Андрей Чеснов, 20/08/21
Один из важнейших параметров работы дата-центров – это энергетическая безопасность. Именно поэтому мы в Linxdatacenter решили подключить к новой системе мониторинга инженерных систем в ЦОД систему дизель-генераторных установок (ДГУ). Рассказываем, как прошло их внедрение и на что оно повлияло.
Некоторое время назад мы реализовали проект по обновлению BMS – системы мониторинга инженерных систем на нашей площадке в Санкт-Петербурге. Об этом непростом процессе можно почитать в наших публикациях на Хабре. После успешного запуска новой BMS встал вопрос о поэтапной интеграции в систему мониторинга всех ключевых инженерных систем, и система ДГУ стала одной из первых.
Ранее мы уже организовали топливный мониторинг ДГУ в Linxdatacenter и понимали всю важность контроля именно этой системы в ЦОД.
Реалтайм-контроль для ДГУ
Мониторинг ДГУ при помощи BMS дает ЦОД новый уровень скорости операционного управления в режиме Real Time и в целом повышает надежность работы дата-центра. Быстрее и точнее распознаются аварийные ситуации или признаки их возможного скорого наступления – значит быстрее предпринимаются шаги по нормализации работы. например, в системе есть предупреждения о событиях, которые напрямую не влияют на работу систем ЦОД, но, если их игнорировать достаточно долгое время, это может привести к отключениям оборудования. К такому виду оповещений относится перегрузка системы: при сохранении роста потребляемой мощности это вызовет падение системы целиком. долго такие оповещения игнорировать нельзя, хотя внезапной остановки всего ЦОД эти события и не вызовут.
Система мониторинга. Управление дизелями
Что умеет BMS
Наш проект по интеграции системы ДГУ в BMS пока еще не завершен, но решение уже многое умеет.
Сейчас система ДГУ передает в BMS данные о состоянии автоматов ("вкл"/"выкл") и наличии аварийных ситуаций, показатели напряжения и частоты тока. После завершения интеграции добавятся данные о состоянии самих установок ДГУ ("вкл"/"выкл"), общем напряжении на ДГУ, температуре охлаждающей жидкости, информация о давлении масла и частоте вращения дизель-генераторов, а также мото-часы (время активной работы установки), киловатт-часы и температурные параметры окружающей среды. В сумме получается довольно много данных, которые позволяют видеть максимально общую и точную картину. Можно будет запускать "выпадающий список" для выбора необходимых оператору в текущий момент критериев оценки работы системы ДГУ. Например, можно ввести систему расхода топлива и электроэнергии, чтобы определять моточасы дистанционно.
Система мониторинга. Общий вид дизель-генераторной установки
Система мониторинга ДГУ рассчитана на работу в режиме 24 часа в сутки, включая тренировочные запуски установок и фиксацию тестовых показателей. Таким образом, система обеспечивает полное сопровождение жизненного цикла ДГУ не только для Real Time задач, но и для исторического анализа с прогнозными задачами на базе данных журнала дефектов и неполадок.
Каждый тестовый запуск ДГУ фиксируется в специальном журнале вместе со всеми обнаруженными неисправностями, ФИО ответственного сотрудника, способами и результатами устранения неполадок. В итоге мы имеем полную историю событий по каждой конкретной ДГУ.
При этом мы сознательно отказались от "соблазнов автоматизации": дистанционное управление ДГУ не предусмотрено, хотя чисто технически такая возможность существует.
Поскольку комплекс установок находится в шаговой доступности для инженеров ЦОД, лучше оценивать текущую ситуацию своими глазами и собственными руками вносить необходимые коррективы. Ведь к ошибке в работе ДГУ могут привести несколько факторов. Если продиагностировать сбой неправильно и просто автоматически перезапустить установку, то ситуация простым "ресетом" может не исправиться, а время будет упущено.
Необходимость личного осмотра снижает влияние человеческого фактора: устраняются риски случайного нажатия не той кнопки на панели управления, которое, будучи незамеченным и неосознанным, может при этом уронить всю систему.
"Искушение автоматизацией", например через внедрение ИИ-функционала в мониторинг, безусловно, присутствует. Но в той части инженерных систем ЦОД, которые отвечают за энергетику, мы еще очень долго не увидим автоматизацию управления и использование ИИ как раз из-за рисков безопасности, пропорционально возрастающих с каждым таким апгрейдом.
Какие типичные неполадки "ловит" BMS
Чаще всего в работе ДГУ фиксируются ошибки синхронизации и включения автоматов. Например, пришел сигнал на запуск ДГУ и две установки включились одновременно – это не очень хорошо, так как вызывает просадку напряжения. При достижении минимально допустимого значения напряжения автомат отключается, происходит ошибка в работе системы в целом.
BMS умеет оповещать о таких ошибках дежурного инженера, который должен оценить ситуацию лично. Если установка не запустилась, есть инструкция, как перезапустить ее вручную, после чего событие заносится в журнал: произошел неудачный пуск, проведен перезапуск, проблема устранена и т.д.
Аналогичная ситуация может возникнуть при распределении нагрузки. Одна машина не запустилась при старте, остальные, перераспределив нагрузку между собой, могут получить предупреждение о достижении максимального порога мощности. Тогда в системе мониторинга появится предупреждение, которое подскажет, что надо предпринять для недопущения остановки всего дизель-генераторного комплекса.
Система мониторинга способна показать, ошибка какого типа произошла, благодаря чему технические специалисты уже заранее готовы и имеют сценарий реагирования на инцидент.
Почему все это важно?
Системы гарантированного и резервного электроснабжения в ЦОД – важный элемент общей отказоустойчивости дата-центра. ДГУ в трактовке вопросов энергообеспечения ЦОД от Uptime Institute является основным источником питания, поскольку при наступлении перебоев с внешним электроснабжением это единственный источник питания с критическим по важности значением качества работы.
Сегодня ДГУ и схема резервного энергоснабжения дают нам порядка 60 часов бесперебойной работы ЦОД на полной мощности: доступны 17 куб. м резервного топливохранилища, а также две расходные емкости по 1 куб. м.
В результате полной интеграции системы ДГУ в BMS мы сможем мониторить этот важнейший элемент ЦОД в режиме 24/7, вовремя предотвращать серьезные ошибки, сокращать время реагирования и поиска причин инцидентов, а также видеть всю историю работы каждого ДГУ как в ретроспективе, так и в режиме реального времени.
