一、特点
1、实用性和先进性:
在满足实用性的前提下,为满足当前的需求,兼顾未来的业务需求,尽可能采用最先进的技术、设备和材料,以适应高速的数据传输需要,使整个系统在一段时期内保持技术的先进性,并具有良好的发展潜力,以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。
2、可靠性:
为保证各项业务应用,在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上,采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高电脑机房的安全可靠性。
3、经济性:
应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。尽可能保留并延长已有系统的投资,充分利用以往在资金与技术方面的投入。
4、灵活性与可扩展性:
机房必须具有良好的灵活性与可扩展性,能够根据今后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。具备支持多种网络传输、多种物理接口的能力,提供技术升级、设备更新的灵活性。
5、整体性:
机柜式机房工程是一个整体,考虑各系统的色调、布局、格调及效果的一致性和整体性。
6、安全性:
机房是信息中心的安全重地,是重要数据等集中与处理、关键设备运行的中心枢纽。机房的建设确保其安全性,应满足相关体系要求。考虑机房的安全可靠,确保设备运行环境以及值班和技术人员的工作环境,从防火、防水、防盗、防雷、防静电、防磁、防干扰、降噪等方面采取有效措施。
二、设计依据
《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)
《计算机场地通用规范》(GB/T2887-2011)
《计算机场地安全要求》(GB/T9361-2011)
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-1995)(2005版)
《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)
《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-1995)
《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)
《防静电活动地板通用规范》(SJ/T10796-2001)
《室内装饰工程质量规范》(QB1838-1993)
《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》(GB/T22239-2008)
《电子信息系统机房施工及验收规范》(GB50462-2008)
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-1994)
《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)
《低压配电设计规范》(GB50054-2011)
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2006)
《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》(GB50257-2014);
《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)
《电信网视频监控系统智能分析及传感器叠加应用架构和总体技术要求》(YD/T2456-2013)
《电信网视频监控系统智能分析及传感器叠加应用架构和总体技术要求》(YD/T2641-2013)
《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002)
其它有关的国家规范及地方现行标准及要求。
三、DM2000XC机柜式机房设计方案
3.1 总体描述
3.1.1产品目的
DM2000XC机柜式数据中心是集IT设备、机柜、配电、制冷、布线、监控等为一体的完整的智能数据中心方案,工厂预制,现场快速组装,满足业务快速上线的小微型数据中心需求。
3.1.2产品运行环境
DM2000XC部署及运行对场地要求较低。适用于新建数据中心机房和旧机房的改造,机房基本无需装修,支持水泥地面安装,其他运行环境指标如下:
1、安装层高:不低于2.6m。
2、地面承重:不低于250kg/平方米。
3、温度:满足环境温度5~45℃下正常工作。
4、相对湿度:满足5%~95%相对湿度下正常工作。
5、海拔高度:小于1000米(海拔超出1000米时需要考虑降额设计)。
6、维护空间:前门维护空间大于800mm;后门维护空间大于800mm;左右不做要求;一般留人进出空间即可。
3.1.3产品组成
DM2000XC机柜式机房具备的功能可由一个42U机柜实现,每一个模块主要由机架专用空调、封闭服务器机柜系统、UPS及供配电单元、、监控系统等组成。与传统的微型机房相比,由机柜式数据中心组成的数据中心应具备以下优点:
高度集成——一个标准机柜即提供所有IT设备所需的恒定运行条件
环保节能——机柜式数据中心应采用专用措施,使PUE(Power usage effectiveness)值明显低于传统数据中心。
快速部署——机柜式数据中心的主要部件应在工厂完成预制,现场只需简易组装,应兼容支持水泥地面和防静电地板安装。
3.2 机柜系统
采用标准19"机柜设计,符合ANSI/AIARS-310-D、DIN41491、PARTE、IEC60297-2、DIN41494、PART7、GB/T3047.2-92标准;兼容19"国际标准、公制标准、ETSL标准
机柜具有以下特性:
高强度A级优质碳素钢板,厚度1.2mm~2.0mm,承重达1600kg;
机柜安装设备的立柱丝印有每“U”的准确位置;
机柜后部配有竖直理线架、可安装竖直的交流PDU。
机柜密封设计,前门可采用单开门,镶有钢化玻璃门(玻璃带丝印原点装饰),后门采用单开实体门。
前后门各配置一根LED灯管,用灯管自身开关控制,不单独外接控制开关,开关跟门的开关联动;
机柜门前内侧加装多色信号灯带,机柜内温度正常时的信号灯带亮蓝色,高温时的信号灯带亮黄色,机内温度超温时的信号灯带亮红色;(由监控主机监测温度给出无源常开干接点控制,控制方式如图),可根据LED灯带的颜色,了解机柜数据中心的运行状态。LED灯带需采用隐藏式设计,并用白色灯管保护。
机柜安装气流遏制配件,出厂前除安装了设备区域外,均安装有盲板。将机柜隔离为冷\热通道,机柜前面为冷通道、后面为热通道,保证全部冷空气用于冷却IT设备。
机柜可快速并柜,实现2连柜的安装方式。
机柜的前门及侧板均可锁定,采用干节点信号控制自动门禁锁扣系统。机柜前后门均可手动及自动打开,手动开门可上锁,开门角度大于90度;自动打开通过温度控制单独控制前后门打开,开门时间小于2秒;关门均需手动关门,自动开门后关门时需手动复位电子锁机构;
机柜具备应急弹开门设计、在断电以空调失效时、封闭端柜门自动弹开、同时发出高温报警、保证机柜环境内的空气循环。不得采用风扇辅助散热方式。
盲板6套,采用快速拆装式,黑色,每套含1U盲板、2U盲板、3U盲板。1套带毛刷1U高盲板。
L型导轨5副,承重不少于50kg.
机柜技术指标如下表所示:
标配机柜(mm) | 宽×深×高: 600×1200×2000 |
安装容量 | 42U |
安装标准 | 19"国际标准 |
机柜类型 | 高强度密闭防尘可扩展式机柜 |
结构特点 | 封闭结构,降噪隔音;封闭冷热通道 |
承重(kg) | 大于1300 |
结构组成 | 前后框拼装式骨架,前门采用单开门(镶有钢化玻璃门),后门采用单开实体门、钢制固定式侧门、顶板、底板 |
表面处理 | 机柜与附件颜色统一标准RAL-9005,其他颜色可以定制 |
IP等级 | IP5x |
环保要求 | 满足RoHS |
接地和防静电 | 预留接地螺钉 |
认证及环保要求 | CE认证及满足RoHS |
3.3 UPS及配电系统
3.3.1 UPS系统
采用机架式3KVA UPS,也可以配置6KVA或10KVA机架式UPS,灵活配置机架式电池包或外置电池箱。
机架式UPS具有如下参数:
3.3.2 配电系统
为了保证单机柜数据中心供电可靠性,设计了智能机架式配电箱,实现对各支路电量信息的监控。具体功能如下:
1、实现市电输入配电、UPS配电、PDU配电及空调配电功能。
2、一路32A由市电输入给柜内空调用,一路40A由UPS输入给柜内设备使用。
3、输出:32A*2,供机柜PDU使用10A*2,供柜内照明和备用使用50W/24V接口,供各类传感器和显示系统使用。
3、具备C级防雷。
4、带指示灯
5、高度不超过3U,机架式安装。
6、配电单元配置主路电压电能监测,RS485通讯接口,市电侧配置防雷装置;配备RS485通讯接口,可将采集到的参数传送到机房监控系统,机房管理人员能实时监测设状态。
3.3.3 PDU
PDU安装在服务器机柜内,为IT负载进行供电。本方案采用32A交流PDU。
PDU技术指标请见下表:
项目 | 技术指标 | |
电源输入指标 | 额定输入电压 | 单相 220V AC |
输入电压范围 | 176V AC ~ 275V AC | |
输入方式 | 单路电源单相输入 | |
最大输入电流 | 单相 32A,接线 | |
电源输出指标 | 额定输出电压 | 220V AC |
输出电压范围 | 176V AC ~ 275V AC | |
输出路数 | 4路16A和12位10A国标插座,共16路输出 | |
环境要求 | 工作温度 | -5℃~ 50℃ |
存储温度 | -40℃~ 70℃ | |
相对湿度 | 5% ~ 9% | |
海拔高度 | 0km ~ 3km |
3.4精密空调系统
模块化数据中心采用风冷型精密空调,空调特点如下:
1、制冷量≥3.5 kW(35℃/26%RH);采用上送风,上回风;为便于空调维护,空调压缩机安装于室外机内。
2、高效精密空调,能效比高达3.0。
3、采用R410A 绿色环保制冷剂,符合国际绿色环保制冷剂要求。
4、具备除湿、送风、除尘、自动报警、来电自启动等丰富功能。
5、采用变频压缩机,制冷量可30%~100%柔性调节,采用膨胀阀作为节流装置。
6、精密空调配置自密封式快速接头,实现快速维护,无冷媒泄露。
7、室内风机风量不小于700m3/h,具备多档风速调节功能,室内机采用机架式安装,高度不大于6U。
8、室内机采用不间断电源供电,保证在市电断电状态下,室内机的风机继续运转,将热空气排出机柜。
9、支持-35~+45℃全年工况运行,室外机标配无级调速控制器,可保证机柜式数据中心全年高效制冷。
10、具备RS485 Modbus通讯接口,配置5米连管安装材料。
机柜精密空调技术参数如下表所示:
项目 | 技术指标 | |
输入功率(kW) | 0.144 | |
风量(m3/h) | 700 | |
风机数量 | 1 | |
重量(kg) | 30 | |
输入功率(kW) | 0.89 | |
重量(kg) | 40 | |
整机 | 冷媒类型 | R410A |
总制冷量(35℃/26%RH) | 3.5kW | |
能效比 | 3.0 |
机柜精密空调内外机连管方式如下表所示:
系列 | 管道长度 | 供液管/OD | 回气管/OD |
标准 | 5m | 1/4”(6mm) | 3/8”(10mm) |
机柜精密空调排水管连管方式如下表所示:
冷凝水排水管φ |
内径8mm |
机柜精密空调内机在模块化数据中心内安装如下图所示,空调内机采用机架式安装,安装在机柜底部;配合气流遏制组件,将机柜正面和背面隔离为冷/热通道,实现机柜级制冷,进一步提高制冷效率。
机柜式机房气流组织示意图
3.5智能监控管理系统
3.5.1系统架构
模块化数据中心设置24小时不间断运行的智能监控管理系统。智能监控管理系统通过对模块化数据中心内的各设备、部件、环境运行参数及相关信息的实时采集分析、运算与处理。
3.5.2系统功能
1、智能监控管理系统整体功能
智能监控管理系统作为模块化数据中心的核心系统,和其他模块有较强的融合性,保证其他模块和监控管理系统的品牌统一性;
本系统对模块化数据中心动力设备、环境设备、安防设备统一监控,最终达到对基础设施智能化监控管理的要求;
实现数据机房无人值守,提供良好的机房监测及管理工具。
2、模块化数据中心监控功能
模块化数据中心监控对象包含机架式配电箱、UPS、精密空调、温湿度传感器、消防信号等。
监控系统采用独立的主机,负责机柜内动力、环境设施的数据采集、存储,并具有告警规则判断功能。主机高度1U,采用机架式安装。
监控系统界面7英寸真彩色触摸式操作显示屏,支持触摸操作。
监控系统呈现全中文界面,图形化设计功能。界面的结构、层次应清晰明了,能够实时直观地显示设备的运行数据和运行状态。系统的设备数据、事件信息、日志信息可保存15天。
监控界面以列表形式展示报警事件,根据报警事件报警级别的不同,监控系统提供不同的报警方式:窗口报警、声音报警、短信报警等。
报警恢复信息发送:每次报警均对应着一对报警短信(报警和恢复),当一个报警状态解除时(解除条件可以自定义),系统可自动发送相应的恢复短信,以便机房管理人员随时掌握相关动态。
系统日志包括用户操作日志、系统运行状态日志、报警日志、值班日志等。所有日志可以根据查询条件即时生成报表。
模块化数据中心应用在联网项目时,监控系统具备数据上位传输功能,可通过TCP/IP网络,将现场数据上传至集中监控管理平台。在网络中断情况下,监控系统具备数据缓存/续传功能,设备能够进行数据、事件或日志信息的本地保存,且当网络恢复之后,自动恢复上传。