12月9日,由千家智客主办的“2021年第二十二届中国国际建筑智能化峰会”在广州东方宾馆成功举办。活动吸引了来自广州及周边地区的行业专家、设计院人士、系统集成商、渠道商、厂商、终端用户等专业人士参加,共同就当前智能家居、智能建筑、智慧城市等智能化行业热点话题与最新技术进行深入探讨与交流。

会上,美国西蒙技术专家黄伟洁带来《西蒙数据中心的融合布线》主题分享。

黄伟洁:西蒙数据中心的融合布线 | 峰会演讲

美国西蒙 技术专家 黄伟洁

随着国家双碳目标和一系列数据中心相关的政策制定,例如新建大型、超大型数据中心PUE(电能利用效率)不超过1.3,这为数据中心领域带来更大的能效挑战。黄伟洁表示,为了积极拥抱绿色数据中心的大趋势,综合布线需要从三大方面进行配合:首先是新技术、新应用的发展与支持;其实是简化维护,提升管理能力,避免宕机造成的额外能耗;第三是优化设计,提高性能。

传统布线,在过去有很多独立系统,各自需要不同的布线类型,比如监控布线、门禁布线、照明都是各自独立的一套布线。针对布线系统的新市场需求,美国西蒙推出新一代极简数据中心解决方案,实现一套布线基础设施支持多种系统,为用户节省投资成本、节约运营成本,提升用户的体验。西蒙融合布线系统能为以太网供电(PoE)提供优越的线缆支持和连接支持。

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以下是黄伟洁先生的全部演讲内容,千家智客作了不改变原意的整理与编辑

黄伟洁:各位嘉宾、各位领导,早上好!接下来我将为各位带来的是《西蒙数据中心融合布线》主题分享。分享的话题有三个:一是双碳、绿色和布线;二是数据中心融合布线技术;三是西蒙新一代极简融合数据中心布线系统。

一、双碳、绿色和布线


2020年9月习近平主席在75届联大上代表我国做出了一个庄严的承诺,在2030年前,我们的二氧化碳的排放量将达到峰值,力争在2060年前实现碳中和。我们国家首先提出了双碳的话题,今年国务院又发布了2030年前碳达峰的行动方案。

数据中心是排碳的大户,全国的数据中心的耗电量连续8年以12%的速率在增长,能耗已经成为数据中心行业的一个痛点。国家从2013年开始就对数据中心的建设做了一些指导,今年发改委又发布了关于严格能效监控重点节能降碳领域的意见,提到新建大型、超大型数据中心PUE不超过1.3。广东省能源局在今年4月份发布了一个关于明确全省数据中心能源保障的相关要求的通知中指出,在十四五期间,数据中心的PUE值不能超过1.3。这些都是国家及省的低碳政策。

现在综合布线如何配合绿色的数据中心?主要有三大方面,首先,新技术、新应用的发展与支持,比如PoE技术的发展,400G/800G高速率应用,以及DAC/AOC低功耗的高速线缆的使用。今年有很多厂商已经发布了800G的光模块,新技术的应用对数据中心的推动是有很大的帮助。其次,简化维护,提升管理能力,避免宕机造成的额外能耗。在数据中心的高密环境下,我们要避免拔插所造成的误操作,需要使用到容拔插的跳线。另外在关键的网络,要使用带锁的跳线,所有的跳线都要使细线径的跳线,它可以减少空间的占用,提升空气的流通,增加冷却效率,能够做到一些节能环保的帮助。第三,优化设计,提高性能,可以采用一些预定制的东西,减少包装和安装的时间,提供更好的产品来服务未来数据中心的一些发展。这些就是我们综合布线能够配合绿色数据中心的一些措施。

二、数据中心融合布线技术

数据中心有很多种智能的应用,每一种应用就有一种布线,它的布线结构非常复杂,而且占用管道的空间有很多,那么我们就可以采用一种融合布线的方法,使用一套布线支持这些所有的应用,实现到降低材料成本、管道空间及施工成本。数据中心融合布线技术有如下几个特点,一节省投资成本、二节省运营成本、三提升用户体验。减少就是减少材料、管道,还有人工。高效就是要提升数据中心的管理能力,提高工作的效率,使得用户的整体满意度提高。

提到融合布线,那么就要提到 PoE供电,PoE供电是一个方便节能的技术。它这些技术有什么节能的特点?我们可以看到,目前的PoE已经发展到803.bt的技术,803.bt引进了两个新的技术,一个是自动分级,还有一个是短维持电源。什么是自动分级?首先PoE供电端是有Type1、Type2、Type3、Type4,早期的版本Type1、Type2的时候,它的端口的输出功率是恒定的,无论是15瓦还是30瓦,恒定就是30瓦。采用了自动分级的技术之后,它就会根据售电端的需求来分配端口的功率,那么假如是40瓦,就分配40瓦,那么多余的就会放到其他端口,优化了功率的配置。

短维持电源是一个能够保证端口处于活动状态的一个技术。早期的版本有一个问题,就是为了保证端口的活动状态,需要从供电端吸取10毫安或者30%的占空比,那么采用短维持电源技术之后,它的占空比就剩下2%。它已经可以减少很多功耗,可以起到节能减排的作用。

数据中心弱电智能化布线应用主要是四方面,也是按照刚才所提到的采用了PoE的供电技术,接下来我们分享一下。

第一个是PoE照明。数据中心照明是一个耗电量很大的系统,为了保证数据中心的清晰度,我们会开很多灯,耗电量很大,通过采用PoE照明的技术之后,可以大大的减少能耗。PoE灯具自带传感器的,能够进行一个有人无人的感知,有人的时候调亮度达到100%,无人的时候可以调到10%,降低了90%的能耗,每个灯具做到精度控制。

PoE 网络智能照明系统特点,每个灯具仅需一根网线,双向系统,既供电,又数据传输,灯具自带传感器,能采集传感器数据,灵活实现时间控制、区域控制、场景控制等多种照明控制功能。PoE照明系统所采用的PoE交换机均为标准交换机,即可采用集中机架安装方式,也可采用天花分布安装方式,弱电安装要求简单,调试简单;单灯IP地址,故障排查简单,低压供电更加安全,支持热插拔,支持UPS,可不断电维护。

第二个是机房安防监控系统。
安防监控系统也是采用PoE供电,布线灵活,施工方便,无需复杂电源布线,能最大限度地降低成本,省去供电设备建设和维护费用,如电源线、插座、线路改造等,以及安装人工费用和节省安装时间。部署灵活,设备部署位置不受限制,不需要考虑电源线问题、插座位置等。安全系数高,可进行电源集中供电,便于维护,PoE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和控制该设备。

第三个是动环监控系统。它可以支持PoE供电,自动给传感器供电,节省购买专用供电线缆的成本。不受时间、地点和环境的限制,布线灵活多变。接口、协议标准化,系统部署极为容易,操作方式简单,监控范围广,接口可以进行扩展,满足后期监控设备的增加。

第四个是无线Wi-Fi系统。为什么说数据中心要用 WiFi系统呢?因为目前很多数据中心都采用了大量的IOT设备,有了这些IOT设备,它就需要一个传输的路径。目前有很多无线的AP,它集成了zigbee和蓝牙的网关的功能,可以为IOT设备提供网关,进行数据的收集,有利于数据中心数据的收集提升管理能力。目前 WiFi已经去到了WiFi6,也就是802.3ax,它主要是通过6A线缆进行数据传输和供电。

谈到PoE供电,要了解一下PoE供电对布线系统带来的影响,主要是有两方面,一个是线缆温度的上升,一个是接插件的影响。线缆温度上升,可以理解因为导体中有电源的传输,会产生温度,会导致线缆温度的上升减少它的传输的长度。接插件是因为带电的操作之后有电弧的产生,它会产生一些腐蚀性。西蒙数中心布线技术,解决掉这些问题。下面看一下是如何进行解决的。

黄伟洁:西蒙数据中心的融合布线 | 峰会演讲

首先温度上升的影响,第一个这条绿色的线是标准的6A非屏的网线,当温度达到60度的时候,它的传输距离是要减少18米来补偿因为温度上升而导致到损耗的增加。标准的6A屏蔽的线缆,它是需要减去7米,西蒙的6A屏蔽线在60度的时候是需要减去3米,70度的时候是减去4米。如果你不想减少传输的距离,可以使用更高等级的西蒙7A的线缆,在70度的时候,它都不需要减少传输距离。我们建议采用屏蔽布线,因为它有更好的热稳定性,它有更强的抗干扰的能力。

黄伟洁:西蒙数据中心的融合布线 | 峰会演讲

接插件部分的影响,当插头拔出来的瞬间是有电弧的产生,因为电弧的产生,接插件在不同情况下,它所产生的腐蚀面由上面4种图样可以体现,每一种是在不同的情况下所产生的一个腐蚀。我们可以看到第4张图的腐蚀性是最强的,因为它是在PoE带载的情况下,多次的拔插之后产生的腐蚀。

市面上标准的插座和插头,当插进的瞬间,插座的腐蚀点是被避开了,但是插头的腐蚀点没有被避开。因为有腐蚀点的存在,它的电器性能就会降弱,影响数据和供电的传输。西蒙的插座跟插头,在插入的瞬间,插头和插座的腐蚀点是完全被避开的,接触面完好,所以它的电器性能是更优越的。

介绍下西蒙的一个产品Z—PLUG现场端接插头,它可以支持数据中心的各种智能的弱电应用,支持6A等级,支持万兆10GBase-T,能够360°屏蔽包裹,额定工作温度75℃,也可以兼容各种Cat.5e/6/7/7A、屏蔽/非屏蔽线缆,一分钟完成端接,提供9种不同的彩色防扣进行编码,能够支持最中心的不同系统的应用。

三、西蒙新一代极简数据中心解决方案


首先是光纤预端接系统,在预留的空间下可以支持72芯、96芯和144芯光纤配线。如果MTP的话,可以支持到288芯和432芯这种高密度,也有支持8芯、12芯、24芯的解决方案,低损高性能的组建,易拔插的跳线。其次铜揽系统,西蒙有全系列的6A屏蔽/非屏蔽,7A类甚至8类的产品,性能是超越了TIA、ISO的标准,保证性能余量,还可以支持数据中心的10G、25G、40G,甚至100G的应用。另外,刚才所说的Z—PLUG现场端接头,可以在数据中心的临时跳线或者长跳线的应用上做出一些支持。

西蒙的LC BladePatch是一种单管双芯推拉式的跳线,可以减少机柜的空间的占用,提高空气的流动性,提高冷却效率。另外在高密环境下,它可以轻松的进行拔插。

第二个是LockIT跳线,它是一种能够防篡改的安全跳线,在没有授权的情况下,它是没办法拔插。在关键的网络上使用这种带锁的跳线,进而保护。

第三HSI 高速直连系统,主要有铜缆DAC,光纤AOC,支持10G、25G、40G、100G。在节能方面,DAC的功耗低于0.1瓦,AOC是1瓦,而普通的光模块最少要去到2.5瓦。从这一点上来看,我们的功耗能够降低很多,特别是在这种数据中心大量运用的情况下,它是能降低很多的功耗的。同时DAC有多种色彩、多种长度可以选择。

上面都是一些单一的产品,西蒙还有预制化的机柜系统,可以按照客户的需求,把综合布线产品在工厂安装到机柜上,打包运送到客户的现场,进行有源线缆的连接之后就可以使用,减少大量的安装的时间,也减少了很多包装,对节能排放做一点贡献。

下面介绍下西蒙公司,美国西蒙公司创立于1903年,到目前为止已有118年,是主要专注于综合布线领域的公司。西蒙拥有400多项综合布线方面的专利,技术人员在国内国外的标委会中都有任职,并参与标准的制定。

西蒙是绿色环保的领导者,积极践行国家的双碳目标,碳排放量达到了负179%。大家可能有疑问,这是如何实现的?西蒙拥有一块3000多英亩的林地,可以释放大量的氧气,吸收大量的二氧化碳来保证大气系统的循环环保。还有全面的无铅认证,西蒙的工厂使用清洁能源,废料100%回收,实现的零填埋。我们响应国家的双碳政策,为社会的节能减排做出应有的努力。

谢谢大家,我的分享就到这里。