資料中心的“最強大腦”——BMS系統

資料中心的“最強大腦”——BMS系統

前段時間,江蘇衛視《最強大腦》的中日大戰非常引人關注。中國“心算女神”陳冉冉與十年宿敵——日本的心算冠軍土屋宏明進行了艱難的4輪比拼之後,最終以平局告終,雙雙入選世界腦王爭霸賽。那麼,誰是資料中心裡“最強大腦”呢?今天我們就帶大家來瞭解一下資料中心的“最強大腦”——BMS系統。

BMS這個簡稱是Building ManagementSystem三個英文單詞首字母的縮寫,最早來源於歐美國家,其直接翻譯為“樓宇管理系統”。雖然BMS被稱為整個樓宇的管理系統,但因為國內資料中心特殊運維的需要,又對管理的物件進行了細分,分別是:SES(Security System,安防系統), FAS (fire alarm system,消防系統)和EPMS(Electricity Power Management system,電力監控系統) 。因此,細分後的BMS直接管理系統就只剩下HVAC、冷機、精密空調、漏水這幾部分,其它子系統往往有自己的工作站和房間,只是被BMS系統間接管理。

BMS系統在資料中心的傳統架構

國內資料中心還存在一個具有中國特色的系統——EMS環控系統。環控系統主要是由國內的電腦集成廠家所開發,它的主要作用是把資料中心的精密空調和機房的環境監控納入到專用的環控系統做監控集成,此時BMS管理物件僅有HVAC系統和冷機。這部分子系統在國內又被稱為BA系統,所以國內資料中心的BMS系統又有了一個新的架構如下(區別於國外的資料中心)。

BMS系統新架構

既然說BMS是資料中心的最強大腦,那麼這個最強大腦的功能是什麼呢?

有人說:“BMS系統是一個監控平臺,在平臺上可以看到各個子系統的運行資訊”;
有人說:“BMS系統可以實現報警功能,當出現問題之後,操作人員可以去現場進行巡檢”;
還有人說:“BMS系統在資料中心用處並不多,我們有足夠的運維人員,已經用人工巡檢的方式代替了它,BMS系統甚至已經被廢棄使用”。

可以看出,國內客戶對BMS作用的認識和使用還處於較低階段,大多數資料中心採用傳統燒鍋爐的控制方式資料中心進行管理……

依據多年資料中心設計和實施經驗,筆者認為,資料中心BMS的作用之一是能夠按照預定策略運行,對HVAC系統在不同的負荷及室外氣象條件下,順利切換各種運行模式,自動進行加減機等。於資料中心的HVAC運行策略,往往比傳統的民用建築複雜很多,如果僅僅依靠人為手動幹預,很難實現真正的滿足工況和節能的運行,這就需要BMS系統充分發揮其大腦的功能,依據各種條件進行邏輯判斷,從而讓整個系統有效運行。

一套典型的HVAC系統

資料中心BMS的作用之二是保證HVAC系統的可靠運行,可以實現自動替換故障元件和故障系統,保證暖通系統的連續運行,減少操作人員的失誤。提到資料中心的HVAC系統,業界一定都很熟悉N+1,N+2以及2N系統,BMS在此處的作用就是發現故障元件或故障的單元,能夠快速隔離故障元件,讓系統仍然有N在運行,下圖是Uptime Tier IV對資料中心BMS系統的要求,這充分說明瞭BMS系統在高等級資料中心中的重要作用。

資料中心BMS的作用之三是實現智慧化運維。BMS系統使運維流程更加簡便,能夠實現資料的收集、分析和處理過程,達到PUE及其監控資料的即時更新;同時隨著現在security robot技術的發展,操作人員可以在任何地點通過終端設備即時瞭解到HVAC系統的運行動態。

資料中心運維監控介面

資料中心領域BMS的作用之四是通過各種精確控制實現資料中心的節能(具體節能措施會在後續BMS系列文章中為您介紹,敬請期待)。舉北京某一保險公司的資料中心為例,柴發的裝機容量高達44MW,達到國內著名的葛洲壩水電站發電量的1/50,假如BMS通過精確控制,能讓此資料中心節能5%,每年節省的電費就高達千萬以上!下圖是資料中心能耗增長和國內其它商用電量增長的預測圖,可見資料中心的能耗占國民總用電量的比例在逐步擴大。

作為資料中心的“最強大腦”,BMS系統運行的效果將直接影響到整個資料中心的可用性、可靠性及節能性。因此,每個資料中心都應該充分發揮BMS大腦的作用,讓BMS能夠服務於資料中心,讓資料中心的各個系統都能夠有序、可靠和節能運行。