強的過載能力及抗沖擊能力3.44 智能化電池管理 根據(jù)電池放電曲線自動調(diào)節(jié)放電終止電壓

9、，避免固定設置導致的電池過度放電 基于溫度補償?shù)闹悄芑浞烹婋姵毓芾恚娱L電池壽命50%以上 定期自動進行電池自檢，確保電池可靠工作 精確預測電池的后備時間3.45 完備的本機監(jiān)控管理 自適應UPS并機層通訊，無需任何附加設備，可以通過任意一臺UPS監(jiān)測并機UPS系統(tǒng)信息 單機提供8路輸出及6路輸入繼電器接點 支持RS232、RS485、SNMP、MODEM多種后臺通訊方式3.46 超強的網(wǎng)絡管理功能 先進的SNMP卡及其相關軟件，兼容10M/100M以太網(wǎng)，支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTYP等協(xié)議，監(jiān)控軟件具備電源事件記錄和分析功能，靈活多樣的組網(wǎng)方案，可實現(xiàn)在Inte

10、rnet/Intranet上的遠程監(jiān)控 UPS系統(tǒng)具備自診斷、自保護功能，可以實現(xiàn)聲光、E-mail和BP機報警3.47 人機界面友好，便于操作和維護 大屏幕液晶顯示 操作簡單，“一鍵開機”3.48 適合中國用戶的UPS 性能價格比高：實用、夠用、好用的UPS。 安裝、維護簡便：配件價格便宜，維護成本低。 致力與UPS行業(yè)多年的APC集團遍布全國三十多個城市的銷售、服務網(wǎng)為中國用戶提供完善的電源解決方案及細致的售后服務。3.49 方便的網(wǎng)絡監(jiān)控 支持Windows NT SerVice function 可無限擴充多國語言 自動以電子郵件發(fā)送警訊 自動以呼叫器傳呼警訊 可透過TCPIP或Int

11、ernet進行網(wǎng)絡遠程UPS監(jiān)控 自動偵測市電中斷及UPS電池低電位 可彈性設定自動開關機時間 實時以圖形顯示UPS狀態(tài)，如溫度、電壓、負載、頻率.等。 廣播警告訊息 可設定關機倒數(shù)時間和每次警告之間的間隔時間 可設定UPS 診斷性自我測試時間 離開系統(tǒng)前自動關閉及存儲應用程序 記錄及分析電源狀態(tài)3.5、APC UPS運行描述3.51 正常工作模式描述：在主路市電正常時，UPS一方面通過整流器、逆變器給負載提供高品質(zhì)交流電源；另一方面通過整流器為電池充電，將能量儲存在電池中。原理框圖見圖示1。圖1 正常工作模式3.52 電池工作模式描述：當主路市電異常時，系統(tǒng)自動無間斷地切換到電池工作模式，由

12、電池通過逆變器輸出交流電向負載供電。市電恢復后系統(tǒng)自動無間斷地恢復到正常工作模式。原理框圖見圖示2。圖2 電池工作模式3.53 旁路工作模式描述：旁路工作方式有兩種，一種能自動恢復到正常工作模式；另一種需人工干預才能回到正常工作模式。在超出逆變器過載能力、逆變器受大負載沖擊等情況下，系統(tǒng)自動無間斷切換到靜態(tài)旁路電源向負載供電。過載消除后，系統(tǒng)自動恢復正常供電方式。當用戶關機，或主路市電異常且電池儲能耗盡，或發(fā)生嚴重故障等情況下，逆變器關閉，系統(tǒng)會切換并停留在旁路供電工作模式。此后若需恢復到正常工作模式，則需要用戶重新開機。原理框圖見圖示3。圖3 旁路工作模式3.54 維修旁路模式描述：需要對U

13、PS系統(tǒng)及電池進行全面檢修或設備故障維修時，可以通過閉合維護開關Q3BP，將負載轉(zhuǎn)向維修旁路直接供電，以實現(xiàn)對負載不停電維護。維修時需要斷開UPS內(nèi)部的主路輸入開關Q1、旁路輸入開關Q2和電池輸入開關以及輸出開關Q5，實現(xiàn)UPS內(nèi)部不帶電而對負載仍然維持供電的維修工作模式。原理框圖見圖示4。圖4 維修工作模式3.6、UPS網(wǎng)絡管理隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)絡的發(fā)展，“網(wǎng)絡就是計算機”的趨勢日益明顯，要讓信息實時暢通并為人所共享將至關重要，而網(wǎng)絡的高速建設和廣泛普及，甚至寬帶到戶、寬帶到桌面的逐步實現(xiàn)，未來世界中互聯(lián)網(wǎng)絡的充分利用程度、有效信息的交互容量以及人們對網(wǎng)絡的依賴程度都會大大增加。而網(wǎng)絡是一個數(shù)

14、字化的電子環(huán)境，高質(zhì)量的供電乃是網(wǎng)絡正常運轉(zhuǎn)的基石和源泉，所以要保護網(wǎng)絡首先是要保障整個網(wǎng)絡的高品質(zhì)的電源環(huán)境，保障不僅是主機（HOST）、路由器（ROUTER）、交換機（SWITCH）、集線器（HUB），還包括一切能讓網(wǎng)絡正常運行的關聯(lián)設備的高品質(zhì)、高可靠的供電，因而智能化不間斷電源UPS便成為高品質(zhì)網(wǎng)絡必不可少的一員。同時，隨著UPS在保護網(wǎng)絡運轉(zhuǎn)，保證網(wǎng)絡高可靠、高可用、網(wǎng)絡服務的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、信息傳輸和數(shù)據(jù)業(yè)務的永不間斷中所起的重要作用，對其的可靠監(jiān)控和有效管理利用，并實現(xiàn)智能化、自動化、高效率低成本的維護管理，就成了必須考慮和面對的問題。通過APC的管理軟件，可以實現(xiàn)已集中管理和遠程監(jiān)控

15、所有工作在網(wǎng)絡中的智能UPS，并提供一整套完善、可靠、有效的網(wǎng)絡監(jiān)控管理方案成為APC提供進一步高端服務的技術特點。同時APC還推出手機短的管理模式，手機短信以其簡潔、方便、即時、可靠等特點被廣泛推薦。大容量UPS作為關鍵設備的電源的支撐，其運行的穩(wěn)定可靠對用戶系統(tǒng)的安全有至關影響；所以用戶希望及時了解到UPS的運行異常狀態(tài)。MobileMate利用成熟的移動通信方式，通過手機短信讓用戶管理人員對UPS運行情況了如指掌。通過APC廠家的管理軟件進行網(wǎng)絡管理。通過串行通訊建立UPS與服務器之間建立一個事件/響應的通訊機制。當發(fā)生緊急電源故障時，UPS向被保護的服務器發(fā)送事件報警，而此時服務器上的

16、軟件將按照事件的類型及相對應的設置決定需要進行的響應。其核心功能是：在UPS故障或者電池即將耗盡時，完成對UPS保護的服務器實現(xiàn)操作系統(tǒng)安全關閉，保護用戶系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全性。兩臺UPS機頭分別安裝一臺網(wǎng)絡適配器，通過網(wǎng)絡適配器連接入集團的局域網(wǎng)里。并且不需要專門的pc。管理人員可以在自己的pc上安裝UPSilon 2000進行管理。適用于各種操作系統(tǒng)。Windows 95/NT/2000/xp、NoVell Netware/IntraNetware、Macintosh、LAN SerVer、OS/2 Warp、IBM AIX、Solaris、Sun OS、UnixWare、SCO Unix、S

17、GI Irix、HP-UX 、Digital Unix(True64)、VMS on VAX、OpenVMS on AXP or VAX、Linux、Unisys Unix等。網(wǎng)絡管理連接圖如下：網(wǎng)絡管理功能簡介1） UPS異常發(fā)送手機短信通知，如市電中斷、UPS故障、旁路；2） 同時向多臺手機發(fā)送短信告警通知；3） 完善的用戶管理權限功能，確實保護監(jiān)控的安全可靠；4） 實時時鐘，可記錄一定數(shù)量UPS運行歷史事件、歷史數(shù)據(jù)，以供管理員查詢和分析；5） 實現(xiàn)不同告警發(fā)送不同手機；6） 實現(xiàn)計算機負載危機保護功能，在UPS故障時將計算機系統(tǒng)安全存盤并退出，以保障計算機數(shù)據(jù)安全；7） 安排UPS定時

18、開/關機，定期放電測試；8） 告警簡潔明了，支持純中文信息，內(nèi)容包含設備名稱、故障描述、發(fā)送時間；9） 設定UPS在某些緊及（如環(huán)境過溫）情況下自動關閉UPS，以保護關鍵設備和UPS的安全。3.7、UPS聲光報警功能主機報警信息及時地傳到保安室和監(jiān)控室，聲光報警提醒相關人員。具體報警信息相關如下：主機干接點報警信號輸出功能說明：在UPS輸入端子區(qū)下方，有REMOTE（遠程）和 RS232 接口：15pin 母座標為REMOTE.15pin 遠程信號 接口（ REMOTE）.接口信號如下：Nr. 1輔助電源 12Vdc 80mA(max)Nr. 3報警信號接口Nr. 2關閉逆變器和UPS控制信號

19、The pin arrangement of the connector is as follows (see figure opposite):電池低電池放電旁路/故障接觸位置表示沒有報警 (NORMAL OPERATION).觸點信號電流為0.5A42V.遠程命令兩個命令如下：轉(zhuǎn)旁路關閉逆變器，連接8針和15針（2秒后）UPS 鎖住命令，連接7針和15針（2秒后）3.8、UPS電源設備清單新增48KVA的UPS要滿足1小時的供電時間，需配用（12V）的電池（64）塊，電池柜（4）個，總重（3600）公斤。電源具體的配置清單如下：APC 60KVA UPS配置清單項目設備名稱型號、描述數(shù)量品

20、牌備注UPS主機APC主機1APC電池開關盒60KVA電池開關1聲光報警裝置特殊定做1短信報警平臺mobile mate1APC管理軟件1 APC網(wǎng)絡適配器2隨主機附件電池系統(tǒng)電池12V/100AH64天利電池柜特殊定做4電池電纜BVR50MM2一套 四、施工安裝4.1、設備安裝4.1.1空間要求由于電源安裝在新辦公樓的二層，因要求電源的后備時間1小時，電源及后備電池占用的底面積較大，設計時不僅考慮電源系統(tǒng)承重的要求，而且還留出了充分的電源使用面積。設計標準如下： 機器前必須留有至少一米的空間，便于維護。 在機器后部和墻邊留有至少20CM的空間，以利于風機空氣的流動，風機維修時至少40CM的維

21、修空間。 機器上不能放置其他物品。 電池柜可放置于UPS機柜旁邊，前后左右和上凈空要求同UPS機柜，同樣避免陽光直射、液體或異物掉落。4.1.2環(huán)境要求RT 系列UPS最好安裝在無導電雜質(zhì)的裝有空調(diào)的獨立房間內(nèi)，由于可能性的噪音干擾建議不要安裝在辦公室內(nèi)，操作環(huán)境必須清潔，干燥并受到保護，空氣須無灰塵和腐蝕性氣體，系統(tǒng)運行時還必須保持空氣流通，考慮到我們UPS間的可供選擇房間只有食堂旁邊的位置，UPS隔墻應該絕對不可以留有縫隙，絕對不可以讓食堂潮濕的氣體通過縫隙進入UPS間。安裝RT UPS的環(huán)境必須符合以下條件：1） 運行相對濕度：095%，不結露。2） 運行溫度：0攝氏度-40攝氏度。3） 注：要求UPS間環(huán)境為無水，不得安裝液體滅火裝置4.1.3 配電要求特別注意！l 所有電源線和控制線只能由持證電工在APC授權工程師的督導下進行安裝連接，所有輸入、輸出和緊急電源關斷布線必須符合國家電氣標準。l 建議為UPS電源布線時使用柔性護套，這樣易于