维谛精密空调为了数据中心可靠性 除了验证测试之外还能做些什么？-维谛UPS电源维谛蓄电池销售中心
在数据中心基础设施移交运营、投入使用前，验证测试已经被越来越多的数据中心管理人员所重视，通过验证测试可以避免工程安装不规范、不符合招标技术规范的设备产品遗留到业务运行阶段，为使用者带来非常大的价值。但在数据中心的验证测试实践中，我们也发现一些场地本身有非常好的外部条件，但在针对机房的基础设施部分规划方面被降低了安全等级，制约了场地的永续稳定运行，即使这些问题能被专业的测试公司发现并提出，但改造成本极高，最后的结果也只能无奈的接受现实，就前述提到的这些可能因素，主要来自几个方面：
（1）图纸设计本身考虑不全，未通盘考虑可靠性的需求，只满足业主提出的基本满足项。
（2）施工阶段监视不严，特别是对一些关键工序或者隐蔽工程没有特别引起重视，导致后期成本，或者维护极度不便。
（3）设备功能测试不够全面，这本身与所选择的验证测试厂商对基础设施设备的理解能力，对产品的技术掌握程度有最直接的关系。除此之外，产品的功能和性能测试，受现场测试条件和测试仪器的限制，不能完全进行，举个例子，维谛UPS电源/HVDC输入电压适应范围、谐波电压适应范围、突加载性能、开机冲击幅度、变压器的短路阻抗、维谛精密空调的实际制冷量等等…….这些测试对测试条件有明确要求，现场一般很难完全满足测试条件，有些勉强能测，但若测试不合格，供应商也很容易找到不满足的理由。
如何尽量避免或消除这些问题所带来的隐患，遗留在设备的十年、甚至十五二十年的运行周期里，从数据中心拥有者来说，首先应该是聘请有数据中心专业经验的设计单位进行设计，其不仅要求有数据中心的设计经验，同时还需要有数据中心故障风险案例的积累经验，这是从源头上保证设计质量。
对于一些规模较小的数据中心，在图纸设计阶段采购的供应商不一定具备丰富的数据中心应用经验，而由于建造阶段业主忙于繁重的项目管理类工作，往往无暇顾及具体、且又是繁琐的审图和安装过程的监视，在这种情况下，我们建议能把这些繁琐和专业性极强的工作，转由专业的团队来跟踪和处理，也就是将传统的验证测试服务工作前置，由图纸审核阶段就开始介入这个项目，直至项目移交给使用者并完成培训和资料的归档。这项工作承担专业的技术顾问职责（国外叫做commissioning），贯穿设计复审、工厂见证、安装检视、设备启动、功能测试和验证测试，具体到的各个阶
段，承担以下主要工作内容:
1、设计审核阶段
协助业主对设计文件进行复核，检查各系统的设计依据、系统深化设计是否能匹配项目规划的需求，设计文件所采用的标准、计算过程所采用的工具和分析模型、相关的外部条件、限制条件等是否合理。
2、工厂见证测试阶段
对主要的基础设施设备比如柴发机组、维谛UPS电源、维谛精密空调、冷水机组等设备进行工厂见证测试，主要目的是对设备性能进行统一的测试，确保出厂前满足规范和业主技术规格要求，工厂见证主要验证以下内容：
①设备额定容量、规格和组件配置完整性确认；
②设备的安全和维护安全及便利性考察；
③设备的连锁和控制措施（电气、机械）；
④设备的启动、操作流程与资料的匹配性；
⑤检查设备的合规或认证报告，或者企业的内部设计技术规格相对国标和行业规范的满足性；
⑦对设备加载测试性能指标，比如维谛UPS电源的谐波、温升指标，维谛精密空调设备的制冷量，精密配电柜的计量精度等等设备进行逐项检测；
⑧检查设备制造商（供应商）对设备主要维护备件的更换方法，记录更换过程，评估这些主要备件更换的可行性，在现场使用条件下，更换的风险程度；
3、安装检视阶段
安装检视阶段包括对设备签收情况、签收文件进行汇总和归档，并跟踪设备的存放、施工安装过
程及进度，检验设备安装是否符合设计和规范要求。在设备的安装过程中，对安装的关键工序进行评估复查，从而避免施工重大工艺缺陷遗留至测试或运行阶段，装检视中发现的问题及时提交业主，以便要求施工方整改和修正。
安装检视对验证设备和系统是否完全按照图纸施工，是否具备设备启动条件等非常重要，它确保后面的测试能够顺利进行，具体实施内容包括：
①结合招标技术文件，对进场的设备或材料的产品资料（手册、合格证明材料、出厂测试记录等）进行检查和审核。
②检查并记录交付到项目现场的材料和设备的实际状况，组件和配件是否完整等。
③检查和判断设备的临时存放环境是进行必要的保护。
④分解安装检视任务，制定现场特殊系统、特殊工序和重要控制工艺节点的安装检视内容清单，基于满足整体质量要求的抽样来确定在施工阶段的检视任务。
⑤检查设备是否安图纸布置、施工，施工工艺是否符合施工图要求。
⑥检查和审视施工方的安全保护措施和HSE是否合理，比如防坠落措施、文明施工措施、保护环境措施等，施工人员资质进行检查和评估。
⑦重点对以下施工过程进行监控：
A、隐蔽工程比如电缆井道、密闭母线槽、监控隐蔽走线等
C、对后期整改困难的施工内容：比如柴油发电机的安装、中压配电柜安装等
D、对项目验收有特别重要影响的施工内容，比如消防安装工程属于需要取得强制性验收的，就必须严格按照图纸进行施工。
⑧在安装检视过程中，发现的问题进行汇总，提供不合格清单，并跟踪问题的整改和处理，施工完成后，汇总施工资料。
4、设备启动和功能测试阶段
设备通电前，检查风险和隐患，施工阶段的相关验收或确认是否完成，确认是否具备通电条件，设备安装施工完毕，上电流程条件具备的情况下，见证施工方或设备供应商的设备通电启动，并检视
设备单机的功能测试：
①确定目标设备、制定设备启动和功能测试内容、方案
②核对和确认每个系统（组件）功能测试所需的条件、测试操作实施方法、测试所需资源准备到位
③制定功能测试判定标准
A、功能性能测试应能证明每个系统按照设计意图和招标技术文件要求
B、经过功能测试后的设备，设备状态和功能达到性能要求，具备加载和验证测试条件
④充分和全部参与设备启动过程，并督导施工方（设备商）执行符合要求的操作
⑤对测试过程的数据进行详细记录，记录内容应包含：每个测试部分的判定标准、基于目标功能验证的测试实施步骤、测试结果数据、对于一些趋势变化的数据，利用图表或设备所带记录日志进行分析。
⑥汇总功能测试过程中存在的问题清单，并跟踪问题的整改处理完成。
5、验证测试阶段
在实施加假负载的验证测试和系统联调测试前，细化验证测试目标内容，对各个系统的运行、控制逻辑等进行深入分析，并与相关方进行充分沟通，分析可能存在的问题和风险，确定测试重点，编制验证测试大纲，包括测试场景、测试目的、测试项目、测试流程及方法、测试仪器与测试负载的布置方案、测试输出报告内容等，具体的验证测试工作可以由调试公司或其它第三方来完成。
6、交付阶段
经验证测试并闭环全部遗留问题的数据中心，基本就可以投入业务运行了，在维护管理团队接管前，必要的培训可以让后面的运维更轻松，包括设备的培训，系统的培训，应急操作的培训等，除此之外，完善的运维资料文档可以规范日常维护操作、避免人员流动导致维护受影响。
下面的案列来源于我们最近为某金融客户提供的机房验证测试咨询服务项目，该业主新建数据中心承载该省的全部金融业务，建成后其全部业务将会整体搬迁到此，因此对安全和可靠性非常重视，
我们交付了从设计审核至验证测试的技术服务。
1、在图纸审核阶段，通过对设计方提供的图纸进行复核，提供了一些修改建议，设计人员对此提前进行了优化和修改，以几条为例介绍：
（1）该机房本身具备两路市电引入的条件，提供给其中一个机房的维谛UPS电源（双母线）虽然图纸上设计了来自不同市电的两路供电至维谛UPS电源和维谛空调，但两个回路接到了在同一支路上，且ATS本身也是单点故障点，如下简图：
上图中，原设计的两路输入引取至同一回路，存在多个单点故障点，如果ATS切换故障或者ATS后端连接松动或者其它故障，将导致机房的维谛UPS全部停电，且故障修复时间长，还有一个非常大的问题，维谛空调也全部在此回路下，如果供电中断，只需要很短的时间就会导致机房温度升高保护，我们提供了修改建议后，更新设计图纸（简图）如下：
将输入的两路输入接入位置改变，原有的维谛UPS和维谛空调配电输入接线改变，由原有ATS切换后供电进机房，现改成较为独立的双路电源输入，将维谛UPS、维谛空调系统分为主用和备用系统，独立配电控制，互为切换，通过这样的布局，解决了维谛UPS双母线存在供电点单故障瓶颈，同时也解决了维谛精密空调单点故障和集中供电问题，采用分散供电方式，可靠性大大提高，且成本并没有任何增加。
（2）大家知道在数据中心的事故中，维谛蓄电池绝对是一个重点关注对象，通过对图纸审核，我们提供了对维谛电池放置环境的修改建议：
①增加通风换气措施，②更改维谛电池放置位置。之所以提供这两条建议，保持机房正压及适当通风换气，一方面有利于机房保持洁净，同时也是维谛电池环境所必须，对于一般情况而已，维谛蓄电池产生挥发出来的有害气体量有限，而对于故障状态下的维谛电池，产生的有害气体如不能即时排除，对设备和机房势必产生较大的隐患危害。比如：
①维谛蓄电池水解产生的氢气和氧气，属于火灾发生条件的易燃物和氧化剂，在机房里面富积，施工或产生静电火花时，有造成爆炸和起火的隐患；
③维谛蓄电池漏液、维谛电池排气阀炸裂等异常情况下，会挥发大量雾化状的电解液，不仅会由于其导电性引起拉弧，导致设备批量同时损坏（比如维谛UPS的电路板受到拉弧出现双母线机器同时故障），同时也会腐蚀设备器件，影响设备寿命。
（3）维谛精密空调室外机的放置位置不好，出现维谛空调的停机保护就是必然的事情，我们通过对图纸的审核和现场勘测，发现目前设计的室外机放置空间存在明显的问题，设计是放置在避难层（外层玻璃只能开百业，无法满足排风需求），夏季必然导致维谛空调高压保护。
通过我们建议，设计公司修改设计图纸，将室外机放置位置调整到了一层外的平台上，大大改善了散热效果。
以上这些问题，如果在验证测试阶段才提出来整改，改造成本可能与新增一套系统没什么差别。
2、在施工和安装现场检视阶段，通过3次安装过程的参与，提出了很多施工相关的问题，总包方根据提供的清单及时整改。这些施工问题中，有些是施工工艺问题，有些是施工物料选择问题，比如设备未接地或等电位连接电缆规格不符合规范、防雷器安装位置不合适这类数据中心普遍性问题外，也有一些影响系统维护和安全的重点问题，举一些例子：
（1）在检查柴油发电机机组安装工程中，一台柴发电机设备存在机组的排烟口距离进风门太近的情况，这样布置存在的后果就是：
机组排出的烟雾不仅含有未燃烧充分的污染尾气，也含有很多有毒有害物质，比如一氧化碳和其它有毒烟气，排出的CO被循环回机房，若机组常时间运行，积累到一定程度后，对维护人员是有中毒风险的。
（3）维谛蓄电池架靠墙安装放置，后期会对维护造成非常大的困扰，无法对这些维谛电池测量，更不要说更换。
（4）维谛UPS前级的配电屏有主备两路输入，采用四极ATS，零线在切换过程中会有短时中断，会对负载供电造成非常大的风险点：
A、切换过程中本身有较高的零地电压偏移，通过现场测试，零地电压最高近40V。
B、若ATS处于中间位（停止位），会使机房IT负载断零线，若后端只有一路负载，则由于其无法构成工作回路，将使得负载无法工作。
C、若ATS处于中间位（停止位），可能造成IT设备被烧毁，由于单相负载无法通过零线回流形成回路，当后端负载不止一路时，就会通过两路单相负载，在相间形成导通回路，若两路单相负载分压不均匀，就有可能烧坏其中的一台负载设备。
3、在设备启动和功能验证阶段，我们发现该机房通道地板开口较小，维谛精密空调开启后，风速较低，检查原因是远处的配电机柜下部为敞开结构，送风阻力小，机房底部静压箱的冷气绝大部分通过此处溢跑，造成机柜送风量不足，机房上业务后，可能无法满足散热的需求，导致局部热点问题。
根据验证测试阶段的温度场分布和风速分布情况，在测试完成后，我们建议在静电地板下部主机柜区域和配电区域增加分隔隔断，这样可解决存在的问题，并明显改善机房的制冷效果。
通过前面各个阶段的提前介入，对可能影响后期稳定运行的因素及时变更设计和安装，避免了在机房建造完成后才发现进而进行的整改，带来实实在在的效果，通过对这些过程的参与提供建议并及时处理，达到了想要建设实现的等级目标，顺利通过监管部门的批准和验收，同时也保证了业务割接的能在规划的时间内进行。
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