一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法与流程

1.本发明属于高压变电技术领域，特别是涉及一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法。


背景技术：

2.从2012年开始，国家电网公司为解决超特高压变电站监控系统服务器原敞开式放置方式中存在的“电源和数据线缆混乱”及“摆放空间拥挤”等问题，在全国范围内的超特高压变电站进行了监控系统服务器集中组屏改造，将原敞开式放置的服务器，迁移至专用屏柜进行集中管理。
3.监控系统服务器是变电站的“眼睛”。一旦出现故障，会失去对站端设备的监控能力，可能导致重大电网事故。另外，根据国家电网公司调监【2013】300号文件及国网湖北省电力公司检修公司鄂电检修运检【2016】43号文件规定：变电站监控系统服务器属于一类设备，缺陷故障等级定义为严重缺陷或危急缺陷，应在3天或1天内解决。
4.然而，自2013年以来，作为全国主电网枢纽的湖北多个超特高压变电站在进行集中组屏后，出现“监控系统服务器故障频繁”问题，对电网安全运行造成巨大威胁。
5.2017年1月，公司组成小组成员根据工作票对近4年监控系统故障处理情况进行了统计，2013年至2016年，监控系统服务器故障处理情况统计结果为：程序死机546次，占比为81.61%、硬盘故障95次，占比为14.21%、主板故障15次，占比为2.24%、其它故障13次，占比为1.94%；由统计可知，“程序死机”故障占有绝大部分比例。而厂家的监控程序及服务器硬件设备均经过国家权威部门严格测试且取得权威鉴定证书，不存在程序“软件问题”及“硬件兼容性问题”。
6.申请人对湖北电网24个超特高压变电站的监控系统服务器进行了实地测量,每个地方都为2台服务器，总共48台服务器的温度为:高于正常65℃的有40台，而65℃推荐正常工作的最高温度。
7.经过厂家技术部门咨询，该类故障通常为“服务器运行温度高”所致；因此，只要能“降低监控系统服务器运行温度”，将能有效降低监控系统服务器故障次数。同时，降低变电站监控系统服务器运行温度，将能有效避免服务器高温过热导致的“服务器硬件加速老化”、“cpu占用率高导致程序死机”、“启动主板过热保护造成主机自动关机”等问题。
8.cn109673127a公开了一种网络数据监控用具有控温组装功能的服务器柜，涉及网络数据监控技术领域，具体为防潮底框、水箱、定位板和防尘罩，所述防潮底框的顶部安装有服务器柜壳体，所述服务器柜壳体的内后壁安装有温度传感器，所述服务器柜壳体的首末两端内部边缘均开设有滑槽，所述防尘罩固定焊接在服务器柜壳体的顶端。该网络数据监控用具有控温组装功能的服务器柜，在不断往冷凝管注入冷凝水的过程中，能够降低服务器柜壳体内部的热量，使得电子元件在工作的过程中均处于常温化，并且冷凝管为“s”型结构设置，冷凝水在冷凝管中可进行“s”型缓流，避免流速过快导致服务器柜壳体内部的温度极速降低，以利于延长电子元件的使用年限。
9.cn113747747a公开了一种服务器整机柜防尘散热装置及散热方法，包括壳体和安装架，还包括水箱、布带、罩体、吸风机和驱动机构，壳体顶端设有水箱，所述水箱内对应两侧分别设有驱动机构，壳体内设有空腔，所述布带经两个驱动机构及空腔后构成密封输送带，所述壳体一侧壁设有进气槽，另一侧壁设有排气槽，壳体设有排气槽的一侧设有罩体，罩体外部设有吸风机。利用吸风机产生的吸力完成空腔内空气的循环散热，布带湿润部分转动至右侧的进气槽处后，空气穿过布带，一方面，通过水分过滤空气中的灰尘，使其粘附在布带上；另一方面，则可以通过布带上的水分降低空气的温度，进行散热循环，避免内部产生大量的潮气，从而能够很好的完成散热工作。
10.上述现有技术，申请人进行了反复试验，发现对于电网用的服务器的散热、降低温度的效果不够理想。


技术实现要素：

11.为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，它是通过以下方法来实现的。
12.一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于所述方法包含有以下步骤：提高屏柜门整体通风率的步骤、提高灰尘累积状况观察方便性的步骤、采用便捷性除尘方式的步骤、采用了研发温度实时监视模块的步骤。
13.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高屏柜门整体通风率的步骤中，将原屏柜门更换为通风率高的屏柜门整体屏柜通风率》50%,整体屏柜由蜂巢状六边形结构构成，各孔间交叉部位以线型连接，前门孔径直径为14cm，后门径直径为7cm。
14.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，在服务器回风口处增设对吸式防尘罩，将灰尘拦截在防尘罩处,检查防尘罩灰尘累积状态耗时小于2分钟。
15.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，防尘罩标准化制作与安装方法为：第一步：拓印回风口具体尺寸，用一张a3白纸配合铅笔，将计算机回风口的尺寸较为精确的拓在纸上；第二步：绘制防尘罩尺寸图,在已拓好的计算机回风口图形的纸上，根据回风口的需要，选取距离各边7mm～10mm的宽度绘制防尘罩的边框尺寸，并在防尘罩的一端绘制一个揭条以便于防尘罩的拆除；第三步：摆放软磁片位置,将软磁片无磁面朝下，有磁面朝上；将软磁片有磁面与软磁片有磁面实现完整对吸；将软磁片无磁性面完整贴合在软磁片的无磁性面上方，所述软磁片指加有磁粉的橡胶片，厚度为0.5～1mm，一面为有磁性，另一面为无磁性；第四步：防尘罩边框剪裁，将防尘罩尺寸图粘与软磁片的有磁面上，按防尘罩的图纸进行整体裁剪，软磁片作为底座，不需要揭条部分，将揭条部分剪去；第五步：防尘网的粘合，将防尘网安装在软磁片及软磁片的无磁面之间，用防水的万能胶粘合，剪去多余的防尘网；第六步：防尘罩的安装，将软磁片做成的边框的无磁面用质量优良的双面胶固定
在计算机回风口的边框处；再将做好的防尘罩软磁片的有磁面与底座软磁片的有磁面实现对吸式安装。
16.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，防尘罩中用的防尘网采用：聚丙烯材质的ppk12x13h/b型号滤网；所述防尘罩的罩体材质为加入了工业级环保铁氧体磁粉的同性单面多级橡胶磁。
17.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，采用便捷性除尘方式的步骤中利用抹布清洁回风口外置防尘罩处的灰尘,清洁灰尘耗时小于5分钟。
18.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于所述方法包含有以下步骤：采用了研发温度实时监视模块的步骤中，模拟人工手动指令操作研发温度实时监视模块，且发送告警报文上传至监控系统，温度超标预警响应耗时间小于2分钟。
19.本发明具有以下主要有益技术效果：大幅提高了整体屏柜通风率、减少了检查防尘罩灰尘累积状态耗时、加快了回风口灰尘的清洁速度、提高了温度超标预警响应速度；有效降低了超特高压变电站监控系统服务器运行温度、节省了成本。
附图说明
20.图1为本技术中使用的屏柜门的局部的截面示意图。
21.图2为本技术中使用的防尘罩的结构示意图。
22.图中，附图标记对应的附图名称为：1—软磁片、2—防尘网、3—软磁片、4—软磁片、5—前角、6—前角端部、d—厚度。
实施方式
23.为了解决超特高压变电站监控系统服务器运行温度过高的问题，申请人组织专家，成立的qc功关小组，对可能影响温度的各方面进行了分析，主要为：人员方面：难以及时监视运行温度、服务器在线温度获取指令、操作培训工作不达标；设备方面：屏柜散热性差、屏柜门整体通风率低；方法方面：除尘降温手段不先进、观察灰尘累积状况耗时长、无便捷性除尘方式、缺乏温度实时检测手段；环境方面：机房环境温度高、空调制冷效果不佳。经过逐一排查，认为，最可能的末端因素如下：（1）服务器在线温度获取指令操作培训工作不达标；（2）空调制冷效果不佳；（3）屏柜门整体通风率低；（4）灰尘累积状况观察不便；（5）无便捷性除尘方式；（6）缺乏温度实时检测手段。经过反复确认，申请人最终认为：屏柜门整体通风率低；灰尘累积状况观察不便；无便捷性除尘方式；缺乏温度实时检测手段是主要的原因。
24.请参考图1至图2，一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于所述方法包含有以下步骤：提高屏柜门整体通风率的步骤、提高灰尘累积状况观察方便性的步骤、采用便捷性除尘方式的步骤、采用了研发温度实时监视模块的步骤。
25.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高屏柜门整体通风率的步骤中，将原屏柜门更换为通风率高的屏柜门整体屏柜通风率
》50%,整体屏柜由蜂巢状六边形结构构成，各孔间交叉部位以线型连接，前门孔径直径为14cm，后门径直径为7cm。
26.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高屏柜门整体通风率的步骤中，整体屏柜通风率为50%～80%，相对于现有技术中的最大值16%，大幅提升了屏柜散热能力。
27.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，在服务器回风口处增设对吸式防尘罩，将灰尘拦截在防尘罩处,检查防尘罩灰尘累积状态耗时小于2分钟。
28.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，防尘罩标准化制作与安装方法为：第一步：拓印回风口具体尺寸，用一张a3白纸配合铅笔，将计算机回风口的尺寸较为精确的拓在纸上；第二步：绘制防尘罩尺寸图,在已拓好的计算机回风口图形的纸上，根据回风口的需要，选取距离各边7mm～10mm的宽度绘制防尘罩的边框尺寸，并在防尘罩的一端绘制一个揭条以便于防尘罩的拆除；第三步：摆放软磁片位置,将软磁片4无磁面朝下，有磁面朝上；将软磁片4有磁面与软磁片3有磁面实现完整对吸；将软磁片1无磁性面完整贴合在软磁片3的无磁性面上方，所述软磁片指加有磁粉的橡胶片，厚度为0.5～1mm，一面为有磁性，另一面为无磁性；第四步：防尘罩边框剪裁，将防尘罩尺寸图粘与软磁片1的有磁面上，按防尘罩的图纸进行整体裁剪，软磁片4作为底座，不需要揭条部分，将揭条部分剪去；第五步：防尘网的粘合，将防尘网2安装在软磁片3及软磁片4的无磁面之间，用防水的万能胶粘合，剪去多余的防尘网；第六步：防尘罩的安装，将软磁片4做成的边框的无磁面用质量优良的双面胶固定在计算机回风口的边框处；再将做好的防尘罩软磁片3的有磁面与底座软磁片4的有磁面实现对吸式安装。
29.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，防尘罩中用的防尘网采用：聚丙烯材质的ppk12x13h/b型号滤网；所述防尘罩的罩体材质为加入了工业级环保铁氧体磁粉的同性单面多级橡胶磁。
30.上述防尘罩安装在各服务器设备的前端回风口处，针对各服务器不同的机型，采用同性单面橡胶磁，加装对吸式专用外置防尘罩，将回风口处的灰尘被阻挡在外置防尘罩上，使服务器灰尘情况易于观察，易于清理。
31.在500kv咸宁变电站等处，在安装了服务器外置防尘罩3个月后，分别距离防尘罩约50cm，对防尘罩上灰尘累积状态检查耗时情况进行了测试；由测试结果可知，检查防尘罩灰尘累积状态最长耗时为9秒，远小于现有技术中的2分钟，远小于原“开盖观察方式”最短耗时5分钟，大幅缩短灰尘累积检查时间。
32.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，采用便捷性除尘方式的步骤中利用抹布清洁回风口外置防尘罩处的灰尘,清洁灰尘耗时小于5分钟。
33.在500kv咸宁变电站，在安装了服务器外置防尘罩3个月后，对防尘罩上累积的灰尘进行了便捷型清理；由测试结果可知，清洁灰尘耗时为27秒,远小于现有技术中的平均值5分钟，远低于原“带电清洗液清洗方式”最低耗时23分钟，大幅缩短了除尘时间。
34.上述所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于所述方法包含有以下步骤：采用了研发温度实时监视模块的步骤中，模拟人工手动指令操作研发温度实时监视模块，且发送告警报文上传至监控系统，温度超标预警响应耗时间小于2分钟。
35.由于此模块研究中存在类unix操作系统版本多样性、监控模块接口复杂性”与其它模块间的兼容性等多个难点。因此申请人依据变电站设备运行严重状态以及检修与厂家共同缺陷处理压力,通过生产技术管理部门、运维检修部门沟通，与监控厂家研发部门合作开发，快速（耗时7天）的研发了与变电站监控系统结合的基于模拟人工手动指令操作温度实时智能监视模块，cpu温度告警阀值设定在65℃；在500kv变电站试验时，小组成员和监控系统厂家安装温度实时监视程序补丁，将服务器的回风口及出风散热口堵住，使其温度升高，测试监视模块的告警功能；经过5次温度告警试验，利用厂家专用测试工具测量响应时间，结果为：温度超标预警响应最长耗时为9秒，远小于现有技术中的平均值2分钟，预警响应迅速，策略有效。
36.申请人根据本方法，在湖北电网500kv咸宁变电站进行了实施，在监控服务器不停电的情况下，进行了整个改造工作，服务器cpu运行温度由改造前的88℃变为了43℃，超额完成65℃的目标值。在6个月实际运行中，服务器运行良好，再未出现过任何故障，500kv咸宁变电站监控服务器原来平均死机5次/天的现象终于得到完全解决。以下是500kv咸宁变电站采用“服务器出风口测温”及“服务器cpu测温”两种测温方式的测量结果:
①
采用“服务器出风口测温”方式。改造后的服务器排风口共降温20.4℃,在环境温度25.1度的情况下，在屏柜内服务器的排风散热口处，采用fluke手持式测温仪进行测量；
②
采用“服务器cpu测温”方式。改造后的服务器cpu温度共降温46℃。通过上述试验后，申请人进行了推广，并在超特高压变电站监控系统服务器上都采用了相应的措施，达到了预期的效果。
37.通过本方法，节省了很多费用，（1）清洗维护费用大幅节省，相比原来的清洗液除尘方式，大幅节约了清洗维护费用，以前厂家人员现场技术服务器费为2000元/台；每个变电站共5台监控系统服务器，这样，平均每年清洗一次，一个站共5台监控系统服务器，总清洗费用为10000元；由于采用外置防尘罩除尘方法，一次性投入，且安全，易于操作。这样24座变电站平均每年节约的厂家技术服务费为：24*10000=24万元。（2）缺陷处理成本节省,由于大幅减小了监控系统服务器的故障率，降低运行温度的同时，延长了服务器使用寿命，从而节约了大量缺陷处理成本；按以往完成1次监控系统过热故障处理工作，平均费用为2660元（含车辆费、燃油费、高速过路费、车辆平均损耗修理费、人员出差费用、出差补贴、住宿费、误餐费），全年节约缺陷处理金额应为：2660*207=55.062万元；按近几年来平均每年更换9台计算，每台服务器5w元计，共节约服务器设备更换费用为：5*9=45万元。（3）本发明的改造成本为：屏柜门改造，3000元/对屏柜，每站5个屏柜，共计3000*5=15000元；防尘罩改造，50元/台，每站5台服务器，共计50*5=250元；24个站总改造成本为24*（15000+250）=24*15250=36.6万元。综上所述：24个超特高压变电站一次性投入36.6万元，每年节约总平均费用为：24+55.062+45-36.6=87.462万元。
38.本发明具有以下主要有益技术效果：大幅提高了整体屏柜通风率、减少了检查防尘罩灰尘累积状态耗时、加快了回风口灰尘的清洁速度、提高了温度超标预警响应速度；有效降低了超特高压变电站监控系统服务器运行温度、节省了成本。
39.上述具体实施方式，仅为对本发明的技术构思、有益效果进行详细说明，所应理解的是，以上内容并不用于限定本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所做的任何替换、改进等，均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于所述方法包含有以下步骤：提高屏柜门整体通风率的步骤、提高灰尘累积状况观察方便性的步骤、采用便捷性除尘方式的步骤、采用了研发温度实时监视模块的步骤。2.根据权利要求1所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高屏柜门整体通风率的步骤中，将原屏柜门更换为通风率高的屏柜门整体屏柜通风率>50%,整体屏柜由蜂巢状六边形结构构成，各孔间交叉部位以线型连接，前门孔径直径为14cm，后门径直径为7cm。3.根据权利要求2所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，在服务器回风口处增设对吸式防尘罩，将灰尘拦截在防尘罩处, 检查防尘罩灰尘累积状态耗时小于2分钟。4.根据权利要求3所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，防尘罩标准化制作与安装方法为：第一步：拓印回风口具体尺寸，用一张a3白纸配合铅笔，将计算机回风口的尺寸较为精确的拓在纸上；第二步：绘制防尘罩尺寸图,在已拓好的计算机回风口图形的纸上，根据回风口的需要，选取距离各边7mm～10mm的宽度绘制防尘罩的边框尺寸，并在防尘罩的一端绘制一个揭条以便于防尘罩的拆除；第三步：摆放软磁片位置,将软磁片（4）无磁面朝下，有磁面朝上；将软磁片（4）有磁面与软磁片（3）有磁面实现完整对吸；将软磁片（1）无磁性面完整贴合在软磁片（3）的无磁性面上方，所述软磁片指加有磁粉的橡胶片，厚度为0.5～1mm，一面为有磁性，另一面为无磁性；第四步：防尘罩边框剪裁，将防尘罩尺寸图粘与软磁片（1）的有磁面上，按防尘罩的图纸进行整体裁剪，软磁片（4）作为底座，不需要揭条部分，将揭条部分剪去；第五步：防尘网的粘合，将防尘网（2）安装在软磁片（3）及软磁片（4）的无磁面之间，用防水的万能胶粘合，剪去多余的防尘网；第六步：防尘罩的安装，将软磁片（4）做成的边框的无磁面用质量优良的双面胶固定在计算机回风口的边框处；再将做好的防尘罩软磁片（3）的有磁面与底座软磁片（4）的有磁面实现对吸式安装。5.根据权利要求4所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，防尘罩中用的防尘网采用：聚丙烯材质的ppk12x13h/b型号滤网；所述防尘罩的罩体材质为加入了工业级环保铁氧体磁粉的同性单面多级橡胶磁。6.根据权利要求5所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于提高灰尘累积状况观察方便性的步骤中，采用便捷性除尘方式的步骤中利用抹布清洁回风口外置防尘罩处的灰尘, 清洁灰尘耗时小于5分钟。7.根据权利要求6所述的一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于所述方法包含有以下步骤：采用了研发温度实时监视模块的步骤中，模拟人工手动指令操作研发温度实时监视模块，且发送告警报文上传至监控系统，温度超标预警响应耗时间小于2分钟。

技术总结
本发明属于高压变电技术领域，公开了一种降低超特高压变电站监控系统服务器运行温度的方法，其特征在于所述方法包含有以下步骤：提高屏柜门整体通风率的步骤、提高灰尘累积状况观察方便性的步骤、采用便捷性除尘方式的步骤、采用了研发温度实时监视模块的步骤。本发明具有以下主要有益技术效果：大幅提高了整体屏柜通风率、减少了检查防尘罩灰尘累积状态耗时、加快了回风口灰尘的清洁速度、提高了温度超标预警响应速度；有效降低了超特高压变电站监控系统服务器运行温度、节省了成本。节省了成本。节省了成本。


技术研发人员：范杨 马驰 胡诚 谢良德 程时良 喻晓 李豪 朱骏骋 李奔 孙菊 陈光宇 陈亮 陈杰 艾振珂 杜攀 叶涛 李万成 吕露 姜胜川 陈光雨 王焕 郭代炜 周东 倪小雄 赵阳 范松涛
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司鄂州供电公司
技术研发日：2023.01.14
技术公布日：2023/7/12