模塊化數(shù)據(jù)中心方案，是當今行業(yè)中主流及領先的應用方案，在各行業(yè)的大中小型機房中廣泛應用，并受到行業(yè)專家及用戶高度認可。包括騰訊、阿里、國家超算中心、各國有銀行、各國家及省市政府單位、各托管IDC及云計算中心都大量應用并對其便捷性，可擴容性、低運營成本（節(jié)能高效性）、高可管理性、整潔美觀給予了高度評價。

本項目按照機房需求量身定做，同時考慮到后續(xù)擴容的便利性，支持在線擴容、無需掉電、避免二次工程及施工、節(jié)能突出、節(jié)約運營及維護成本；方案整體美觀整潔、兼容性好、維護時避免因不同廠家設備損壞出現(xiàn)扯皮，故障界面不清晰等問題，建議使用排級模塊化機房方案。排級模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案是我司針對中小型數(shù)據(jù)中心應用場合推出的一體化完整解決方案，該方案設計包括四大系統(tǒng)：服務器機柜及封閉通道系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

1、設計原則

整體性
數(shù)據(jù)中心建設包括多個專業(yè)，各個專業(yè)間存在千絲萬縷的聯(lián)系，必須從整體考慮、全局出發(fā)才能使各專業(yè)協(xié)調融會在一起。

可靠性
采用高可靠性設計標準，為應用提供穩(wěn)定可靠的基礎環(huán)境和設計。

安全性
從防火、防水、防盜、接地、防雷、防電磁干擾、降噪等方面采取有效措施，并考慮地面承重能力等特殊技術措施。

先進性與實用性
在滿足可靠性前提下，采用先進、實用的技術、設備和材料。

管理、維護便捷性
便于工作人員對環(huán)境及放置的設備進行集中管理，便于維護、維修。

可擴展性
各子系統(tǒng)都必須具備靈活的系統(tǒng)擴容和升級能力。

環(huán)保、節(jié)能

全部使用環(huán)保材料，方案設計體現(xiàn)節(jié)能思想。

2、設計目標

數(shù)據(jù)中心基礎設施建設是以保證設備運行安全性、可靠性為主要目的綜合性項目，它包括機柜系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等四大系統(tǒng)。其目標是：

1)、保證計算機設備運行的可靠性

2）、保證機房運行的安全性

3）、延長計算機設備的使用壽命

4）、滿足用戶的特殊要求

5）、保證場地工作人員的身心健康

設計工作就是圍繞這些根本任務來進行，在設計過程中采用超前的設計思想和先進的技術，并著眼于未來發(fā)展，把各個系統(tǒng)有機的結合起來，通過采用優(yōu)質材料、合理的配置和先進的工藝確保環(huán)境指標的實現(xiàn)，為計算機設備和工作人員創(chuàng)造一個安全、可靠、寬松、舒適的工作場地。

3、設計參考依據(jù)

系統(tǒng)設計遵從以下標準和規(guī)范：

《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》                           （GB 50174-2008）

《電子信息系統(tǒng)機房施工和驗收規(guī)范》                     （GB 50462-2008）

《電子計算機場地通用規(guī)范》                            （GB/T-2887-2000）

《防靜電活動地板通用規(guī)范》                            （SJ/T10796-2001）

《建筑設計防火規(guī)范》                                   （GB50016-2006）

《高層民用建筑設計防火規(guī)范》                           （GB 50045-2005）

《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》                           （GB 50222-2001）

《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范》                   （GB50325-2010）

《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》                         （GB50019-2003）

《民用建筑電氣設計規(guī)范》                                （JGJ16－2008）

《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》                                 （GB 50052-2009）

《低壓配電設計規(guī)范》                                     （GB 50054-95）

《電力工程電纜設計規(guī)范》                               （GB50217-2007）

《通用用電設備配電設計規(guī)范》                             （GB 50055-93）

《建筑物防雷設計規(guī)范》                                 （GB50057-2000）

《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》                     （GB50343-2004）

《電信專用房屋設計規(guī)范》                               （YD/T5003-2005）

《通信用不間斷電源（UPS）》                            （YD/T1095-2008）

《電信設備抗地震性能檢測規(guī)定》                          （YD5083-2005）

《電信設備安裝抗震設計規(guī)范》                            （YD5059-2005）

4、排級微模塊子系統(tǒng)設計

4.1服務器機柜

國際領先的散熱設計 

• ● 前后“超級網孔”門設計 
• ● 高密內六角網孔，開孔率高達72% 
• ● 適應數(shù)據(jù)中心冷熱通道設計 
• ● 弧形門設計，通風面積更大，且美觀大方，符合現(xiàn)代機房審美標準 
• ● 機柜分前進風與下進風方式，滿足不同的環(huán)境使用 獨特的組合式結構設計 

機柜框架采用組合式設計 

• ● 側門板采用上下板設計及機柜內部固定，方便拆裝，進一步提高設備的安全性 
• ● 豐富的選配件，滿足各種應用需求 
• ● 兼容平板包裝運輸，降低60%的運費

可靠的電源分配設計 

• ● 主備雙路輸出，使用安全穩(wěn)定 
• ● 多樣的配電方案滿足各種應用需求 
• ● 獨特的遠程監(jiān)控與管理，使用更方便

科學的線纜管理 

• ● 后部采用專用線纜管理通道，方便對大量數(shù)據(jù)線的敷設、管理和操作 
• ● 頂部采用雙通道走線槽與走線梯的無縫配合，方便排線和檢修

4.2制冷系統(tǒng)
4.2.1列間機房空調

列間機房空調是針對高熱密度數(shù)據(jù)中心、模塊化數(shù)據(jù)中心、低PUE值數(shù)據(jù)中心、集裝箱數(shù)據(jù)中心、機房局部熱點改造而開發(fā)的列間安裝的機房專用空調。

列間空調為在機架列間安裝的機房空調，外觀風格和機架高度一致，采用背部回風，前部送風的氣流組織形式，和安裝于機架中設備的排熱風、吸冷風的氣流組織高度匹配。

列間空調具備適應高回風溫度、超高能效比、100%顯熱比、靠近熱源制冷等優(yōu)點，是新一代數(shù)據(jù)中心機房空調的應用趨勢。

列間空調為恒溫恒濕機型，兼容上走管和下走管，可滿足各類應用需求。

列間空調標配R410A環(huán)保型冷媒。

4.2.2列間機房空調的特點

• ● 靠近熱源制冷，氣流路徑短，冷量損失??；
• ● 適應高回風溫度，和發(fā)熱量大的設備出風溫度匹配度高；
• ● 超高能效比，節(jié)能，運行費用低；
• ● 超高的100%顯熱比，不會造成過度除濕；
• ● 高可靠、超長壽命設計：24小時365天不間斷運行設計，設計壽命為10年；
• ● 維護方便：主要部件易拆卸設計，風機熱插拔設計，和機柜維護習慣一致的前后門維護，無需側面維護；
• ● 多個高效后傾離心直聯(lián)風機，風量冗余設計，每臺風機均設計標準工況下在最佳效率點運行，而不是在最大風量點運行；變容量系統(tǒng)標配采用EC風機；
• ● 風機采用全覆蓋式布局，覆蓋了整個機組的立面，無論是機內氣流組織還是進出風氣流組織都分布的更加均勻，更有利于提高能效，改善制冷效果。
• ● 直接膨脹式機組采用業(yè)內知名廠家的高能效高可靠性壓縮機，其中變容量系統(tǒng)采用了EC壓縮機，冷量隨設備負荷變化而調整，節(jié)能高效。
• ● 蒸發(fā)器采用滿柜式設計，最大化了利用了機組內的空間，使換熱面積更大，配合全覆蓋式風機，可使換熱效果最佳、冷量輸送更平穩(wěn)均勻。
• ● 室內機預留有上走管和下走管接口，標配出廠即兼容上、下走管，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況自由選擇，無需額外定制。
• ● 無級調速變頻室外風機，系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)和節(jié)能；
• ● 標準室外機可適應室外-20℃環(huán)境溫度，低溫啟動型可適應室外-40℃環(huán)境溫度；
• ● 可提供適應室外最高溫度35℃、40℃、45℃三種室外機配置，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活配置；
• ● 極強的電源適應能力：超寬輸入電壓適應范圍220V/380V±10%，具備缺相保護、提示和告警功能；
• ● 強大的控制與通訊功能，標準配置RS485監(jiān)控接口，具備輪值，遠程開關機，群控，后臺監(jiān)控等功能；
• ● 靈活、強大的的定制化設計能力，可以全面覆蓋市場的不同需求。
• ● 采用環(huán)保型R410A制冷劑，不會破壞臭氧層，不會導致溫室效應。

4.3供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)主要由配電單元（PDB）、不間斷電源（UPS）、電源分配單元（PDU）、后備電池等四部分組成。

4.4智能精密配電模塊

智能精密配電模塊符合YD/T 585-2010 的相關技術要求。

380V(或220V)交流輸入電源進入配電模塊后，火線通過“窺口銅接線端頭”連接在總斷路器上，然后經總斷路器→電流互感器→匯流排→若干個支路斷路器→用戶負載；工作地線進入柜體后，通過“窺口銅接線端頭”連接在匯流排上→然后經工作地銅排→用戶負載，完成交流電源的分配功能。

• ● 柜體內部布線方便、可靠、美觀
• ● 交流防雷防護功能
• ● 電量監(jiān)測功能：三相電壓、三相電流、有功與無功功率、電能等功能
• ● 告警功能： 電壓、電流、頻率超限告警，開關斷和缺相告警
• ● 具備RS485通信接口，便于遠程監(jiān)控

使用環(huán)境

• ● 環(huán)境溫度：-5℃～+40℃
• ● 相對濕度：≤90%
• ● 海拔高度：≤2000m

電氣性能

• ● 絕緣電阻：配電設備中，各帶電回路導體之間及任一導體與機殼（或地）之間的絕緣電阻≥10MΩ
• ● 抗電強度：AC2500V，50Hz,1min,不擊穿，無飛弧

• ● 交流電源分配設備額定電壓：380V或220V                                                                                                                                                                                                                                                       

結構

• ● 采用模塊化設計，安裝方便，配置靈活。
• ● 組成=總開關模塊+支路開關模塊+總斷路器+支路斷路器+零線模塊+智能監(jiān)控單元。       

4.4.1不間斷電源（UPS）

采用機架式UPS，型號為HS-10KRH，系統(tǒng)標配兩臺UPS。

UPS系統(tǒng)由整流器PFC、逆變器、電池充電器、DC/DC變換器、電池、轉換開關等組成，有市電模式、電池模式和旁路模式等三種工作模式。

• ● 市電模式
• ● 市電正常情況下，市電輸入通過PFC升壓成穩(wěn)定直流電壓，供給逆變器，同時給蓄電池充電。逆變器輸出穩(wěn)定的交流電給負載供電。
• ● 電池模式
• ● 市電異?；驍嚯娗闆r下，電池輸出通過DC/DC變換器升壓后供給逆變器，逆變器輸出穩(wěn)定的交流電給負載供電。
• ● 旁路模式
• ● UPS發(fā)生過載、過溫或故障時，UPS將自動切換到旁路供電。

4.4.2電源分配單元（PDU）

系統(tǒng)采用的PDU支持單路交流220/230/240V供電，12路10A，帶輸入總控開和電源指示燈。

4.5消防系統(tǒng)

排級微模塊系統(tǒng)采用插框式消防模塊，安裝于服務器機柜內部，6U高，可與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，負責模塊內部的消防。

到目前為止，機房的滅火方式大多采用全淹沒式（整個機房為一個防護區(qū)）。當設備發(fā)生火災，氣體滅火系統(tǒng)無區(qū)別的對整個防護區(qū)噴放滅火劑。滅火劑因為其它設備和機柜面板的遮擋，無法迅速的到達著火部位。只能通過機柜的進氣孔和縫隙進入。實際上滅火劑并未全部參與滅火，只是柜內的氧氣濃度下降才導致火災被撲滅火。

• ● 針對性強：

防護區(qū)為機柜內部，保護重要電氣元件及服務器中數(shù)據(jù)。

• ● 滅火迅速：

采用無管網設計。滅火劑能迅速擴散到整個機柜，而七氟丙烷氣體滅火時間在8秒以內。

• ● 互換性強：

消防插框接口與其它模塊一致。維護和更換方便快捷。

• ● 網絡通信：

每個模塊都有網絡通信接口，方便系統(tǒng)實時掌握每個機柜的狀態(tài)。

4.6監(jiān)控系統(tǒng)
4.6.1監(jiān)控對象

監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)對配電、設備（UPS、空調等）、機房環(huán)境、機房安全、門禁系統(tǒng)的集中監(jiān)控。

4.6.2UPS監(jiān)控

監(jiān)控平臺實時監(jiān)視模塊內置UPS整流器、逆變器、電池、旁路、負載等各部分的運行狀態(tài)與參數(shù)。系統(tǒng)可全面診斷UPS運行狀況，實時監(jiān)視UPS的各種參數(shù)。一旦UPS報警，將自動切換到相應UPS監(jiān)控子系統(tǒng)的運行畫面。用戶還可根據(jù)需要對重要的報警事件設置電話語音撥號的報警功能。對于重要的參數(shù)，可作曲線記錄，系統(tǒng)可查詢一年內相應參數(shù)的運行曲線，并可顯示查詢選定具體時間相應時間的參數(shù)值，當天（以天為單位）該參數(shù)的最大值，最小值，方便管理員全面了解UPS的運行狀況，及時地發(fā)現(xiàn)并解決UPS運行中出現(xiàn)的各種問題。

4.6.3空調監(jiān)控

監(jiān)控平臺可實時、全面模塊內置空調運行狀況，監(jiān)控空調各部件（如壓縮機、風機、加熱器、加濕器、去濕器、濾網等） 的運行狀態(tài)與參數(shù)，并可通過網絡遠程修改空調設置參數(shù)（溫度、濕度等），實現(xiàn)空調的遠程開關機。對重要參數(shù)，可作曲線記錄，用戶可通過曲線記錄直觀地看到空調機組的運行品質?？照{機組即使有微小的故障，也可以通過系統(tǒng)檢測出來，及時采取步驟防止空調機組進一步損壞。對嚴重的故障，可按用戶要求加設電話語音報警。

4.6.4機房環(huán)境監(jiān)控

環(huán)境監(jiān)控包括溫濕度檢測、煙霧探測、紅外探測等。

5. 方案特點及優(yōu)勢

根據(jù)實際應用需求，可采用封閉冷通道、封閉熱通道和冷熱通道都封閉等三種形式。具有快速部署、柔性擴容、智能管理、綠色節(jié)能等特點。

快速部署

• ● 各子系統(tǒng)工廠預制，現(xiàn)場組裝，部署周期短；
• ● 對場地限制少，支持水泥地面和架高地板地面安裝。

柔性擴容

• ● 采用模塊化的部件和統(tǒng)一的接口標準，可實現(xiàn)機架或模塊為單位按需擴容，節(jié)省初期投資；

智能管理

• ● 排級微模塊監(jiān)控及管理系統(tǒng)可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心基礎設施的動力、環(huán)境、視頻、設備、門禁的全領域統(tǒng)一監(jiān)控；
• ● 集成告警管理、報表管理、工單管理、能效管理的功能，實現(xiàn)全面智能管理；
• ● 使用業(yè)界通用通信標準協(xié)議SNMP或Modbus；
• ● 可通過網頁瀏覽管理監(jiān)控信息，支持郵件自動告警功能，可增配短信、電話告警功能。

綠色節(jié)能

• ● 采用封閉冷/熱通道技術，避免冷/熱氣流的混合，大幅降低能耗；
• ● 可提高機房空調回風溫度，提升空調能效比；
• ● 針對高熱密度場景，采用列間空調精確制冷，顯著提升制冷效率；
• ● 針對負載發(fā)熱量波動的場景，采用變容量機房空調產品，實現(xiàn)實時冷涼跟隨，高效節(jié)能；