模塊化數(shù)據中心機房-20文檔資料

1、模塊化數(shù)據中心機房第 2 頁目錄1 概述 11.1 產品定位 11.2 產品方案 11.3 產品特點 22 產品組成 42.1 機柜 42.2 密閉通道 62.3 供配電系統(tǒng) 62.4 制冷系統(tǒng) 72.5 智能監(jiān)控系統(tǒng) 92.6 消防系統(tǒng) 132.7 綜合布線 133 應用場景 153.1 應用場景 153.2 典型配置 161.1產品定位1.2產品方案密閉冷通道概述為解決客戶不斷變化的業(yè)務需求與低投資、高回報之間的矛盾，滿足 未來的云計算、虛擬化、刀片式服務器等高密低耗、快速部署、靈活 擴展的需求，有效地提高數(shù)據中心的工作效率，控制投資成本，滿足 3oom以下數(shù)據機房快速部署的需求，才推出模

2、塊化數(shù)據中心機房。模塊化數(shù)據中心是一套完整的數(shù)據中心解決方案，集機柜、配電、制 冷、監(jiān)控、綜合布線、消防等系統(tǒng)于一體，實現(xiàn)了供電、制冷和管理 組件的無縫集成。使模塊化數(shù)據中心實現(xiàn)智能、高效的運行，讓客戶 花費最少的投資，獲得更多的收益，從而降低運營費用。模塊化數(shù)據中心主要應用于數(shù)據中心機房內，數(shù)據中心機房組成如圖 1-1所示。模塊化數(shù)據中心的總體布局如圖1-2所示。圖1-1數(shù)據中心機房組成示意圖圖1-2模塊化數(shù)據中心總體布局圖模塊化數(shù)據中心密閉通道適用于新建數(shù)據中心機房和舊機房的改造, 采用“密閉冷通道”方案，也能根據需求組成“密閉熱通道”方案。 支持水泥地面和防靜電地板安裝。機房有精密空調，

3、采用地板下送風且單機柜的功率不超過6kW寸，能夠采用密閉冷通道方案，通過機房的精密空調來實現(xiàn)對密閉通道內設 備的散熱要求，具體如圖1-3所示。第1頁模塊化數(shù)據中心密閉熱通道1.3 產品特點圖1-3 密閉冷通道結構示意圖密閉冷通道主要是由服務器機柜、配電柜、綜合布線柜、天窗和端門 組成，服務器機柜數(shù)量可按照具體客戶要求配置，其布局如圖 1-4 所 示。密閉冷通道可使冷源直接進入到 IT 設備，提高制冷效率。圖1-4 密閉冷通道布局圖當單機柜功率大于6KW時，由于單機柜功率大，傳統(tǒng)的機房由于布置 所限，不能滿足散熱要求，存在局部熱點。因此采用密閉通道內放置 行級水平送風空調，才能支持單機柜 6kW

4、以上的功率。模塊化數(shù)據中心主要是由服務器機柜、配電柜、綜合布線柜、行間空 調、天窗和端門組成，服務器機柜數(shù)量可按照具體客戶要求配置，其 布局如圖 1-5 所示。圖1-5 模塊化數(shù)據中心布局圖對于部分客戶需求密閉熱通道，本產品也可實現(xiàn)。只需將模塊化數(shù)據 中心方案中各個設備旋轉 180°，設備由面對面放置改為背對背放 置，端門和天窗的接口在機柜上已經預留，即可實現(xiàn)密閉熱通道方密閉熱通道是將 IT 設備散發(fā)的熱量直接送入到空調的回風口，空調的 制冷效率高，使模塊外的機房保持比較舒適的溫度。密閉熱通道主要是由服務器機柜、配電柜、綜合布線柜、行間空調、 天窗和端門組成，服務器機柜數(shù)量可按照具體

5、客戶要求配置，密閉熱 通道布局如圖 1-6 所示。圖1-6 密閉熱通道布局圖模塊化數(shù)據中心具有快速部署、安全可靠、靈活擴展和綠色節(jié)能等特 點。第 4 頁快速部署模塊化數(shù)據中心在規(guī)劃、設計時嚴格遵循國際標準，采用模塊化 設計，集成度高，易于安裝。模塊化數(shù)據中心在出廠前完成機柜的預安裝，現(xiàn)場只需接通機柜 外部電源，固定機柜等簡單操作后即可使用。模塊化數(shù)據中心采用空調水平送風，無須安裝架空地板。安全可靠模塊化數(shù)據中心遵循 Tier 3 標準，設備安全可靠。 模塊化數(shù)據中心在設計時充分考慮抵御自然災害能力，具有可靠 的電力、冷量供應，保證通訊網絡的正常運行。模塊化數(shù)據中心配置完善的監(jiān)控系統(tǒng)，可隨時了解

6、機房內的情 況，提升機房的防盜能力。靈活擴展模塊化數(shù)據中心采用模塊化設計，可靈活配置，滿足快速擴容。 模塊化數(shù)據中心在電力供應、通信端口上預留合理的余量，可實 現(xiàn)靈活擴容。綠色節(jié)能模塊化數(shù)據中心采用精密送風和密封冷 / 熱通道，降低能耗，避免 冷熱氣流的混合。模塊化數(shù)據中心提高數(shù)據中心的能效，與傳統(tǒng)數(shù)據中心相比，減 少 30%的能耗。第6頁關于本章模塊化數(shù)據中心主要由機柜、密閉通道、供配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、智 能監(jiān)控系統(tǒng)、綜合布線和消防系統(tǒng)組成。單個模塊化數(shù)據中心按照最大 28臺機柜（包括服務器機柜、網絡機 柜、綜合布線柜）配置。該模塊（不包括UPS占地面積為35 m2，力口上模塊外維護通道和給

7、模塊內空調供電的PDF柜，總占地面積不超過255 m，模塊總高度不超過2.65 m。機柜數(shù)量可根據客戶需求成對減 少。模塊化數(shù)據中心的組成如圖 2-1所示。圖2-1模塊化數(shù)據中心組成示意圖1端門4空調7信號線走線槽2 PDF酉己電柜5綜合布線柜8天窗3服務器機柜6電源線走線槽2.1機柜模塊化數(shù)據中心最大可配置 柜和綜合布線柜。28臺機柜，機柜包括服務器機柜、網絡機機柜外觀IEC60297-1 標準，采模塊化數(shù)據中心配置的機柜尺寸統(tǒng)一，機柜符合 用前后風道。機柜外觀如圖 2-2所示。圖2-2機柜外觀圖機柜特性機柜滿足如下特性：前后門通風率70%機柜內后部可安裝兩條豎裝 PDU 機柜的垂直安裝立柱

8、上標示有母個U的準確位置。機柜的前門、后門及側板均可鎖定，只能用提供的專用鑰匙打 幵。機柜靜載不小于1300kg o機柜技術指標機柜技術指標如表2-1所示。表2-1機柜技術指標項目技術指標尺寸規(guī)格 （高X寬X 深）2000mnX 600mnX 1100mm安裝空間符合IEC60297-1標準，單機柜至少有 42U可用空 間，方孔條可前后調節(jié)，機柜后側設置兩條豎裝PDU安裝位置風道前后風道，滿配42條1U假面板結構組成前門單幵門，后門雙幵門，有側板。前后門的通風率 70%，門體幵啟角度110°o表面要求機柜外表面噴涂戶內粉，滿足 A類環(huán)境的使用要求。 噴涂顏色黑色。材質咼強度A級優(yōu)質碳

9、素冷軋鋼板1.2mm2.0mmIP等級IP20接地和防靜 電預留接地螺釘和防靜電手腕插座環(huán)保要求滿足RoHS2.2 密閉通道模塊化數(shù)據中心的密閉通道主要由端門和天窗組成。端門密閉通道的端門分為推拉門和雙開門兩種方案，可根據客戶的需求選 配。推拉門尺寸：高X寬X深 =2050mnrK 1600mn¥ 42mm推拉門采用推拉結構，以機柜為載體，安裝上下軌道，保證密閉通道系統(tǒng)的自身獨立性。門板由1.5mm冷軋鋼板折彎而成，中間安裝鋼化 玻璃，保證通道內區(qū)域的可視性。推拉門外觀如圖 2-3 所示。圖2-3 推拉門外觀示意圖雙幵門尺寸：高X寬X深 =2050mnrX 1500mnX 42mm雙

10、開門整體與機柜通過螺釘聯(lián)接，可以保證系統(tǒng)的獨立性。門板中間鑲嵌鋼化玻璃，保證通道的可視性，并且鋼化玻璃能很好的滿足消防 應急要求。門板下部安裝密封毛刷，可以提高模塊的密閉性。雙開門 外觀如圖 2-4 所示。圖2-4 雙開門外觀示意圖天窗密閉通道采用平頂結構方案。平頂天窗尺寸：高X寬X深 =350mnX 1350mm< 600mm平頂天窗由側板、頂板、旋轉天窗組成，以單個機柜為擴展模塊單元。旋轉天窗通過 FuseLink 銷釘與頂板聯(lián)接，工作狀態(tài)下天窗處于水 平狀態(tài)，消防狀態(tài)下 FuseLink 熔斷，天窗在重力作用下自動打開，保 證滅火氣體進入通道。平頂天窗外觀如圖 2-5 所示。圖2-

11、5 平頂天窗示意圖2.3 供配電系統(tǒng)380V/50Hz 電壓制式UPS(Uninterrupted模塊化數(shù)據中心具有兩種制式的配電方案，包括 和 480V/60Hz 工業(yè)電壓制式。供配電系統(tǒng)包括Power Supply )，PDF(Power Distribution Frame)和 PDU( PowerDistribution Unit )。概述UPSPDF2.4 制冷系統(tǒng)概述模塊化數(shù)據中心外部電源經 UPS輸出至PDF PDF俞出三相電源到各個 機柜的PDU PDU輸出電源至機柜內設備 。UPS為模塊化數(shù)據中心提供不間斷供電的保障，當市電 /油機電源緊急 斷電時，通過蓄電池供電，能夠滿足單

12、服務器機柜最大功率 9kW 的應 用場景。380V電壓制式：模塊化數(shù)據中心配置 360kVA的模塊化UPS由三臺 120kVA的UPS組成，可以在20kVA360kVA容量范圍內靈活配置，滿 足單服務器機柜3kW 6kW 9kW的需求。480V電壓制式：模塊化數(shù)據中心配置 400kVA的模塊化UPS由二臺200kVA的UPS組成，可以在125kVA400kVA容量范圍內靈活配置，滿 足單服務器機柜3kW 6kW 9kW的需求。UPS外觀如圖2-8所示。圖2-6 UPS外觀圖PDF柜內每一路帶有電量測試儀，用于測量輸入三相交流電的參數(shù)（電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)等），通過RS485接口上傳

13、至監(jiān) 控系統(tǒng)。PDF的輸出空幵按照單行最大 14個服務器機柜配置，支持服 務器功率平滑提升至 9kW PDF外觀如圖2-9所示。圖2-7 PDF外觀圖PDF配電柜分為精密配電柜和空調配電柜模塊化數(shù)據中心采用行級水平送風空調進行制冷。模塊化數(shù)據中心內，空調同設備機柜一起，共同組成密閉冷（熱）通道，實現(xiàn)冷熱空氣隔離。模塊化數(shù)據中心采用的空調為水平送風方第 8 頁式，氣流路徑為后進前出，其將將服務器排出的熱風吸入冷卻后吹出；冷空氣再被服務器吸入、排出，如此反復。水平送風空調靠近熱源，送風距離大大縮短，從而減少氣流沿程壓力損失和冷空氣的泄露量，提高了冷量的利用效率。模塊化數(shù)據中心標準模塊應用在3oom

14、以下的空間，最大支持單機柜的功率密度達到9kW冷、熱通道的寬度均為 1.2m。空調的室內機頂部或底部有制冷劑管路、電源和信號線路、排冷凝水 管路等接口。室內機外觀如圖 2-11所示（實際外觀根據配置確定）。圖2-8室內機外觀圖空調室外機（T1工況，環(huán)境最高溫度 43C； T3工況，環(huán)境最高55C 時可定制。）在確定安裝位置時周邊要預留不少于 1.5m的安裝維護通 道。室外機外觀如圖2-12所示（實際外觀根據配置確定）。圖2-9室外機外觀圖技術指標空調技術指標如表2-7所示表2-2空調技術指標參數(shù)名稱指標室內機尺寸（高X寬X深）1991mnX 600mnX 1070mm室內機最大功率不帶加熱加濕

15、功能19kW帶加熱加濕功能23kW室外機尺寸（高X寬X深）1350mm< 1404mnX 1880mm室外機安裝維護通道室外機安裝維護通道尺寸如圖2-13所示。輸入電壓380VAC 50HZ/480VAC 60Hz制冷量30kW制冷劑環(huán)保冷媒使用溫度范圍室內機：+5C+45C ;室外機：-30C+45C參數(shù)名稱指標存儲溫度室內機：-40 C+65C ;室外機：-40C+65C相對濕度要求（RH10%100%海拔高度03000m防護等級室內機：IP20 ;室外機：IP54圖2-10室外機安裝維護通道示意圖2.5智能監(jiān)控系統(tǒng)概述智能監(jiān)控系統(tǒng)具有集中管理功能，同時支持對監(jiān)控系統(tǒng)的遠程管理與 維

16、護，遠程操作界面與本地操作界面保持一致。監(jiān)控系統(tǒng)主要針對模塊化數(shù)據中心基礎設施層各組成系統(tǒng)，如配 電、制冷、安防及環(huán)境等系統(tǒng)，系統(tǒng)內各組成設備或部件的運行 狀態(tài)進行實時監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)采用分層式架構，主要分為數(shù)據采集層、數(shù)據運算及信 息處理層、智能管理平臺層。監(jiān)控系統(tǒng)通過對模塊化數(shù)據中心基礎設施層內的各設備、部件、 環(huán)境運行參數(shù)及相關信息的實時采集分析、運算與處理，實現(xiàn)對 數(shù)據機房運維及業(yè)務等全方位的智能化管理，以充分實現(xiàn)模塊化 數(shù)據中心的可用性、幵放性與可擴展性，并確保數(shù)據中心的安全 性。模塊化數(shù)據中心的監(jiān)控量做為集中監(jiān)控系統(tǒng)中的一個組成部分，通過 交換機，將信號統(tǒng)一上傳至中心機房的服務器上。

17、模塊化數(shù)據中心的 監(jiān)控架構如圖2-14所示。監(jiān)控系統(tǒng)功能框圖如圖 2-15所示。模塊內 監(jiān)控系統(tǒng)架構如圖2-16所示。圖2-11模塊化數(shù)據中心監(jiān)控架構示意圖圖2-12監(jiān)控系統(tǒng)功能框圖圖2-13模塊內監(jiān)控系統(tǒng)架構圖智能監(jiān)控系統(tǒng)組成智能監(jiān)控系統(tǒng)組成如表2-8所示。表2-3智能監(jiān)控系統(tǒng)組成分類描述電源監(jiān)控通過PDF柜配置的智能儀表上專數(shù)據，并對電源系統(tǒng)進 行監(jiān)控電源監(jiān)控通過UPS通信接口，米集其運行參數(shù)，以實時監(jiān)控UPS運行狀態(tài)。空調監(jiān)控通過空調器通信接口，對空調器的運行參數(shù)進行米集、 分析，以實現(xiàn)對空調器的實時監(jiān)控。視頻監(jiān)控通過配置于通道內（或外）的視頻攝像頭，對通道內 （或外）部場景環(huán)境進行實時

18、視頻監(jiān)控。環(huán)境監(jiān)控通過分布于模塊內的溫/濕度傳感器，實時、有效監(jiān)測模 塊內部熱分布狀態(tài)，以確保機房安全運行。門磁監(jiān)控通過對配置于模塊內各機柜的門磁幵關信號的監(jiān)測，可 及時了解各機柜門的幵/關狀態(tài)，確保機柜內的設備安 全。消防監(jiān)控通過配置于通道內的煙霧傳感器、溫度傳感器，對模塊 內部可能產生的火災隱患進行實時監(jiān)控。能效管理對數(shù)據中心能效（PUE進行實時監(jiān)測與管理報表管理提供豐富的報表管理功能，包括報表的瀏覽界面、報表 :格式定義、報表發(fā)布管理等功能。人機交互 界面可顯示各設備運行狀態(tài)參數(shù)、顯示各種報表、工作日 志、告警信息。第11頁能源管理能源管理包括電源系統(tǒng)監(jiān)控和機房能效管理。電源系統(tǒng)監(jiān)控：系

19、統(tǒng)通過 PDF ATS UPS及蓄電池上的智能儀表 標配的RS485（或FE）接口，對機房供電系統(tǒng)各類電參數(shù)信息進 行采集、分析，并通過人機交互界面進行實時顯示。電源系統(tǒng)監(jiān) 控架構如圖 2-17 所示。機房能效管理：能效（PUE管理是通過對機房總用電情況及機房IT 設備用電量進行實時監(jiān)測，以清晰 反映出機房整體及機房 IT 設備電量消耗分布情況。并通過這些數(shù)據進行統(tǒng)計分析，計算出 機房PUE值。機房能效管理軟件界面如圖2-18所示。圖2-14 能源管理架構示意圖圖2-15 能效管理軟件界面示意圖空調系統(tǒng)監(jiān)控智能監(jiān)控系統(tǒng)通過精密空調標配的 RS485 （或FE）接口，對精密空調 參數(shù)進行采集，并

20、在人機交互界面進行實時顯示。并可根據空調器廠 商對產品可控性的開放深度，實現(xiàn)對空調器開 / 關機、運行參數(shù)設置等 操作集中及遠程控制。系統(tǒng)具有多機組聯(lián)網集中控制功能，通過聯(lián)網集中控制，可實現(xiàn)對組 網內各機組進行開 / 關機、設定溫度值、風扇電機轉速、運行模式等操 作控制。機房環(huán)境監(jiān)測智能監(jiān)控系統(tǒng)可實時顯示機房通內溫濕度傳感器所檢測到的溫濕度 值，可設定每個溫濕度傳感器溫度與濕度的上限與下限值。當任意一 傳感器檢測到的數(shù)值超過設定值時，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出相應報警。溫濕度傳感器安裝在模塊通道內，對通道內環(huán)境進行數(shù)據采集。機房漏水監(jiān)測空調有漏水檢測功能（為繩式檢測方式） ，對空調器可能發(fā)生的漏水， 可通過

21、空調器自身的通信端口上傳相關漏水信息并發(fā)出相應告警。繩 式漏水檢測方式由漏水感應繩與漏水控制器組成，沿精密空調四周敷 設漏水感應繩，感測空調器冷凝水的漏水狀況并通過漏水控制器通信 接口上傳信息。從而實現(xiàn)對漏水的實時監(jiān)測，確保機房安全運行。第 13 頁當檢測到發(fā)生漏水時，人機交互界面自動切換到漏水監(jiān)控界面，顯示 漏水位置、發(fā)出報警。同時對報警事件進行記錄、存儲。視頻監(jiān)控 視頻監(jiān)控可實現(xiàn)如下功能：可對機房內及密閉通道內區(qū)域實時視頻監(jiān)控，監(jiān)控錄像系統(tǒng)存貯 時間不小于1個月。同時支持模擬及網絡攝像頭。支持對不少于兩個（網絡型）攝像機的電動云臺及遠程調焦控制 功能、視頻圖象信號的切換、存貯、重放、多畫面

22、分割功能。可與門禁系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，當收到門禁系統(tǒng)的聯(lián)動信號時，可控制 攝像頭對進門區(qū)域進行錄像存貯（聯(lián)動功能可視需求進行屏蔽設 置）。視頻監(jiān)控技術參數(shù)如表2-9所示。表2-4視頻監(jiān)控技術參數(shù)表項目參數(shù)攝像機類型網絡型半球攝像機圖形傳感器1/3 CCD最大圖形尺寸（mmPAL 704 X 576凈重（Kg）0.14長/深（mrj）140寬（mn）140高（mn）114最低工作環(huán)境溫度Ta （C）-10最高工作環(huán)境溫度Ta （C）60門禁管理 門禁系統(tǒng)是機房的門禁。門禁系統(tǒng)由門禁控制器、讀卡器組成，具有 人員進出權限設置及管理功能，有幵門超時報警功能。要求有與視頻 監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動控制功能，當發(fā)生幵 /

23、關門動作時，通過上傳通信端口將 幵/關門信息發(fā)送至視頻系統(tǒng)，以實現(xiàn)與視頻系統(tǒng)的聯(lián)動。第14頁告警功能根據系統(tǒng)實際運行控制需求，可對機房內的各被監(jiān)控設備運行參數(shù)及 環(huán)境參數(shù)，進行預警和告警閥值設置，設定值將保存在系統(tǒng)數(shù)據庫 內。監(jiān)控管理系統(tǒng)對各設備和傳感進行數(shù)據采集， 并與數(shù)據庫內對應 設定值進行比對，當采集數(shù)據超過設定范圍時，系統(tǒng)將產生告警事 件。同時用戶也可根據需要，對告警事件進行分級設置。告警管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)可對告警事件按優(yōu)先級的高低進行處 理，并具備過慮機制以消除誤告警。聯(lián)動控制：通過設定聯(lián)動邏輯，可實現(xiàn)不同設備之間及不同子系 統(tǒng)之間聯(lián)動。即可通過某個對部件或子系統(tǒng)設定一些事件觸發(fā)條

24、件，當滿足這些條件時，該部件或子系統(tǒng)會自動執(zhí)行對另一個部 件或子系統(tǒng)的觸發(fā)控制。報表管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)提供豐富的報表管理功能，包括各種報 表的瀏覽界面、報表格式定義、報表發(fā)布管理等。報表分為日報 表、周報表、月報表、年報表和監(jiān)控報表等，報表提供電子表格 和曲線圖形、柱狀圖、餅圖等形式。用戶可以對歷史數(shù)據以 Excel 表格形式（或可定制的格式）進行導出操作，可支持 pdf 格式的 數(shù)據文件，供存檔和分析處理。日志管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)通過對歷史運行數(shù)據、事件及告警，按 時間進行分類，實現(xiàn)日志管理。遠程管理：智能監(jiān)控系統(tǒng)提供完整的Web功能，授權用戶可通過瀏覽器對監(jiān)控系統(tǒng)訪問。2.6 消防系統(tǒng)模塊化

25、數(shù)據中心的消防需要依賴于數(shù)據中心機房內已有的消防系統(tǒng)。數(shù)據中心機房的消防系統(tǒng)主要采用氣體消防滅火系統(tǒng)。模塊化數(shù)據中 心的密閉通道內安裝溫感和煙感報警器，一旦有告警，將上報至機房 的消防系統(tǒng)；當溫度達到 58C時，模塊化數(shù)據中心頂部天窗上的 FuseLink 自動熔斷，旋轉天窗自動打開，讓中心機房內的消防氣體擴 散到模塊化數(shù)據中心內。2.7 綜合布線模塊化數(shù)據中心在頂部安裝走線槽，實現(xiàn)線纜的有序管理第 17 頁走線槽走線槽分為信號線走線槽和電源線走線槽，分別用于信號線和電源線走線。在每個機柜頂部中間有走線孔，方便線纜連接至機柜中。走線槽可實現(xiàn)長度方向的擴容，且在相交時分上下兩個通道走線，實現(xiàn)電源

26、線和信號線的分層管理。在天窗的結合部有線纜綁扎孔，方便線纜 的綁扎。走線槽如圖 2-19 所示。圖 2-16 走線槽示意圖兩個模塊化數(shù)據中心之間通過機房走線架進行連接，走線架分為電源 線走線架和信號線走線架?？照{的管路和電源線單獨配置走線架。電源線模塊化數(shù)據中心電源線包括：380V/50Hz 應用場景：380V UPS系統(tǒng)電源線380V 空調系統(tǒng)電源線380V 模塊內部 IT 機柜的電源線480V/60Hz 應用場景：480V UPS系統(tǒng)電源線480V 空調系統(tǒng)電源線480V 模塊內部 IT 機柜的電源線數(shù)據系統(tǒng)電纜和輔料數(shù)據系統(tǒng)電纜和輔料滿足如下要求：每排機柜設置列頭柜（內部放置配線架和交換機） ，用于匯聚服務