مطابقة القدرات

لتلبية الطلب الإجمالي للأحمال البالغة 6300 كيلو فولت أمبير، حيث تمثل معدات تكنولوجيا المعلومات ما يقرب من 4500 كيلو فولت أمبير والمرافق الداعمة (التبريد والإضاءة والتشغيل والصيانة) التي تساهم بحوالي 1800 كيلو فولت أمبير، يجب تنفيذ توزيع دقيق للحمل والضبط الديناميكي.

تحويل مستوى الجهد

يتيح التحويل الفعال من توزيع الجهد العالي 35 كيلو فولت إلى توزيع الجهد المنخفض 0.4 كيلو فولت، مما يضمن استقرار الجهد مع التحكم في التقلبات في حدود ±5%.

التكرار في النظام المزدوج

تتميز البنية بنظامي طاقة مستقلين تمامًا مع إمكانية تجاوز الفشل بشكل سلس. حتى في حالة فشل أحد الأنظمة، تظل العمليات التجارية غير متأثرة، مما يلبي معيار التكرار "N+1".

معيار كفاءة الطاقة من المستوى الأول

يجب الحفاظ على قيمة PUE لمركز البيانات باستمرار أقل من 1.25، مع التركيز الأساسي على تقليل استهلاك الطاقة من المعدات غير المتعلقة بتكنولوجيا المعلومات، وخاصة في أنظمة التبريد وخسائر تحويل الطاقة.

موثوقية عالية

مع متوسط الوقت السنوي بين حالات الفشل (MTBF) الذي يبلغ ≥100,000 ساعة ومتوسط وقت الاسترداد (MTTR) ≥30 دقيقة، فإنه يضمن تشغيلًا متواصلًا لمدة 7 × 24 ساعة للأعمال الأساسية.

قابلية التوسع

يحتفظ بنسبة 20% من سعة الطاقة ومساحة الخزانة لاستيعاب نمو الأعمال المستقبلية وتحديث المعدات.

السلامة والامتثال

يتوافق مع المعايير الوطنية لسلامة الطاقة، والحماية من الحرائق، وحماية البيئة، وقد حصل على شهادة ISO 27001 لأمن المعلومات وشهادة مركز البيانات الخضراء.

التشغيل والصيانة الذكية

يتيح مراقبة حالة الجهاز في الوقت الفعلي، والتحليل الدقيق لاستهلاك الطاقة، وتنبيهات الأخطاء التلقائية، والصيانة عن بعد.

يستخدم هذا الحل بنية تصميمية "معيارية، ومزدوجة التكرار، وذكية بالكامل"، مع أربع وحدات أساسية: نظام الطاقة، ونظام التبريد، ونظام الخزانة والأسلاك، ونظام التشغيل والصيانة الذكي. تعمل كل وحدة بشكل مستقل مع التكرار مع الحفاظ على التفاعل المنسق، مما يضمن موثوقية النظام ككل وكفاءة الطاقة. البنية المحددة هي كما يلي:

وحدة الطاقة

الوصول إلى الدائرة المزدوجة 35 كيلو فولت ← توزيع الجهد العالي ← المحولات الرئيسية المزدوجة ← توزيع الجهد المنخفض ← UPS/اللوحة ← معدات تكنولوجيا المعلومات، وتحقيق "العزل المادي للأنظمة المزدوجة وتوزيع الحمل الديناميكي".

وحدة التبريد

يجمع بين تكييف الهواء الدقيق بين الصفوف ومصادر التبريد الطبيعية، مما يشكل قناة باردة مغلقة ويتيح إعادة تدوير الهواء الساخن لتحقيق "التبريد الدقيق والتبريد عند الطلب".

وحدة الأسلاك الرف

تخطيط الحامل عالي الكثافة ← تغليف الوحدة الصغيرة ← الكابلات الهيكلية، مما يحسن استخدام المساحة وتوحيد الكابلات.

وحدة التشغيل والصيانة الذكية

منصة مراقبة موحدة ← نظام تحليل استهلاك الطاقة ← آلية إنذار مبكر للأخطاء، مما يتيح إدارة مرئية شاملة.

وصول 35 كيلو فولت ونظام توزيع الجهد العالي

يستخدم النظام دوائر مزدوجة عالية الجهد بقدرة 35 كيلو فولت مع مصدر طاقة مستقل من محطات فرعية منفصلة لضمان الاستقلال التشغيلي. يتميز نظام التوزيع عالي الجهد بوحدتين منفصلتين من المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز (GIS)، تحتوي كل منهما على خزانات للدخل والقياس وPT والصادرة للتحكم المستقل في المحولات الرئيسية المزدوجة. تم تصميم النظام بسعة 6300 كيلو فولت أمبير لكل وحدة، ويدعم النظام عملية التحميل بنسبة 100% في ظل ظروف النظام الفردي لتلبية متطلبات التكرار. بالإضافة إلى ذلك، تضمن مجموعة مفاتيح النقل الأوتوماتيكية عالية الجهد إمدادًا غير منقطع بالطاقة عن طريق التبديل تلقائيًا إلى مصدر الطاقة الاحتياطية خلال 0.5 ثانية في حالة انقطاع الطاقة الأساسية.

تصميم نظام المحولات الرئيسية

يشتمل النظام على محولي طاقة مغمورين بالزيت بقدرة 6300 كيلو فولت أمبير (أو محولات من النوع الجاف، يتم اختيارها بناءً على بيئة غرفة الخادم)، طراز S13-M-6300/35 (سلسلة S13 مع تصنيف كفاءة الطاقة من الفئة 1، مما يوفر خسائر أقل بنسبة 20% من المحولات التقليدية). تتميز هذه المحولات بتكوين اتصال Dyn11 مع جوانب جهد عالي 35 كيلو فولت وجوانب جهد منخفض 0.4 كيلو فولت، وذلك باستخدام تصميم ملف مزدوج الانقسام لتمكين التشغيل المستقل لنظامين منخفض الجهد وتوزيع متوازن للحمل. مجهزة بأنظمة التحكم الذكية في درجة الحرارة وأجهزة المراقبة عبر الإنترنت، فهي توفر مراقبة في الوقت الحقيقي لدرجة حرارة الزيت، ومستوى الزيت، وحالة العزل، مما يؤدي تلقائيًا إلى إطلاق الإنذارات وآليات التبريد عند اكتشاف أي شيء غير طبيعي.

توزيع الجهد المنخفض ونظام UPS

يستخدم نظام توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض بنية الناقل المزدوج مع نظامين فرعيين مستقلين تمامًا. تم تجهيز كل نظام فرعي بمجموعة مفاتيح من نوع الدرج تحتوي على خزانات الخطوط الواردة، وخزانات تعويض المكثف، وخزانات التغذية. تستخدم خزانات تعويض المكثف مولد فار ديناميكي (SVG) بدقة تعويض تبلغ ±1 كيلو فولت، مما يحافظ على عامل طاقة ثابت أعلى من 0.95 لتقليل فقدان الطاقة التفاعلية.

يستخدم نظام UPS تكوين "وحدات UPS + بطارية ليثيوم"، حيث تتكون كل وحدة من أربع وحدات وحدات UPS بقدرة 200 كيلو فولت أمبير تعمل في وضع N+1 الفائض (ثلاث وحدات نشطة وواحدة احتياطية)، مما يوفر سعة إجمالية تبلغ 4500 كيلو فولت أمبير لتلبية متطلبات معدات تكنولوجيا المعلومات. تحقق وحدات UPS كفاءة بنسبة ≥96% تحت الحمل الكامل و≥92% تحت الحمل الخفيف (20%)، متجاوزة معايير الصناعة. تستخدم حزمة البطارية تقنية فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)، لتحل محل بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية مع تقليل الحجم بنسبة 50% وعمر افتراضي يزيد عن 10 سنوات. يتميز النظام بكفاءة تفريغ الشحن بنسبة 95%+، وهو مجهز بنظام إدارة البطارية (BMS) لمراقبة الحالة في الوقت الفعلي والشحن المتوازن.

خزانة اللوح الأمامي ومحطة توزيع الطاقة

تتميز كل منطقة خزانة بخزائن رأسية مزدوجة الصف متصلة بنظامين منخفضي الجهد، مما يوفر مصدر طاقة مزدوجًا على مستوى الخزانة. تم تجهيز هذه الخزانات بعدادات ذكية ووحدات PDU (وحدة توزيع الطاقة)، مما يتيح المراقبة في الوقت الفعلي للتيار والجهد والطاقة لكل قناة إخراج بدقة تبلغ 0.5 درجة، مما يوفر دعم البيانات لتحليل استهلاك الطاقة. تعتمد وحدة PDU تصميم مقبس عالي الكثافة مع إمكانية التبديل السريع، مما يلبي متطلبات مصدر الطاقة للخوادم وأجهزة التخزين والمعدات الأخرى.

اختيار حلول التبريد

يعمل حل التبريد الهجين المتمثل في "تكييف الهواء الدقيق بين الصفوف + مصدر التبريد الطبيعي" جنبًا إلى جنب مع تقنية الممر البارد المغلق على زيادة كفاءة التبريد إلى أقصى حد. يتم نشر وحدات تكييف الهواء بين الصفوف بالقرب من معدات تكنولوجيا المعلومات، حيث توجه تدفق الهواء إلى جانب السحب في الخزانة، مما يقلل من مسافة توصيل الهواء البارد ويقلل فقدان التبريد بنسبة تزيد عن 30%. يقوم الممر البارد المغلق بعزل الهواء البارد والساخن تمامًا، مما يمنع الاختلاط الحراري ويعزز أداء التبريد.

تكوين المعدات وآلية التشغيل

تم تجهيز المنشأة بمكيفات هواء دقيقة على مستوى الصف بقدرة 1240 كيلووات، منظمة في تكوينين لنظام الطاقة المزدوج (تكرار N+1، 6 وحدات لكل نظام). تتميز هذه الوحدات بمراوح EC (التبديل الإلكتروني) بكفاءة تبلغ ≥90% وتحكم متغير السرعة لديناميكيات تحميل تكنولوجيا المعلومات. تستخدم الضواغط تقنية التردد المتغير، مما يوفر تعديلًا لقدرة التبريد بنسبة 10%-100% لتتناسب مع تغيرات الأحمال.

عندما تكون درجات الحرارة الخارجية أقل من 15 درجة مئوية، يتحول النظام تلقائيًا إلى وضع التبريد الطبيعي، وذلك باستخدام المبادلات الحرارية اللوحية لسحب الهواء البارد الخارجي للتبريد المباشر لغرفة الخادم. في هذا الوضع، يتوقف ضاغط تكييف الهواء عن العمل، وتستهلك المروحة فقط الطاقة، مما يقلل من استهلاك طاقة التبريد بنسبة تزيد عن 70%. عندما تتجاوز درجات الحرارة الخارجية 15 درجة مئوية، يتحول النظام إلى وضع التبريد الميكانيكي للحفاظ على درجات حرارة غرفة الخادم المستقرة بين 20-24 درجة مئوية ومستويات الرطوبة من 40% إلى 60%.

تخطيط مجلس الوزراء والتكوين

يستخدم النظام تصميم خزانة "وحدة صغيرة"، حيث تحتوي كل وحدة على 16 خزانة 42U عالية الكثافة، ومكيفي هواء على مستوى الصف، وممرات باردة مغلقة، مع الحفاظ على إمكانية الوصول للصيانة بطول 1.2 متر بين الوحدات. تم تصنيع الخزانات من صفائح فولاذية ملفوفة على البارد عالية القوة بسعة تحميل تبلغ ≥1000 كجم، وتتميز بأبواب أمامية/خلفية مثقوبة لتحقيق كفاءة تهوية تبلغ ≥75% لضمان تبديد الحرارة الأمثل. تم تجهيز كل خزانة بوحدتي PDU ذكيتين متصلتين بخزانات رأسية مزدوجة الصف، مما يوفر تكرارًا مزدوجًا للطاقة.

تصميم نظام الأسلاك

يستخدم نظام الكابلات تكوين "الإقران العلوي + علبة الكابلات"، الذي يتميز بحوامل كابلات منفصلة للطاقة والشبكة للعزل المادي لمنع التداخل. تستخدم كابلات الطاقة كابلات YJV (مقسم الجهد الكهربي على شكل حرف Y) معزولة بالبولي إيثيلين ذات خصائص مقاومة للهب وقدرة كافية على حمل التيار. تستخدم كابلات الشبكة الألياف الملتوية غير المحمية من الفئة 6 والألياف أحادية الوضع، مما يدعم معدلات نقل تبلغ 10 جيجابت في الثانية لاستيعاب ترقيات الخدمة المستقبلية. يلتزم النظام بمبادئ منظمة وموحدة، مع وضع علامات واضحة لسهولة الصيانة والتوسع.

منصة المراقبة الموحدة

تدمج منصة المراقبة الموحدة القائمة على إنترنت الأشياء بيانات السلسلة الكاملة من أنظمة الطاقة، وأنظمة التبريد، ومعدات الخزانات، والمعلمات البيئية (درجة الحرارة، والرطوبة، واكتشاف الدخان، ودخول المياه) لتمكين الإدارة المرئية "خريطة واحدة". من خلال دعم جمع البيانات في الوقت الفعلي (التردد ≥1 ثانية)، وعرض حالة الجهاز، وتحليل الاتجاه، توفر المنصة إمكانية الوصول إلى أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة، مما يسمح لموظفي الصيانة بمراقبة عمليات مركز البيانات في الوقت الفعلي.

تحليل استهلاك الطاقة وتحسينه

تتميز المنصة بوحدة متكاملة لتحليل استهلاك الطاقة تقوم بتجميع البيانات عبر الأنظمة والوحدات والخزائن. يقوم بحساب قيم PUE (مع التحديثات كل 15 دقيقة) ويقوم بإنشاء تقارير مفصلة عن استهلاك الطاقة مع تحليل الاتجاه. ومن خلال مقارنة استخدام الطاقة عبر مناطق وفترات زمنية مختلفة، يحدد النظام المناطق ذات الاستهلاك العالي، مما يوفر رؤى قابلة للتنفيذ لتحسين كفاءة استخدام الطاقة. على سبيل المثال، عندما يُظهر PUE في المنطقة ارتفاعات غير طبيعية، تقوم المنصة تلقائيًا بتحليل ما إذا كان ذلك ناجمًا عن أحمال تبريد غير متطابقة أو أعطال في المعدات، ثم تقدم توصيات التحسين المستهدفة.

التحذير من الأخطاء والربط الذكي

يقوم النظام بإعداد عتبات فشل المعدات مسبقًا (على سبيل المثال، درجة حرارة زيت المحولات ≥85 درجة مئوية، وحمل UPS ≥80%، ودرجة حرارة غرفة الخادم ≥26 درجة مئوية). عندما تتجاوز بيانات المراقبة هذه الحدود، فإنها تقوم تلقائيًا بتشغيل تنبيهات متعددة المستويات (إنذارات صوتية/مرئية، وإشعارات الرسائل القصيرة، وتنبيهات دفع التطبيق) مع تحديد مواقع الأخطاء وأسبابها بدقة. كما أنه يدعم التنسيق الذكي: على سبيل المثال، عند اكتشاف ارتفاع درجة الحرارة في منطقة معينة، فإنه يقوم تلقائيًا بضبط سرعة مكيف الهواء في تلك المنطقة؛ عندما يفشل مصدر الطاقة، فإنه يقوم تلقائيًا بتنشيط مفتاح النقل التلقائي (ATS) ووحدات UPS المتكررة لتحقيق معالجة تلقائية للأخطاء.