數(shù)據(jù)中心假負載驗證測試實戰(zhàn)指導方案

數(shù)據(jù)中心假負載驗證測試實戰(zhàn)指導方案前言

數(shù)據(jù)中心作為一個由多個系統(tǒng)高度結(jié)合的復雜工程，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全部完成，各系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后，就具備了開展假負載驗證測試的基本條件。一場規(guī)模宏大的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃、建設(shè)的質(zhì)量檢測就此拉開了帷幕。假負載驗證測試前提條件完成數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng)建設(shè)、調(diào)試開展假負載測試要求項目團隊確認各系統(tǒng)已經(jīng)按要求完成建設(shè)、調(diào)試工作，亦即數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng)已經(jīng)達到投產(chǎn)前的各項設(shè)計要求及開展運行的基本條件。建立驗證測試項目團隊項目團隊成員職責分工項目經(jīng)理（項目團隊，含監(jiān)理）組織開展驗證測試，推動測試問題整改第三方測試公司準備測試資源，按計劃開展驗證測試，及問題項復測數(shù)據(jù)中心運營團隊熟悉數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，從運營角度把關(guān)驗證測試，梳理運維手冊設(shè)備廠商和建設(shè)總包單位配合開展驗證測試，及測試問題整改確認最終測試方案通常在項目招標環(huán)節(jié)將加入測試要求，并與各方初步確認假負載驗證測試方案。在數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng)具備基本運行條件后，各方仍需根據(jù)項目建設(shè)實際情況，梳理數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計要求，并確認最終測試方案。假負載驗證測試工具磨刀不誤砍柴工。測試前，必須對測試工具進行嚴格的檢查，以確保驗證測試的準確性和可靠性。通常由第三方測試公司提供測試工具合格報告，同時現(xiàn)場抽查測試工具是否正常和準確。假負載為了盡可能模擬機房實際運行情況，通常采用機架式假負載。機架式假負載由發(fā)熱電阻和散熱風扇及控制電路組成。每臺功率4-6KW，每臺分1-1.5KW可調(diào)；可高度模擬服務(wù)器的電熱轉(zhuǎn)換效率和散熱風量，提供完整配電鏈路的壓力測試和制冷系統(tǒng)熱負荷的模擬測試。

圖1機架式假負載測試工具（儀器、儀表等）假負載測試期間主要使用的儀表有熱成像儀、電能質(zhì)量分析儀等。

圖2測試儀器、儀表

假負載驗證測試空載測試空載測試是指，第三方測試公司對各系統(tǒng)實施目視檢查、通電檢查及單機開機測試，確認各系統(tǒng)是否具備帶載測試的條件。（1）各系統(tǒng)目視檢查：核實各系統(tǒng)設(shè)備型號規(guī)格，并對其外觀、標識、安裝方式、線纜連接、接地方式以及運維模式等進行詳細的梳理和排查。（2）各系統(tǒng)空載測試參數(shù)采集：對各系統(tǒng)進行通電檢查，確保各系統(tǒng)空載運行參數(shù)是否正常。例如，配電系統(tǒng)需要關(guān)注末端電壓（線電壓、相電壓、零地電壓）是否正常等。半載測試半載測試是指按照設(shè)計容量的50%加載假負載，用以檢驗配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)是否可以正常帶載運行，初步確認是否具備滿載測試的條件。在半載測試過程中，可以初步驗證各系統(tǒng)設(shè)備是否具備各項設(shè)計功能。同時，可以根據(jù)半載運行情況初步排除部分系統(tǒng)隱患，為滿載測試做準備。例如，根據(jù)配電系統(tǒng)各級連接點溫升初步排查系統(tǒng)配電系統(tǒng)設(shè)備容量、質(zhì)量、施工工藝是否合格；根據(jù)制冷系統(tǒng)各節(jié)點溫升、壓強以及設(shè)備運行參數(shù)初步確認制冷系統(tǒng)是否正常。滿載測試當半載測試正常后，就可以按照設(shè)計容量進行100%帶載測試。在滿載測試環(huán)節(jié)，需要驗證配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)各級設(shè)備容量是否滿足設(shè)計需求；需要驗證配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)各級設(shè)備運行性能是否符合設(shè)計規(guī)范；需要驗證群控系統(tǒng)、動環(huán)系統(tǒng)、管控系統(tǒng)是否準確滿足設(shè)計要求。

圖3MDC滿載測試以微模塊滿載測試為例，我們主要關(guān)注：微模塊滿載測試測試項關(guān)鍵設(shè)備測試內(nèi)容1列頭柜滿載性能測試，電量參數(shù)采集2PDU零地電壓測試、熱成像儀掃描3HVDC加載性能測試、熱成像儀掃描4電池放電測試、熱成像儀掃描5末端空調(diào)加載性能測試，0-100%負荷下的性能參數(shù)采集；

冗余性測試；熱成像儀掃描以蓄冷罐測試為例，在滿載測試期間，需要驗證蓄冷罐放冷時間是否符合運營需求,放冷模式是否符合設(shè)計要求。

圖4蓄冷罐放冷測試除了滿載測試，有條件的情況下，我們還推薦開展過載測試。例如，對柴發(fā)系統(tǒng)進行短時110%帶載測試。BA群控系統(tǒng)測試BA群控系統(tǒng)測試，主要驗證冷機系統(tǒng)是否能按照設(shè)計要求自動執(zhí)行：停電自保持、來電自啟、加減機及故障跳轉(zhuǎn)等功能。另外，還要關(guān)注主機、水泵、冷卻塔開關(guān)機時間、順序是否符合設(shè)計要求。

圖5群控DDC測試故障測試及監(jiān)控測試（動環(huán)及管控）滿載測試期間，實際已經(jīng)涵蓋了各系統(tǒng)設(shè)備功能測試、性能測試。動環(huán)系統(tǒng)、管控系統(tǒng)、群控系統(tǒng)能夠達到機房正常運行期間的各項要求。我們?nèi)孕枰炞C發(fā)生常見運維故障時，配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的冗余性；同時驗證群控系統(tǒng)的可靠性，以及動環(huán)、管控系統(tǒng)故障告警的準確性。常見故障測試場景測試項設(shè)備故障場景驗證1冷水系統(tǒng)模擬冷機、水泵、冷卻塔、末端精密空調(diào)故障等驗證系統(tǒng)群控系統(tǒng)可靠性，驗證冷水系統(tǒng)冗余性。2配電系統(tǒng)模擬低壓柜故障、列頭柜跳閘、PDU故障等驗證動環(huán)系統(tǒng)、管控系統(tǒng)可靠性，驗證配電系統(tǒng)冗余性。3柴發(fā)系統(tǒng)模擬市電停電故障，或帶載時一臺柴發(fā)故障驗證柴發(fā)啟動邏輯及冗余備份功能。4消防系統(tǒng)模擬火警驗證消防設(shè)備報警功能及聯(lián)動功能?！咀ⅰ肯老到y(tǒng)，通常由消防局抽驗，對于未抽中的情況我們?nèi)酝扑]邀請消防局進行驗收。假負載測試期間，主要測試消防設(shè)備報警及聯(lián)動功能。

圖6群控系統(tǒng)效果圖極限溫升測試極限溫升測試主要是模擬滿載運行狀態(tài)下，中斷測試單元制冷，采集測試單元溫升情況以及達到極限溫度所需的時長；之后再恢復制冷，采集測試單元內(nèi)溫度變化情況以及恢復至正常運行溫度所需時長。以采用水冷+MDC（微模塊）的數(shù)據(jù)中心為例，通常有兩種測試方案：水冷微模塊數(shù)據(jù)中心極限溫升測試方案方案最小測試單元測試方法1一個MDC在整個機房滿載運行情況下，中斷一個MDC的冷凍水供水，采集并記錄該MDC溫度變化情況以及達到極限溫度的時長；再恢復其冷凍水供水，采集并記錄該MDC溫度變化情況以及恢復至溫度的時長。2一個機房單元在整個機房滿載運行情況下，中斷整個機房單元的冷凍水供水，采集并記錄該機房單元溫度變化情況以及達到極限溫度的時長；再恢復其冷凍水供水，采集并記錄該機房單元溫度變化情況以及恢復至溫度的時長。通常，我們先對單個MDC開展極限溫升測試，在有條件的情況下再對整個機房單元進行整體極限溫升測試。這些數(shù)據(jù)將為數(shù)據(jù)中心運營團隊制定應(yīng)急保障策略提供最為直觀的參考，具有十分重要的意義。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試在完成上述驗證測試環(huán)節(jié)后，數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng)獨立運行的可靠性已經(jīng)得到了初步的驗證。然而我們?nèi)孕枰P(guān)注系統(tǒng)之間的聯(lián)動關(guān)系，這就是系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試的不可或缺之處。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試主要是通過模擬滿載運行下，驗證市電中斷后各系統(tǒng)能否正常運行。測試項場景系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試要求1模擬滿載運行時，一路市電中斷另一路市電是否可以順利承載整個機房負載；配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)