专利名称：配电系统和方法
技术领域：
本发明涉及数据中心的设计和操作，具体来说，涉及数据中心环境中的供电系统 和功能。
背景技术：
本发明解决了数据中心环境中的设计、实施、操作和升级方面的具体问题。针对供 电和管理来说，数据中心具有它们必须面对的特定的一组问题，而在传统数据中心保持非 常少量的框架计算机并且改变率较低的时期，该领域的传统方法从先前的工业电气实践中 研制出来。现在，数据中心通常包含数以万计的电子数据处理(EDP)设备，并且这些设备具 有较高的改变率和增长率。数据中心还经历了由CPU功耗驱动的快速增长的供电容量需 求，该供电容量目前以大约每年1. 2的速率增长。过去开发的方法不适合处理这些改变率， 因此数据中心在扩大以满足这些需求时面临巨大的困难。
发明内容
本发明指导用来满足与数据中心配电系统生命周期、设计、建造、操作和升级有关 的需求的系统和方法。它允许进行专业的设计工作、一致和可靠的建造，以最小的成本和破 坏性实现较高操作改变率，支持几乎全部需要的供电配置，并允许数据中心配电容量升级 方便地完成，同时输送可靠性非常高的供电分配，并满足现代7xMx365数据中心环境要求 的服务可用性等级。在较高的层面，本发明允许优越的设计过程，与改进的材料制造和安装方法相结 合。它也导致了优越的操作环境，并且提供预先设计的总包A-B冗余配电层，以允许并囊括 数据中心生命周期内电力输送配置、容量供给和设备机架升级方面所需的大量变化。这样 相对于传统方法显著降低了操作成本，并减少了风险，在传统方法中，每个供电配置变化是 通过增加或去除供电滑索而在PDU处“带电”完成的。它还显著降低了升级配电容量的难度和成本，在传统方法中，升级配电容量既昂 贵又具有操作破坏性。此外，它还允许在机架层面具有嵌入式地供电/环境/安全监视和 管理能力，它们可以在机架层面最好地用于收集可以构建数据中心真实发生了什么事件的 非常详细和清晰的图画的数据。本发明的目标包括以下内容通过隔离供电类型和机架中的插座与供电滑索依存性，允许工程师和建筑师为机 架全程设计配电系统。供电系统通过设计有两个独立的电源，标记为电源A和B，而统一具备A-B冗余度。允许根据设计方案预先制造供电分支分配线(滑索)，从而允许更快、更廉价、记 录良好并且更少错误地安装。减少或消除需要在数据中心中安装多条并行数据通信线路系统，降低成本并改进 冷却气流。因此，本发明也降低了机架中用于通信线路的线路混乱，同时允许独特的通用串 行总线(USB)/键盘视频鼠标(KVM)连接功能。减少或消除需要在设备机柜中安装多条用于TCP/IP连接的网络线缆。允许在供电滑索很少改变或者不发生改变的情况下，在机架处改变配电配置。这 样大大降低了成本，使风险最低并且免除了持续需要电工进行重新配置。允许以最小的工作和破坏性，改变机架中的供电插座配置。允许数据中心管理者在机架中的多种配电模式之间选择，并且具有控制配电的安 全等级。提供独特的机柜内用户接口特征，使得所述系统更容易为数据中心工作人员和终 端用户所使用。允许数据中心管理者根据需要向一个或任意一组供电插座供给电力，以满足客户 需要并针对超过极限的容量需求设定基于策略的反应。这样可以进一步用于控制冷启动或 供电恢复场合中的供电启动时序和顺序。还可以用于控制一个或任意一组插座以任何期望 的顺序或者多组顺序停机，从而在数据中心内实现智能甩负荷。允许在对供电滑索、配电部件和机架内安装并运行的设备造成最小干扰的情况 下，对供电容量升级。允许以非常高的精度报告每个插座的供电质量，并允许多个个别供电质量测量值 集成到数据中心中的供电质量的较大总体报告中，用于隔离和报告供电质量问题等等。这 种非常详细的“观察”供电质量的能力还可以用于诊断连接到被监视的插座的设备存在的 问题，因为开始发生失效(特别是其电力供给)的设备在供电波形中产生可以识别或分析 的干扰。这通常称为“特征分析”。允许详细控制和报告数据中心中的配电配置，和供电/安全/环境状态以及能量 使用情况。通过提供用于改善配电的各种系统、部件和过程，根据本发明，解决了这些问题和 其他问题。本发明的许多方面，正如以下所述，适用于各种场合。但是，本发明对于数据中 心应用特别具有优势。在这一点，本发明在配置和重新配置数据中心环境方面提供了显著 的灵活性。本发明还协助人员配置和维护数据中心设备并且可以具有优势，特别是在共建 数据中心中。本发明还减少了数据中心设备的停机时间，并且有利于远程操作数据中心设 备以及设备有组织地断电和上电。根据本发明的一个方面，提供了一种方法和装置用于经由插接板模块配电。所述 插接板模块包括多个插接插座；用于将所述供电板模块互联到另一个供电板模块的第一连 接件；和用于接收可拆卸的供电插头以便向所述供电板模块供电的供电插头端口。所述模 块可以物理上相互连接，以形成期望尺寸的供电板。所述模块也可以电气互联，以用作单一 供电板。作为替代，每个模块可以具有其自身的供电线，因此提供显著的操作灵活性。所述 电气和机械连接部可以集成到单一耦接器中。
在一种实施方案中，供电板模块的长度不大于数据 中心机架的大约一半高度。供 电板模块可以利用用来安装全高度供电板的相同硬件以基本上垂直取向安装到数据中心 机架。此外，两个模块可以互相连接，以形成全高度供电板。所述模块可以电气互联，以用 作单一全高度供电板，或者它们可以各自具有单独的供电线，从而向机架提供更大的供电 密度。单一模块中的插座类型也可以在每个单元中不同，以增加部署灵活性，只要遵循分支 电路总体电流强度极限即可。这样允许所述模块与不同类型的插座连接，以满足供电部署 需求。根据本发明的另一个方面，提供了一种智能配电系统。所述系统包括用于监视经 由一组一个或多个插座输送到一个或多个电气设备的供电信号的监视设备；用于实施监视 值与策略限定的基准值比较的控制器；和用于根据比较结果有选择地中断向所述一组插座 中的一个或多个插座传输电力的开关系统。例如，所述智能配电系统可以用作一组智能电 路断路器。在这一方面，每个插座的负载，或者每个插座子集的负载，可以根据配电策略进 行监视。在确认违反策略时，可以中断向被监视的插座或插座子集供电。通过这种方式，所 述电路断路器功能可以智能实现，并相对于与具体插座关联的具体设备实现。此外，本发明 的系统允许电气设备像特别是在数据中心环境中期望的那样以限定的顺序打开和关闭。根据本发明另外一方面，提供了用于允许手工配置插接板或输出口(总称“插座 设备”)的装置和相关方法。所述系统包括具有一个或多个插接插座的插座设备；和控制 器，所述控制器具有用于经由所述插座设备监视电力输送的第一配置和用于经由所述插座 设备监视并控制电力输送的第二配置。例如，在所述第二配置中，可以允许逻辑元件用于控 制一个或多个所述插接插座，例如以允许或中断经由所述插座输送电力。应该理解，一些操 作者可以选择禁用这种远程操作，至少对于特定的设备或在特定的时间禁用。这对于安全 目的来说可能是希望的。因此，在一种实施方案中，所述控制器可以手工操作，以选择所述第一配置或所述 第二配置。例如，可以需要钥匙来在所述第一和第二配置之间切换插接板。在一种实施方 案中，可以在这方面支持多于两种配置。例如，四种配置的实施方案可以包括以下配置1) 监视和开关——所有插座可以远程打开或关断；2)仅监视——最后设置的插座开/关配置 保持活动，但是不能改变；3)仅监视——所有插座打开；和4)所有插座断电。通过这种方 式，在允许远程智能操作或传统操作方面，提供了显著的灵活性。根据本发明的另一方面，针对插座设备提供照明信号。相关装置包括具有一个或 多个插接插座的插座设备；与所插座设备的所述至少一个插接插座关联的至少一个光学设 备(例如，LED)；和用于操作所述光学设备的逻辑元件。例如，操作者例如可以经由LAN或 WAN来控制所述光学设备，从而激活所述光学设备。可以为了多种原因实现这种效果，诸如 照亮插座设备附近；确认需要维护的插座设备；发送状态信息或者显示信令，以确认电源、 相线等。插接板上的所述光学设备与多个插座也可以成组或分组使用，以确认其他信息，诸 如插接板或设备机柜状态、位置等。应该理解，在维护人员可能不熟悉或不精通数据中心配 置的共建数据中心环境中，这样特别具有优势。根据本发明的另一方面，提供了一种有利于重新配置配电环境的方法。相关方法 涉及将电气设备冗余连接到与A电源关联的第一插座设备和与B电源关联的第二插座设 备；配置所述插座设备，以使所述A和B电源由单独的第一和第二供电单元提供；从所述第一供电单元断开所述电气设备，并升级所述第一供电单元和所述第一插座设备其中之一。 在一种实施方案中，电气设备与多个供电件关联，并且每个供电件包括多个电源。提供适当 的开关在主电源中断的情况下自动在电源之间切换。通过这种方式，可以重新配置配电环 境，而不需要担心中断向关键设备供电。 根据本发明的另一方面，提供侧部访问系统用于向数据中心设备配电。所述系统 针对具有多个垂直分布的架板的机壳使用，每个架板具有前部和侧部，所述前部具有第一 边到边尺度，而所述侧部具有第二前到后尺度，其中所述第二尺度大于所述第一尺度。如上 所述，所述机壳例如可以是机壳或机架。所述系统包括供电板，所述供电板具有多个沿着 纵轴线空间隔开分布的电气输出口 ；和支撑结构，所述支撑结构用于将所述供电板支撑在 所述机壳上，以使所述纵轴线沿着所述架板其中之一的侧部延伸。例如，所述供电板可以与 所述机壳的前后轴线对准，或者可以相对于所述前后轴线设置成一定角度，优选任何所述 角度小于大约30度。所述供电板可以设置在所述机壳的侧边缘附近，或者可以在它们之间 提供一些空间。例如，如上所述，一些机壳包括位于侧部的一些额外空间，用于运行供电线 或者用于改善设备可达性/通风性。关于所述机壳，本发明的供电板可以从所述机壳的侧 边缘隔开，例如隔开至多6英寸。这种间隔将允许插头和供电线像希望的那样保留在所述 机壳中。可选地，可以针对机壳的给定架板使用超过一个供电板。例如，供电板可以沿着架 板的两个侧边缘提供。此外，在所述机壳的几何结构允许的情况下，供电板可以包括超过一 列输出口，或者供电板可以沿着架板侧部垂直叠置。所述供电板还可以便于通往单独的电 源，如上所述，所述单独的电源可能希望存在，用于特定的任务关键系统。在这一点，与不 同电源关联的输出口可以集成到所述供电板中，或者一个或多个供电板可以结合与多个电 源关联的配电单元使用。例如，沿着架板一个侧边缘设置的供电板可以插入配电单元的第 一电源中，而沿着架板相对的侧边缘设置的第二供电板可以插入所述配电单元的第二电源 中。通过这种方式，可以为该机壳或者相邻机壳中的任何设备提供通往冗余电源的便利通 道。在一种实施方案中，可以操作而在第一和第二电源之间切换的紧凑型电力切换单元，可 以在第一和第二供电板(其每一个与单独的电源关联)之间延伸，例如沿着机壳的背部边 缘延伸。应该理解，侧部访问配电板提供便利的通道，增加了可用输出口的数量并且改进了 电线布线和通风。根据本发明另一方面，提供了一种用于侧部访问供电板的方法。所述方法涉及 提供具有多个输出口的供电板；将所述供电板设置在机壳上，以使所述供电板的纵轴线沿 着其中一个所述架板的侧部延伸；和经由其中一个所述架板的侧部访问所述供电板，从而 将供电中心设备的设备插入其中一个所述电气输出口。如上所述，所述供电板可以紧靠着 所述机壳的边缘，或者与其隔开一定距离。此外，所述供电板可以与所述机壳的前后通道对 准，或者相对于其偏移一定角度。因此，本发明针对数据中心环境的设计、实施、操作和升级提供了众多优势。具体 来说，数据中心可以有效布局，并且以减少重新配置需求的方式布局；和允许所述重新配置 在需要的时候有效实现，并且使得停机时间很少或没有停机时间。此外，对于数据中心环境 的任何改变可以有效且精确的实现，即使由相对不熟练的人员来实现。此外，电力经由冗余 电源可靠地输送到关键设备。还可以更为有效地监视数据中心，以确认潜在问题，或者针对电力使用情况或者上电和断电顺序执行用户策略。因此，本发明贯穿数据中心生命周期提 供了改进的操作效果和效率。
为了更为全面地理解本发明以及其进一步的优势，现在参照以下结合附图的详细 描述进行讨论，在附图中图1是根据本发明的供电管理系统的简略示意图；图2是可以用于图1所示系统中的配电单元的后视图；图3A-3C示出了根据本发明，用于数据中心的机架系统中的组件的网络供电板和 网络端口板；图3D示出了根据本发明的USB/KVM端口板；图4A-4F示出了根据本发明的双重供电板；图5A是根据本发明用于布置数据中心的过程的流程图；图5B示出了根据本发明，利用预制滑索布置的数据中心；图6是示出根据本发明，允许在插座和局域控制器之间通信的结构的简略示意 图；图7是根据本发明，用于匹配来自滑索的电力供应与一件数据中心设备的过程的 流程图；图8是根据本发明的钥匙开关供电板的透视图；图9是示出根据本发明，用于根据用户策略操作数据中心的过程的流程图；图10和11示出了根据本发明，用于利用配电单元从冗余电源提供电力的替代配 置；图12是示出根据本发明，用于在不中断向数据中心设备供电的情况下升级或改 变电源的过程的流程图；图13是示出根据本发明，用于监视数据中心设备的过程的流程图；图14是示出根据本发明，用于跟踪设备在数据中心内的位置的过程的流程图；和图15是示出根据本发明的侧部安装的供电板的透视图。
具体实施例方式在以下描述中，本发明针对用于数据中心环境中的各种系统、部件和过程进行论 述。应该理解，本发明的各方面适用于其他场合。因此，以下论述的具体结构和功能应该理 解为例述本发明，而不作为限制。此外，为了便于讨论，各种系统、部件和方法以Zonit商标 进行标记。Zonit商标由ZonitStructural Solutions，LLC，即本申请的受让人持有。I.前言Zonit配电系统包括以下详述的特定方法以及例述或实施所述方法的装置。在一 种实施方式中，所述系统包括(这些元件有图示并在以下更为详细地描述)l.Zonit规格的供电滑索它们是预制供电滑索(whip)线缆，是Zonit设计方案以及安装方法的关键。这些 滑索相对于传统电气安装方法具有若干优势。它们还可以通过这样的方式说明，即以后可以在改动最少的情况下进行供电容量升级。
2. Zonit供电管理站Zonit的管理结构设计成满足当前和将来的数据中心管理需求。这属于供电监视、 控制和环境以及安全监视领域。管理结构100可以实施为分布式的两级设计，如图1所示。在例示实施方式中，各 个Zonit配电单元(ZPDU) 102具有可选的嵌入式控制模块。这种模块是可现场更换的单元 (FRU)，可以进行现场升级/更换。所述模块具有嵌入式固化Linux (或其他适当操作系统) 实例，以提供容易实施的当前和将来的网络管理能力。中央管理设备104(根据使用情况可 以复制)与每个ZPDU102通信，并收集数据以及提供中央仪表板、策略设置以及控制点。所 有功能可以经由安全套接层(SSL)保障的Web接口访问。访问安全性可以通过集成2元或 多元授权系统进一步提高。Zonit管理架构10的独特之处在于控制和通信机构的设计方案。每个ZPDU采用 Z协议，一种Zonit定义的协议，与Zonit智能适配器、插接板和插座通信，正如以下所述。 这样通过采用专用协议提高了安全性。但是，其他的专用协议或安全公共协议也可以用于 此项目的。每个ZPDU102经由TCP/IP与Zonit供电管理站106通信。但是，通信通道的设 计方式提供了两种功能。ZPDU102可以作为封装和向Zonit供电管理站106表示信息、状态 警告和其他数据的智能中间处理节点。这对于需要快速反馈控制或其他局域监管的指令和 控制功能是合适的。第二种交互模式是每个ZPDU102用作通往受控供电监视点、ZPDU输出口和相连 的Zonit G2智能适配器、插接板和插座的集合的TCP/IP网关。在这种模式下，ZPDU102是 纯通信通道，获取TCP/IP地址和指令(可以使用辅助TCP/IP协议诸如简单网络管理协议 (SNMP)和/或在Zonit定义的端口上运行的基于TCP/IP的Zonit专用守护进程)并将它 们转换成Z协议(或者其他专用协议或安全的公共协议)地址和指令编码，并将产生的数 据和状态编码返回。TCP/IP通信方法可以通过在每个ZPDU102和Zonit供电管理站106之 间采用加密TCP/IP链路而实现安全性。这种操作模式最适合指令和控制功能，其中在Zonit供电管理站106上运行的 中央进程访问并使用Zonit ZPDU功能以及与ZPDU相连的端点的集合来发挥跨越部署的 ZPDU102整个集合(或者选定子集)的全局功能。这种独特的用于指令和控制的数据中心 配电架构允许提供广泛的功能。Zonit供电管理站106允许集成到企业网络管理系统中。它允许设置全局和局域 警告和通知参数。关键的设计目标是最小化或消除设置警告/通知策略的复杂性以及像用 在网络操作中心(NOC)中那样与企业管理系统集成。Zonit管理架构100设计成满足当前 和将来数据中心在供电监视、控制和环境以及安全监视方面的管理需求。3. Zonit ZPDU (Zonit 配电单元)它们是机架式分布的配电单元，实施Zonit方法并包含其他Zonit技术。ZPDU 102 是从供电滑索获取A-B电源输入馈电并将所述电力通过具有要求的供电容量和插座类型 的适配器和插接板分配的设备。ZPDU采用Zonit的专利相线旋转技术(美国专利6628009， 该专利通过引用而包含在内)平衡每个相线上的负载。图2是ZPDU的后视图，示出了与不同相线和源关联的插座。ZPDU所有的主电力连接部使用一组防错扭锁NEMA连接件。因此，供电出现冗余(A-B源独立且分开)并能够适 配20A内任何需要的供电类型(三相、分相_单相或单相)并经由Zonit插接板或插接适 配器在任何需要的插座类型中输送。除20A之外的其他电流强度也是可行的，但是20A是 大多数EDP设备最常用的电流强度极限。Zonit第二代(G2)ZPDU将包含嵌入式硬件，以允 许其实施指令、控制、管理和报告供电容量、配电配置、功率/安全/环境状态、数据中心中 的能量使用情况以及供电质量，所有这些都在下面更为详细地描述。4. Zonit ZPDU模块化输入方法这是用于G2 ZPDU的模块化输入方法，允许其接收一定范围的供电容量输入，例 如，A-B 30A到60A的三相输入，与可以用于期望范围的输入供电容量的内部配电设计方案 相结合。这使得数据中心管理者有能力就地升级供电容量，而不需要在机架层面改变配电 系统中的任何东西，除了 ZPDU的供电输入。5. Zonit第二代供电板这些是利用Zonit技术实施供电监视和切换功能的插接板。它们设计成用于 Zonit ZPDU0它们具有独特的安全控制机构。此外，它们包含独特的LED用户接口功能，该 接口功能个别使用或成组使用，或者与ZPDU上的LED结合。它们还具有检测插入插座但是 目前并不汲取电力的供电线的方法。6. Zonit “双重”第二代供电板它们是实施单密度或双密度配电和安装方法的Zonit第二代供电板。它们共享 Zonit第二代插接板的全部其他特征。 7. Zonit插接适配器和相线转子它们是Zonit指定的插接适配器，利用Zonit方法工作，从而向设备输送20-60A 范围内的三相、分相-单相和单相配置的电力。插接适配器直接插入供电滑索或者插入 Zonit ZPDU0相线转子实施相线负载平衡，正如美国专利6628009所述，该专利通过引用包 含在本说明书中。所述相线转子可以是单独的串联适配器或包含在Zonit插接适配器中。8. Zonit USB/KVM 分配板 与Zonit配电单元——第二代(ZPDU-G2)(或者模块化设备)协议网关功能相结 合的Zonit USB/KVM分配板320设计成通过大大减少或消除运行用于USB或KVM功能的并 行数据通信线路系统的需求而满足现代中心的需求。通过提供设备机柜、USB和KVM中所 需的两个钥匙型连接部而实现这种效果。注意通过使用如PCT申请PCT/US08/57154所述 的NetZonit系统，使得组合的网络、USB和KVM连接成为可能，上述PCT申请通过引用包含 在本说明书中。该系统并不要求ZPDU-G2(或模块化设备)来实施协议网关功能，它集成到 NetZonit单元中。USB/KVM分配板是Zonit设计的垂直分配板，包含用于机柜中的机架中 的每个IU(1.75英寸高)机架空间的一个或多个USB端口和用于每个IU的一组匹配的专 用KVM端口。它们可以独立安装或者与Zonit垂直插接板结合，Zonit垂直插接板可以具 有可选的安装支架，以允许USB/KVM分配板连接到Zonit插接板侧部。USB/KVM分配板各自 连接到Zonit ZPDU-G2单元(或者可选的不做相同工作的模块化设备)并使用该单元连接 到数据网络。ZPDU-G2可选地包含硬件和软件，所述硬件和软件用于实施如PCT申请PCT/ US08/57154中所述的协议网关功能，该PCT申请通过引用包含在本说明书中。这样允许每 个USB端口置于“虚拟USB总线”上，正如该专利申请中所述。KVM端口经由专用连接件连接到ZPDU-G2，并经由该机构与其通信。KVM功能也在PCT申请PCT/US08/57154中描述，且 Zonit ZPDU-G2可选地包含硬件和软件来实现KVM和网络切换逻辑的功能。注意到，例示的设备安装系统有利于将供电和网络板定位在机架拐角，如图3A所 示。该安装系统在美国临时专利申请61/040，924中有详细描述，该专利申请通过引用包含 在本说明书中。在该系统中，导轨和滑板组件可以安装在位于机架侧部的垂直导轨上，这为 配置机架拐角用于接收供电和网络板提供了巨大的灵活性。II.数据中心问题数据中心代表巨大的投资，特别是它们的核心供电和冷却底层结构。冷却塔、发电 机、UBS单元、转换开关、升高的场地、防火系统以及物理安全系统都是昂贵的投资。因此， 数据中心具有较长的生命周期，并且需要设计成使它们巨大的资本成本回报最大化。数据 中心环境中，底层结构改变最多的领域是向机架配电。这是因为，电力必须输送到每个设备 并且安装或移动到具体机架内的特定设备所需的电力类型和种类可能并且通常要求配电 系统配置发生改变。A.数据中心配电设计方案以及构建问题建筑师和工业工程师设计数据中心的核心底层系统，但是在传统实践中，并不会 将场地布置的设计范围延伸地超出设备机柜列或机架列可能所处的位置。这是因为数据中 心管理者能控制什么设备将位于哪个机架上，因此，建筑师和工程师不会试图指定数据中 心的这一部分。数据中心管理者一般通过告诉电工什么类型和种类的供电插座需要用于每 个设备机架来雇用和指挥电工。电工遵循国家电气规范(NEC)安装它们。这是传统的电气 合约方案。在改变较少的环境中，这种方案效果良好，但是要求劳动密集并且依赖数据中心 管理者和电工的专业知识和经验。在高密度电气环境诸如数据中心中，导致的结果通常更 为昂贵并且也不是最优。在加入较高操作变化率的情况下，大多数数据中心经历了配电组 织随着时间而衰退，并且进行配置改变的成本保持不变或增加。通过采用可以重复的方法，每次输送相同的质量，降低材料和安装成本，并且以大 大降低的风险和成本提供优越的操作环境，Zonit配电系统克服了传统方案中的缺陷，。该 配电系统还允许设计建筑师和工程师利用Zonit方法将其设计工作延伸到数据中心场地。 这样带来了专业、可重复的结构，而不是传统方法中所用的传统贸易惯例的多变质量。通过 以下方式来实现1.配电设计问题Zonit系统将容量设计问题与电力和插座类型设计问题分开，并且隔离了它们的 依赖性。这样允许设计过程得到简化，并且仍然保证希望的结果。可以指定滑索网格配置 而不用担心机架中精确的电力和插座类型。相反，设计过程可以集中于将滑索容量和位置 匹配整个数据中心中期望的机架供电密度。2.导线管/管道问题NEC决定导线管和管道如何安装和使用。电力通过三种基本方式在数据中心中分 配 导线管——它们是刚性或挠性金属管，导线(在NEC术语中称为“导体”)从中 穿过。在一端，它们终接在配电单元(PDU)中，而在另一端，终接于电气供电插座。这种组 件称为供电支路或滑索。
管道——它们是金属封闭件，可以可选地内部细分并用作导线管。它们是可操 作的导线管，即所述导线管可以沿着其轴线打开，以允许去除或插入导体。它们设置成各种 尺寸。 总线排系统——它们是实心金属条“总线”，连接在一起，形成配电导体，并且用 于为机架附近、在绝缘壳体内侧布线的电路断路器供电。它们价格昂贵，并且如果它们失效 (通常在它们的连接接头处)，则可能非常危险地失效，因为它们携带非常大的电流。问题 还在于，如果它们失效，则从其供电的全部机架将断电，所以它们代表具有多重下游从属的
单一失效点。其中一个关键问题是，在导线管和管道系统中，有多少导体穿过导线管或管道布 线。NEC规范设计成保证导线管或管道中的导体释放出来的热量不会达到危险水平。在配 电水平可能达到15kW每机架以上(或者40kW每机架以上且每个机架带有冷却系统)，如何 将如此多的导体装在每个机架上这一问题变得严重。在传统方案中，通常使用导线管或管道。NEC规范要求每条导线管(或者细分管 道，细分管道被当作导线管)在要求“折损”前仅可以具有特定数量的导体，这有效地表明 数据中心操作者必须降低流经导体的电流大小，或者作为替代，使用更大规格的导体用于 期望的电流容量。这样设计的影响在于，必须提供大量的导线管，这样的措施花费巨大并且 可能占用宝贵的升高场地的通风空间，这会阻碍冷却气流。NEC规范允许的导体情况如下 每导线管1.在100%容量时至多4个导体(地线除外)；2.在80%容量时，至多9个导体(地线除外)；3.在任一布线槽中最多30个导体。以下例子将说明在高供电密度数据中心中，这种情况如何变成一个困难的设计问 题。考虑设计成包含314个机架、占地14000平方英尺的数据中心。优化的布局可以具有3 条主管道，PDU沿着这些管道定位，以使在用于平均供电滑索的导线管中运行的导体长度最 短。在一种配置中，每一条14支路管道平均可以具有大约20个机架。为了实现10.3kW每 机架的平均功率密度，每隔一个机架需要一个30A、208V的三相供电滑索或者同等设备。为 了让系统形成A-B冗余(从A和B电源独立馈电)，供电滑索的数目对于B源加倍。因此， 20个机架的排列需要20个插座，每个插座包含5个导体(3火线、1中性线、1地线)，总共 100个导体。需要#6规格的导体用于30A的电流。#6规格导线是粗导线，标称直径为0.26 英寸，并且是重导线，每10英尺重lib。布设100个导体而不折损，需要25条3/4”的导线 管，或者36”宽的管道。标准的升高场地建设在2’ x2’网格上，并且该模块上有支撑件，所 以这样宽的管道并不符合。显然，发生 的情况是标准方案并不能按比例良好地增大到这样的功率密度。它并 不是设计成在如此狭小的空间中提供这样水平的功率。通过允许使用预制的冗余A-B供电滑索的数量受限的配置，Zonit方法解决了这 个问题并且降低了安装成本；全部Zonit ZPDU-G2单元设计成以两个A-B 30、40、50或60A 208V三相Y形配置供电滑索与尺寸加大(+1规格)的中性导体来馈电。其他电压/电流强 度组合也是可行的，但是在目前，这种组合最佳地匹配要求的供电容量范围。Zonit供电滑 索可以通过适当确定尺寸的载流容量为30A或60A的金属包层“MC”线缆和尺寸加大的中性线来预先制造。通过检视指示出机架布局的数据中心平面图，可以确定每条线缆的长度， 并且在下文有更为详细的描述。由Zonit Structural Solutions，LLC开发的AutoCAD 模板加速了这一过程。设计者布置供电滑索路径并且指定它们的容量和类型，而模板计算 用于这种布局的材料清单。完成的模板作为订货过程的一部分发送到Zonit Structured Solutions，LLC，并且材料清单得到确认。从场所平面图来计算供电滑索长度。然后，可以 将金属包层线缆预先切割成一定长度，适当标记，端接并运送到数据中心。这样做具有以下 若干好处 1.劳动成本大大降低，因为电工弯折并安装硬质导线管和/或穿过挠性导线管牵 引导体非常耗费时间。Zonit方法降低了这种劳动成本。而且，在设计用于此目的的场所进 行预制并在装配线型的环境中操作，固有地更为有效。质量控制可以保持在更高水平，并且 出厂前的预测试有利于遵守规范和最终质量控制。2.使用预切割MC线缆保证了端部可以为安装进行适当制备，并且仔细标记和编 码成安装设计图纸。金属包层是挠性的，因此便于安装布线并保证不发生EMI问题。还可 以为其指定内部和/或外部防潮密封件，用于需要或想要这种特征的环境，并且较之硬质 导线管更加防水，因为仅存在一个安装“接头”，线缆从该接头进入输出口插座箱。对于我们 的例子，匹配2’ x2’的场地网格的12x24”空间可以保持171条MC线缆，每一条具有5个导 体、60A容量。3.预先进行标记有助于保证在PDU和插座处正确安装。4. Zonit系统设计成使用模块化的供电滑索网格，所述供电滑索网格在一个时间 点同时部署，优选在数据中心初始构建时。供电滑索可以具有处于Zonit ZPDU将会接受的 范围内的任何输入电流强度。在一种实施方案中，使用30到60A三相Y形配置分支(滑索) 电路。选择部署什么样的供电滑索布线电流强度(30A到60A)是简单易懂的，并且可以通过 各种算法来实现，包括Zonit Structural Solutions, LLC.设计的算法。这样将允许设计 工程师确定数据中心的冷却容量最大值是多大，并铺设Zonit规格的供电滑索网格来将配 电容量匹配冷却容量。如果希望灵活性最大，则最好安装具有标称为可能使用的最大供电 容量的导体的滑索。通过安装标称60A的滑索线缆，任何期望的断路器容量(30-60A)可以 安装在PDU中，并用于供电滑索。这样允许数据中心管理者输送“由电路”选择的供电量，所 述供电量是共建设施销售多少它们的电力。网格的机架模块(有多少机架利用每一对A-B 供电滑索供电)由选定的每机架功率密度来确定。通过选择具备最佳冷却气流的数据中心 的区域，可以对此进一步精选，以具有最大功率密度。这样使得设计和材料成本更低，因为 所需的滑索仅为两种类型，因此可以更为大量的制造，降低它们的价格，并且使它们的布局 设计更容易。滑索容量可以匹配冷却容量，而不必担心终端用户在该机架内需要的精确供 电类型。这由Zonit ZPDU的电力输送选项来处理，Zonit ZPDU的电力输送选项允许在机 架处进行供电配置改变，而不是在PDU处进行。Zonit方法允许数据中心设计者将设计过程延伸至覆盖配电系统的布局。这样反 过来又协助保证一致、可重复、优化的结构。预制材料协助保证安装成本最低，安装质量最 高并且防止错误。这一过程500可以参照图5A的流程图结合图5B的数据中心截面图来进行概述。 例示过程从根据空间分布确定(502)数据中心的冷却容量开始。在这一点，数据中心的特定区域可以具有优越的气流，或者以其他方式具有较高的冷却容量。可能希望将功率较大 的设备或功率较大的机架定位于数据中心的这些区域中。例示过程500进一步涉及确定 (504)每机架功率密度并确定(506)机架布局。这两个因素可以相互依赖，并且可以联合确 定。就是说，如上所述，不同的功率密度可以提供给不同的机架，并且布局可以针对数据中 心的空间分布的冷却容量进行考虑。
一旦确定了机架布局，则例示过程涉及确定(508)机架模块并建立(510)ZPDU布 局。应该理解，在这一点上，所需ZPDU数量是机架模块的函数。然后可以铺设(512)供电 滑索路径。如图5B所示，滑索550的布局是ZP而554的数量和位置以及PDU供电板552的 位置的函数。一旦针对该布局确定了滑索的长度，则可以预制(514)和测试滑索。然后可以标 记(516)经验收的滑索并将其分布到数据中心场所，用于安装(518)。然后可以安装(520) ZPDU并将其连接(522)到滑索，从而向机架提供电力。B.数据中心通信线缆问题现代数据中心部署密度中的制约因素是冷却。现代数据中心机架中的冷却几乎全 部都是空冷。空冷受到有多少冷却气流输送到每个设备机柜并被有效使用的限制。处理这 个问题的主要因素是需要布线并分布到每个设备机柜中的通信线缆数量。不同类型的线缆 可以用于机柜内的每项功能，诸如USB线缆用于门锁和传感器、光纤通道和以太线网线缆 用于数据通信，而额外的线缆用于键盘、视频和鼠标系统。这些线缆可能占据数据中心和机 柜内的大量空间。这些线缆很少切割成所需的精确长度，而是处于“储备长度”，存在促使气 流加剧减少的余量。它们可能非常严重地加剧阻挡冷却气流。它们也如此众多，以致它们 的安装、记录和保持都成为挑战。数据中心机柜内所需的最常见的连接类型是TCP/IP连接 (通常经由以太网实现)、USB或串行设备连接(用于环境传感器、门锁状态传感器、廉价的 视频相机等)以及远程键盘、视频和鼠标(KVM)连接。本发明所述系统以若干不同的方式 解决这个问题。1.如通过引用而包含在本说明书中的PCT申请PCT/US08/57154所述的Net-Zonit Netstrip在一种设备中实现网络和USB/KVM(包括所需的协议网关)功能。2. Zonit USB/KVM分配板320结合ZPDU-G2的协议网关特征实现USB/KVM功能。 ZPDU-G2的Z-Net (专用通信网络)功能实现补充的受限带宽以太网和TCP/tP功能，以下将 会讨论。Net-Zonit Netstrip实现统一网络和USB/KVM连接。任何适当类型的工业标准 或专用网络端口可以得到支持。所述端口(网络、KVM和USB)可以根据需要利用插件模块 集成或插入，所述插件模块允许终端用户在需要的时候和需要地方在NetStrip中部署端 口并根据需要移动它们，以保证线缆长度运行最小。在这一点，例示Netstrip 300(参见图 3、3A-3C)包括光纤端口 203、以太网端口 304 (10、100、IOOOBase T 模块)和 USB 端口 306。 KVM模块也可以插入，如图3C所示。此外，Netstrip 300包括显示器308，用于向数据中心人 员显示任何期望的信息，以下将会讨论。Netstrip 300的尺寸确定为垂直设置在机架310 中，例如位于机架310的后拐角区域312中。Netstrip 300优选基本上穿过机架310的全 部垂直高度延伸，为全部高度水平上的端口提供长度最短的连接线缆。Netstrip 300的尺 寸可以确定地允许利用标准供电板硬件安装到机架。此外，Netstrip可以设置在两个或更多个区段(类似于以下描述的双重供电板)以便于安装在拥挤的数据中心环境中。在这种 情况下，用于全部通信线/供电线的配合的公/母连接件可以设置在区段结合部。Zonit USB/KVM分配板结合ZPDU_G2(或模块化设备)协议网关功能免除了需要运 行并行数据通信线路系统用于USB和KVM功能。通过提供设备机柜、USB和KVM中所需的两 个钥匙型连接部来实现这种效果，并消除了这些系统中固有的线缆长度限制。这里所述系 统是NetZonit系统的派生系统，使用Zonit ZPDU-G2 (或模块化设备)来提供协议网关和 网络连接功能。在实现用于USB/KVM端口的协议网关功能时，Zonit Netstrip与ZPDU-G2 功能相同，但是可以具有不同的吞吐量和上行速度容量。为了简洁，在下面描述协议网关功 能时，仅使用ZPDU-G2。由ZPDU-G2 (或协议网关模块化设备，这种设备将在下面的讨论中假设为ZPDU-G2 的角色)提供的协议网关的动力在于希望通过像如上所述那样通过免除需要多线路系统 来降低线路体积。协议网关功能具有若干特征。1.通用串行总线(USB)虚拟连接Zonit USB/KVM分配板上的每个USB端口可以连接到虚拟“USB”总线。这种总线 被定义为用户选定的一组Zonit USB/KVM分配板USB端口和/或一组Net-Zonit USB端口 和/或一组运行该应用程序的计算机工作站上的Zonit虚拟USB连接端口。这些端口经由 在Zonit ZPDU-G2或计算机工作站或专用Zonit设备上运行的应用程序“Zonit Virtual USB CormectivityManager”上的软件接口进行选择。所述软件接口可以经由运行在计算机 工作站上的传统⑶I、指令线接口或Web接口来实现。每个Zonit USB/KVM分配板USB接口经由标准USB线缆或USB设备接口插头连接 到USB接口设备，诸如计算机服务器USB端口、USB温度计、USB视频相机、USB门锁传感器、 USB湿度传感器等。USB线缆可以较短，因为安装在机架上的设备将靠近Zonit USB/KVM分 配板USB端口，减少了线路混乱。如果该设备具有集成的UBS端口，则不需要线缆，并且该 设备只是插入Zonit USB/KVM分配板USB端口，这将提供有用的自安装能力。来自USB端口的串行数据由ZPDU-G2获取，打包成TCP/IP包，然后发送到“虚拟 USB总线”上的全部其他USB端口，这些其他USB端口可以位于任何其他Zonit USB/KVM分 配板上、Net-Zonit上、或者运行“ZonitVirtual USB Connectivity”应用程序的任何计算 机工作站上。在“虚拟USB总线”上的全部其他USB端口处，来自第一 USB连接设备的数据拆 包，然后导向总线上的USB端口和/或导向相连的运行“Zonit Virtual USBConnectivity” 应用程序的计算机中的虚拟USB端口。该应用程序获取到来的TCP/IP数据流，将原始USB 数据拆包并提供给设计用于接收USB数据的计算机应用程序，就好像它是本地USB连接的 端口。通过这种方式，可以从本地USB端口获取输入的任何应用程序或服务都可以利用 "ZonitVirtual USB Connectivity”应用程序来从远程Zonit相连USB端口接收该输入。 本发明的重要特征就在于带宽限制。基于Zonit ZPDU-2的上行速度或者经测量、 推导或用户定义的两个USB端点之间的网络带宽，ZonitUSB/KVM分配板上的USB端口或多 个端口的速度模式将设置成速度为12Mb/s的USB模式1. 1，或者速度为480Mb/s的USB模式 2. 0，或者速度为4. 8Gb/s的USB模式3. O。这样协助阻止USB端口超额订购Zonit ZPDU-G2 的上行容量。Zonit ZPDU-G2也可以利用其他带宽分配方法来限制由USB虚拟连接功能所使用的数据流量。 2. KVM 功能Zonit USB/KVM分配板支持键盘、视频和鼠标(KVM)功能，如下所述。电子数据处 理设备的视频输出可以经由KVM适配器连接到ZonitUSB/KVM分配板上相邻的USB端口(该 端口可以是以太网或者任何其他的适当数据传输机构)。视频到USB适配器可以用于将模 拟输出数字化(或者仅为来自数字输出视频的输入数字数据)并将其输入到分配的USB端 口中。所述适配器还提取相关的键盘数据和鼠标数据，并将根据用户分配的KWM端点经由 Zonit虚拟USB连接将其发送。然后USB逻辑将获取视频数据，并将其打包成TCP/IP包，并 将该包交给网络切换逻辑。然后它将传递到远程KVM连接的其他端点。通过这种方式，利 用Zonit ZPDU-G2的USB虚拟连接功能管理KVM连接的双向数据特性并将其发送到期望的 端点。从EDP设备到Zonit USB/KVM分配板KVM端口的连接可以利用专用KVM适配器线 缆来实现。这是通常做法。特别的是，KVM连接的KVM视频连接路由利用USB虚拟连接功 能来实现，并利用Zonit ZPDU-G2来完成。Zonit USB/KVM分配板上的每个KVM端口可以连接到虚拟KVM连接，到达其他 Zonit USB/KVM分配端口(或者Net-Zonit USB/KVM端口)，或者专用设备，或者运行“Zonit Remote KVM Application”的计算机工作站。所述连接可以是并且通常是点对点或带有影 子监听的一对一连接。这些虚拟KVM连接定义为用户选定的成对Zonit USB/KVM分配KVM端 口(或Net-Zonit KVM端口 )加上处于影子模式并且全部接收视频信息的一组ZonitUSB/ KVM分配板KVM端口(或Net-Zonit KVM端口)。这些虚拟视频端口利用在Net-Zonit或 者计算机工作站或者专用Zonit设备(例如ZPDU-G2)上运行的应用程序“Zonit Virtual Video Connectivity Manager”上的软件接口进行选择，其中Net-Zonit、计算机工作站或 者专用Zonit仪器任意两者之间都具有TCP/IP网络连接。所述软件接口可以利用在计算 机工作站上运行的传统⑶I、指令线接口或Web接口来实现。作为替代，在不采用工业标准PS-2键盘和鼠标数据，但是这些功能经过USB接 口传递到相连的计算机的情况下，键盘和鼠标功能直接利用ZonitUSB虚拟总线连接来处 理。这样消除了 KVM适配器中的一些复杂性，并且进一步简化了布线。这种连接位于远 程KVM相连的EDP设备上的USB端口和专用设备(ZPDU-G2)或运行“Zonit Remote KVM Application”的计算机工作站之间。该应用程序以适当方式将远程USB端口连接到计算 机工作站上的键盘和鼠标，以便远程设备“发现”键盘和鼠标，就像本地相连和激活的一样。 它还获取远程视频馈入并通过从TCP/IP将其拆包且交付显示它的Zonit应用程序而将所 述远程视频馈入显示在计算机工作站上的“ZonitRemote KVM Application”窗口中。该应 用程序允许用户选择远程KVM连接的任何远程EDP设备，并在它们之间切换。用于每一个 的视频可以显示在单独的GUI窗口中，并且该应用程序中的活动GUI窗口可以指示哪一个 EDP设备为活动设备，并且将接收键盘和鼠标输入。这种方案可以延伸到多台计算机工作站 (或者专用设备)，以便多个用户可以经由远程KVM功能连接到同一个KVM EDP设备。多个 用户可以同时是活动用户，或者一个用户为活动用户，而其他用户处于“影子”模式中，没有 键盘和鼠标输入能力。这种特征对于协作工作或培训有用。更为直接的方法是使用“接插板”方案并利用两个Zoinit USB/KVM分配板(或者Zonit USB/KVM分配板和Net-Zonit)之间的USB连接将EDP视频和USB端口连接到键盘和 视频监视器。EDP设备之间的切换功能可以通过由用户经由指令线接口或Web接口控制的 相连的ZPDU-G2来建立。每个相连的ZPDU-G2中的KVM逻辑保证每个KVM相连的EDP设备 在没有活动地连接到远程实际监视器、键盘和鼠标时，根据需要“感知”相连的虚拟监视器、 键盘和鼠标，以保证正常操作。在各种情况下，由于ZPDU-G2系统具有各种虚拟网关功能的 中央管理责任，所以串行数据环境、PS-2或USB键盘和鼠标数据流与各自关联的附随视频 流适当发送。端点并不必须彼此具有相同的物理接口。例如，基于USB的鼠标和键盘可以 与ZPDU-G2环境的虚拟网关中的PS-2主机端口通信。C.数据中心通信线路问题——第二部分 如上所述，现代数据中心部署密度中的制约因素是冷却，冷却涉及的问题是减少 需要部署在数据中心内特别是设备机柜有限空间内的并行线路系统的数量。NetZonit和 Zonit USB/KVM分配板作为减少或消除对并行数据线路系统的需求并将需要的线路缩短到 尽可能最短的方法而引入。我们现在介绍Z-Net方法，这种方法集中于减少用于TCP/IP连 接的线路。Zonit Z-Net方法结合ZPDU-G2使用。Ζ-Net将商业上可用的以太网应用于载流 技术，正如HomePlug 中所用，但是使用ZPDU-G2来提供TCP/IP网关功能。这样允许任何 TCP/IP以太网设备插入HomePlug l. O或被插入Zonit Gl或G2插接板的HomePlug AV适配器中，从而与ZPDU-G2嵌入式控制器(单板计算机或SBC)可以对话的任何TCP/IP 设备对话。这样大大减少或消除需要为必要的功能向机架运行多束网络线缆，所述必要功 能诸如以太网接口的环境传感器、视频相机、UPS智能管理卡或者其他数据中心底层结构部 件。由Z-Net系统提供的带宽有限，因为Z-Net系统功能类似于以太网集线器(连接到插 接板和/或插入单一 ZPDU-G2中的适配器的所有HomePlug 适配器将“听到”它们供电 线上的信号，因为它是共享导波器。关键点是每个ZPDU-G2过滤出来自全部相连的Zonit插接板和适配器的 HomePlug 通信信令，以使其停止在该ZPDU-G2并且不传递到A-B馈电。这将阻止 HomePlug 信令被另一个ZPDU-G2或者HomePlug 相连的设备拾取并将z-net通信域 仅限于连接到一个ZPDU-G2的HomePlug 设备。这样将提高可用的平均每设备带宽，因 为没有这种过滤的话，使用HomePlug 将不切实际，因为数千或者数万供电插座在数据 中心配电系统中与它的全部分支电路相互连接。这对于具有数千个端口的以太网集线器 也是同样的，它将不会按比例扩大和发挥作用，在全部端口试图同时通信时，将会有许多冲 突。每个ZPDU-G2为它每个HomePlug 相连的设备提供TCP/IP网关。ZPDU-G2还可以作 为全部HomePlug 相连的设备的TCP/IP防火墙，如果需要这种安全功能的话。在这一点，用于ZPDU每个电源(例如，A和B源)的单一收发器可以用于在相关 联的线路中感生信号，并且单一信号补偿器或衰减器，如上所述，可以用于基本上防止向外 部供电线进行通信传输。这大致在图6中示出。具体来说，图6示出了用于定义受控域的 一组插座的控制系统600。所述插座可以包括多个插座输出口 602和/或多个插接板604 或可以布置在一个或多个分支电路606中的适配器(通常用于数据中心环境)。所述插座由局域控制器608控制，局域控制器例如可以实施在个人计算机中或者包含在数据中心的PDU中的单板计算机中。局域控制器使用收发器610来将信号插入主电 路612和分支电路606，用于向插座通信并从插座接收信号。信号隔离设备614，可以是如 上所述的信号补偿器或信号衰减器，基本上阻止这些信号传输到外部(受控域外侧)供电 线616。这种结构可以对数据中心中的A和B电源进行复制。应该理解，将全部受控插座设 置在单一导波器(或者在带有A和B电源的数据中心的情况下，设置在两个导波器)上，是 一种节约成本的实施方案。与单独的插座通信可以使用适当的寻址机制来区分。信号隔离设备614可以与收发器610组合，正如在下述装置中所述。Pi滤波器是 用来衰减导体通常是绝缘导线中的电信号的设备。它包含变压器芯体(电感)并且可以设 计有用于该变压器芯体的额外绕组，以实现两种额外功能。i.感知相连导体中的电流的能力ii.插入并感知相连导体中的信令，用于通信目的(使用相连导体的收发器)。额外绕组的设计方案可以实现，以使注入的通信信令仅向着一个方向传递到相连 的导体，并且在另一个方向被Pi滤波器衰减。D.数据中心配电操作问题数据中心或者共建设施所面临的操作问题众多。一旦供电滑索被指定并安装，则 每个机架中的每件设备的功率需求必须匹配和满足。随着时间发展，新设备到达并安装， 并且任何新的功率需求必须满足并且操作干扰轻微或者不存在操作干扰，即使功率需求不 同。设备可以在数据中心中重新定位，以优化冷却并满足其他约束，诸如线缆长度、物理安 全性或者所有权。由UptimeInstitute进行的研究测量了 49家Fortune 500在PDU方面 的变化率，并且发现年变化率为12%每年。对于传统方法来说，更换数据中心中的12%的 供电滑索不仅非常昂贵而且是必须的，并且这在操作上是破坏性的。Zonit配电系统设计成满足安装的设备范围广泛并且变化率高的现代数据中心的 需求。数据中心中全部电子数据处理(EDP)设备90%以上设计成插入20A 120V单相电路 中。更为普遍的说，这种设备永远不会需求超过2400瓦特的功率，并且通常需要地非常少。 剩下10%的EDP设备是更高功率的设备，并且通常需要208-240V范围内的30-60A输入，为 单相、分相_单相或者三相功率。所以，理想的是，完美的配电系统优化成输出大多数设备 所需的类型和瓦特数，但是也容易适应需要更高供电容量的少数设备。这正是Zonit配电 系统要做的事。在传统方案中，改变配电系统困难并且具有不同程度的危险。理想的配电系统将 需要进行的改变局域化，以使危险和影响最小。它还允许需要进行的改变尽可能容易。配 电环境中的改 变可以分类如下表权利要求
1.一种用于向安装在机架中的设备供应电力的装置，包括具有多个插接插座的细长的供电板，所述供电板的长度不超过所述机架大约一半高 度；和用于将所述供电板以基本上垂直取向安装在所述机架上的安装机构。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安装机构包括适配器，所述适配器用于 允许所述供电板利用安装全高度插接板的硬件安装到所述机架，所述全高度插接板的长度 基本上匹配所述机架的所述高度。
3.一种用来向安装在机架中的设备供应电力的装置，包括具有多个插接插座的细长的第一供电板，所述第一供电板的长度不超过所述机架大约一半高度；具有多个插接插座的细长的第二供电板，所述第二供电板的长度不超过所述机架大约一半高度；用于互联所述第一和第二供电板的连接件；和用于将所述第一和第二供电板以基本上垂直取向安装在所述机架上的安装机构。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述连接件机械地互联所述第一和第二供 电板，从而形成基本上刚性的复合供电板，所述复合供电板的长度基本上匹配所述机架的 所述高度。
5.一种用于配电的方法，包括步骤提供更具有多个插接插座的细长的第一供电板； 提供更具有多个插接插座的细长的第二供电板； 互联所述细长的第一和第二供电板；和在电源与所述细长的第一和第二供电板至少其中之一之间连接供电线。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述连接步骤包括在所述细长的第一供电 板和第一电源之间连接第一供电线，和在所述细长的第二供电板和第二电源之间连接不同 于所述第一供电线的第二供电线，所述第二电源与所述第一电源相同或者不同。
7.一种用于配电的装置，包括 具有多个插接插座的供电板模块；用于将所述供电板模块与另一个供电板模块互联的第一连接件；和 用于接收可拆卸的供电插头从而向所述供电板模块提供电力的供电插头端口。
8.一种用于配电的装置，包括用于监视经由一组一个或多个插座输送到一个或多个电气设备的供电信号的监视设备；控制器，所述控制器与所述监视设备可操作地关联，用于实施将监视值与策略限定的 基准值比较；和开关系统，所述开关系统与所述控制器可操作地关联，用于根据所述比较有选择地中 断向所述一组插座中的一个或多个插座输送电力。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述开关系统能够操作，用于独立控制向所 述一组插座中的个别亚组供电，每个所述亚组包括一个或多个插座。
10.如权利要求8所述的装置，进一步包括用于远程操作所述开关系统的网络接口。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述策略限定用于打开向所述一组插座供 电或关断向所述一组插座供电其中一者的序列，并且所述控制器能操作，用于针对所述一 组插座执行所述序列。
12.一种用于配电的方法，包括步骤建立用于控制经由一组一个或多个插座向一个或多个电气设备输送电力的策略；和在发生策略条件时，操作开关系统来控制经由其中一个所述插座向至少一个所述设备 输送电力。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述开关系统包括多个虚拟电路断路器设备，每个虚拟电路断路器设备能独立操作， 从而中断向一个或多个所述电气设备供电。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述操作步骤包括执行用于打开向一组 插座供电和关断向所述一组插座供电其中一者的序列。
15.一种用于配电的装置，包括具有一个或多个插接插座的插座设备；和控制设备，所述控制设备具有用于监视经由所述插座设备输送电力的第一配置和用于 监视并控制经由所述插座设备输送电力的第二配置。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述控制器能手工操作，从而选择所述第 一配置或所述第二配置。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述控制器能经由物理钥匙安全地操作。
18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述插座设备能经由继电器打开或关断， 并且所述控制器包括用于控制所述继电器的信号控制电路。
19.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步包括用于关断所述插 座设备的第三配置和第四配置，在所述第四配置中，所述插座设备受到监视并且所述插座 设备的每个插接插座保持在其被设定的最后开状态或关状态。
20.一种用于配电的装置，包括包括一个或多个插接插座的插座设备；与所述插座设备的至少一个插接插座关联的至少一个光学设备；和用于操作所述光学设备的逻辑元件。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述光学设备包括用于根据控制信号可 控地照亮所述插座设备附近的发光体。
22.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述光学设备包括用于提供关于所述插 座设备的插接插座的识别信息的至少一个发光体。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述发光体标记限定的操作所涉及的插座。
24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述发光体能操作，从而标记限定的操作 所涉及的电路。
25.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述发光体操作，从而标记所述插座的供 电相线。
26.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述光学设备能操作，用于经由所述插座设备的插座向用户发送有关输送的电力的状 态信息信号。
27.如权利要求沈所述的装置，其特征在于，所述光学设备能操作，用于发送电路断路 器状态信号。
28.如权利要求沈所述的装置，其特征在于，所述光学设备能操作，用于发送错误代码信号。
29.如权利要求沈所述的装置，其特征在于，所述光学设备能操作，用于发送有关经由 所述插座输送的供电信号的参数的信息信号
30.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述光学设备能操作，从而检测相连的供电线插头的存在情况。
31.一种用于配电的方法，包括步骤将电气设备冗余连接到能连接到A电力供应件的第一插座设备和能连接到B电力供应 件的第二插座设备；配置所述插座设备，以使所述A和B电力供应件分别经由单独的第一和第二供电单元 供电；从所述A电源断开所述电气设备；和升级所述第一电源和所述第一插座设备其中之一。
32.一种用于向数据中心机壳中的数据中心设备配电的装置，所述机壳具有多个垂直分布的架板，每个架板具有前部和侧部，所述前部具有第一边 到边尺度，而所述侧部具有第二前到后尺度，所述第二尺度大于所述第一尺度，所述装置包 括具有多个电气输出口的供电板，所述电气输出口相对于所述供电板纵轴线空间分布；和支撑结构，所述支撑结构将所述供电板支撑在所述机壳上，以使所述纵轴线沿着其中 一个所述架板的侧部延伸。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述纵轴线与所述机壳的前后轴线基本 上对准。
34.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述支撑结构将所述供电板支撑在其中 一个所述架板的侧边缘附近。
35.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述供电板具有设置成单排插座的超过10个所述插座。
36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，所述插座至少一些是三管脚接地插座。
37.一种用于向数据中心设备配电的装置，包括机壳，所述机壳用于将所述供电板支撑在所述机壳上，以使所述纵轴线沿着其中一个 所述架板的侧部延伸；和具有多个电气输出口的供电板，所述电气输出口相对于所述供电板纵轴线空间分布， 所述供电板设置在所述机壳上，以使所述纵轴线沿着其中一个所述架板的侧部延伸。
38.如权利要求37所述的装置，其特征在于，所述纵轴线与所述机壳的前后轴线基本
39.如权利要求37所述的装置，其特征在于，所述支撑结构将所述供电板支撑在所述 其中一个所述架板的侧边缘附近。
40.如权利要求37所述的装置，其特征在于，所述供电板具有设置成单排插座的超过10个所述插座。
41.如权利要求40所述的装置，其特征在于，所述插座至少一些是三管脚接地插座。
42.一种用于向数据中心机壳中的数据中心设备配电的方法，所述机壳具有多个垂直 分布的架板，每个架板具有前部和侧部，所述前部具有第一边到边尺度，而所述侧部具有第 二前到后尺度，所述第二尺度大于所述第一尺度，所述方法包括提供具有多个电气输出口的供电板，所述电气输出口相对于所述供电板纵轴线空间分布；将所述供电板设置在所述机壳上，以使所述纵轴线沿着其中一个所述架板的侧部延 伸；和经由所述其中一个所述架板的侧部访问所述供电板，从而将供电中心设备的设备插 入其中一个所述电气输出口。
43.一种用于配电的装置，包括与一组分支电路中的分支电路关联的电路设备；与所述电路设备关联的至少一个光学设备；和用于操作所述光学设备以提供有关所述分支电路的信息的逻辑元件。
全文摘要
本发明满足与整个数据中心分配电生命周期相关的需求——设计、建造、操作和升级。利用用于预制适应数据中心需求变化的供电滑索的系统，有利于所述设计和构造。本发明还允许在不让关键设备断电的情况下升级供电部件。改进的供电和网络板以及相关逻辑进一步有利于数据中心操作。
文档编号H04L12/10GK102047514SQ200980119267
公开日2011年5月4日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者史蒂夫·查普尔, 威廉·帕乔德 申请人:佐尼特结构解决方案有限责任公司