Пример проекта автоматизации и диспетчеризации для ЦОД

Наша компания разработала том рабочего проекта по теме автоматизации, диспетчеризации и мониторинга инженерных систем для здания ЦОД и предлагает ознакомится с небольшим примером.

том проекта АСУ АСДУ для цод

Том проекта автоматизации и диспетчеризация инженерных систем

Определение АСДУ

Построение системы автоматизированного диспетчерского управления ЦОД предполагается осуществить на оборудовании с многоуровневой иерархической структурой. Для каждого зала предполагается построение своей выделенной системы.

Верхний уровень системы АСДУ строится на основе сервера с дисковым массивом RAID массивом, который поддерживает горячую замену жестких дисков. Программное обеспечение должно осуществлять функции получения информации о состоянии и параметрах оборудования инженерных систем, обработку полученных данных и мониторинг, управление с рабочих станций диспетчеров, документирование, архивирование и хранение информации, отчёты и дополнительные решения для планирования обслуживания, контроля и расчёта энергопотребления, центр регистрации телефонных звонков, планирование инвестиций. ПО должно иметь возможность использования интеграции с любыми локальными системами управления благодаря отличной поддержке открытых технологий (например «OPC», SNMP).

Какое оборудование нужно для диспетчерского помещения

Системы АСУД и комплексной безопасности должны обеспечивать интеграцию. Серверы размещаются в 19 стойке в помещении кроссовой каждого помещения. Рабочие станции диспетчеров размещаются в диспетчерской. Количество и назначение рабочих станций определяется на этапе проектирования. Рекомендуемое количество операторов одной смены – 3 человека, рабочих мест – 4:

  • АРМ руководителя смены;
  • АРМ диспетчера механических систем;
  • АРМ диспетчера электрических систем;
  • АРМ диспетчера резервное.

Каждое рабочие место оборудовано от одного до трех мониторов с диагональю 21“ и звуковыми колонками для оповещения. В помещении диспетчерской размещаются принтеры для подготовки отчетов и рабочее место для работы с документацией.

Функции АСДУ

АСДУ расшифровывается как система автоматизации и диспетчеризации. На верхнем уровнем сетью передачи данных является  высокоскоростная сеть 10/100/1000 Мб/с TCP/IP. Сеть организована на базе Ethernet коммутаторов. Центральный коммутатор размещается в кроссовой в 19” монтажном шкафу. Сетевые шлюзы серии L-IP, FieldServer содержат средства организации независимого обмена информацией между диспетчерскими рабочими станциями на базе локальной вычислительной сети и полевыми контроллерами на базе полевой шины.

Примерная концепция изложенная в проекте на рабочей стадии "Р" предусматривает применение контролеров и модулей ввода вывода с открытым протоколом обмена.

Диспетчеризация предусматривается для инженерных систем предназначенных только для работы ЦОДов:

  • общеобменная приточно-вытяжная вентиляция технических помещений;
  • холодильные машины;
  • измерители качества электроэнергии на вводных и основных отходящих линиях вводно-распределительных щитов;
  • источники бесперебойного питания;
  • насосная станция системы холодоснабжения;
  • система кондиционирования машзалов и вспомогательных помещений;
  • насосные дренажной канализации;
  • система управления освещением,

пример проекта автоматизации диспетчеризации системы управления ЦОД

Также осуществляется, например, путем сбора полного объема информации с локальных контроллеров и модулей автоматизации. Сбор информации системы мониторинга состояния монтажных шкафов, системы кондиционирования машинных залов, системы контроля протечек осуществляется по протоколу.

Мониторинг инженерного оборудования входящего в объем основного комплекса:

  • система дымоудаления и подпора воздуха;
  • система теплоснабжения;
  • системы общеобменной вентиляции складов, коридоров, диспетчерских и т.п.
  • дизель-генераторы;
  • высоковольтные подстанции.

Автоматизация выполняется путем подключения локальных контроллеров автоматизации этого оборудования к полевой шине диспетчеризации согласно проекту.

Диспетчеризация электрических распределительных щитов типов ВРУ и ЩБЭ осуществляется путем получения сигналов с дополнительных контактов автоматических выключателей входными дискретными модулями и контроллерами. Модули и контроллеры размещаются в отдельном шкафу в непосредственной близости от электрических щитов.

Проектная интеграция с системой пожарной сигнализации осуществляется на верхнем уровне систем, каждая панель пожарной сигнализации по внутреннему протоколу подключается в полевую сеть. Узлы учета тепла и водопотребления устанавливаются непосредственно на вводе в зону ЦОД и оборудуются интерфейсом для подключения к системе АСДУ.

Пример мониторинга инженерного оборудования машзалов


Для организации управления оборудованием физической инфраструктуры, предусматривается использование инженерной системы типа Nexans LANsense с дополнительным комплексом EMAC (Environmental Monitoring and Access Control). Система служит централизованным хранилищем важнейших данных о состоянии оборудования электропитания, кондиционирования и управления климатическими параметрами среды. Через данную систему могут быть доступны все данные, которые фиксирует то или иное включенное в сеть устройство:

  • в шкафах распределения питания марки PDU такими параметрами будут: напряжение, ток каждой отходящей линии питания, состояние автоматических выключателей;
  • для систем охлаждения – холодопроизводительность кондиционеров, температура хладагента, скорость вращения вентиляторов, температура и влажность входящего и выбрасываемого воздуха, наличие протечек, и другие данные, полученные с внутренних датчиков кондиционера;
  • для систем контроля параметров окружающей среды – температура, влажность;
  • организация контроля доступа к авктивному оборудованию в серверных шкафах;
  • состояние датчиков открытия или закрытия дверей аппаратных стоек.

Также это решение осуществляет мониторинг работоспособности оборудования в режиме реального времени, предоставляет возможность генерации отчетов произвольной формы.

Для чего стадия Р к проекту автоматизации общеобменной вентиляции

Стадия под литерой "Р" отражает более подробную информацию нежели литера П. Вот и все отличие. Приточно-вытяжные системы согласно проекту стадии Р оборудуются средствами управления, блокировки, регулирования и контроля обеспечивающими:

  • местное управление из венткамер;
  • дистанционное управление из помещения диспетчерской;
  • автоматическую блокировку всех элементов технологического оборудования, входящих в состав системы;
  • защиту воздухонагревателей от замораживания по температуре воздуха за калорифером и температуре «обратного» теплоносителя;
  • предварительный прогрев воздухонагревателя перед включением приточного вентилятора.

Для регулирования температуры и влажности воздуха в приточном воздуховоде устанавливаются датчики температуры и влажности. Регулирование температуры при этом предусматривается путем изменения теплопроизводительности воздухонагревателя воздействием на регулирующий клапан на теплоносителе. Технологический контроль за параметрами теплоносителя осуществляется местными показывающими приборами. При пожаре все системы общеобменной вентиляции отключаются. Оборудование автоматизации устанавливается в металлических щитах в помещениях вентиляционной камеры. Автоматическое управление реализовано на базе свободнопрограммируемых контроллеров.

Как автоматизировать холодоснабжения

В томе рабочей документацией по автоматизации насосной станции холодоснабжения предусматриваются щиты управления: один щит для управления внешним контуром, второй – для контура холодильных машин к потребителю. Щиты управления размещаются в помещении холодильных машин и оборудуются элементами сигнализации и ручного управления. Автоматическое управление реализовано на базе свободнопрограммируемых контроллеров и модулей расширения.

Работа систем холодоснабжения предлагается в двух вариантах:

  • Основной – сброс тепла в реку,
  • альтернативный – сброс тепла в атмосферу, через сухие градирни.

В основном варианте система инженерной автоматизации работает в двух режимах – летнем и зимнем:

  • в зимнем режиме система управляет производительностью насосов внутреннего контура и через регулирующие клапаны регулирует количество воды, проходящей через прецизионные кондиционеры;
  • в летнем режиме, по сравнению с зимнем режимом, система автоматизации дополнительно управляет работой чиллеров (управляет производительностью чиллеров, выполняет защитные функции, автоматически определяет переход работы системы из зимнего в летний режим).

В альтернативном варианте проектным томом предусмотрено, что система также работает в двух режимах: летнем и зимнем. В зимнем режиме контролирует работу фрикулинга: обеспечивает в наружном гликолевом контуре температуру гликоля, управляет работой градирен, управляет работой насосов внутреннего контура и регулирует количество воды, проходящей через прецизионные кондиционеры. В летнем режиме система автоматизации дополнительно управляет работой чиллеров (управляет производительностью чиллеров, выполняет защитные функции, автоматически определяет переход работы системы из зимнего в летний режим).

Дополнительно, в данном примере, система автоматизации осуществляет контроль и поддержание давления во внутреннем водяном контуре. Циркуляционные насосы могут работать как в ручном, так и в автоматическом режиме, в зависимости от положения переключателя режима Ручное-Отключено-Автоматическое на передней двери щита управления и автоматики.

В ручном режиме каждый насос управляется собственными кнопками «Пуск», «Стоп». После подачи команды «Включение холодоснабжения» включаются «основные» насосы. После снятия команды «Включение холодоснабжения» сначала выключаются холодильные машины, а затем, через некоторое время выключаются циркуляционные насосы. Насосы управляется встроенными преобразователем частоты. При включении насоса, преобразователь частоты должен постепенно повышать частоту до требуемой величины. При выключении насоса преобразователь частоты должен постепенно уменьшить частоту до 0

Наличие любого аварийного сигнала приводит, например, к снятию команды на включение соответствующего насоса. При этом на дверце щита автоматики и управления загорается лампа «авария». Сброс аварии происходит после устранения причины аварии нажатием кнопки «сброс аварии» на дверце щита автоматики и управления, либо оператором по системе АСДУ. 

Как диспетчеризировать насосные дренажной канализации

Инженерная система автоматизации насосных дренажной канализации предусматривает вывод в диспетчерску следующей информации:

  • уровень воды в приямке;
  • автоматическое включение рабочего насоса, а при аварии резервного насоса;
  • автоматический выбор рабочих и резервных насосов для обеспечения равномерной выработки моторесурсов;
  • ручное управление насосами с помощью переключателей и кнопок на щитах управления;
  • световая сигнализация, на фасаде щита автоматики:
  • насосы - «включен» «авария»;
  • наличие напряжения в сети.

Описание тома проекта света

Инженерная система управления освещением состоит из этажных щитов автоматизации управления освещением, в которых установлены контроллеры и I/O-модули, кнопочных пультов управления освещением, жк-пультов управления освещением и климатом и мультисенсоров освещенности. Проект автоматизации систем управления освещением предусматривает следующие функции:

  • ручное управление группами освещения с настенных кнопочных панелей как по отдельности, так и несколькими группами одновременно;
  • автоматическое управление по мультисенсорам присутствия и освещенности, а также по расписанию, с целью экономии электроэнергии и ресурса осветительных приборов.
  • А также управление из помещения диспетчерской

Образец автоматизации кондиционирования

Инженерная система автоматизации кондиционирования состоит из контроллеров управления, установленных в кондиционерах, и датчиков температуры и влажности. Контроллеры оборудуются интерфейсом для подключения к системе АСДУ.

Автоматизация систем кондиционирования предусматривает:

  • ручное управление температурной установкой и скоростью вентилятора фэнкойла с настенных панелей;
  • автоматическое управление оборудованием;
  • дистанционное управление оператором в диспетчерской;
  • поддержание и измерение климатических параметров в помещениях.

Раздел часофикации

Система часофикации СЧ предназначена для создания единой системы времени и синхронизации времени по всем системам. Кроме того, СЧ позволяет отображать визуально время для сотрудников с использованием вторичных часов, подключенных к общей системы.

Часовая микропроцессорная станция СТС предназначена для управления вторичными часами – стрелочными и цифровыми, различными исполнительными устройствами, а также синхронизации компьютеров и компьютерных сетей. Модульная структура часовой станции позволяет конфигурировать ее в соответствии с решаемыми задачами, а также добавлять необходимые модули в уже установленную станцию и, при необходимости, расширить функциональность системы единого времени