金融系统机房一体化解决方案.docx
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金融系统机房一体化解决方案
一．概述
金融电子化，是将银行业的对外业务如：
储蓄、国内结算、国际结算、信用卡等和内部运作所必需的业务如资金划拨、统计分析、稽核审计、行政办公等，通过使用网络和信息处理技术，建成全面的网络银行ATM、POS、网上银行、无纸办公（电子邮件）等运作模式。
一般大银行从总行到营业网点有5级机构：
总行、省级分行、地市级分行、支行、网点，前四种主要是业务管理机构，但其中也有业务经营部门。
网点（分理处或储蓄所）负责办理一般的储蓄、对公结算、信用卡业务。
从系统配备方面看，总行是数据交换中心，对于跨省办理业务要，总行提供一个交换中心作为系统支持。
省级分行是主要的业务系统所在地，随着大集中模式的流行，原分散在各地市行的数据将集中到省级分行，各地市行原有的业务系统也将逐步取消，各业务系统的前端将直接从省级分行直接拉到地市分行业务经营部门和所有网点。
金融电子化基础设施的建设，很重要的一个环节就是金融机房的建设。
金融机房工程不仅集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体，更需要丰富的工程实施和管理经验。
金融机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行，是否能保证各类信息通讯畅通无阻。
由于金融机房的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求。
所以，一个合格的现代化金融机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的机房。
金融机房工程中包括装修工程、配电工程、空调工程、设备监控工程、闭路电视工程、安全工程、消防工程等七大部分。
艾默生网络能源作为全球唯一全面提供网络能源产品和解决方案的公司，在金融机房建设中为提供金融机房提供全面的产品和解决方案，及一站式的服务，完整而全面提供上述机房工程中的全部内容。
全面的、整体的、一体化的解决方案和一站式服务为客户节省投资、加快工程建设周期，提升客户的核心竞争力。
1．金融机房系统设计原则及系统特点
金融机房动力系统整体解决方案包括：
1）市电/备用发电机自动切换系统；
2）交流配电系统；
3）交流不间断电源系统；
4）防雷和浪涌保护系统；
5）机房环境调节系统；
6）动力设备及环境监控系统等
2.金融机房动力一体化配置
按金融机房的规模和重要程度，可以将其分为：
大型（一类）金融机房。
中型（二类）金融机房；
小型（三类）金融机房；
二.大型（一类）金融机房
大型金融机房是指数据设备机房面积500-1000m2左右，或标准机架>150个，或数据设备耗电量>200KVA的数据中心机房。
大型金融机房配电
1、低压配电系统
1）艾默生提供的低压配电系统，按照金融机房的需要和用户的要求定制，量体裁衣，充分满足用户和实际设备的需要。
2）所有开关均采用ABB开关，为金融提供高可靠、高品质电力供应。
800A以上开关采用ABB框架断路器Emax；63A－630A开关采用ABBIsomaxS系列塑壳断路器；63A以下开关采用ABB微断器S250系列。
3）重要开关都带有干结点监控输出，实时监控开关通断状态。
4）无功功率补偿柜采用ABB原装功率因数测量、控制器RVC，准确测量与控制功率因数，提供电能利用率。
5）为负载提供精密配电（PPC-S），内置双屏蔽隔离变压器、配电开关、电源监控系统等。
双屏蔽隔离变压器特别针对金融机房服务器等关键设备对零地电压要求（小于1V），靠近负载安装，并将隔离变压器副边中性点与计算机级地相连，可减少线路噪音及零地电压，消除大楼配电系统中性谐波电流，为重要负载提供计算机级独立接地系统，保障服务器等负载安全可靠及稳定工作。
6）选液晶显示单元TEMC，集遥测、通讯于一体，广泛应用于中低压电力系统，是构成电力监测系统的首选产品：
7）低压配电系统尺寸通常为600w×600d×2000h，也可以按照电力室空间特别定制。
2、UPS系统
艾默生网络能源提供单机容量从500VA至800KVA全系列的产品。
在中国，主要有两大系列：
iTrust系列（1KVA-60KVA）和Hipulse系列（80－800KVA）。
在大型金融机房中，服务器等数据设备通常总容量大于200KVA。
根据美国金融中心的调查数据，金融中心电源事故中：
79％的事故是因为输出配电回路；11％来自UPS和电池问题，所以为了解决输出配电的单点故障问题，在大型金融中心推荐使用双母线输出UPS冗余系统。
以负载400KVA为例，使用4台Hipulse系列400KVA12脉冲并机柜并机/双母线冗余方案（参见图3），从输入配电到输出配电，每个环节均采用备份冗余方式，消除系统上的任何单独故障，为金融的安全可靠运行提供全方位的保护：
1）对于双输入负载，比如服务器等，采用双路电源供电，每一关键设备的输入均来自两条母线经PPC配电开关，使设备的利用率高达99.999999％。
2）对于单输入负载，比如网络交换机等：
将双母线上的电力经过STS自动电子转换开关，转变成单路的电源，再由PPC提供精密配电。
STS完成的功能是当一路输入电力故障时，STS能够在4ms内切换到另一路输入上，保障关键设备不间断工作。
电池的选择：
为保障金融机房的可靠性，电池的可靠性是关键指标之一。
艾默生推荐用户采用UPS和电池的一体化设计方案，选用艾默生通信级2V电池Telion系列，可以实现UPS和电池的最佳配合，充分延长电池寿命，保障金融中心电力供应。
电池容量计算：
通常大型金融机房电池后备时间为每台UPS满载工作15分钟。
每台400KVA电池配置为：
每台UPS192只2V500AH电池。
3、空气调节系统
精密空调容量选择：
a）服务器/数据设备室估算：
在一个大型的金融机房中，数据设备室通常的面积大于200平方，在数据设备、机房的建筑热量没有确定下来之前，可以按照金融机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估：
500w～600w/m2，部分高容量机房达到800w/m2。
例如数据室的面积为400m2，则所需的制冷量约为：
320kw。
选用6台单机制冷量58.4kw的CM＋60空调，总制冷量为350kw，满足要求。
为保证设备的工作可靠性，增加一台冗余机组，共7台。
当机房设备、维护结构确定后，对设备的发热量、维护面积的热量核算，调整空调的配置。
b）电力室估算：
电力室中主要的发热量来之UPS、电源等设备，其热容量较低，可以选择2台单机制冷量为58.4kw的CM＋60空调1＋1冗余布置。
4、动力及环境监控系统
被监控设备主要包括动力设备、空调设备和机房环境。
被监控的设备类别主要包括下述几类设备：
·低压设备：
进线交流电压、电流、功率频率计量功率因数；输出交流电压、电流；低压配电屏上4个状态信号（根据现场需求确定）；
·经改造成智能油机发电机组，作为智能设备接入；
·智能空调设备（2种）设备，作为智能设备接入；
·智能UPS设备2台，作为智能设备接入；
·机房环境。
烟感、门碰、温度、温湿度、水浸等；
监控模块：
主要选用艾默生网络能源公司IDA一体化采集器及OCE智能设备处理器等设备，IDA一体化采集器集模拟量、数字量采集、开关量控制、电池组监测等功能模块于一体，具有性能稳定可靠、配置灵活、便于工程施工等特点，OCE主要完成对直流电源、空调、UPS、改造后的油机智能设备的处理。
IDA一体化采集器系统：
IDA一体化采集器是集模拟量、开关量采集及控制、数据隔离及电池组采集等功能于一体的采集器产品，IDA采用模块插卡式结构，在母板上提供五个插槽，可以安装不同功能的采集模块。
OCE智能设备处理器：
负责对金融机房智能设备（如高频智能开关电源、智能空调、智能油机等）的管理，通过智能设备的通信接口与之通信，同时对智能设备的采集数据进行收敛和压缩，减少了监控数据的流量，并按照标准的协议和数据规范与监控中心通信，从而降低上级系统的负荷，提高系统的响应能力。
若使用的舒适性空调是带智能接口（部分三菱或大金带接口），则按智能口接入；若为非智能柜机空调，则每台空调测点改为空调工作电流（可得到空调的开关机状态、空调制冷状态、风机状态）；空调加热、通风状态（从空调面板指示灯取点，若面板无指示，望空调厂家适当配合）；空调开关机控制（对空调进行开机、关机控制）。
传输方案：
金融机房传输方案采用以太网方式传输本方案暂不设计考虑传输方案。
由于本端局智能设备较多，为了保证系统的响应时间，对外提供4个RS232，分别接入各类设备。
由监控中心设备厂家通过所提供的4个接口将端局设备接入。
三.中型（二类）金融机房
中型金融机房是指机房面积在200－500m2左右，或标准机架≤150个，或数据设备耗电量≤200KVA的数据中心机房
图3、中型金融机房电气原理
1、低压配电系统
1）艾默生提供的低压配电系统，按照金融机房的需要和用户的要求定制，量体裁衣，充分满足用户和实际设备的需要。
2）所有开关均采用ABB开关，为金融提供高可靠、高品质电力供应。
3）重要开关都带有干结点监控输出，实时监控开关通断状态。
4）无功功率补偿柜采用ABB原装功率因数测量、控制器RVC，准确测量与控制功率因数，提供电能利用率。
5）可选液晶显示单元TEMC，集遥测、通讯于一体，广泛应用于中低压电力系统，是构成电力监测系统的首选产品：
6）低压配电系统尺寸通常为600w×600d×2000h，也可以按照电力室空间特别定制。
2、UPS系统
在中型金融机房中，服务器等数据设备通常总容量小于200KVA。
以负载120KVA为例，推荐使用艾默生Hipulse系列120KVA12脉冲直接并机冗余方案。
电池的选择：
为保障金融机房的可靠性，电池的可靠性是关键指标之一。
艾默生推荐用户采用UPS和电池的一体化设计方案，选用艾默生UPS专用电池UPStar系列，可以实现UPS和电池的最佳配合，充分延长电池寿命，保障金融中心电力供应。
电池容量计算：
通常金融机房电池后备时间为每台UPS满载工作30分钟。
两台1＋1并联UPS系统共对于120KVAUPS来讲，电池配置为：
每台UPS96只12V80AH电池。
3、空气调节系统
精密空调容量选择：
服务器/数据设备室估算：
在一个中型的金融机房中，数据设备室通常的面积小于200平方，在数据设备、机房的建筑热量没有确定下来之前，可以按照金融机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估：
500w～600w/m2，部分高容量机房达到800w/m2。
例如数据室的面积为200m2，则所需的制冷量约为：
100kw。
选用2台单机制冷量58.4kw的CM＋60空调，总制冷量为116.8kw，满足要求。
为保证设备的工作可靠性，增加一台冗余机组，共3台。
当机房设备、维护结构确定后，对设备的发热量、维护面积的热量核算，调整空调的配置。
电力室估算：
电力室中主要的发热量来之UPS、电源等设备，其热容量较低，可以选择2台单机制冷量为19.1kw的CM＋20空调1＋1冗余布置。
4、动力及环境监控系统
被监控设备主要包括动力设备、空调设备和机房环境。
被监控的设备类别主要包括下述几类设备：
·低压设备：
进线交流电压、电流、功率频率计量功率因数；输出交流电压、电流；低压配电屏上4个状态信号（根据现场需求确定）；
·经改造成智能油机发电机组，作为智能设备接入；
·智能空调设备（2种）设备，作为智能设备接入；
·智能UPS设备2台，作为智能设备接入；
·机房环境。
烟感、门碰、温度、温湿度、水浸等；
四.小型（三类）金融机房
小型金融机房是指数据设备机房面积在200m2左右，或标准机架≤40个，或数据设备耗电量≤60KVA的数据中心机房。
1、小型金融机房系统概述
小型金融机房动力设备包括：
低压自动切换系统、低压配电系统、机房防雷及接地系统、交流不间断电源系统、机房环境调节系统、动力设备及环境监控系统等。
小型金融机房电气原理图
2.小型金融机房动力一体化方案构成
1、低压配电系统
本项目中，提供的低压配电系统包含两个配电柜：
输入低压配电柜、UPS输出配电。
2、UPS系统
UPS冗余方案选择：
在小型金融机房中，为保证系统的可靠性和供电安全性，建议采用1＋1并机冗余集中供电方案，这种方案中，两台UPS正常工作时，平均承担系统总负载，各承担50％，其工作可靠性是单机系统的5.5倍。
例如一台UPS单机的MTBF（平均无故障时间）为30万小时，则1＋1系统中，其MTBF为165万小时，可靠性大大提高。
电池的选择：
为保障金融机房的可靠性，电池的可靠性是关键指标之一。
艾默生推荐用户采用UPS和电池的一体化设计方案，选用艾默生UPS专用电池UPStar系列，可以实现UPS和电池的最佳配合，充分延长电池寿命，保障金融中心电力供应。
电池容量计算：
通常金融机房电池后备时间为每台UPS满载工作30分钟。
两台1＋1并联UPS系统共对于60KVAUPS来讲，电池配置为：
每台UPS60只12V100AH电池。
3、空气调节系统
精密空调容量选择：
数据室估算：
在一个小型的金融机房中，数据设备室通常的面积小于50平方，在数据设备、机房的建筑热量没有确定下来之前，可以按照金融机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估：
500w～600w/m2，部分高容量机房达到800w/m2。
例如数据室的面积为50m2，则所需的制冷量约为：
25kw。
选用3台单机制冷量8.6kw的DataMate空调，外加一台冗余机组，共4台。
当数据机房设备、维护结构确定后，对设备的发热量、维护面积的热量核算，调整空调的配置。
电力室估算：
电力室中主要的发热量来之UPS、电源等设备，其热容量较低，可以选择两台单机制冷量为8.6kw的空调冗余布置。
4、动力及环境监控系统
被监控设备主要包括动力设备、空调设备和机房环境。
被监控的设备类别主要包括下述几类设备：
·低压设备：
进线交流电压、电流、功率频率计量功率因数；输出交流电压、电流；低压配电屏上4个状态信号（根据现场需求确定）；
·经改造成智能油机发电机组，作为智能设备接入；
·智能整流器与交直流配电屏，作为智能设备接入；
·智能空调设备（2种）设备，作为智能设备接入；
·智能UPS设备2台，作为智能设备接入；
·机房环境。
烟感、门碰、温度、温湿度、水浸等；
监控模块：
主要选用艾默生网络能源公司IDA一体化采集器及OCE智能设备处理器等设备，IDA一体化采集器集模拟量、数字量采集、开关量控制、电池组监测等功能模块于一体，具有性能稳定可靠、配置灵活、便于工程施工等特点，OCE主要完成对直流电源、空调、UPS、改造后的油机智能设备的处理。
IDA一体化采集器系统：
IDA一体化采集器是集模拟量、开关量采集及控制、数据隔离及电池组采集等功能于一体的采集器产品，IDA采用模块插卡式结构，在母板上提供五个插槽，可以安装不同功能的采集模块。
OCE智能设备处理器：
负责对金融机房智能设备（如高频智能开关电源、智能空调、智能油机等）的管理，通过智能设备的通信接口与之通信，同时对智能设备的采集数据进行收敛和压缩，减少了监控数据的流量，并按照标准的协议和数据规范与监控中心通信，从而降低上级系统的负荷，提高系统的响应能力。
若使用的舒适性空调是带智能接口（部分三菱或大金带接口），则按智能口接入；若为非智能柜机空调，则每台空调测点改为空调工作电流（可得到空调的开关机状态、空调制冷状态、风机状态）；空调加热、通风状态（从空调面板指示灯取点，若面板无指示，望空调厂家适当配合）；空调开关机控制（对空调进行开机、关机控制）。
传输方案：
金融机房传输方案采用以太网方式传输本方案暂不设计考虑传输方案。
由于本端局智能设备较多，为了保证系统的响应时间，对外提供4个RS232，分别接入各类设备。
由监控中心设备厂家通过所提供的4个接口将端局设备接入。
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