Автоматизированная система управления АСУ зданием ЦОД

Наша организация разработала проект АСДУ автоматизированной системы управления зданием центра обработки данных.

проект асду

Системная характеристика АСДУ

Проектируемый центр обработки данных ЦОД расположен на этаже существующего офисного здания БЦ класса «В». Технологическое оборудование ЦОД (стойки) включает в себя часть шкафов из серверной комнаты на этаже и большую часть нового оборудования от производителя АРС - систему серии InfraStruXure.

Краткая характеристика технологического решения АРС:

  • Суммарная мощность стоечной нагрузки: 61,01 кВА
  • Суммарная мощность нестоечной нагрузки: 0 кВА
  • Уровень резервирования системы бесперебойного питания - N+1
  • Для защиты электропитания нагрузки используется
  • Symmetra PX 64кВт (с возможностью расширения до 96кВт) - 1 шт
  • Время автономной работы (минимум) 15 мин
  • Cистема распределения питания не резервируется.

Для подключения стоечной ИТ-нагрузки применены блоки розеток с функцией контроля суммарного потребляемого тока.. Для размещения нагрузки используются серверные стойки 600мм - 12шт. В стойках предусмотрены органайзеры для укладки кабелей и панели заглушки для предотвращения рециркуляции воздуха.

Назначение и цели создания системы асду цод

Назначение системы автоматизации

Автоматизированная система оперативного диспетчерского контроля инженерного оборудования и микроклимата ЦОД обеспечивает круглосуточный мониторинг и автоматическую защиту от аварийных режимов следующих инженерных систем и оборудования специального назначения:

  • Источники бесперебойного питания ИБП;

  • Распределительные розеточные блоки (PDU);

  • Система контроля климатических параметров ЦОД;

  • Система защиты помещений ЦОД от протечек;

  • Система видеоконтроля серверного помещения.

система АСУ управления ЦОД здания

Цели создания системы

Основными целями создания автоматизированной системы управления зданием являются:

  • поддержание комфортных климатических условий в помещениях здания;

  • получение оперативной информации о состоянии и параметрах оборудования инженерных систем;

  • дистанционный контроль/управление работой оборудования инженерных систем;

  • возможность предупреждения аварийных ситуаций;

  • ведение автоматизированного учета эксплуатационных ресурсов оборудования и формирование графиков профилактического обслуживания;

  • документирование и регистрация технологических процессов инженерных систем и действий диспетчеров служб;

  • повышение качества энергетических параметров.

Система диспетчеризации InfraStruXure (АРС). Основные проектные решения. Состав и расположение оборудования

Система автоматизированного мониторинга микроклимата строится на сертифицированном оборудовании и программном обеспечении серии InfraStruXure. ведущего мирового производителя – фирмы АРС и включает в себя:

  • Оборудование контроля климатических параметров ЦОД;

  • Оборудование защиты помещений ЦОД от протечек;

  • Оборудование видеоконтроля серверного помещения.

Контроль климатических параметров ЦОД обеспечивается датчиками температуры и влажности фирмы АРС (AP9335TH) с точностью показаний ±2 C (от 0 до 40 C), ±4% (от 20 до 90% влажности) и рабочим диапазоном параметров окружающей среды 0 - 55 C, влажностью 0 - 95%. Согласно нормативным документам в машинных залах для мониторинга параметров каждого ряда ТШ датчики предусматриваются на каждые 3 м. – 9 м. ТШ стоек в холодном коридоре. В проекте используется 10 датчиков для мониторинга параметров в двух уровнях холодных коридоров: верхней и нижней части (рекомендуемую расстановку см. на плане). Высота нижнего уровня – 3U снизу, высота верхнего уровня – 4U сверху.

Аварийные протечки жидкости контролируются точечными датчиками наличия воды фирмы АРС (NBES0301) и устанавливаются под оборудованием прецизионных кондиционеров (CRAC) под фальшполом. Все датчики имеют комплектный кабель CAT 5 длиной 4м. с разъемом RJ45. При недостаточности длины трассу до головного устройства наращивать кабелем CAT 5 через coupler фирмы АРС. Видеоконтроль за входом в помещение ЦОД осуществляется через видеокамеру фирмы АРС NBPD0160 NetBotz Camera Pod 160, установленную на стене во входной зоне. Трассу от камеры наращивать специализированным кабелем NetBotz USB производства АРС.

Устройства мониторинга объединены системой InfraStruXure фирмы АРС, состоящей из головного устройства NetBotz Rack Monitor 451 (NBRK0451), блока расширения для подключения датчиков NetBotz Rack Sensor Pod 150 (NBPD0150) и лицензионного сертифицированного программного обеспечения ПО. Блоки NetBotz Rack установлены в стойку, согласно ТЗ. Для интеграции сигналов в единую существующую систему BMS здания оборудование NetBotz поддерживает технологию Ethernet/IP и подключено к коммутатору уже установленному в стойке. Соединение выполнено медным кабелем типа витая пара кат 7А.

Система диспетчеризации бесперебойного электропитания стоек

Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения (СБЭГ) объекта включает в себя:

  • Силовой шкаф SY64K96H-PD ИБП Symmetra PX2 мощностью 64 кВА с интегрированной системой распределения питания, байпасной панелью и дисплеем управления на передней двери.

  • Набор батарейных модулей для ИБП Symmetra PX2 (SYBT9-B4)

Параметры работы ИБП передаются с панели управления ИБП с помощью комплектного коммуникационного кабеля на коммутатор ЦОД и далее в АСДУ здания. Набор сигналов определяется производителем оборудования. Каждый телекоммуникационный шкаф (ТШ, стойка) на вводе укомплектован распределительными розеточными блоками (PDU): основным и резервным. Через разъем RJ45 и протокол обмена SNMP на сервер АСДУ поступает следующая информация:

  • напряжение, ток на вводе;

  • состояние ввода включено/выключено.

Для интеграции сигналов контроля ИБП, информации с распределительных розеточных блоков (PDU) по протоколу SNMP в единую существующую систему BMS здания все оборудование поддерживает технологию Ethernet/IP и подключено к коммутатору уже установленному в стойке. Соединения выполнены медным кабелем типа витая пара кат 7А (согласно ТЗ). Система управления и мониторинга инженерных систем здания запроектирована для работы в непрерывном круглосуточном режиме.

Кондиционеры машинного зала ЦОД применяются с комплектной системой автоматизации фирмы-производителя (Emerson Network power) и интегрируется в единую сеть АСДУ здания по проекту монтажа CRAC. Для дальнейшей интеграции сигналов мониторинга ЦОД в основное программное обеспечение системы АСДУ комплекса применяется ЛВС объекта и ОРС-технология (по отдельному проекту). Верхний уровень диспетчеризации обеспечен Заказчиком на уже установленном в комплексе оборудовании.

Кабельная сеть и монтаж электропроводок

Кабельная распределительная сеть выполняется огнестойкими кабелями типа UTP (витая пара) категории 7А. Подключения датчиков NetBotz выполняются комплектными кабелями категории 5 и наращиваются кабелями этой же категории. Для прокладки кабелей и проводов АСДУ используются трассы системы кабеленесущих конструкций, предусмотренных в проекте СКС и расположенных в лестничных лотках над стойками ТШ. В местах отсутствия трасс СКС прокладывать кабели в гофрированной трубе согласно планам проекта.

Электропитание и заземление

Питание оборудования АСУЗ осуществляется по особой группе первой категории надежности согласно СП 31-110-2003 от сети бесперебойного электропитания от распределительного розеточного блока стойки 5 (в которую установлен блок NetBotz). Все периферийное оборудование АСДУ запитывается от соответствующих блоков автоматики. Заземление оборудования и устройств АСДУ должно выполняться в соответствии с требованиями к заземлению оборудования вычислительных сетей, СНиП 3.05.06-85, ПУЭ, технической документации предприятий-изготовителей применяемых изделий и установок.

Требования к периферийным устройствам (датчики и исполнительные устройства).

Функции безопасности должны реализовываться через периферийные устройства, напрямую подключенными через кабельные соединения.

Все периферийные устройства должны были четко и надежно промаркированы с указанием адресов точек данных в АСУЗ.

Контрольно-измерительные устройства (датчики)

Параметры выходных сигналов датчиков должны соответствовать установленным выше требованиям к унифицированным нормированным сигналам интерфейса ввода/вывода контроллерных устройств.


В проекте должны использоваться унифицированные датчики минимального количества типов от основного производителя средства АСУЗ.

Использование датчиков отличных от принятых в проекте типов и производителей должно быть обосновано и согласовано с генпроектной организацией.

Для дискретных сигналов необходимо предусмотреть «сухие» (свободные от внешнего потенциала) замыкающие или размыкающие контакты. Для индикации текущего состояния «Вкл» (включено) должен использоваться нормально разомкнутый контакт (в разомкнутом состоянии значение «Выкл»). На каждую активную функцию необходимо использовать отдельный контакт. Для отдельных защитных и сигнализационных функций необходимо применять нормально замкнутые контакты для возможности диагностики неисправности, например обрыва цепи.

Коммутирующие устройства, использующиеся в качестве источника дискретных сигнала, должны выполнять требования действующих нормативных документов.

Пассивные аналоговые датчики, как правило, реализуются на основе первичного преобразователя в виде переменного сопротивления. Они должны выполнять следующие требования:

  • в случае использования первичного преобразователя с сопротивлением до 200 Ом (например, Pt 100, Ni 100), они должны быть подключены по трех- или четырехпроходной схеме;

  • в случае использования первичного преобразователя с сопротивлением свыше 1000 Ом (например, Pt 1000, Ni 1000, термисторы NTC), может использоваться двухпроводная схема подключения).

Датчики должны иметь четкие и долговременные обозначения, совпадающие с обозначениями в исполнительной документации. Датчики должны быть легко доступны для технического обслуживания. Датчики, установленные вне помещений должны быть выполнены в соответствующем исполнении.

Ниже перечислены типовые требования, которые должны быть определены для каждого датчика в дополнение к основным функциональным характеристикам технических средств:

  • требуемые типы датчика/преобразователя;

  • требуемые типы выходного напряжения/тока для активных датчиков/преобразователей;

  • точность или класс точности измерения для активных или пассивных датчиков;

  • среднее время наработки между регламентными работами по обслуживанию устройства;

  • требования по кабельному подключению;

  • требуемые параметры по электромагнитной совместимости, при необходимости.

Исполнительные устройства

Параметры выходных/входных сигналов исполнительных устройств должны соответствовать установленным выше требованиям к унифицированным нормированным сигналам интерфейса ввода/вывода контроллерных устройств.

В проекте должны использоваться унифицированные исполнительные устройства минимального количества типов от основного производителя средства АСУЗ.

Рекомендуется использовать сопряженные рабочие органы исполнительных устройств (клапаны) от основного производителя средства АСУЗ.

Использование исполнительных устройств отличных от принятых в проекте типов и производителей должно быть обосновано и согласовано с генпроектной организацией.

Для каждого исполнительного устройства должно быть определено, имеется ли требование по безопасному положению (состоянию), с возможностью перехода в него без внешнего источника энергии. Должно быть установлено, какие события вызывают переход в безопасное положение, например:

  • в случае отказа питания;

  • в случае отказа электрического защитного устройства, например, плавкого предохранителя;

  • при угрозе замерзания;

  • при срабатывании противопожарной сигнализации.

Ниже перечислены типовые требования, которые должны быть определены в проекте для каждого исполнительного устройства в дополнение к основным функциональным характеристикам технических средств:

  • тип подачи питания (по управляющему/коммуникационному кабелю, отдельному кабелю);

  • номинальное напряжение и потребляемая мощность силовой части;

  • максимальная потребляемая мощность;

  • наличие устройств индивидуального ручного управления и сигнализации по месту;

  • допустимый уровень вибрации;

  • максимальные/минимальные параметры технологической среды (температура, влажность, давление и т.п.);

  • положение для монтажа (например, горизонтальное или вертикальное);

  • тип механического соединения (к заслонке или клапану);

  • характеристики периферийной коммуникационной сети в соответствии с коммуникационными интерфейсами управляющих устройств;

  • тип электрической изоляции (класс);

  • если необходимо, тип взрывозащищенности (искробезопасности);

  • среднее время наработки между регламентными работами по техническому обслуживанию;

  • требования по кабельному подключению.

Поставщик указанного оборудование предоставляет технические условия, или технические характеристики, или паспорта на оборудование, с указанием требуемых параметров. Электрические коммутационные устройства должны устанавливаться и подключаться в соответствии с национальными стандартами.

Должны быть установлены тип обнаружения перегрузки и требования к пусковому режиму для каждого электродвигателя по одной или нескольким техническим схемам: 

  • защитное устройство с тепловым реле, реле максимального тока в силовой цепи;

  • термистор в обмотке двигателя;

  • запуск со схемой треугольник/звезда.