我在“济南”守国宝

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随着《我在故宫修文物》《国家宝藏》等国宝类题材的持续走热，越来越多的守护人走到台前，让大众了解到传世珍品背后的一代代人的默默坚守。其实，除了这些历经岁月沧桑的宝贵文物，还有一件当代“国宝”，同样值得人们悉心守护。2020年6月的一天，西门子正式接到这样一项特别的任务……

每秒计算千万亿次的国之重器

超级计算机被誉为“国之重器”，是国家科技实力的重要标志。作为现实中的“神算子”，超级计算机的运算速度已突破每秒千万亿次大关，超出20万台普通笔记本的同时运算能力。而E级超级计算机每秒的计算能力甚至可达百亿亿次！当其工作时，上亿个部件同时运行，工程难度好比在一粒大米上绘制世界地图，且精度极高，偏差小于一米。

截至2019年，科技部批准建立的国家超级计算中心共有七所。创建于2011年的国家超级计算济南中心（济南超算）便是其中之一，其研究领域涵盖海洋科学、气候气象、生物信息、航空航天……一言概之，就是 “算天、算地、算人” 。天地人，涵万物。

国家超级计算济南中心

这样的超级计算能发挥什么作用呢？单以天气预报为例，大约十年前，山东省的天气预报可预测五公里范围。现在，济南超算已具备了精确预报至一公里以内的能力。看似只有四公里的差距，算力却提高了不止百倍。像“东边日出西边雨”这样曾经令人难以捉摸的天气情况，如今已尽在计算中。

作为中国超算版图的重要成员，济南超算是国家在“十二五”期间部署的重大科技创新平台，在过去九年间创下三个不得不提的“第一”： 2018年，神威E级原型系统在此落地，超级计算机领域第一次实现了从处理器、网络芯片组、存储和管理系统等核心器件的完全国产化；2019年，全球第一座以超级计算为主题的科技园正式在此启用；2011年，中国第一台完全采用自主处理器研制千万亿次超级计算机“神威蓝光”在此诞生。在建设齐鲁科创大走廊的契机下，济南超算还启动了百亿亿次超算平台、人工智能平台、工业互联网平台、大数据平台等重大基础设施。西门子此次的特殊使命便是协助济南超算实现电力系统的安全和稳定运行。电力系统关乎整个济南超算的日常运转，容不得半点闪失。在此基础上，超级计算机的研发与创新工作才能顺利开展。

三道防线护航济南超算

相信不少人在生活里都经历过被停电支配的恐惧。对数据中心而言，断电更是无法承受之痛。一旦发生意外故障，造成配电设施损坏甚至电力中断，更换设备便需要3至14天不等，更会引发维护和运营成本的显著上升，还可能隐含人员安全的风险。

为了协助济南超算打造一套“固若金汤”的电力系统，西门子汇集电气、配电、数字电网、楼宇消防以及工业控制领域的专业知识和丰富经验，精心布下三道防线。

第一道防线由配电系统组成。如果把电力系统看作超算中心的“心脏”，那配电系统的作用就是确保“心脏”强劲跳动。西门子久经市场验证的NXAirS中压空气绝缘开关柜和SIVACON 8PT抽出式低压开关柜组成了安全可靠、智能高效的 “配电搭档”。

NXAirS以两个“5”闻名。借助西门子自有技术——快速熄弧装置SIQuench，NXAirS可在发生燃弧故障5毫秒内快速实现接地，5毫秒的动作时间远短于对开关设备造成损害的压力峰值时间。另一个“5”是容忍故障短路电流动作5次，这相当于为开关设备提供了5条 “命”，极大减少了开关设备的再投资费用。此外，NXAirS智能化设计与软硬件结合的整体解决方案可实现更透明、更高效的开关设备资产管理，为用户长期持续优化投资回报率。

NXAirS 12KV中压空气绝缘开关柜

SIVACON 8PT则以安全性著称。它在正常运行和故障运行情况下均通过了严苛的试验验证，能够充分保障系统的长期运行以及运行环境中的人身安全。

第二道防线由西门子微机综合保护装置、电机保护产品构成，旨在为配电系统的运行提供全方位的保护、控制和监测。此次选用的SIPROTEC 7SJ686微机综合保护装置，在严格遵守全球制造标准的前提下充分考虑了中国用户的使用习惯。产品前部配有USB调试接口，将U盘插入装置即可导出故障信息，从而帮助西门子售后服务人员远程分析故障，并指导用户处理现场。

SIPROTEC7SJ686微机综合保护装置

第三道防线由西门子电气火灾监控系统构成。电气火灾监控系统不同于传统火灾报警系统，传统火灾自动报警系统是为了减少损失，而电气火灾监控系统可通过监测线路中的温度、过线电流、剩余电流等参数，帮助用户掌握用电状态，从而做到防患于未然。

EFPS电气火灾监控系统

“在为济南超算定制方案的过程中，我们始终为客户‘想得更多一点’。以NXAirS为例，我们的标准配置包含了泄压通道，这是西门子的独特之处。万一发生燃弧故障，设备可将大部分的固体颗粒和灼热的空气阻隔在吸弧通道内，从而减少对环境的影响，防止对操作人员造成伤害。” 西门子智能基础设施集团济南超算中心项目负责人吕强介绍。

通过将这“三道防线”与西门子自家的工业PLC等电力控制设备进行集成，西门子为济南超算的电力系统赋予了充分的韧性，使其可以从容应对多种意外情况，降低潜在风险。

济南超算中心项目现场|中压空气绝缘开关柜

济南超算中心项目现场|低压开关柜

新型基础设施的新机遇

当下，随着中国数字经济发展步入快车道，数据中心等新型基础设施也迎来了新的发展机遇。由赛迪顾问发布的《中国液冷数据中心发展白皮书》指出：截至2019年底，全国在用数据中心规模同比增长28.6%，在建数据中心规模同比增长30.0%。做大做强数据中心对于提速数字经济发展、加快智慧城市建设具有重要意义。

西门子着眼客户需求，打造贯穿数据中心全生命周期管理的集成解决方案，赋能数据中心实现基础设施管理的高可靠性、高能效及全面可扩展性。以阿里巴巴张北数据中心为例，得益于西门子的定制化配电设备以及电力监控自动化系统，张北数据中心不仅连续四年通过了“双11”高并发、大流量的严峻考验，还实现了远超行业平均水平的能源使用效率，即仅用一半电力就能达到相同的数据计算能力。

数据资源是数字经济的关键生产要素。如果把数字经济看成一座宫殿，能够充分挖掘数据价值的数据中心就好比为这座宫殿夯实了“基桩”，超级计算机则是价值连城的“镇殿之宝”。西门子甘愿做那位“守护者”，守护“基桩”稳定，“国宝”无忧。