Huawei levert UPS’en voor ondergrondse computerruimtes

Ondergrondse datacenters en computerruimtes voorzien van een noodstroomvoorziening is op zich al een uitdaging. Maar in het geval van de Londense metro komt daar nog een extra complicatie bij in de vorm van gebouwen en ruimte die vaak al anderhalve eeuw oud zijn. London Underground deed grondig onderzoek naar onder andere de kans op rookontwikkeling en brand en ging uiteindelijk met Huawei in zee. Daardoor vindt beheer en monitoring nu in veel gevallen draadloos plaats. 

Transport of London (ToL) is een van de oudste aanbieders van metroverbindingen ter wereld. De eerste lijnen kwamen al beschikbaar in 1864 en een groot deel van het ondergrondse netwerk aan tunnels en gebouwen stamt dan ook uit de negentiende eeuw. Bovendien maakt het bedrijf voor het zeer uitgebreide netwerk van energie- en communicatiekabels gebruik van vaak zeer kleine ruimtes. Transport en plaatsing is dan vaak een probleem, maar ook ventilatie en brandveiligheid. In figuur 1 is een schematische weergave te zien van de ‘ringleidingen’ die ToL toepast om transport en communicatie binnen het verzorgingsgebied mogelijk te maken.

Figuur 1. Transport of London kent een zeer uitgebreid communicatienetwerk.

Acht jaar oud

Ondergronds werken stelt sowieso extra eisen aan een systeem voor energievoorziening. Dat geldt ook voor het vervangen van UPS-systemen die ToL toepast in zijn ondergrondse IT-infrastructuur, een project dat het Londense bedrijf onlangs heeft opgestart. De bestaande UPS-systemen kennen inmiddels een leeftijd van acht jaar. Dat is op zich al een moment waarop grootonderhoud nodig is. Iedere acht jaar dienen immers de condensatoren in een UPS te worden vervangen.

Er was echter meer aan de hand. De technici van ToL maakte zich met name zorgen over drie problemen. Een aantal van die problemen hebben te maken met het feit dat men in de loop van de tijd met meerdere leveranciers in zee is gegaan. Daaronder bevinden zich aanbieders als Chloride (inmiddels overgenomen door Emerson) en Emerson Network Power, maar ook AEG, Bardic (onderdeel van Honeywell) en Merlin Gerin (tegenwoordig een merknaam van Schneider Electric).

Brandveilig werken is in ondergrondse ruimten van cruciaal belang. Het probleem voor ToL was echter dat alleen de UPS-installaties die Emerson heeft geleverd ook daadwerkelijk voldoen aan de eisen die de Britse overheid stelt ten aanzien van brandveiligheid. Het draait hierbij om de brandveiligheid zelf, maar uiteraard ook om eisen die gesteld worden aan rookontwikkeling en het vrijkomen van giftige stoffen. Met name de printplaten die gebruikt werden in de oude UPS’en en de stroom- en communicatiekabels vormden hierbij een probleem. Aanpassen en opnieuw certificeren van de installaties bleek lastig, omdat dit het stilleggen van delen van de noodstroomvoorziening met zich mee zou brengen, terwijl ook het gebrek aan ondergrondse ruimte grootschalig onderhoud en revisie lastig maakt. Overigens speelde ook nog een aantal problemen met het voldoen aan de EMC-richtlijn.

Drie hoofdproblemen

Gebrek aan ruimte speelt sowieso een grote rol bij alles wat er gebeurt rond de Londense metro. Standaard UPS-systemen zijn vrijwel niet door de vaak zeer nauwe gangen te transporteren. Ook de ruimtes waarin de systemen opgesteld dienen te worden, zijn vaak klein en staan overvol met andere apparatuur die bovendien niet verplaatst kan worden - ook niet tijdelijk.

Het laatste probleem bestond in feite uit twee aan elkaar gerelateerde issues. De eerste is dat de onderhouds- en beheermethoden van alle oude UPS-systemen sterk van elkaar verschillen. Sommig oude systemen kenden bijvoorbeeld geen mogelijkheden voor remote monitoring, waardoor bediening en monitoring ter plekke diende te gebeuren. Hierdoor - en dat is het tweede probleem - was in de loop van de jaren een wirwar aan procedures ontstaan waarbij veel taken en activiteiten ook nog eens min of meer handmatig werden uitgevoerd.

Oplossingen

Transport of London besloot een aantal leveranciers te vragen om technische oplossingen voor deze complexe problemen te bedenken. Gekoppeld aan de kosten die hieraan door de aanbieders werden verbonden, besloot ToL met Huawei Technologies in zee te gaan. Hoe heeft deze aanbieder de drie hiervoor genoemde problemen weten op te lossen?

Allereerst het probleem van de brandveiligheid en het niet voldoen aan de EMC-richtlijn. Huawei heeft voorgesteld om apparatuur te gebruiken die zonder uitzondering aan de eisen van ToL ten aanzien van brandveiligheid en EMC-bescherming voldoet. Waar nodig zijn PCB’s ofwel printed circuit boards aangepast. Hierdoor is de plastic laag die bij brand veel rook veroorzaakt en giftige dampen voortbrengt vervangen door een veel minder gevaarlijk materiaal. Hetzelfde geldt voor kunststof onderdelen die in de UPS-systemen zijn toegepast.

Het concern besloot bovendien om alle bekabeling voor stroomvoorziening en communicatie bij Britse leveranciers aan te schaffen. Op die manier kan iedere twijfel of deze kabels voldoen aan de Britse eisen worden uitgesloten. Bovendien heeft Huawei ervoor gezorgd dat alle UPS-systemen (zie kader ‘Honderden UPS’en voor de Londense metro’) een EMC-certificering voor de gehele installatie hebben ontvangen.

Draadloos monitoren

Figuur 2. De Huawei UPS 5000E UPS.

Dan het gebrek aan ruimte. Standaard UPS-systemen zijn vrijwel onmogelijk naar de ondergrondse ruimtes te transporteren. Huawei besloot daarom een maatwerkoplossing te creëren. In feite zijn hierdoor fysiek kleine en modulair opgebouwde systemen die slechts de helft van de ruimte van een standaard systeem innemen. Het gaat bovendien om volledig geïntegreerde UPS-systemen waarbij alles in één kast is geplaatst: van power-distributie tot batterijen tot maintenance bypass. Met als gevolg dat zowel transport door de vele gangenstelsels als plaatsing relatief eenvoudig te realiseren is.

Standaardisatie op één leverancier en het gebruik van op Modbus en SNMP gebaseerde monitoring leverde tenslotte de oplossing voor het derde probleem. Een deel van de monitoring gebeurt nu bovendien draadloos via een standaard in de UPS-systemen ingebouwd modem. De gehele monitoring gebeurt nu in realtime, zodat beheer-op-afstand vanuit een centrale controlekamer kan worden gerealiseerd.

Honderden UPS’en voor de Londense metro

Transport of London beheert 3402 kilometers aan metrolijnen en 270 stations. Iets meer dan de helft van deze metrolijnen bevinden zich bovengronds. De onderneming schaft over een periode van vijf jaar voor een bedrag van 34 tot 40 miljoen pond nieuwe UPS-systemen aan:

• 479 sets (2 - 80 kVA) voor de Jubilee-, Northen- en Picadilly-lijnen
• 355 sets (1 - 60 kVA) voor de Bakerloo, Central en Victoria-lijnen
• 302 sets (2 - 80 kVA) voor de Metroplitan-, District- en Circle-lijnen