Podrobno

Nadzorni sistem napajanja in hlajenja v računalniškem centru
ID Zavernik, Nejc (Avtor), ID Nedeljković, David (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,10 MB)
MD5: 37F5E2186EE67CB3D80BF1A0590D73B2

Izvleček
Magistrsko delo obravnava nadzorni sistem, ki nadzoruje stanje napajanja in hlajenja računalniškega centra. Cilj naloge je uspešna implementacija sistema avtomatizacije, ki z različnimi komunikacijskimi protokoli zajema podatke z naprav v sistemskem prostoru in njegovi okolici. Računalniški center se nahaja v modularni konstrukciji v kletnih prostorih novozgrajenega objekta in zagotavlja neprekinjeno delovanje sistemov informacijsko komunikacijske tehnologije. V okviru naloge so opisani ključni elementi centra. Zajete so projektne zahteve, prostorska zasnova, uvrstitev centra po Tier standardu in opis informacijsko komunikacijske opreme ter ožičenja. Opisan je elektroenergetski napajalni sistem, kjer je predstavljena zasnova sistema brezprekinitvenega napajanja z baterijami, rezervnega napajanja z dizelskim agregatom in zasnova razvoda energije. Prav tako je opisan sistem odvoda toplote, vključno s hladilnimi omarami, zračnimi hladilniki na strehi in ločitev tople ter hladne cone znotraj sistemskega prostora. Osrednji del naloge se osredotoča na razvoj in implementacijo nadzornega sistema računalniškega centra. Ta je sestavljen iz vhodno-izhodnih krmilniških enot, programske opreme in nadzorne konzole. Krmilniške enote preko digitalnih vhodov zajemajo stanja stikal in odklopnikov v stikalnih blokih, stanje senzorjev razlitja tekočin, stanje senzorja odprtosti vrat in signale iz požarne centrale. Preko analognih vhodov pa se zajemajo vrednosti tipal temperature in vlage v sistemskem prostoru. Baterijski sistem brezprekinitvenega napajanja je na nadzorni sistem povezan s protokolom BACnet/IP (angl. Building Automation and Control Network / Internet Protocol). Analizatorji napajanja izven sistemskega prostora so na nadzor povezani z Modbus RTU (RS485) protokolom, merilniki električne energije znotraj sistemskega prostora pa z Modbus TCP/IP protokolom. V nalogi je opisana izvedba vseh integracij in lastnosti posameznih komunikacijskih protokolov. Opisana je krmilna logika in sistem alarmiranja. Upravljalna konzola, nameščena na vratih stikalnega bloka s krmilnikom, služi za hiter vpogled v delovanje sistema. Podrobnejši vpogled v delovanje sistema je možen na centralnem nadzornem sistemu objekta, kamor so integrirani tudi drugi pametni sistemi v zgradbi. Tam je izveden sistem alarmiranja z SMS sporočili. V nalogi je opisan razvoj uporabniških vmesnikov in sistema alarmiranja na lokalnem nadzornem sistemu. Delovanje nadzornega sistema računalniškega centra smo preverili z vrsto zagonskih preizkusov. Najpomembnejši sta simulaciji izpada hlajenja in napajanja pod obremenitvijo. Na podlagi teh testov je bil potrjen pravilen odziv sistema in njegova zanesljivost. S funkcijskega vidika sistem ustreza osnovnim značilnostim sistemov DCIM (angl. Data Center Infrastructure Management), saj vključuje centraliziran nadzor napajanja in hlajenja, integracijo več komunikacijskih protokolov, vizualizacijo podatkov in sistem alarmiranja z oddaljenim obveščanjem. S tem zagotavlja temelje za učinkovito upravljanje infrastrukturnih elementov podatkovnega centra. Naloga se zaključi z analizo možnosti izboljšav.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Nadzorni sistem, računalniški center, integracija, hlajenje, brezprekinitveno napajanje, komunikacijski protokoli
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-169879 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:239651843 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:13.06.2025
Število ogledov:310
Število prenosov:56
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Control system for power supply and cooling in a computer center
Izvleček:
This master's thesis discusses the supervisory system that monitors the power supply and cooling conditions of a data center. The objective of the thesis is the successful implementation of an automation system that uses various communication protocols to collect data from devices. The data center is situated in a modular structure in the basement of a newly constructed building and ensures continuous operation of information and communication technology systems. The thesis describes the key components of the center, including project requirements, spatial layout, classification of the data center according to the Tier standard, and an overview of equipment. It outlines the electrical power supply system, including the design of the uninterruptible power supply (UPS) with batteries, the backup power system with a diesel generator, and the power distribution network. The cooling system is also described, including cooling cabinets, rooftop dry coolers, and the separation of hot and cold aisles within the system area. The core of the thesis focuses on the development and implementation of the data center’s supervisory system. The system consists of input-output control units, software, and a control console. The control units acquire the status of switches and circuit breakers in the power distribution blocks via digital inputs, along with liquid leakage sensors, door position sensors, and fire alarm signals. Analog inputs are used to read temperature and humidity sensor values in the system area. The UPS (Uninterruptible Power Supply) is integrated into the supervisory system using the BACnet/IP (Building Automation and Control Network / Internet Protocol) protocol. Power analyzers located outside the system room are integrated via Modbus RTU (RS485), and energy meters inside the system room via Modbus TCP/IP. The thesis describes the implementation of all integrations and the characteristics of each communication protocol. Control logic and the alarm system are explained in detail. A local control console, installed on the distribution cabinet door with the controller, provides quick access to system status. A more detailed overview is available on the building's central building management system (BMS), which also integrates other systems in the building. An SMS-based alarm notification system is implemented on the central platform. The development of user interfaces and the alarm system on the local supervisory platform is presented. The operation of the data center supervisory system was verified through a series of commissioning tests, among which the key scenarios included the simulation of cooling and power outages under load. Based on these tests, the system's correct response and overall reliability were confirmed. From a functional perspective, the system meets the essential characteristics of a DCIM (Data Center Infrastructure Management) solution, as it provides centralized monitoring of power and cooling systems, integration of multiple communication protocols, real-time data visualization, and an alarm system with remote notification capabilities.

Ključne besede:Supervisory system, data center, integration, cooling, uninterruptible power supply, communication protocols

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj