模块化数据中心机房
模块化数据中心机房可以分为仓储式、集装箱式、微模块式,本文介绍最为常用的微模块式数据中心机房。
一、传统数据中心机房的弊端:
1、工程复杂,多项目同时建设:
包括装饰装修系统工程、供配电系统工程、空调和新风系统工程、智能化系统工程、防雷系统工程以及消防系统工程等。
2、专业复杂,供应商难以协同:
建筑、电气、暖通、安装、消防、监控、网络等。
3、条件复杂,需满足多种环境要求:
温度、湿度、洁净度、照明、电磁场强度、噪音、安全安保、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等。
4、技术复杂,复合型管理要求:
需要丰富的工程实施和管理经验,跨多种专业实施。
5、进度管理复杂,施工周较长:
1)空调的管路和电源线单独配置走线架。
2)模块化数据中心电源线包括:
380V/50HZ应用场景:
380VUPS系统电源线380V空调系统电源线380V模块内部
IT机柜的电源线480V/60Hz应用场景:
480VUPS系统电源线480V空调系统电源线480V模块内部
IT机柜的电源线数据系统电源和辅料
每排机柜设置列头柜(内部放置配线架和交换机),用于汇聚服务器机柜和信号的上行;
每个服务器机柜顶部放置1个高度为1U、宽度为19英寸的6类网线配线架作为基本配置;根据每列放置机柜的数量扩充列头柜配线架的数量。
数据系统电缆互联示意图五、模块数据中心机房子模块
1、配电模块化数据中心具有两种制式的配电方案,包括
380V/50HZ电压制式和480V/60HZ工业电压制式。供配电
系统包括UPS (UninterruptedPowerSupply) , PDF (PowerDistributionFrame)和PDU (PowerDistributionUnit)。
模块化机房配电系统框图
模块化数据中心外部电源经UPS输出至PDF, PDF输出三相电源到各个机柜的PDU, PDU输出电源至机柜内设备。
UPS为模块化数据中心提供不间断供电的保障,当市电 /油机电源紧急断电时,通过蓄电池供电,能够满足单服务器机柜最大功率9kW的应用场景。
380V电压制式:模块化数据中心配置360kVA的模块化UPS,
由三台120kVA的UPS组成,可以在20kVA〜360kVA容量范围
内灵活配置,满足单服务器机柜3kW、6kW、9kW的需求。
480V电压制式:模块化数据中心配置400kVA的模块化UPS,由二台200kVA的UPS组成,可以在125kVA〜400kVA 容量范围内灵活配置,满足单服务器机柜3kW、6kW、9kW 的需求。
UPS柜
PDF柜内每一路带有电量测试仪,用于测量输入三相交流电的参数(电压、电流、频率、功率、功率因数等),通过RS485接口上传至监控系统。PDF的输出空开按照单行最大14个服务器机柜配置,支持服务器功率平滑提升至9kW o PDF配电柜分为精密配电柜和空调配电柜2、制冷散热模块化数据中心采
用行级水平送风空调进行制冷。
制冷原理
模块化数据中心内,空调同设备机柜一起,共同组成密闭冷(热)通道,实现冷热空气隔离。模块化数据中心采用的空调为水平送风方式,气流路径为后进前出,其将将服务器排出的热风吸入冷却后吹出;冷空气再被服务器吸入、排出,如此反复。
水平送风空调靠近热源,送风距离大大缩短,从而减少气流沿程压力损失和冷空气的泄露量,提高了冷量的利用效率。
模块化数据中心标准模块应用在300m2以下的空间,最大支持单机柜的功率密度达到9kW,冷、热通道的宽度均为2m o风路图
空调的室内机顶部或底部有制冷剂管路、电源和信号线路、排冷凝水管路等接口。
空调室内机
空调室外机(T1工况,环境最高温度43°C;T3工况,环境最高55C时可定制。)在确定安装位置时周边要预留不少于1.5m的安装维护通道。
空调室外机空调机技术指标3、消防
模块化数据中心的消防需要依赖于数据中心机房内已有的消防系统。
数据中心机房的消防系统主要采用气体消防灭火系统。模块化数据中心的密闭通道内安装温感和烟感报警器,一旦有告警,将上报至机房的消防系统;当温度达到58C时,模块化数据中心顶部天窗上的FuseLink自动熔断,旋转天窗自动打开,让中心机房内的消防气体扩散到模块化数据中心内。
独立的微模块消防系统:模块内配置有独立消防功能的FM200消防系统,结合大楼消防系统,大楼的消防喷头直接进入模块;结合大楼消防系统,模块顶棚为自垂式设计,大楼气体喷放时顶棚垂落,灭火气体进入模块。
4、监控系统
智能监控系统具有集中管理功能,同时支持对监控系统的远程管理与维护,远程操作界面与本地操作界面保持一致。
监控系统主要针对模块化数据中心基础设施层各组成系统,
如配电、制冷、安防及环境等系统,系统内各组成设备或部件的运行状态进行实时监控。
模块化数据中心监控架构示意图
监控系统采用分层式架构,主要分为数据采集层、数据运算及信息处理层、智能管理平台层。
监控系统通过对模块化数据中心基础设施层内的各设备、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,实现对数据机房运维及业务等全方位的智能化管理,以充分实现模块化数据中心的可用性、开放性与可扩展性,并确保数据中心的安全性。
模块内监控系统架构图
模块化数据中心的监控量做为集中监控系统中的一个组成部分,通过交换机,将信号统一上传至中心机房的服务器上。
模块化机房建设方案
系统功能框图监控功能列表5、能耗管理能源管理包括电
源系统监控和机房能效管理。
1)电源系统监控:系统通过PDF、ATS、UPS及蓄电池上
的智能仪表标配的RS485 (或FE)接口,对机房供电系统各
类电参数信息进行采集、分析,并通过人机交互界面进行实时
显示。电源系统监控架构如T7所示。
2)机房能效管理:能效(PUE)管理是通过对机房总用
电情况及机房IT设备用电量进行实时监测,以清晰反映出机
房整体及机房IT设备电量消耗分布情况。并通过这些数据进

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