智能化绿色数据中心技术方案建议书.docx
《智能化绿色数据中心技术方案建议书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能化绿色数据中心技术方案建议书.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
智能化绿色数据中心技术方案建议书
智能化绿色数据中心
技术方案建议书
目录
1.数据中心建设概述4
2.项目规划8
2.1机房功能区规划8
2.2工程设计8
3.项目机房基础装饰描述9
3.1机房装饰装修工程9
3.1.1机房装饰装修概述9
3.1.2机房天面部分9
3.1.3机房墙面部分10
3.1.4机房地面部分10
4.机柜系统及密封通道12
4.1微模块机柜系统12
4.2密封冷通道13
5.供配电设计16
5.1数据中心容量规划16
5.2UPS选型计算16
5.3电池选型17
5.4数据中心供配电系统17
5.5机房照明18
6.机房防雷接地20
7.制冷与精密空调系统22
7.1微模块制冷系统22
7.2绿色环保、高效节能优化建议技术措施:
22
8.综合监控与设备管理系统23
8.1综合监控系统24
8.2机房环境监控系统24
1.
数据中心建设概述
绿色模块化数据中心方案，是当今行业中主流及领先的应用方案，在各行业的大中小型机房中广泛应用，并受到行业专家及用户高度认可。
包括腾讯、阿里、国家超算中心、各国有银行、各国家及省市政府单位、各托管IDC及云计算中心都大量应用并对其便捷性，可扩容性、低运营成本（节能高效性）、高可管理性、整洁美观给予了高度评价。
在实际项目中考虑到机房布局，机柜数量等特定因素，同时考虑到后续扩容的便利性，支持在线扩容无需掉电及避免二次工程及施工、节能突出节约运营及维护成本、方案整体美观整洁兼容性好、维护时避免因不同厂家设备损坏出现扯皮，故障界面不清晰等问题，建议使用公司数据中心方案。
模块化数据中心解决方案是我司针对大中型数据中心应用场合推出的一体化完整解决方案，该方案设计包括四大系统：
服务器机柜及封闭通道系统、供配电系统、热管理系统和动力环境监控系统。
数据中心系统框架图
根据实际应用需求，数据中心可实施采用封闭冷通道、封闭热通道和冷热通道都封闭等三种形式。
具有快速部署、柔性扩容、智能管理、绿色节能等特点。
快速部署
●各子系统工厂预制，现场组装，部署周期短至6～12周，建设周期缩短15周以上；
●对场地限制少，支持水泥地面和架高地板地面安装，对机房最低净高要求仅为2.8米。
柔性扩容
●采用模块化的部件和统一的接口标准，可实现机架或模块为单位按需扩容，节省初期投资；
●按需设计，支持单机柜额定功率密度1KW15KW平滑升级，通过定制方案，最大支持20KW单柜额定功率密度。
智能管理
●监控及管理系统可实现对数据中心基础设施的动力、环境、视频、设备、门禁的全领域统一监控；
●集成告警管理、报表管理、工单管理、能效管理的功能，实现全面智能管理；
●使用业界通用通信标准协议SNMP或Modbus；
●可通过网页浏览管理监控信息，支持邮件自动告警功能，可增配短信、电话告警功能。
绿色节能
●采用封闭冷/热通道技术，避免冷/热气流的混合，大幅降低能耗；
●可提高机房空调回风温度，提升空调能效比；
●针对高热密度场景，采用列间空调精确制冷，显著提升制冷效率；
●针对负载发热量波动的场景，采用变容量机房空调产品，实现实时冷凉跟随，高效节能；
●与传统数据中心相比，可节能30%～50%能耗，PUE最低可至1.25。
模块数据中心采用冷通道密闭，结构支架单元式框架在现场进行拼装，通道支架现场可实现快速组装，供应商确保支架作为整体的稳定性供应商在确保结构件稳定下，通道密闭支架方案设计应尽量减少现场安装工程量。
微模块效果示意图如所示：
微模块示意图
2.项目规划
2.1机房功能区规划
根据使用单位对机房环境的实际管理需求，结合公司成熟的产品和技术，建设一个功能齐全、模块化、高度集成的现代化数据机房。
机房功能区规划需要用户单位和公司共同规划设计,确定机房场地环境、等级标准进行工程设计。
2.2工程设计
数据中心机房工程要求按照《数据中心设计规范》GB50174-2017和《数据中心基础设施施工及验收规范》GB50462-2015中所规定的相应标准进行设计、施工和验收。
通常工程范围包括以下九大子系统的设计、施工和验收：
Ø机房装饰装修工程；
Ø机柜及气流组织系统；
Ø机房电气系统（供配电、照明、防雷、接地）；
ØUPS电源系统；
Ø制冷与精密空调系统；
Ø新风系统；
Ø机房网络与布线系统；
Ø综合监控与设备管理系统；
3.项目机房基础装饰描述
3.1机房装饰装修工程
3.1.1机房装饰装修概述
在机房的装饰设计中，遵循简洁、明快、大方的宗旨，强调规范性、标准性、实用性。
机房装饰用材应选用气密性好、不起尘、易清洁、变形小，具有防火、防潮性能；宜选用亚光材料，避免在机房内产生各种干扰光线（反射光、折射光、弦光等）。
设计、施工、材料选用主要考虑：
Ø为保证机房的洁净度，装潢应选用气密性好、不起尘、易清洁的材料。
Ø应避开强电磁场干扰及保障电脑系统信息安全。
Ø为满足机房消防要求，装潢材料应选用不燃材料（防火等级A级）。
通常，主主机房装潢选材基本采用金属防火材料。
3.1.2机房天面部分
机房吊顶便于布置新风管道，安装固定照明灯具、走线、各类风口、自动灭火探测器等，并要求具有质轻、防火、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等性能。
通常核心机房、监控室、操作间、资料间、库房天面进行防尘处理，采用金属微孔铝天花做吊顶，并做保温处理；新风室仅做防尘、保温处理。
金属微孔铝板吊顶特点：
（1）结构精巧，装拆方便；
（2）安全防火、防潮、吸音功能；（3）拼接无缝；（4）易于清洁，经久耐用；（5）具有完美的吸音效果；（6）品质优良，线条流畅，美观大方。
3.1.3机房墙面部分
为保证机房的屏蔽性，在机房工程的设计和施工中，辅助间（监控室、操作间）采用的是普通乳胶漆刷墙，核心机房区的墙面和柱面全部采用单面彩钢板装饰。
在敷设彩钢板之前，所有窗、外墙均先做防水防潮防渗漏处理。
彩钢板与天花、地板的连接处采用不锈钢装饰线。
彩钢板的敷设高度视现场的情况而定，一般高度为2.5米。
为避免彩钢板与墙面之间的空间漏风，我们在地面将彩钢板敷设到地板以下，与保温层抚平，在天面将彩钢板敷设至吊顶以上。
根据防火要求及机房整体效果考虑，通常主机房出入口采用的防火门为双扇钢制防火门1500mm*2400mm，辅助区的门采用单开防火门900mm*2400mm。
钢质防火门的耐火等级为甲级，耐火极限1.2小时保持完整性，达到国家标准GB12955-91规定的防火性能。
门扇、应平整、接缝严密、安装牢固、开闭自如、推拉灵活。
3.1.4机房地面部分
（1）在找平地面上做防潮防尘处理，刷防潮防尘漆。
（2）地面保温：
主机房、监控室、操作间、资料间地面贴保温棉。
（3）通常机房区域采用防静电地板架。
（4）各防静电地板板块间隙不大于0.5mm；相邻板块高度差不大于0.5mm；各区整体不平度不大于0.2mm。
（5）防静电地板调整水平时，不得用垫物；遇不规则地面时，应对地面处理。
（6）加工地板光滑、平整，走线口边必须磨圆滑，加装塑料走线孔盖。
（7）地板与墙面交界处，需精确切割下料。
切割边需封胶处理后安装。
（8）精密空调，UPS主机及电池柜、配电柜等重型设备下均做槽钢支架，使负载均衡，确保整体负荷在可承受范围内。
（9）精密空调下方砌50mm高梯型防水围堰，围堰内刷防水漆。
（10）库房内安装钢结构储物架，用于临时存放准备上架或者下线的的各种设备。
（11）主机房以及辅助区的出口与走廊有高度差的情况下，设计钢制斜坡或者台阶踏步。
4.
机柜系统及密封通道
公司模块化数据中心采取灵活、快速、低成本、标准化的建设方式，快速建设、快速投产、低成本、绿色环保。
采用全模块化建设方式，一次性做好基础环境建设，包括简单装修、基础的电气系统和制冷系统。
具备降低PUE值，提高机房制冷效率等特点。
模块化数据中心实施案例
4.1微模块机柜系统
微模块布局示意如下图所示：
微模块布局示意图
4.2密封冷通道
密封冷通道由天窗、端门与机柜连接组合而成。
微模块封闭通道组件
（1）天窗
密封冷通道的天窗采用平顶结构，含功能天窗及消防翻转天窗天窗组成，天窗安装在微模块顶部，实现对冷通道顶部的密封功能。
。
翻转天窗通过电磁锁与顶板连接，工作状态下翻转天窗处于水平状态，消防状态下电磁锁通电打开，翻转天窗在重力作用下自动打开，保证灭火气体进入密封冷通道内。
天窗外观如下图所示。
天窗组件性能特性：
●每套天窗组件包含两扇活动天窗；活动天窗打开时，保证微模块高度低于2.6m，且不影响机柜门正常开启；
●微模块正常运行时，活动天窗被天窗电磁锁吸合，实现冷通道密封；
●电磁锁与微模块内消防控制箱联动，接收机房消防控制器的报警信号时，切断电磁锁电源，天窗在重力作用下自动打开，保证灭火气体进入通道；
●配备强制打开开关，日常维护和紧急情况下，可强制切断电磁锁电源，打开活动天窗。
微模块封闭通道天窗实施图
（2）端门
端门安装在微模块的两端，主要作用是密闭冷通道防止冷气泄露，同时实现人员进出微模块门禁功能。
端门性能特性：
●双开门扇叶与门框通过暗铰链进行联接；
●门板中间镶嵌钢化玻璃，保证通道的可视性，并且钢化玻璃能很好的满足消防应急要求；
●门板下部安装密封毛刷，提高微模块的密闭性；
●端门安装有隐藏式闭门器，具备自动闭门功能。
端门配备刷卡器、电磁锁和门禁系统。
微模块封闭通道端门实施图
端门安装在微模块的两端，主要作用是密闭冷通道防止冷气泄露，同时实现人员进出微模块门禁功能。
5.供配电设计
5.1数据中心容量规划
微模块数据中心容量规划表。
序号
项目类型
机柜类型
机柜数量
功率密度
（kw/rack）
IT负载
（kw）
合计
（kw）
1
IT负载额定功率
服务器机柜
2
单模块额定功率
XX个服务器机柜
3
IT负载实际功耗
IT负载额定功率*0.8（同时满载系数）
4
UPS损耗
IT负载实际功耗*10%（UPS功率损耗系数）
5
UPS额定功率容量
（IT负载实际功耗+UPS损耗）÷建议带载系数（0.8）
6
机房UPS系统供电总容量要求（KVA）
最大UPS负荷容量÷80%（功率余量系数）
7
安防设备
环境监测、视频监控、门禁系统等功耗
8
照明用电
机房总面积*20W/m²
9
制冷量实际需求
IT满载功耗+UPS损耗+安防用电+照明用电
10
制冷设备功耗
制冷量/3
11
制冷供电总容量
制冷功耗+辅助设施（消防、照明、办公、监控等）
注：
供配电系统实际配置输入回路需预留扩建机房用电容量设计。
5.2UPS选型计算
需考虑数据中心设备是否分期投入的需求，选择模块化UPS还是非模块化UPS。
5.3电池选型
已知单格电池（2V）放电功率W计算公式如下：
W=P/（ηn6）
备电时间：
按照X小时配置,电池EOD点：
1.75V，
P：
UPS负载功率，根据要求按照XkW计算；
η：
逆变器效率，根据UPS参数，η=0.96；
n：
串联12V电池个数，根据系统参数，n=34。
计算，12V单体电池的放电功率为：
W=P/（ηn6）；
根据电池厂商恒功率放电数据表进行电池选配。
5.4数据中心供配电系统
设备供配电系统提供电源的质量好坏直接影响着设备
升级会员 