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数据中心假负载模拟测试的重要性

一、前言

随着互联网信息技术与智能化迅速发展,数据在呈指数级增长,这些信息和数据的处理、存储、管理和使用离不开安全稳定的数据中心。公众可能感受不到数据中心的存在,但在社会的各个层面,人们须臾离不开数据中心提供的各种服务,离开数据中心的社会生活已不可想象。然而供电作为数据中心运行最基础的条件则成为重中之重。

数据中心的关键设施是配电和空调系统等,综合测试则是对关键设施的带载测试。而IT设备是在数据中心交付使用后才逐步安装,即施工验收时数据中心内并没有IT负载,所以导致关键设施的许多问题无法暴露出来。因此,假负载就应运而生了。通过假负载模拟IT设备的实际运行、发热等情况,确保数据中心供陪电系统(含UPS系统)、空调新风系统、防雷接地系统、监控系统等各系统之间有效运行,通过测试及时发现问题,解决问题,以杜绝安全隐患的发生。

 

二、数据中心假负载模拟测试的重要性

作为数据中心的首要要求就是数据中心的运营安全与高可靠性。当数据机房新建成时,所有的电气设备、暖通、制冷、备用电源,都是以单组件组合的方式建成。整体的运行检验,也仅仅是通电、启动、关闭。作为空载机房,它的实际运行情况与空载差距甚远。例如:空载时,整个机房的热能产生仅仅局限于机柜、线路、PDU等器件。而机柜装机量达到半载、满载时,单台服务器的散热量就已经远远高于空载散热。而随着温度的升高,对于其他设备的要求也会越来越高,影响也会越来越大。在常温下不会出现问题,而在温度升高后就不能保证不会出现问题。

所以假负载验证测试,作为新建数据中心投产前的一次全面检查和考验,已经得到越来越多行业人士的认可和支持。且在新建数据中心项目中作为不可或缺的关键项目环节。该环节的引入对于项目、运营、以及数据中心生命周期管理都具有非常重要的作用,可以提前消除隐患,建立运维规程、开展运营演练。同时也是对整体项目交付质量的最后保障。在这个阶段,无论设计、施工、设备等埋下的隐患都可以通过最小的代价实施整改,从而规避项目系统性风险。

 

三、数据中心中假负载模拟测试的试验方法

假负载在数据中心的测试主要分为2种:

第一、对数据中心带载环境下的功能测试

数据中心负载箱对数据中心各个部分的带载能力进行测试,包括柴油发电机、机房空调、前端的高压系统、制冷系统等都进行测试,检查数据中心整体系统稳定、可靠。

第二、对数据中心集成系统带载测试

采用假负载测试的方法,进行空载、半载、满载测试验证。测试时以单个机房模块为整体进行,利用专用的可调式假负载搭建平台,对机房内的所有设备机柜进行全部的带载能力测试。详见表1

1)空载测试

空载测试是指,第三方测试公司对各系统实施目视检查、通电检查及单机开机测试,确认各系统是否具备带载测试的条件。

各系统目视检查:核实各系统设备型号规格,并对其外观、标识、安装方式、线缆连接、接地方式以及运维模式等进行详细的梳理和排查。

各系统空载测试参数采集:对各系统进行通电检查,确保各系统空载运行参数是否正常。例如,配电系统需要关注末端电压(线电压、相电压、零地电压)是否正常等。

2)半载测试

半载测试是指按照设计容量的50%加载假负载,用以检验配电系统、制冷系统是否可以正常带载运行,初步确认是否具备满载测试的条件。

在半载测试过程中,可以初步验证各系统设备是否具备各项设计功能。同时,可以根据半载运行情况初步排除部分系统隐患,为满载测试做准备。例如,根据配电系统各级连接点温升初步排查系统配电系统设备容量、质量、施工工艺是否合格;根据制冷系统各节点温升、压强以及设备运行参数初步确认制冷系统是否正常。

3)满载测试

当半载测试正常后,就可以按照设计容量进行100%带载测试。在满载测试环节,需要验证配电系统、制冷系统各级设备容量是否满足设计需求;需要验证配电系统、制冷系统各级设备运行性能是否符合设计规范;需要验证群控系统、动环系统、管控系统是否准确满足设计要求。

测试分类

测试对象

测试内容

数据中心机房机架假负载测试

配电系统

配电屏状态、电气连接点状态

发电机系统

发电机状态、满载自启动试验、并机测试、系统报警测试

变配电系统

变压器状态、配电柜状态

数据中心机房满载测试

UPS系统

满载测试、切换测试、配电柜测试、系统报警测试

空调系统

制冷功能测试、联动测试、局部热点测试、冷源系统测试

系统联调

配电系统联调、空调系统联调、模拟市电停电时整系统联调

1

 

 

四、HANBIAO服务器假负载的特性指标

为了尽可能模拟机房实际运行情况,通常采用机架式假负载。机架式假负载由发热电阻和散热风扇及控制电路组成。每台功率6KW ,每台分1.5-6KW可调;可高度模拟服务器的电热转换效率和散热风量,提供完整配电链路的压力测试和制冷系统热负荷的模拟测试。


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