Unidad de distribución de potencia con función de osciloscopio.

Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) para controlar la distribución de potencia a los ordenadores de un centro de datos,

comprendiendo dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) al menos una entrada de potencia (ENTRADA, 201), una pluralidad de salidas de potencia (SALIDA, 211, 212, 213, 214, 215, 5 216, 217, 218) para proporcionar potencia a dichos ordenadores respectivos, al menos un sensor (203, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228) para detectar al menos un parámetro, y un procesador (233, 234) que permite la representación gráfica (301, 304) de dicho al menos un parámetro

CARACTERIZADA PORQUE

dicho al menos un sensor está habilitado para muestrear dicho al menos un parámetro al nivel de los microsegundos, y

dicho procesador (233, 234) está adaptado para permitir la representación gráfica de una vista de tipo osciloscopio (301, 304) de dicho al menos un parámetro en el dominio del tiempo y/o en el dominio de la frecuencia, que comprende la representación de los armónicos de dicho al menos un parámetro.

Unidad de distribución de potencia con función de osciloscopio

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a la distribución y la gestión de potencia en centros de datos e instalaciones de servidores. En particular, la presente invención se refiere a una unidad de distribución de potencia (PDU) con una mejor representación gráfica de diversos parámetros medidos, tales como corrientes, tensiones, potencia, armónicos, etc. La representación gráfica mejorada de estos parámetros medidos ayuda a detectar, por ejemplo, fallos de las fuentes de alimentación o del hardware de los servidores y, en consecuencia, también contribuye a prevenir las paradas no previstas (prevención de desastres) y a recuperarse tras un corte de alimentación anormal (recuperación de desastres) .

Antecedentes de la invención

Los centros de datos representan las instalaciones de alojamiento que normalmente albergan desde unas pocas decenas hasta miles de servidores, enrutadores, conmutadores, etc., denominados en términos generales "ordenadores" a lo largo de esta solicitud de patente. En un centro de datos, estos ordenadores están organizados en bastidores o armarios. La potencia se ha convertido en uno de los aspectos más difíciles y costosos de gestionar en tales centros de datos. Hasta el 40 % de las fuentes de potencia de los centros de datos no funcionan de manera óptima. Estas fuentes de energía consumen una excesiva potencia, lo que se traduce en calentamiento, mal funcionamiento de los dispositivos y, finalmente, cortes de potencia ocasionales o regulares. Las redes quedan fuera de control después de un corte de potencia en el centro de datos y a menudo los clientes son conscientes del problema del centro de datos antes que el propio operador del centro de datos. En el 50 % de los casos, el operador del centro de datos es informado por el cliente de que se ha producido un corte de potencia en el centro de datos. Por ello, es de suma importancia diseñar y desarrollar sistemas de distribución de potencia para centros de datos con una funcionalidad mejorada para medir y monitorizar ciertos parámetros con el fin de mejorar la predicción y prevención de los fallos de las fuentes de energía.

A diferencia de una unidad de distribución de potencia (PDU) no inteligente, que no tiene ninguna instrumentación y no es gestionable, la presente invención se refiere a una unidad de distribución de potencia inteligente, también denominada "unidad de gestión de centro de datos" o DCMU que se puede medir, está equipada con una o más pantallas y, preferentemente, se puede conmutar, es decir, las salidas individuales se pueden activar o desactivar a distancia. Típicamente, las PDU inteligentes cuentan con puertos de datos en serie, tales como los puertos RS232 o USB (siglas de Universal Serial Bus, bus universal en serie) para controlar el hardware presente en la sala de datos, tal como, por ejemplo, servidores, conmutadores, enrutadores, etc. Además, las PDU inteligentes suelen tener un puerto para la conexión de red, tal como una interfaz RJ45 para conectividad Ethernet. De esta manera, el administrador del centro de datos estará capacitado para acceder a la PDU inteligente desde un terminal remoto o PC con conectividad de red con el fin de activar/desactivar ciertas salidas, para programar desconexiones de potencia, para controlar la carga, etc.

Aunque existen varias PDU que miden diversos parámetros tales como la tensión de entrada o la corriente por salida, no existente ninguna PDU que realice una representación gráfica adecuada del comportamiento de tales 45 parámetros. A lo sumo, las PDU existentes realizan un promedio de estos parámetros durante un intervalo de tiempo de 1 segundo o más, por ejemplo, calculando el valor RMS (valor eficaz) o True-RMS (verdadero valor eficaz) de tales parámetros, y muestran el valor calculado en una vista de tipo multímetro.

La solicitud de patente internacional WO 2009/086485, titulada "Power Distribution, Management, and Monitoring Systems and Methods" (Sistemas y procedimientos de distribución, gestión y monitorización de potencia) , por ejemplo, describe una PDU inteligente (número 20 en la figura 2 del documento WO 2009/086485) con una entrada de potencia (número 32 en la figura 2) y una pluralidad de salidas de potencia (número 40 en la figura 2) para la distribución de potencia a servidores en un centro de datos (véanse los párrafos [0004] y [0005] del documento WO 2009/086485) . La PDU conocida del documento WO 2009/086485 mide además una serie de parámetros mediante 55 sensores (números 52, 56, 60, 64 en la figura 2) y muestra gráficamente ciertos parámetros, tales como el uso de potencia (números 1201 en la figura 17) . No obstante, la PDU conocida del documento WO 2009/086485 no proporciona una vista de tipo osciloscopio de ciertos parámetros, es decir, una vista del dominio de la frecuencia y/o del tiempo de la señal completa, muestreados al nivel de los microsegundos.

El anuncio "Remote Metered Power Distribution PDU Monitor Server" (Servidor de monitor de PDU de distribución de potencia medido a distancia) de Amber y , disponible en Internet en la URL: http://www.amber y .com/remepodipdum.html, por ejemplo, describe una PDU con dirección IP con servidor web integrado que permite al administrador obtener a distancia una vista de tipo multímetro de la corriente, el consumo medio de energía, la temperatura y los niveles de humedad medidos a través de una red local o de Internet mediante 65 un navegador web desde un PC remoto. En las capturas de pantalla que se muestran en este anuncio solo son visibles los valores del verdadero valor eficaz (True-RMS) de los parámetros monitorizados.

De la misma manera, la unidad de distribución de potencia 115V 15A 20A 30A de Red Technologies Inc., anunciada en Internet en la URL: http://www.networktechinc.com/remote-power.html describe una PDU inteligente que monitoriza la tensión y la corriente, y que genera alertas mediante correo electrónico o capturas de SNMP cuando las corrientes monitorizadas exceden ciertos intervalos. Esta PDU inteligente está equipada con una interfaz web que permite acceder a los valores eficaces (RMS) medidos a través de un navegador web. Una vez más, las capturas de pantalla que se muestran en el anuncio indican que, en la vista de tipo multímetro, solo se puede acceder a los valores del verdadero valor eficaz (True-RMS) de los parámetros monitorizados para su visualización.

La solicitud de patente US 2009/0070611 titulada "Managing Computer Power Consumption in a Data Center" (Gestión del consumo de energía de los ordenadores en un centro de datos) describe un procedimiento de última generación para la prevención de desastres por cortes de potencia en los centros de datos (prevención de desastres) . En el procedimiento conocido, se controla el consumo de energía total de una pluralidad de ordenadores en el centro de datos y, tan pronto como el consumo de energía total supera un umbral predeterminado, se reduce la actividad de algunos ordenadores por orden de prioridad.

La PDU conocida del documento US 2009/0070611 calcula el consumo de energía total. Aunque no se menciona explícitamente, se puede suponer que esta PDU, en el mejor de los casos, permita visualizar este consumo de energía total calculado en una vista de tipo multímetro.

Otra solicitud de patente US 2009/0228726 titulada "Environmentally Cognizant Power Management" (Administración de potencia con detección ambiental) describe otra PDU inteligente (número 305 en la figura 3) que realiza una medición eléctrica en tiempo real de la potencia consumida a nivel de servidor. La PDU conocida del documento US 2009/0228726 está equipada además con sensores para medir parámetros ambientales tales como la temperatura, la humedad y el flujo de aire con el fin de controlar dinámicamente las aplicaciones y tareas que se están ejecutando en los servidores diferentes para la optimización del consumo de energía en el centro de datos.

Aunque se mide una serie de parámetros, la PDU conocida del documento US 2009/0228726 no permite realizar una vista de tipo osciloscopio de estos parámetros en el dominio de la frecuencia y/o el dominio del tiempo.

Con el fin de mostrar la representación en el dominio del tiempo o en el dominio de la frecuencia de ciertos parámetros en una vista de tipo osciloscopio, una solución sencilla sería la de conectar un osciloscopio para cada salida de potencia de la PDU. Ejemplos de este tipo de osciloscopios y el funcionamiento de los mismos se describen, por ejemplo, en Wikipedia en la URL: http://es.wikipedia.org/wiki/Osciloscopio. Como se menciona en la 35 Wikipedia, los osciloscopios se utilizan comúnmente para observar... [Seguir leyendo]

1. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) para controlar la distribución de potencia a los ordenadores de un centro de datos, comprendiendo dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) al menos una entrada de potencia (ENTRADA, 201) , una pluralidad de salidas de potencia (SALIDA, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218) para proporcionar potencia a dichos ordenadores respectivos, al menos un sensor (203, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228) para detectar al menos un parámetro, y un procesador (233, 234) que permite la representación gráfica (301, 304) de dicho al menos un parámetro

CARACTERIZADA PORQUE

dicho al menos un sensor está habilitado para muestrear dicho al menos un parámetro al nivel de los microsegundos, y dicho procesador (233, 234) está adaptado para permitir la representación gráfica de una vista de tipo osciloscopio (301, 304) de dicho al menos un parámetro en el dominio del tiempo y/o en el dominio de la frecuencia, que comprende la representación de los armónicos de dicho al menos un parámetro.

2. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 1, CARACTERIZADA 20 PORQUE dicho al menos un parámetro comprende uno o más de los siguientes: -una tensión de entrada; -una tensión por salida de potencia (SALIDA, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218) .

25. una tensión por fase entrante de una entrada de potencia multifásica; -una corriente por salida de potencia (SALIDA, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218) .

30. una suma de las corrientes de dicha pluralidad de salidas de potencia (SALIDA, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218) ; -un valor de potencia por salida de potencia (SALIDA, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218) ; y -una suma de los valores de potencia de dicha pluralidad de salidas de potencia (SALIDA, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218) .

3. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) comprende además una unidad de sellado de tiempo adaptada para incluir un sello de tiempo en las muestras de dicho al menos un parámetro, y una interfaz de salida para generar la salida de dichas muestras y los sellos de tiempo correspondientes para su representación gráfica.

4. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) comprende uno o más de los siguientes:

-una transformada de Fourier (233) ; y -una transformada de ondícula.

5. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 1, 55 CARACTERIZADA PORQUE dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) comprende además un procesador (231) para calcular uno o más de los siguientes:

- un factor K;

-una distorsión armónica total o DAT;

- un desplazamiento de fase entre corriente y tensión;

-un desplazamiento de fase entre corriente y tensión para cada armónico;

- un factor de cresta.

6. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, CARACTERIZADA PORQUE dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) comprende además una unidad de alerta para la generación de alertas cuando: -uno o más de dichos parámetros o dicho factores superen determinados umbrales;

-uno o más de dichos parámetros o dicho factores sigan ciertos patrones; -una relación entre los valores de los parámetros excedan cierto umbral; o -una relación entre los valores de los parámetros siga cierto patrón.

7. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) comprende además una memoria

(232) para el registro de dichos uno o más parámetros. 20

8. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 5, CARACTERIZADA PORQUE dicha unidad de distribución de potencia (PDU, 200) comprende además una memoria

(232) para el registro de uno o más de dichos factores. 25

9. Una unidad de distribución de potencia (PDU, 200) de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, CARACTERIZADA PORQUE dicha memoria (232) para el registro está adaptada para registrar dichos parámetros para un intervalo de tiempo comprendido entre 10 milisegundos y 10 minutos.