一套完整的微模块数据中心解决方案.docx

微模块数据中心解决方案微模块数据中心根据高效节能、优化管理的基则设计而成，包含了制冷模块、供配电模块以及网络、布线、监控、消防等模块微模块有向外供电接口、制冷接口、网络接口以及通过顶置弱电与强电槽预留综合布线接口采用列间空调进行制冷，实现了100%的高显热比，有效降低数据中心的整体加湿与除湿能耗，列间空调使气流循环路径最短，在有效冷却的前提下提高数据中心热密度，实现了数据中心的节能制冷微模块数据中心心系统由高性能机柜系统、配电列头柜系统、热交换机散热系统、消防冷通道系统、综合走线系统及综合监控管理系统组合而成采用独特的冷热循环通道设计，整个机房部的冷、热气流交换都在部封闭空间完成，与机房外部不联通；其道走廊为冷通道区，机柜后部（200mm空间）为热通道区，通过交换机的冷热循环交换实现对设备的制冷和散热，使得整个制冷系统更高效、节能、环保微模块数据中心的综合管理系统集融了包括动力监控、环境监控、安保监控、远程监控、多媒体报警5大监控管理功能，使得整个数据中心机房所有的物理环境、微环境因素得到了实时的监控管理，机房管理者能在第一时间掌握数据中心机房的运行数据情况另外，整个微模块数据中心还配备智能电源管理系统（列头柜）、消防联动顶板系统、自动移门系统、综合走线系统，让整个数据中心配套设施更完善，各项实际应用功能更齐全，为网络设备的安装使用和维护提供了完整可靠的机房综合解决方案。

微模块数据中心示意图1.1.设计要求指标要求机房建设功能分区主机房，辅助间（消防间、配电间，监控室，UPS室等），装修材料保温、隔热、防火、防静电、防尘、吸音、防潮、防鼠虫活动地板35mm以上厚的防静电地板，离地净高400mm-450mm承重≥500kg/M，局部承重应满足承载设备特殊要求（放置空调设备和供电设备的地板承重≥1000kg/M）给排水（防水）任何无关给排水管道不得穿过机房；位于用水设备下层的计算机机房应在吊顶上设防水层，并设漏水传感器及排水措施环境条件空调机房精密空调（恒温恒湿机房专用空调）温湿度夏季温度232℃，冬季202℃，相对湿度在45%～65%之间，不得凝露洁净度在静态条件下测试，每升空气于或等于0.5μm的尘粒数，每立方厘米应少于18,000粒电气技术供配电系统双路供电，机房专用，供电电源质量应符合GB50174-2008A级不间断供电系统（UPS）负荷功率小于单机UPS额定功率的65%，并实现双母线不间断电源供电、保证生产设备工作1小时以上延时配电柜全部设备双路供电：二路UPS供电为机房设备提供可靠保障原器件、配件采用符合国家标准、质量合格的配电柜及元器件，过流过压保护，消防报警控制系统与空调系统、配电柜联动配置。

布线地板下电源线应根据负载大小采用铜芯屏蔽导线并按标准铺设、焊接，满足负荷要求；布线系统要满足国家综合布线标准要求插座采用机房专用插座，市电、UPS电源插座分开，两者应有明显区别标志并满足负荷使用要求三相不平衡度三相不平衡度应小于20%照明核心区、生产区平均照度不应低于400 lx，辅助区等其他区间平均照度不低于300 lx，备用照明的照度不低于40lx，并为正常照明的一部分直流接地直流接地电阻应按计算机系统具体要求确定交流保护地电阻小于4Ω交流接地交流接地电阻小于4Ω防雷系统电源进线按国家标准GB50343－2004采取防雷措施防雷接地电阻小于4Ω安全接地电阻小于4Ω综合接地交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地和防雷接地等四种接地共用一组接地装置时，其接地电阻按其中最小值确定，电阻小于1Ω机房动力环境监控配电、UPS、精密空调、温湿度、漏水传感器监测等防鼠虫害密封、线缆套管,并使用灭鼠虫设备药剂2.设计原则计算机机房是各类信息的中枢，机房建设工程必须保证计算机系统设备能够达到长期、安全、可靠运行，同时还为机房工作人员提供一个美观、舒适的工作环境为使机房工程的设计能够满足上述要求，对如下几点进行着重考虑：方案完善性设计方案的完善性机房工程一旦竣工，不宜再进行阶段性翻新、改造。

装修美观性机房的装修效果：要达到舒适宜人，简洁明亮安全可靠性机房设计强调以安全可靠为准绳：有完善的不间断供电系统、可靠的配电方案、功能齐全的设备环境、有效的防雷防过压及接地保护措施 适用性和方便性信息技术日新月异，技术淘汰更新速度快，面对这些，我们追求的是适用为上综合楼的设计和网络的部署必须方便用户使用，一个其他方面再好的综合楼和网络，如果使用不便，就不可能得到直接用户的认可统一性和可扩展性新建的中心数据中心机房和网络，不光是为了满足目前的紧迫需求，还要面向未来5年乃至更长时间发展的需要因此，设计要体现高度的可扩展性，以便日后根据需要逐步扩充，工程的可扩展性：机房设计应具有较高的科技含量和超前意识，应考虑到今后设备所需的空间布局、空调及电力容量，能够满足今后业务发展的需要建设统一的中心数据中心机房和网络环境，搭建统一网络基础设施，在保证各部门的应用和安全域独立的前提下，实现资源的高度共享使贵台各部门的数据能实现动态交换和共享，从而使各部门之间的应用系统构成一个有机的整体，信息资源开发和利用落到实处先进性和稳定性采用先进成熟的技术和设备，尽可能采用先进的技术、设备和材料，以适应高速的数据与需要，使整个系统在一段时期保证技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应未来业务的发展和技术升级的需要。

机房设备和供配电器件的可靠性：全部采用符合国家标准的机房产品或其它国优质标准的产品，技术性能和安装工艺均应符合国家标准，以确保系统运行稳定灵活性与可扩展性必须具有良好的灵活性与可扩展性，能够根据业务不断深入发展的需要，扩大设备容量和提高用户数量和质量的功能人性化强调以人为本，注重对工作人员的身心保护在机房设计中,特别注重人、机工作场地的绝对分离等,专门划分出大型、高尖端、现代化设备的工作场地,以满足这些设备所需的特殊工作条件和工作环境要求，并做出相应的安全保护措施标准化整体设计要基于国际标准和国家颁布的有关标准，包括各种建筑标准，电力电气保障标准以及计算机局域网、广域网标准，坚持统一规的原则，从而为未来的业务发展，设备增容奠定基础经济性通过分阶段投资，随市场变化扩充基础设施容量，规避投资风险，减少因不确定性而产生的投资浪费，保证企业的优化投资和不断发展以较高的性能价格比构建机房，使资金的产出投入比达到最大值能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益可管理性由于智能化机房系统具有一定复杂性，随着业务的不断发展，管理的任务必定会日益繁重所以在设计中，必须建立一套全面、完善的管理和监控系统。

所选用的设备具有智能化、可管理的功能，同时选用先进和管理监控系统设备及软件，实现先进的集中管理监控，实时监控、监测整个系统的运行状况，实时灯光、语音报警，实时事件记录，这样可以迅速确定故障，简化管理人员的维护工作，从而为系统的安全、可靠运行提供最有力的保障1.1微模块数据中心构成分解微模块数据中心图解双列解决方案：单列解决方案：1.2微模块数据中心机柜系统之机柜系统机柜为19英寸标准高强度机柜，机柜容量42U冷轧钢板，钢板厚度1.2mm以上，表面喷塑；防锈、防水、防腐蚀采用在机柜后部200mm的位置形成一个热通道区结构，并且对热通道区进行专门的封闭处理，后门为全封闭钢板门，所有门缝采用密封胶条进行填充封闭，侧门采用多道弯边工艺进行封闭处理，将热气流进行有效的集中管控，确保热通道的热风不往机房外空间溜走，其中模块化机柜的侧门采用左右两块侧门拼装结构，机柜后部的200mm侧门通常为打开状态，机柜并列拼装后，形成一个封闭式的热气流通道，将机柜前部服务器、CPU等设备散发的热气集中管理在热通道区中，侧边并列安装蒸发式制冷系统，通过蒸发式列间制冷系统侧边的气流吸收设备（开有高密度的风流吸收孔），将热气流进行统一回收利用。

图1 冷热风循环交换示意图要实现数据中心机房的冷热通道分离，保证冷热气流循环交换，除了在整体数据中心实现封闭的前提下，最为关键是要处理好对单台模块化机柜的气流封闭、导向结构处理；机柜除19寸设备安装位外，两侧、顶底部都进行了独特的封闭挡风设计（兼顾理线功能），保证所有的冷风都只能从服务器设备流通经过（吹服务器散热），通过有效的控制冷热风的流向，从而大大提升了气流的利用率1.3微模块数据中心机柜系统之供配电系统精密配电柜是一款针对数据中心机房综合采集所有供电情况的配电柜为终端能源监测系统提供高精度测量数据，通过显示单元实时反映电能质量数据并通过网络上传至管理系统以达到对整个配电系统的实时监控和运行状态的有效管理帮助用户优化网络数据中心，加强能耗管理，提高服务器机架运行效率，实现全方位绿色IDC提供可靠保障作为机柜排级列头柜配电，对数据中心机柜电源进行分配和管理,并可以对每个机柜的用电情况进行精确的监测1.4微模块数据中心机柜系统之热交换机散热系统1.数据中心机房总热负荷的计算方法l主机房总热负荷计算方法依据数据中心机房热量的来源，对于数据中机房总热负荷，采用的计算公式如下：Qt=Q1+Q2其中——Qt为主机房总热负荷(kW)——Q1室设备负荷(考虑到设备的使用率，Q1=设备总功率0.8)——Q2建筑环境热负荷(=0.12～0.18kW/m2机房面积，其中北方地区取0.12 kW/m2，南方地区取0.18 kW/m2)lUPS和电池室、动力机房热负荷计算方法采用估算法计算UPS和电池室或动力机房的热负荷，计算公式如下：Q=0.35S其中——Q为UPS和电池室或动力机房总热负荷(kW)——S为UPS和电池室或动力机房的面积——单位面积热负荷取0.35 kW/m2lUPS电源机房热负荷计算方法UPS热负荷及配电系统热负荷计算公式如下：Qups=0.04W1+0.06W2其中——Qups为带电池UPS的热负荷(kW)——W1为电源系统额定功率值(UPS额定容量)——W2为IT设备总负载功率Qp=0.02(W1+W2)其中——Qp为配电系统的热负荷(kW)2.精密空调方案选型l主机房热负荷计算（1）室设备热负荷基于UPS额定功率计算UPS额定功率 KVA使用系数设备负荷Q1kW备注600.848中心机房基于机柜设计功率计算机柜功率 kW数量使用系数设备负荷Q1 kW备注3100.824中心机房（2）建筑环境热负荷建筑面积 m2热负荷系数 kW/m2建筑环境热负荷Q2 kW备注690.1812.42中心机房（3）主机房总热负荷基于UPS额定功率计算设备负荷Q1kW建筑环境热负荷Q2kW总热负荷QtkW备注4812.4260.42中心机房基于机柜设计功率计算设备负荷Q1kW建筑环境热负荷Q2kW总热负荷QtkW备注2412.4236.42中心机房3.数据中心机房机型选型分析建议下图HP公司为机柜设备负荷划分为3个等级： 机柜负荷小于8KW（国为5kw）为小密度，常规房间级空调制冷方式就能满足需求；机柜负荷在15。