机房配电柜及其开关状态检查工具探微

数据中心是大范围协作的特定网络设备的组合，用来在网络基础设施上加速信息的传递，供配电系统对于数据中心整体运行的重要性可谓是牵一发而动全身，断电或低质量供电都是造成数据中心服务器停机的一大主要因素。因而，良好的供配电系统是保障数据中心中的计算机设备、场地设备及辅助用电设备安全运行的先决条件。为保障计算机设备的供电质量，机房场地要求有独立的配电系统、双电源互投系统与UPS组成的供配电系统。一个完整的、符合现在及将来要求的高标准数据中心，应可以保障所有设备的不间断用电需求。

一、银行数据中心双电源供电

        典型的银行数据中心内设备包括主机、服务器、存储、网络机、工控机等，这些设备的电力供应全部来自UPS不间断供电电源。机房内设备大多数为双电源，并有少量单电源及多电源设备。双电源设备两路电源分别引自机房对侧的A区、B区配电柜，两路各承担该设备一半的负荷（如图1所示）。机房两侧各分布有一排配电柜，分别为该机房A区、B区的配电柜，两排中柜号相同的配电柜分别为同一设备的A、B路提供电源，同一设备的两路电源线在两柜中引出时线路的编号相同。如果发生计算机设备电源故障问题，供电的其中一路瞬间电流过大会造成开关跳闸，此时设备由单路电源供电，如果该线路原先的实际电流已经超过了其额定电流的一半，则可能因为单路开关过载而引起设备掉电宕机。

二、数据中心配电柜巡检现状

        数据中心设备较为集中和密集，需要巡检的配电柜开关数量较多。对于没有加装智能配电柜，无法通过自动化手段监控开关状态的数据中心而言，每天对生产楼的配电柜进行巡检，是检查各配电柜内在用线路的开关状态，发现并及时解决配电柜开关跳闸等问题的重要手段。

        一般情况下，巡检人员会制作用于巡检配电柜开关时使用的表格，主要记录生产楼配电柜内现有开关闭合的线路号。但由于用此表进行巡检时，需要核对的线路号数量大，在实际工作中可操作性并不强。因而，巡检人员在实际巡检的过程中往往会采用相应简便的方法。

        其中的一种方法是通过记忆的方法，即巡检人员先查看并记牢A路配电柜内空气开关排上的开关闭合了几个，再去机房另一头查看B路配电柜内的开关情况。对于长期进行巡检工作的人员，这种方法能够起到一定的作用，但偶尔会出现记忆不牢无法确定的情况，巡检人员需穿梭于机房两头反复对比。由于数据中心UPS电源设备往往分双区布置，相应地大机房内的两侧配电柜距离较远，巡检人员来回穿梭在机房两头比较费时，也可能会因查看偏差的缘故，出现某一线路开关跳闸而未被发现的情况。

三、一种新的制表思路

        一般而言，数据中心机房采用的配电柜中有两个开关排，需要上电的设备将其中一路电源线接在A区配电柜的空气开关排输出位置，并在该线路上套上显示有数字的套管对线路进行区别，并对另一路的电源线在B区配电柜内重复以上工作。本文采用的制表思路为取补集的方法，即若需要记录的所有配电柜内开关闭合的线路数占配电柜内所有线路数的80％，则开关未闭合的线路数为20％，新表仅记录数量20%的这部分线路。具体说来，按此思路制表，仅记录配电柜空气开关排内接线但是该线路开关不闭合（即未对线路上电）的情况，并记录其线号。比较两种制表思路：思路一记录所有配电柜中空气开关闭合的线号，思路二记录所有配电柜中空气开关不闭合的线号，制表的表格对比结果为思路一制表为A4纸5张，思路二制表为A4纸1张，表内涉及的开关数成倍下降。使用思路二制成的表格进行配电柜巡检工作有如下几个优点。

        1．表格内容简明

        对于大型数据中心的机房而言，机房配电柜内大部分空气开关都处于连接线路的状态，不接线路的开关是少数，而接有线路的空气开关基本都是闭合的，仅有少部分配电柜的空气开关存在接线但不闭合的情况，加之可能会有特殊机房存在两路配电柜并置的情况，可以同时开柜门做比，因而表格制作中可以不计入此类机房开关。所以，表格涉及的开关量很小，易于更新，准确性大大提高。

        2．实际线路改动表格基本不受影响

        机房往往会因为新增设备而进行动力布线，新做的线路会在布好后立刻投入使用。由于新表记录的是开关未闭合线路的线号，因而机房新增布线不会对新表产生影响，而如果记录的是闭合开关的线路号，就需要在表格内对新增线路进行添加。随着日后机房设备密度的增大，上电设备的进一步增加，闭合线路将进一步增多，而未闭合线路会在原来的基础上有所减小。

        3．二次把关保障了巡检的准确性，同时避免了时间的浪费

        如果采用记忆的方法进行巡检，可能会因为记不清开关而需往来于机房两侧核查，较为费时；若采用本文思路制成新表，单人巡检时可以仅关注配电柜内未闭合线路这一小量；双人巡检时，一人报未闭合的线路线号，一人据表核实是否正确，对上报线号的人员来说，A路、B路配电柜相对独立，核实人员则可以通过上报人员对A路、B路配电柜内线号的反馈情况来判断两路开关是否对称，做到了第二次把关，提高巡检准确性的同时避免了时间的浪费。

四、资源与效率节省及提升情况

        1．人力资源节约情况

        通过工商银行中心机房配电柜巡检试验发现：若采用依次对各机房A、B区配电柜进行查看、记忆、核对的方法，每天一次巡检需要投入90分钟，若按照每天两次巡检计算，每天工作时问为8小时，则一年投入的人力资源为2×（90／60）／8=0.375人／年，使用新表进行巡检时，投入的时间约为60分钟，一年节约的人力资源为2×（90—60）／60／8=0.125人／年。

        2．工作效率提升情况

        原来的工作效率=1／工作投入时间=1／90min 
        现在的工作效率=1／工作投入时问=1／60min 
        工作效率提升=（现在的工作效率一原来的工作效率）／原来的工作效率）=（1／60一1／90）／（1／90）=50％

        在实际中使用发现，用新思路制成表格进行巡检工作，效率有了比较明显的提高，相应节省了一定的人力投入及工作量。

        3．工作质量提升情况

        此表在偶发线路长时间跳闸而未被发现的事故后思考完成，在投入日常巡检工作使用后，未再发生线路长时间跳闸未被巡检人员发现等事件。

        自经过反复实际使用、改进后，此表替代原表投入使用，成为工商银行中心机房配电柜巡检工作开展的主要工具。就可推广性而言，工商银行二级分行以上的机房都采用A、B路双路供电的系统结构，且都未配备智能配电柜，仍依靠人工方式进行巡检，因而，对于分行的大机房以及行业内、外的数据中心的配电柜人工巡检工作而言，该方法有一定的应用参考意义。

（文章来源：《中国金融电脑》杂志）

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