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排級(jí)微模塊數(shù)據(jù)中心解決方案

模塊化數(shù)據(jù)中心方案,是當(dāng)今行業(yè)中主流及領(lǐng)先的應(yīng)用方案,在各行業(yè)的大中小型機(jī)房中廣泛應(yīng)用,并受到行業(yè)專家及用戶高度認(rèn)可。包括騰訊、阿里、國(guó)家超算中心、各國(guó)有銀行、各國(guó)家及省市政府單位、各托管IDC及云計(jì)算中心都大量應(yīng)用并對(duì)其便捷性,可擴(kuò)容性、低運(yùn)營(yíng)成本(節(jié)能高效性)、高可管理性、整潔美觀給予了高度評(píng)價(jià)。

本項(xiàng)目按照機(jī)房需求量身定做,同時(shí)考慮到后續(xù)擴(kuò)容的便利性,支持在線擴(kuò)容、無(wú)需掉電、避免二次工程及施工、節(jié)能突出、節(jié)約運(yùn)營(yíng)及維護(hù)成本;方案整體美觀整潔、兼容性好、維護(hù)時(shí)避免因不同廠家設(shè)備損壞出現(xiàn)扯皮,故障界面不清晰等問(wèn)題,建議使用排級(jí)模塊化機(jī)房方案。排級(jí)模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案是我司針對(duì)中小型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)合推出的一體化完整解決方案,該方案設(shè)計(jì)包括四大系統(tǒng):服務(wù)器機(jī)柜及封閉通道系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

1、設(shè)計(jì)原則

整體性
數(shù)據(jù)中心建設(shè)包括多個(gè)專業(yè),各個(gè)專業(yè)間存在千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,必須從整體考慮、全局出發(fā)才能使各專業(yè)協(xié)調(diào)融會(huì)在一起。

可靠性
采用高可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),為應(yīng)用提供穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)環(huán)境和設(shè)計(jì)。

安全性
從防火、防水、防盜、接地、防雷、防電磁干擾、降噪等方面采取有效措施,并考慮地面承重能力等特殊技術(shù)措施。

先進(jìn)性與實(shí)用性
在滿足可靠性前提下,采用先進(jìn)、實(shí)用的技術(shù)、設(shè)備和材料。

管理、維護(hù)便捷性
便于工作人員對(duì)環(huán)境及放置的設(shè)備進(jìn)行集中管理,便于維護(hù)、維修。

可擴(kuò)展性
各子系統(tǒng)都必須具備靈活的系統(tǒng)擴(kuò)容和升級(jí)能力。

環(huán)保、節(jié)能

全部使用環(huán)保材料,方案設(shè)計(jì)體現(xiàn)節(jié)能思想。

2、設(shè)計(jì)目標(biāo)

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是以保證設(shè)備運(yùn)行安全性、可靠性為主要目的綜合性項(xiàng)目,它包括機(jī)柜系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等四大系統(tǒng)。其目標(biāo)是:

1)、保證計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行的可靠性

2)、保證機(jī)房運(yùn)行的安全性

3)、延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)設(shè)備的使用壽命

4)、滿足用戶的特殊要求

5)、保證場(chǎng)地工作人員的身心健康

設(shè)計(jì)工作就是圍繞這些根本任務(wù)來(lái)進(jìn)行,在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用超前的設(shè)計(jì)思想和先進(jìn)的技術(shù),并著眼于未來(lái)發(fā)展,把各個(gè)系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),通過(guò)采用優(yōu)質(zhì)材料、合理的配置和先進(jìn)的工藝確保環(huán)境指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),為計(jì)算機(jī)設(shè)備和工作人員創(chuàng)造一個(gè)安全、可靠、寬松、舒適的工作場(chǎng)地。

3、設(shè)計(jì)參考依據(jù)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵從以下標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范:

《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》                           GB 50174-2008

《電子信息系統(tǒng)機(jī)房施工和驗(yàn)收規(guī)范》                     GB 50462-2008

《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》                            GB/T-2887-2000

《防靜電活動(dòng)地板通用規(guī)范》                            SJ/T10796-2001

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》                                   GB50016-2006

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》                           GB 50045-2005

《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》                           GB 50222-2001

《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》                   GB50325-2010

《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》                         GB50019-2003

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》                                JGJ162008

《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》                                 GB 50052-2009

《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》                                     GB 50054-95

《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》                               GB50217-2007

《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》                             GB 50055-93

《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》                                 GB50057-2000

《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》                     GB50343-2004

《電信專用房屋設(shè)計(jì)規(guī)范》                               YD/T5003-2005

《通信用不間斷電源(UPS)》                            YD/T1095-2008

《電信設(shè)備抗地震性能檢測(cè)規(guī)定》                          YD5083-2005

《電信設(shè)備安裝抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》                            YD5059-2005

4、排級(jí)微模塊子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1服務(wù)器機(jī)柜

國(guó)際領(lǐng)先的散熱設(shè)計(jì) 

    • 前后超級(jí)網(wǎng)孔門(mén)設(shè)計(jì) 
    • 高密內(nèi)六角網(wǎng)孔,開(kāi)孔率高達(dá)72% 
    • 適應(yīng)數(shù)據(jù)中心冷熱通道設(shè)計(jì) 
    • 弧形門(mén)設(shè)計(jì),通風(fēng)面積更大,且美觀大方,符合現(xiàn)代機(jī)房審美標(biāo)準(zhǔn) 
    • 機(jī)柜分前進(jìn)風(fēng)與下進(jìn)風(fēng)方式,滿足不同的環(huán)境使用 獨(dú)特的組合式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

機(jī)柜框架采用組合式設(shè)計(jì) 

    • 側(cè)門(mén)板采用上下板設(shè)計(jì)及機(jī)柜內(nèi)部固定,方便拆裝,進(jìn)一步提高設(shè)備的安全性 
    • 豐富的選配件,滿足各種應(yīng)用需求 
    • 兼容平板包裝運(yùn)輸,降低60%的運(yùn)費(fèi)

可靠的電源分配設(shè)計(jì) 

    • 主備雙路輸出,使用安全穩(wěn)定 
    • 多樣的配電方案滿足各種應(yīng)用需求 
    • 獨(dú)特的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理,使用更方便

科學(xué)的線纜管理 

    • 后部采用專用線纜管理通道,方便對(duì)大量數(shù)據(jù)線的敷設(shè)、管理和操作 
    • 頂部采用雙通道走線槽與走線梯的無(wú)縫配合,方便排線和檢修
4.2制冷系統(tǒng)
4.2.1列間機(jī)房空調(diào)

列間機(jī)房空調(diào)是針對(duì)高熱密度數(shù)據(jù)中心、模塊化數(shù)據(jù)中心、低PUE值數(shù)據(jù)中心、集裝箱數(shù)據(jù)中心、機(jī)房局部熱點(diǎn)改造而開(kāi)發(fā)的列間安裝的機(jī)房專用空調(diào)。

列間空調(diào)為在機(jī)架列間安裝的機(jī)房空調(diào),外觀風(fēng)格和機(jī)架高度一致,采用背部回風(fēng),前部送風(fēng)的氣流組織形式,和安裝于機(jī)架中設(shè)備的排熱風(fēng)、吸冷風(fēng)的氣流組織高度匹配。

列間空調(diào)具備適應(yīng)高回風(fēng)溫度、超高能效比、100%顯熱比、靠近熱源制冷等優(yōu)點(diǎn),是新一代數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)的應(yīng)用趨勢(shì)。

列間空調(diào)為恒溫恒濕機(jī)型,兼容上走管和下走管,可滿足各類應(yīng)用需求。

列間空調(diào)標(biāo)配R410A環(huán)保型冷媒。

4.2.2列間機(jī)房空調(diào)的特點(diǎn)
    • 靠近熱源制冷,氣流路徑短,冷量損失?。?
    • 適應(yīng)高回風(fēng)溫度,和發(fā)熱量大的設(shè)備出風(fēng)溫度匹配度高;
    • 超高能效比,節(jié)能,運(yùn)行費(fèi)用低;
    • 超高的100%顯熱比,不會(huì)造成過(guò)度除濕;
    • 高可靠、超長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì):24小時(shí)365天不間斷運(yùn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)壽命為10年;
    • 維護(hù)方便:主要部件易拆卸設(shè)計(jì),風(fēng)機(jī)熱插拔設(shè)計(jì),和機(jī)柜維護(hù)習(xí)慣一致的前后門(mén)維護(hù),無(wú)需側(cè)面維護(hù);
    • 多個(gè)高效后傾離心直聯(lián)風(fēng)機(jī),風(fēng)量冗余設(shè)計(jì),每臺(tái)風(fēng)機(jī)均設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工況下在最佳效率點(diǎn)運(yùn)行,而不是在最大風(fēng)量點(diǎn)運(yùn)行;變?nèi)萘肯到y(tǒng)標(biāo)配采用EC風(fēng)機(jī);
    • 風(fēng)機(jī)采用全覆蓋式布局,覆蓋了整個(gè)機(jī)組的立面,無(wú)論是機(jī)內(nèi)氣流組織還是進(jìn)出風(fēng)氣流組織都分布的更加均勻,更有利于提高能效,改善制冷效果。
    • 直接膨脹式機(jī)組采用業(yè)內(nèi)知名廠家的高能效高可靠性壓縮機(jī),其中變?nèi)萘肯到y(tǒng)采用了EC壓縮機(jī),冷量隨設(shè)備負(fù)荷變化而調(diào)整,節(jié)能高效。
    • 蒸發(fā)器采用滿柜式設(shè)計(jì),最大化了利用了機(jī)組內(nèi)的空間,使換熱面積更大,配合全覆蓋式風(fēng)機(jī),可使換熱效果最佳、冷量輸送更平穩(wěn)均勻。
    • 室內(nèi)機(jī)預(yù)留有上走管和下走管接口,標(biāo)配出廠即兼容上、下走管,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況自由選擇,無(wú)需額外定制。
    • 無(wú)級(jí)調(diào)速變頻室外風(fēng)機(jī),系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)和節(jié)能;
    • 標(biāo)準(zhǔn)室外機(jī)可適應(yīng)室外-20℃環(huán)境溫度,低溫啟動(dòng)型可適應(yīng)室外-40℃環(huán)境溫度;
    • 可提供適應(yīng)室外最高溫度35℃、40℃、45℃三種室外機(jī)配置,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活配置;
    • 極強(qiáng)的電源適應(yīng)能力:超寬輸入電壓適應(yīng)范圍220V/380V±10%,具備缺相保護(hù)、提示和告警功能;
    • 強(qiáng)大的控制與通訊功能,標(biāo)準(zhǔn)配置RS485監(jiān)控接口,具備輪值,遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī),群控,后臺(tái)監(jiān)控等功能;
    • 靈活、強(qiáng)大的的定制化設(shè)計(jì)能力,可以全面覆蓋市場(chǎng)的不同需求。
    • ● 采用環(huán)保型R410A制冷劑,不會(huì)破壞臭氧層,不會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)。
4.3供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)主要由配電單元(PDB)、不間斷電源(UPS)、電源分配單元(PDU)、后備電池等四部分組成。

4.4智能精密配電模塊

智能精密配電模塊符合YD/T 585-2010 的相關(guān)技術(shù)要求。

380V(或220V)交流輸入電源進(jìn)入配電模塊后,火線通過(guò)窺口銅接線端頭連接在總斷路器上,然后經(jīng)總斷路器電流互感器匯流排若干個(gè)支路斷路器用戶負(fù)載;工作地線進(jìn)入柜體后,通過(guò)窺口銅接線端頭連接在匯流排上然后經(jīng)工作地銅排用戶負(fù)載,完成交流電源的分配功能。

    • 柜體內(nèi)部布線方便、可靠、美觀
    • 交流防雷防護(hù)功能
    • 電量監(jiān)測(cè)功能:三相電壓、三相電流、有功與無(wú)功功率、電能等功能
    • 告警功能: 電壓、電流、頻率超限告警,開(kāi)關(guān)斷和缺相告警
    • 具備RS485通信接口,便于遠(yuǎn)程監(jiān)控

使用環(huán)境

    • 環(huán)境溫度:-5℃~+40℃
    • 相對(duì)濕度:90%
    • 海拔高度:2000m

電氣性能

    • 絕緣電阻:配電設(shè)備中,各帶電回路導(dǎo)體之間及任一導(dǎo)體與機(jī)殼(或地)之間的絕緣電阻10MΩ
    • 抗電強(qiáng)度:AC2500V,50Hz,1min,不擊穿,無(wú)飛弧
    • 交流電源分配設(shè)備額定電壓:380V或220V                                                                                                                                                                                                                                                       

結(jié)構(gòu)

    • 采用模塊化設(shè)計(jì),安裝方便,配置靈活。
    • 組成=總開(kāi)關(guān)模塊+支路開(kāi)關(guān)模塊+總斷路器+支路斷路器+零線模塊+智能監(jiān)控單元。       
4.4.1不間斷電源(UPS

采用機(jī)架式UPS,型號(hào)為HS-10KRH,系統(tǒng)標(biāo)配兩臺(tái)UPS。

UPS系統(tǒng)由整流器PFC、逆變器、電池充電器、DC/DC變換器、電池、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等組成,有市電模式、電池模式和旁路模式等三種工作模式。

    • 市電模式
    • 市電正常情況下,市電輸入通過(guò)PFC升壓成穩(wěn)定直流電壓,供給逆變器,同時(shí)給蓄電池充電。逆變器輸出穩(wěn)定的交流電給負(fù)載供電。
    • 電池模式
    • 市電異?;驍嚯娗闆r下,電池輸出通過(guò)DC/DC變換器升壓后供給逆變器,逆變器輸出穩(wěn)定的交流電給負(fù)載供電。
    • 旁路模式
    • UPS發(fā)生過(guò)載、過(guò)溫或故障時(shí),UPS將自動(dòng)切換到旁路供電。
4.4.2電源分配單元(PDU

系統(tǒng)采用的PDU支持單路交流220/230/240V供電,12路10A,帶輸入總控開(kāi)和電源指示燈。

4.5消防系統(tǒng)

排級(jí)微模塊系統(tǒng)采用插框式消防模塊,安裝于服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)部,6U高,可與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),負(fù)責(zé)模塊內(nèi)部的消防。

到目前為止,機(jī)房的滅火方式大多采用全淹沒(méi)式(整個(gè)機(jī)房為一個(gè)防護(hù)區(qū))。當(dāng)設(shè)備發(fā)生火災(zāi),氣體滅火系統(tǒng)無(wú)區(qū)別的對(duì)整個(gè)防護(hù)區(qū)噴放滅火劑。滅火劑因?yàn)槠渌O(shè)備和機(jī)柜面板的遮擋,無(wú)法迅速的到達(dá)著火部位。只能通過(guò)機(jī)柜的進(jìn)氣孔和縫隙進(jìn)入。實(shí)際上滅火劑并未全部參與滅火,只是柜內(nèi)的氧氣濃度下降才導(dǎo)致火災(zāi)被撲滅火。

    • 針對(duì)性強(qiáng):

防護(hù)區(qū)為機(jī)柜內(nèi)部,保護(hù)重要電氣元件及服務(wù)器中數(shù)據(jù)。

    • 滅火迅速:

采用無(wú)管網(wǎng)設(shè)計(jì)。滅火劑能迅速擴(kuò)散到整個(gè)機(jī)柜,而七氟丙烷氣體滅火時(shí)間在8秒以內(nèi)。

    • 互換性強(qiáng):

消防插框接口與其它模塊一致。維護(hù)和更換方便快捷。

    • 網(wǎng)絡(luò)通信:

每個(gè)模塊都有網(wǎng)絡(luò)通信接口,方便系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握每個(gè)機(jī)柜的狀態(tài)。

4.6監(jiān)控系統(tǒng)
4.6.1監(jiān)控對(duì)象

監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)配電、設(shè)備(UPS、空調(diào)等)、機(jī)房環(huán)境、機(jī)房安全、門(mén)禁系統(tǒng)的集中監(jiān)控。

4.6.2UPS監(jiān)控

監(jiān)控平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)視模塊內(nèi)置UPS整流器、逆變器、電池、旁路、負(fù)載等各部分的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)。系統(tǒng)可全面診斷UPS運(yùn)行狀況,實(shí)時(shí)監(jiān)視UPS的各種參數(shù)。一旦UPS報(bào)警,將自動(dòng)切換到相應(yīng)UPS監(jiān)控子系統(tǒng)的運(yùn)行畫(huà)面。用戶還可根據(jù)需要對(duì)重要的報(bào)警事件設(shè)置電話語(yǔ)音撥號(hào)的報(bào)警功能。對(duì)于重要的參數(shù),可作曲線記錄,系統(tǒng)可查詢一年內(nèi)相應(yīng)參數(shù)的運(yùn)行曲線,并可顯示查詢選定具體時(shí)間相應(yīng)時(shí)間的參數(shù)值,當(dāng)天(以天為單位)該參數(shù)的最大值,最小值,方便管理員全面了解UPS的運(yùn)行狀況,及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并解決UPS運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。

4.6.3空調(diào)監(jiān)控

監(jiān)控平臺(tái)可實(shí)時(shí)、全面模塊內(nèi)置空調(diào)運(yùn)行狀況,監(jiān)控空調(diào)各部件(如壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、加熱器、加濕器、去濕器、濾網(wǎng)等) 的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù),并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程修改空調(diào)設(shè)置參數(shù)(溫度、濕度等),實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)。對(duì)重要參數(shù),可作曲線記錄,用戶可通過(guò)曲線記錄直觀地看到空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行品質(zhì)??照{(diào)機(jī)組即使有微小的故障,也可以通過(guò)系統(tǒng)檢測(cè)出來(lái),及時(shí)采取步驟防止空調(diào)機(jī)組進(jìn)一步損壞。對(duì)嚴(yán)重的故障,可按用戶要求加設(shè)電話語(yǔ)音報(bào)警。

4.6.4機(jī)房環(huán)境監(jiān)控

環(huán)境監(jiān)控包括溫濕度檢測(cè)、煙霧探測(cè)、紅外探測(cè)等。

5. 方案特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,可采用封閉冷通道、封閉熱通道和冷熱通道都封閉等三種形式。具有快速部署、柔性擴(kuò)容、智能管理、綠色節(jié)能等特點(diǎn)。

快速部署

    • 各子系統(tǒng)工廠預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)組裝,部署周期短;
    • 對(duì)場(chǎng)地限制少,支持水泥地面和架高地板地面安裝。

柔性擴(kuò)容

    • 采用模塊化的部件和統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)機(jī)架或模塊為單位按需擴(kuò)容,節(jié)省初期投資;

智能管理

    • 排級(jí)微模塊監(jiān)控及管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的動(dòng)力、環(huán)境、視頻、設(shè)備、門(mén)禁的全領(lǐng)域統(tǒng)一監(jiān)控;
    • 集成告警管理、報(bào)表管理、工單管理、能效管理的功能,實(shí)現(xiàn)全面智能管理;
    • 使用業(yè)界通用通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議SNMPModbus;
    • 可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽管理監(jiān)控信息,支持郵件自動(dòng)告警功能,可增配短信、電話告警功能。

綠色節(jié)能

    • 采用封閉冷/熱通道技術(shù),避免冷/熱氣流的混合,大幅降低能耗;
    • 可提高機(jī)房空調(diào)回風(fēng)溫度,提升空調(diào)能效比;
    • 針對(duì)高熱密度場(chǎng)景,采用列間空調(diào)精確制冷,顯著提升制冷效率;
    • 針對(duì)負(fù)載發(fā)熱量波動(dòng)的場(chǎng)景,采用變?nèi)萘繖C(jī)房空調(diào)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)冷涼跟隨,高效節(jié)能;
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