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(jīng)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(jīng)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(nèi)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(nèi)是否有異味，如果空調室內(nèi)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(nèi)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(jīng)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(nèi)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(nèi)的冷水，使水升溫后變?yōu)樗魵鈦硌a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(chǎn)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(jīng)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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