XXXX银行XX级数据中心机房设计说明.docx

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XXXX银行XX级数据中心机房设计说明

XXXX银行XXXX

X级数据中心机房

设

计

方

案

说

明

XXXX银行XXXX行

2010年9月

目录：

1.概述3

1.1工程概况3

1.3设计原则5

1.4设计重点6

2.装饰方案6

2.1本设计总体构思6

2.2装饰设计6

2.3技术场地的特殊处理8

3.供配电系统8

3.1机房配电柜8

3.2UPS系统9

3.3机房照明10

3.4机柜供配电11

3.5UPS输出分配电柜12

3.6空调、新风系统13

3.7市电辅助插座14

3.8桥架14

4.门禁系统14

5机房的防雷接地14

6机房集中监控系统15

6.1概述15

6.2系统架构16

6.3各监控子系统功能17

7KVM集中控制系统19

8房气体灭火系统：

20

1.概述

根据总行要求，结合XXXX行今后的发展规划，需新建一个XXX级数据中心机房；位于XX路的XXX原始环境好，建筑物承重参数大，符合GB2887-89《计算站场地技术要求》、GB9361-88《计算站场地安全要求》及GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》中关于机房选址的要求，是新建XXX级数据中心机房的理想场所，故拟所在建筑物的一、二层为新建机房地址；建成后，该机房将做为XXXX行日常业务数据储存及交换的核心基地，因此对该机房的建设提出了更高的要求。

计算机机房的建设融合了装修、暖通、电力、综合布线、安全防范等多方面因素，是系统化、智能化的工程。

本方案根据XX行业务需求，按照计算机机房的设计标准，在设计中采用先进、成熟、实用的技术，严格执行国家有关规范，力求在符合国家有关标准的前提下，尽量提高机房系统的扩展性和灵活性，以确保系统的安全、可靠和实用。

1.1工程概况

项目地址：

本工程位于XX省XX市XX路人行XXXX行；

工程面积：

机房工程总面积约为1200平方米，以实际面积为准。

机房建设各子系统名称：

A、机房装饰工程；

B、机房市电配电工程；

C、机房UPS配电工程；

D、机房防雷、接地工程；

E、机房KVM系统工程；

F、机房UPS设备工程；

G、机房机柜设备工程；

H、机房空调设备工程；

I、机房环境、动力监控工程；

J、气体消防工程；

K、机房门禁系统工程；

L、其他补充工程。

1.2机房技术规范及要求

1.2.1主机房总体要求

按国家相关机房标准要求进行设计；本机房的设计和建设达到中华人民共和国国家标准GB9361-88《计算站场地安全要求》中规定的A类标准。

机房环境要求

编号

项目

设计指标

1

温度

21～25℃

2

湿度

45%～65%

3

温度变化率

<5℃/时，不得结露

4

新风量

主机房新风量供给按每人每小时不小于40立方米和满足机房正压的需要

5

尘埃

≤10000粒/dm3

6

噪音

主操作员位置≤65dBA

7

照度

机房300-500Lx，应急≥5Lx

8

静电电压

≤1KV

9

接地

接地≤1欧，零地位差≤1V

1.2.2设计及验收依据

GB2887-89《计算站场地技术要求》

GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》

GB9361-88《计算站场地安全要求》

GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》

GB50462-2008《电子信息系统机房施工及验收规范》

GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》

GB50054-95《低压配电设计规范》

JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

GBZ16-87《建筑设计防火规范》

GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》

GB50034-2004《建筑照明设计标准》

GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

GB_T50314-2006《智能建筑设计标准》

GB/T50311-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

GB/T50312-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》

GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范（１９９９年版）》

GB50057-94《建筑防雷设计规范（２０００年版）》

1.3设计原则

1.3.1规范性原则

计算机机房在规划、设计、建设过程中，应遵循国家有关法律、法规，严格执行国家有关规范标准。

1.3.2安全性原则

本案充分分析了系统可能遇到的威胁和风险，能够保证硬件系统和软件系统能够互相协调，安全有效运行。

1.3.3实用性原则

本案能充分满足了中心机房的功能要求和需要，合理的划分了各功能区域；考虑到日后机房扩容的需求，在设计中留有冗余。

1.3.4可靠性原则

为保证机房内各子系统安全、稳定运行，机房内的电源、网络布线、精密空调系统等应具有极高的可靠性，确保电力及空调供应的连续性；机房应具有抵御自然灾害如地震、水灾、火灾、鼠虫害等的能力。

因此对机房的规划、结构设计、配电系统设计、日常维护等各方面都进行了周密的考虑和设计。

1.3.5先进性原则

机房采用先进设备与成熟的建造技术，满足XX行的业务需求，兼顾未来的发展，适应信息化时代的高速数据传输需要，是整个系统在一段时间内保持技术先进且适应高速发展的信息化建设。

1.3.6经济性原则

机房材料及设备的选用在充分考虑了XX行的需求和设备可靠运行的基础上，注意节约成本，使整个系统的建设经济有效。

1.3.7环境保护原则

环保和发展永远是人类所要面对的课题，现今计算机机房建设，更应充分体现环保的意识，加强环保措施，采用绿色环保材料，真正体现现代化机房的风范。

1.4设计重点

1.4.1机房环境

按照A级机房环境标准建设；

1.4.2机房供配电系统的安全可靠。

2.装饰方案

2.1本设计总体构思

（1）体现一体化的设计思想；

（2）机房内各功能区分布合理，实现空间利用最大化；

（3）按温湿度A级机房标准设计，能适应24小时无人值守的要求；

（4）防火按一级防火要求设计；

（5）装修材料满足环保要求。

2.2装饰设计

主要材料的选择

装饰材料的选择既要美观大方，又要符合国家相关规范的需求；基本原则是尽可能选用非燃烧材料（燃烧性能等级A）或难燃材料（燃烧性能等级B1）；同时还宜采用不吸尘、不发尘材料。

下面按不同的装饰界面进行阐述：

1、机房顶面装饰

A、原建筑顶找平处理

顶面塑化处理前需对原建筑顶做找平处理，清除顶面凹凸不平处；

B、地面塑化处理

找平处理后的建筑顶使用深灰色乳胶漆均匀喷涂两遍，由于乳胶漆的粘连性，可以固化顶面细小的尘埃，防止灰尘因空气的流动而漂浮在机房环境内，对机房空气的洁净度产生影响。

2、机房地面装饰

A、原建筑地面找平处理

顶面塑化处理前需对原建筑顶做找平处理，清除顶面凹凸不平处；

B、地面塑化处理

找平处理后的建筑顶使用深灰色乳胶漆均匀喷涂两遍，由于乳胶漆的粘连性，可以固化地面细小的尘埃，防止灰尘因空气的流动而漂浮在机房环境内，对机房空气的洁净度产生影响。

C、精密空调间地面保温处理

两层机房均设置精密空调间，为保证二层精密空调间地面温度不受一层机房温度变化通过楼板传导进二层，导致二层空调间地面温度大幅度变化，使静压箱内冷空气升温结露，威胁到地板下线路；为杜绝上述情况发生，在二层精密空调间地面铺设2CM厚橡塑保温板，达到保温隔热的效果，再使用镀锌铁皮覆盖橡塑保温板，防止由于地板下空气引温度变化形成的水滴不会渗透入保温板，而且铁皮表面光滑，不易积尘，对保持机房内空气的洁净度也有明显的效果。

D、抗静电地板安装

机房内所有功能区域均铺设抗静电地板，地板选用沈阳沈飞公司生产的全钢无边抗静电活动地板，单块地板规格为600*600*35mm，进口贴面，耐磨性强；地板铺设高度350mm，使用原产地板支架和支撑杆，具体安装方法详见《抗静电地板安装工艺图》；安装抗静电地板后，机房内整个地板界面将成为一个巨大的电荷储存容器，起到类似电容的作用；人员在机房内行走时，橡胶鞋底与地板表面摩擦会产生静电，电荷随之被储存在静电地板内，日积月累，地板内储存的电荷会越来越多，当到达地板储存电荷极限值时，地板内的电荷便会释放，通过相会连接在一起的地板支架网络，随地板支架接地线引入大地；这样便起到了电荷存储和释放的作用，能有效防止人体静电对计算机设备的危害。

3、机房墙、柱面装饰

A、墙、柱面涂刷白色乳胶漆

机房墙面均涂刷白色乳胶漆，涂刷范围距原地面350mm至4200mm，要求均匀涂刷，表面平整，不能出现凹凸不平处。

B、墙面安装静电地板踢脚线

机房墙面安装80mm高踢脚线，以石膏板制作基层，表面包封不锈钢，踢脚线距建筑地面350mm安装。

4、机房内玻璃隔断、门

A、玻璃隔断

机房内各功能区域制作玻璃隔断进行物理分隔。

隔断玻璃采用12mm厚钢化玻璃，之所以使用钢化玻璃是出于保护机房内人身安全的角度，钢化玻璃固有的特性使其在破碎时成颗粒状，不会像普通浮法玻璃一样划伤人体。

玻璃隔断采用80*80mm、80*40mm金属矩管制作支架，表面使用不锈钢包封，支架通过膨胀螺栓与建筑地面及顶固定。

B、门

机房主口安装一套1500*2000mm钢制防火门，楼梯间入口处安装一套1000*2000mm钢制防火门，从物理把整个机房划分为一个防火区；机房内各个功能区域入口均制作钢化玻璃地弹门（12mm厚），地弹门安装不锈钢门夹，高级地弹簧及不锈钢拉手，视觉上大方美观，且1500mm的宽度也能充分满足机房设备运输的要求。

2.3技术场地的特殊处理

（1）、塑化处理：

为保证机房空气的洁净度，满足机房的相关参数，吊顶内及地板下的柱、墙、地面均做塑化处理；

（2）、防火处理：

所有木制隐蔽部分均作防火、防腐处理；

（3）、防鼠措施：

机房的外围隔墙、隔断必须封到顶，一方面满足防火分区的需要，另一方面又能有效地阻挡从顶棚侵入的老鼠；地板的出线口用钢板盖封。

3.供配电系统

3.1机房配电柜

本案根据日后机房设备负载统计,结合供电系统绝对安全的原则，配置五台配电柜（规格：

960*600*2055mm），按输入电源不同分为市电配电区和UPS配电区，其中市电配电区包括两台配电柜，一台为市电配电柜，功能集市电输入/输出控制、火灾消防联动及应急照明自动切换于一身，对机房内的空调、照明、市电辅助插座进行供电控制，主进线采用一根YJV4*185+1*95mm²铜芯电力电缆，由办公大楼地下一层配电房引入，接入一层机房市电配电柜，总开关采用ABB牌400AS5N400型空气开关，总空开前端加装80KA防雷器；另一台为UPS输入配电柜，该柜用于实现对机房内两台250KVA、两台50KVA及两台40KVAUPS进行供电输入控制，机柜分两个控制区域，分别为250KVAUPS输入控制区和40、50KVAUPS输入控制区，250KVAUPS控制区主进线采用两根YJV²²4*185+1*95mm²铜芯电力电缆，由办公大楼地下一层总配电室分别引入两台250KVAUPS输入开关进线端，自总配电室引出一根YJV²²4*95+1*50mm²铜芯电力电缆接入40、50KVAUPS输入控制区总控制开关进线端，上述电缆均需室外开凿电缆沟敷设。

250KVA控制区总控制开关选用ABB牌800AS6N800型空气开关，开关前端安装一套广西地凯出品的80KA/4P防雷器，40、50KVA控制区总控制开关采用ABB牌200AS2N250型空气开关，前端加装60KA/4P防雷器，保护后端UPS主机用电安全。

UPS配电区包括三台配电柜，分别为UPS输出动力集中分配柜、UPS输出动力分流柜1#和UPS输出动力分流柜2#；UPS输出动力集中分配柜负责能将6台UPS主机输出的电源合理分配至机房各功能区域，方便机房管理人员对各功能区UPS用电设备输入电源进行分区管理；安装两台UPS输出动力分流柜的目的是为了将UPS输出动力集中分配柜送出的电源再细分，合理分配至各功能区域内UPS分配电柜中，上述三台配电柜均加装防雷器及互感器，方便管理人员对各区域的动力配电系统进行实时观测；通过配置上述三台配电柜，做到了机房配电系统动力分配的逻辑性，极大的减少了对UPS配电系统检修时的工作量，减少了人为因数造成误操作的系数。

上述五台配电柜的具体线路、配置和原理请参见《市电配电柜系统图》、《UPS输入配电柜系统图》、《UPS输出动力集中分配柜系统图》、《UPS输出动力分流柜1#系统图》及《UPS输出动力分流柜2#系统图》。

3.2UPS系统

鉴于数据中心机房的重要性，UPS供电系统采用配置六台主机的解决方案，确保供电系统的可用性；由两台梅兰日兰公司出品的MGE-Galaxy7000型UPS组成单机独立运行系统（UPS主机尺寸1900*1412*855mm,重960KG），每台UPS输出一条独立母线回路；两条输出母线共同引入UPS输出动力集中分配柜，通过配电分配经下级的分流柜送至各区域内分配电柜，为一层XX中心机房、二层通用机房和外管机房内的所有双电源负载的主用和备用回路提供电源。

两台40KVAUPS和两台50KVAUPS两两并机运行，即两台40KVAUPS组成40KVAUPS工作组，两台50KVAUPS组成50KVAUPS工作组，两组UPS均采用双机热备份热备份的运行模式，正常情况每组中的一台UPS主机工作，另一台为备用主机，当工作中的UPS主机出现故障时，另一台主机通过STS静态自动转化开关自动开启，接替出现故障的UPS主机继续工作，承担UPS用电负载的供电任务；两个UPS工作组分别输出两个独立母线回路，引入UPS输出动力集中分配柜，经过集中、分配后送入UPS输出动力分流柜；当其中一个母线系统故障时，负载会自动切换到另一系统的输出母线上继续工作，两条输出母线之间安装同步控制器，使2个UPS工作组的输出电压同频率、同相位；每台UPS留有冗余。

250KVAUPS为需采购设备，每台UPS系统电池备用时间为4小时，通过288只12V200AH蓄电池组实现；

电池后备时间的核算（恒功率计算法）：

GALAXY7000250KVAUPS（系统4小时，12V电池）

1、直流总功率=UPS额定有功输出容量/逆变器效率

=250000X0.8W/0.965

=193000W

2、选用12V电池,48只/组：

电池个数=48只/组

3、查密封免维铅酸电池的“恒功率放电数据”表（见电池产品样本），在25℃时选择OTP12-200电池,180分钟时（放电至1.70V时），每只电池直流功率为340W/节。

电池组数=直流总功率/（电池个数×每只电池直流功率）

=193000W/（48×340）

=12组

因此选用OTP12V-200AH电池12组（每台UPS3组）就足可满足250KVAUPS系统满载放电4小时的要求。

电池配置为：

200AH电池144只/台，电池放电终止电压为1.70V/只。

40KVAUPS及50KVAUPS使用XX行现有设备。

3.3机房照明

机房安装条形灯带作为照明源，选用三雄极光出品的PAK-A09-228-DZ-B1荧光灯带，每层各安装一个照明配电箱，电源由一层市电配电柜提供，采用ZR-VV4*25+1*16mm²电缆引入，配电箱内安装空气开关，对机房区域内各灯带独立控制，各照明分支回路采用ZR-VV3*4mm²电缆；设置部分灯带为应急照明光源，即取部分灯带单独采用导线引自UPS输出端，在市电配电柜内设置自动切换装置，实现应急照明。

其原理为，在市电供电正常时，所有照明灯具均为市电供电，当市电出现异常时，配电柜内的切换装置会自动切换到UPS输出端，通过UPS对应急光源进行供电。

机房各功能区域照明功率表：

功能区名称

灯具数量

单盏照明功率

照明总功率

机房面积

单位面积内功率

网络机房

32

56W

1792W

133m²

13.5W/m²

XX中心机房

40

56W

2240

140m²

16W/m²

配电室

18

56W

1008W

77m²

13.1W/m²

一层空调间

8

56W

392W

44m²

10.2W/m²

一层通道

13

56W

728W

47m²

15.5W/m²

通用机房

49

56W

2744W

209m²

13.1W/m²

外管机房

31

56W

1726W

133m²

14.3W/m²

营业部机房

8

56W

448W

34m²

13.1W/m²

XXX机房

8

56W

448W

37m²

12.1W/m²

二层空调间

8

56W

448W

40m²

11.2W/m²

二层通道

12

56W

672W

40m²

16.8W/m²

3.4机柜供配电

每列机柜两端各配置一台UPS输出分配电柜，专门用于控制该列机柜电源，每个分配电柜采用单路主进线，其中每列机柜下端配电柜主进线引自一层配电室UPS输出动力分流柜1#，上端配电柜主进线引自UPS输出动力分流柜2#；针对现在服务器设备大多为双电源供电模式，每个机柜内安装2套突破牌6联输入电流32A的机柜电源插座，由来自两台250KVAUPS、40KVAUPS工作组及50KVAUPS工作组电源分别对其供电；这样做的好处在于，如果一路电源出现故障不能继续对设备进行供电，另一路电源会继续对设备进行供电，设备的正常运行也不会受到丝毫的影响；各UPS分配电柜详细的系统线路分配情况参见《UPS分配电柜系统图》。

考虑到现今的网络设备（交换机、路由器等）功率较低，耗电量较少，所以计划每个网络机柜满负载功率为1KW；而服务器一般功率较高，尤其是刀片服务器，故考虑服务器机柜满负载功率为4KW；下面列表说明各功能区机柜分布的情况与计划功耗情况。

各功能区域机柜分布表：

功能区名称

机柜型号

机柜名称

数量

计划负载功率

总功率

网络机房

GDPR-J-282

网络机柜

15

1KW

15KW

XX中心机房

GDPR-J-282

服务器机柜

16

4KW

64KW

通用机房

GDPR-J-282

服务器机柜

40

4KW

160KW

外管机房

GDPR-J-282

服务器机柜

13

4KW

42KW

XXX机房

GDPR-J-282

服务器机柜

10

4KW

40KW

营业部机房

GDPR-J-282

服务器机柜

10

4KW

40KW

根据上表可知，整个机房区域UPS用电设备满载总功率为361KW，而在实际使用中，两层机房内的机柜不可能同时满负载运行，故361KW的总负载功率是留有大量冗余的；数据中心UPS主机的输出功率为590KVA，根据UPS功率因子0.9计算，输出功率为531KW，留有足够的冗余，满足机房日后扩容需要；一般情况下，各机柜内的计算机设备分布是不均匀的，有可能这个机柜分布了4台服务器，另外一个机柜只分布了2台服务器，在每台机柜内的负载功率是不一样的，所以每台机柜的用电电流也不经相同；如果机房内各机柜内负载的用电电流差别太大，容易引起每列机柜两端的分配电柜三相用电的不平衡，这样会对电网造成不良影响，所以在布局计算机设备时，应尽量考虑各机柜内的负载平衡，减少因负载不平衡对电网的造成的不良影响。

机房建成后共放置79台1200*600*2055mm服务器机柜，其中50台需采购，另29台使用XX行现有机柜；机房建设中，按机房容量预留出日后扩容位置，经合理分配后，两层机房最多能放置196台规格为1200*600*2055mm的服务器机柜。

3.5UPS输出分配电柜

机房面积大，设备很多，如果从UPS输出配电柜直接引出电缆到各机柜，线路很繁杂，且由于回路数增多，导致配电箱及桥架体积会变的很大，影响日后的扩容；为避免这种情况发生，本案采用在每列机柜端头安装UPS分配电柜的方法，由1、2号UPS输出动力分流柜直接控制各分配电柜的输入，又由各分配电柜独立汇总管理每列机柜电源，大大减少了UPS输出配电柜的输出线路，令整个UPS配电系统逻辑上简单明了，易于维护；UPS输出分配电柜宽600mm，深1200mm，高2055mm，采用前后开门，柜顶进线的配线方式，每台分配电柜均有一路主进线，上下两端分配电柜主进线分别引自一层配电室1、2号UPS输出动力分流柜每路主线分别供给机柜内的一个PDU插座电源，形成机柜电源的双回路，满足双电源用电设备的输入要求，保证在机房UPS电源系统正常供电的情况下，使机柜内的计算机设备永不断电。

3.6空调、新风系统

每层机房均配置2台梅兰日兰公司出品的制冷功率为62.5KWcsd602A型精密空调（需采购）及5台制冷功率35KW的Stulz精密空调（现有）；其中62.5KW空调输入电缆采用ZR-VV4*25+1*16mm²电缆，经强电桥架敷设，引入市电配电柜空调输入开关；35KW空调采用ZR-VV5*16mm²铜芯电缆作为输入导线，引自市电配电柜。

该系列空调具有节能，环保，恒温恒湿的特点，7台空调总制冷功率足以满足机房满负载运行条件下对制冷量的需求；一层机房配置一台62.5KW空调及三台35KW空调，二层机房配置一台62.5KW和两台35KW空调，每层机房单位面积内制冷功率分布如下表：

区域名称

空调数量

总制冷功率

机房面积

单位面积内制冷功率

一层机房

3

132.5KW

441m²

300W/m²

二层机房

4

187.5KW

453m²

413W/m²

表所示，一层机房单位面积内制冷功率为300W/m²，二层机房单位面积内制冷功率为413W/m²，足以满足各区域内计算机用电设备的散热需求。

空调冷热水供给管安装于地板下，做好密封保温处理，在空调间地板下还需用砖垒砌防水坎，避免空调给排水管道因密封不好渗漏下的水蔓延至机房其他设备区域，威胁计算机设备的安全；空调外机计划安放在五层机房现运行精密空调外机安置处。

一层主控室内配置一台3P舒适性空调，专供机房日常管理人员使用。

机房新风系统沿用一层原有新风机，重新布放新风机输入线路，采用ZR-VV5*16mm²铜芯电缆，引自机房市电配电柜；制作新风管道从新风室引入一、二层空调间，在管道途经各精密空调上回风口处开口，使新风有组织的送入精密空调，经空调内部过滤、降温处理后通过下送风道送至机房各区域；新风管道采用镀锌铁皮敲制，尺寸为400*200mm。

机房空调与机柜的放置遵循合理的气流组织原则，参见《机房内气流组织形式示意图》。

3.7市电辅助插座

在每个功能区内，均安装市电辅助插座。

插座安装于墙体表面，安装高度为高于抗静电地板300mm，采用ZR-VV3*2.5mm²电缆引自市电配电柜输出端。

插座采取明装，电缆下墙使用Ø25金属线管；插座电源回路9个，共39个插座，均选TCL-罗格朗出品的10A五孔墙面插座。

3.8桥架

机房采用无吊顶布局，强电与弱电线路均架空布放；离建筑地面2800mm架空安装金属梯式桥架，桥架使用金属扁管焊接而成，规格为600*80mm，使用桥架专用固定件与建筑顶固定，组成纵横交错的强、弱电桥架网；各段桥架采用专用连接件连接固定，且使用BVR6mm²塑铜接地线进行跨接，是整个桥架网络成为一个相互联通的接地体，对桥