吴怀同

（安徽电信规划设计有限责任公司，安徽 合肥 230000）

0 引 言

末端供电一般采用的是列头柜供电方式，需要在每列机柜或两列机柜设立一台列头柜，存在着占用空间大、电缆走线多及强弱电分离等问题。为了解决上述问题，智能母线应运而生，其以高度的灵活性、完善的智能化监控能力备受数据中心建设单位的青睐[1,2]。

1 智能母线供电方式

智能母线的供电方案在不间断电源（Uninterruptible Power System，UPS）出线柜之后不需要再敷设线缆或设置配电设备，而是直接串接智能母线槽，并配合接插单元为每台负载机箱内装置供电。数据中心智能母线采用树干式的供配电系统，每列机柜均通过两条母线槽供电，且地板下及机柜上没有电缆桥架，便于管理维修[3-5]。列头柜供电系统如图1所示，智能母线供电系统如图2所示。

图1 列头柜供电系统（2N）

图2 智能母线供电系统（2N）

2 智能母线的优势

（1）部署简单，易于扩展。传统配电方式中，列头配电柜到各机柜间均采用线缆一对一连接，需要铺设大量电缆和电缆承载桥架。工程实施时需要根据机柜间隔单独裁剪、铺设、捆扎或连接每一根电缆，不仅施工量大、周期长，而且未来新增回路需要增加铺设线缆。智能母线部署简易快捷，仅需将母线槽安装到所有规划设备的上方，无需铺设大量电缆，可以通过插接箱就近供电，部署周期为1～2周。插接箱位置可调，IT机柜电源分配单元（Power Distribution Unit，PDU）插头可以直接插入到母线插接箱中，无复杂接线工作。除此之外，智能母线配置热插拔插接箱，可以在线热插拔[6]。当机房需要增加新的回路时，只需要增加相应输出回路的插接箱，直接在线插拔就可以实现扩容，无需对母线槽进行新的调整。智能母线构成如图3所示。

图3 智能母线构成图

（2）供电灵活，快速可靠。智能母线供配电模式更加适合现代数据中心发展的趋势，在安全可靠的基础上，还具备灵活、快速的优点。传统配电柜里的电缆和开关都是定额化的，如果IT设备使用的电功率增加，就需要重新布放电缆和更换开关等。智能母线可根据IT负荷实际需要的电功率自动分配，提高了供电的灵活性[7]。采用智能母线方式无需机柜强电电缆桥架等物理设备，如图4所示，提高了空调送风效率。此外，智能母线所有的产品都是模块化设计，符合现代数据中心快速灵活部署的要求。

图4 已经敷设完成的电缆桥架

（3）具有完善的配电监控。智能母线供电方式具有与精密列头柜同样的智能监控功能，可以监测插接箱内每条一回路中的相关信息，包括压力、流量、输出功率、电能、谐波以及温度等。智能母线监控系统配置通信接口，可以将所有监控数据上传给后台动环平台。

（4）节约机房面积，提高收益。采用智能母线供电无需配置强电列头柜，节约了强电配电设备占用空间，可以增加IT机柜的安装数量，提高了机房利用率和经济收益[8]。

（5）安全性高，使用寿命长。智能母线采用“金属外壳+绝缘护套+铜芯母排”结构，电气稳定性更强，同时也拥有良好的散热性能，有效避免了由热沉积引起的终极点老化，延长了使用寿命[9]。

3 智能母线收益分析

从经济效益方面分析，智能母线也具有一定的竞争优势。虽然智能母线相对于列头柜方案投资成本较高，但是使用智能母线时无需配置交流列头柜，原有交流列头柜的安装位置可以供资源机柜使用，大大提高了实际收益[10]。

以安徽省某数据中心为例，其建筑面积约8 000 m2，采用常规供电方式时可以布置机架1 040架、交流列头柜64架，交流列头柜设备采购及安装费用约为192万元，列头柜至IT机柜配电线缆投资约为100万元，总投资约为292万元。在同样规模下，使用智能母线代替交流列头柜后，智能母线的设备采购及安装费用约为570万元，投资比常规供电方式多出278万元。但使用智能母线方式供电时，无需交流列头柜，该数据中心可使用IT机架增加64架。参考该单位过去3年的机架销售数据，单机柜外租平均费用约为0.5万元/月，每月可增加收入32万元。此时计算投资回报周期为278÷32≈9月，即在9个月以内就能收回多出的投资。数据中心一般运行周期为15年，使用智能母线可以为该建设单位增加收益约为5 472万元。

4 结 论

信息时代背景下，大规模集群式数据中心越来越多，在建设规模快速扩大的基础上，对部署速度和节能效果也提出了更加苛刻的要求。基于此，需要进一步加强模块化、智能化、绿色化的数据中心建设，通过对智能母线等高效产品的应用，进一步降低数据中心总体能耗，缩短部署时间。