智慧機房解決方案
1.設計概述
傳統的数據中心建(jian)設，建設整個過程(cheng)中參與單位(wei)衆多，配合界面复雜，進度和質(zhi)量很难保證，同時還带來投(tou)资巨(ju)大、周期冗(rong)长这兩個最大的問題。傳統的数據中心屬於(yu)能耗(hao)大戶，空調設計不合理，PUE值较高，運(yun)行成本也很高。模块化数據中(zhong)心(xin)設計因其采用工廠化製作、精(jing)準送風設計(ji)、適(shi)應高密度設計，从而很好的解決傳統数(shu)據中心遇到(dao)的一些問題。
模块化数據(ju)中心是新一代数(shu)據中心基礎設施解決方案，集成了機柜、氣流密闭、供配電、UPS、精密空調、動環监控(kong)等所有子系統(tong)，支持單排或雙排，相(xiang)比於傳統数據中 心，模块化数(shu)據中心單機柜(gui)IT設備上機(ji)功率大大提高。随着大数據和云計算機的发展，模块化数據中心已具有風冷、冷冻水等冷卻方式，適用於各(ge)大中小(xiao)型数據中心。
2.設計方案簡介
按照(zhao)高於國(guo)家標準《数據中心設計規範》（GB50174-2017）中B類数(shu)據中(zhong)心的建設要求，使用模块(kuai)化数據中心解決方案，采用一(yi)體化集成理念，產品模块集(ji)成了供配電(dian)系統、UPS系統、精(jing)密(mi)空調系統，封闭通道系統、動力環境监控系統；它具有安裝方便(bian)，現場實現积木式快速拼裝，縮(suo)短安裝時間；隔离送分和回風線路，解(jie)決氣流交叉(cha)和短路 問題；提高精密空調回風問題，提高精(jing)密(mi)空調的製冷效果和效率；使用(yong)方便，只(zhi)需接入(ru)網絡和強電即可使用；此外，微模块不影響周(zhou)围其它的数據中心基(ji)礎設施，具有更(geng)大的灵(ling)活性，擴展方便，逐(zhu)個(ge)擴容，節約投资等優點。
微模块效果圖:
3.供配電系統概述
業界领先的全数(shu)字化電源產品(pin)，以更(geng)安全、更可(ke)靠(kao)、更(geng)方便、更智能的理念(nian)為出发點，通過智能化、模(mo)块化、可快(kuai)速組裝、在線維護的思(si)路設(she)計，以確保產品的高可用性，采用先進的多級(ji)供配電系統(tong)，使得關键設備(bei)的供(gong)電可靠性、可用(yong)性(xing)、可(ke)維護性得到了突(tu)破性的提高。
配電系統架構設計：
4.UPS系統
模(mo)块化UPS電源是業界领(ling)先的全数字化電源產品，集中了当今電力電子與自動控製领域最先進的技術成(cheng)果，結合了傳統塔式機型的技(ji)術特點與現代化機房模块化(hua)的需求，在實現模(mo)块化設計的同時，使得關键設備(bei)的供(gong)電可靠性、可用(yong)性(xing)、可(ke)維護性得到了突(tu)破性的提高，擁有極(ji)高的性价比，提(ti)供各種規格功(gong)率模块以及機柜系統，用戶可根據负(fu)载需求進行灵(ling)活配置，是各行業高可(ke)靠供電需求的最佳選擇。
特點為：
（1）N+X冗余模块化設計
（2）智能化電池管理方案
（3）強大的带载能力
（4）智能化保護方案
5.精密空調系統
機房精密空調(diao)系統的任務是為保證機房設(she)備能够连續、稳定、可靠地運行，需要排出機房内設備及其它熱(re)源(yuan)所散发的熱量，維持機房内恒温恒湿状態，並(bing)控(kong)製機房的空氣含尘量。為此要求機房精密空調系統具(ju)有(you)送風、回風、加熱、加(jia)湿、冷卻、减湿和空氣净化的(de)能力(li)。
依(yi)據《数據中心設計規範》GB50174-2017中的(de)環(huan)境要求以及空氣調節要求，同時遵(zun)照《民用建筑供暖通風與(yu)空氣調節設(she)計規範》GB50736中(zhong)的相關(guan)規定。
精密空調列間空調氣流組織示意(yi)圖：
如上圖所示，兩列機柜(gui)正面相對摆(bai)放，並對通道(dao)進行密封，列間(jian)空調與機柜並列安裝，采用前送風后回風方式，確保製冷氣(qi)流充满整個密闭通道内(nei)，保障對每(mei)個機柜(gui)的高效製冷。密闭冷通道(dao)列間水平送風能杜絕冷熱空氣混合，提高空調的製冷效率，比封闭通道下送風(feng)更高效節能，降低運維成本，同(tong)時不需要高(gao)架地板，對層(ceng)高的(de)要求较低。由於不需要(yao)高(gao)架地板，安裝(zhuang)速度快，對(dui)地板承重的要求低，便於快速擴(kuo)容，所以(yi)優選密(mi)闭冷通道列間水平送風方式。
6.封闭通道系統概述
封闭冷通道系統是一項應用於降低因工作而发(fa)熱的設備温度的(de)技術，主要(yao)應用於数據中心機房(fang)；数據中心機房普(pu)遍面臨設備发熱密度高電力(li)能耗大、機房(fang)及機柜的空間不(bu)足，機房規劃跟(gen)不上業務需求的增(zeng)长。一直以來、為了满(man)足数據中心機房不断上升的散熱(re)要求，機房空調配備也持續(xu)地增加和更换，然而(er)機房内部仍然存在局部熱岛問題，冷空(kong)氣(qi)與熱空氣直接混合，冷量的浪費很大。機柜上部的設備得不(bu)到需(xu)求的冷量，進行設備降温，整(zheng)體的能耗PUE值依然偏高。
封闭冷通道系統是基於冷熱空氣(qi)分离有序(xu)流動的原理，冷空氣由高架地板下吹出或列間就近製冷，進入密闭的冷池(chi)通道，機柜前端的設備(bei)吸入冷(leng)氣，通過給(gei)設備降(jiang)温后，形成熱空氣由機(ji)柜后端排出至熱(re)通道。熱通道的氣體迅速返回到(dao)空調回風口
封闭冷通道結構圖：
7.動力環境监控系統
数據中心基礎設(she)施綜合管理系(xi)統主要涉及環境监控設備、各(ge)種動力設備(bei)、機電設(she)備和安防系統，各子系統主要监控對象包括(kuo)：
（1）動力监控部分
市電輸入：监(jian)測市電的實(shi)時供電參数，如三相電壓、電流等。
精密列头柜：监測配電(dian)柜内的供電(dian)輸入參数，各支路(lu)配電開關状態及负载電流等(deng)。
交流配電柜：监測交流配電柜(gui)的主路輸入電壓、電(dian)流等參数。
UPS：监測UPS的輸入、輸出電流、電壓、頻率、温度、旁路等運行(xing)參(can)数和工作状態。
（2）環境监控部分
精密空調：监測精密空調的運行參数及状態，並可實現远程開關機启(qi)停控製和參数設(she)置。
新風機：监測新(xin)風機的(de)開關機運行状態及過滤網堵塞状態，並可實現(xian)远程開關機启停(ting)控製、定時启停(ting)功(gong)能。
温湿度：监測機房内(nei)重要區域的温(wen)度、湿度数值及變化情况。
漏水：區域式漏水，漏(lou)水感應繩，监測機房内空調四周有无漏水发生。
（3）安保监控部分
門禁管理：采用進門刷卡+出門按按钮的驗證方式，實現對人員出(chu)入情(qing)况的管理。
視頻圖像：监視機房區域的實時圖像，並進(jin)行視頻錄像。
消防：监測(ce)消防控製箱提供的干接點火警信號(hao)。
動力监控系統架構圖
监控系統(tong)實現對動力(li)系統（UPS、配電、電池(chi)組、PDU）、空(kong)調(diao)系統（精密空調、普(pu)通空調(diao)、新風機(ji)）、環境监測系統（温湿度、煙感、漏水、開關量等）、安(an)防系統（視頻、門禁、紅(hong)外、門(men)磁）的全面监控。B/S系統架(jia)構(gou)，免客戶端安裝，並支持多客戶同時访問。系統支持多種告警模式（聲光(guang)告警、郵件告警(jing)、短信告警(jing)、電話语音告警）能及(ji)時提醒管理員進行有(you)效管理，保證模块化数據中心機房的(de)安全可靠。
8.方案優勢
（1）安全可靠
采用GB50174— B+級和Tier3等(deng)級(ji)的設計方案，根本上(shang)保證了系統的可靠性(xing)；
在設計(ji)時充分考虑(lv)抵御自然災害能力，具有可靠的電力、冷量供應，保證通訊網(wang)絡的正(zheng)常運行；
采用模块化UPS配電，可以大大提高配電系統的平均无故(gu)障時間(jian)；
行間空調采用N+1冗余設(she)計，保障空調(diao)冷卻系統稳定運行(xing)；
模块内具有聯防聯動功能(neng)，可設置門禁(jin)监控系統，保(bao)障(zhang)服務器設備的安全；
模块化(hua)数據中心配置完(wan)善的监控系統，可(ke)随時了解機房内的情况，提升機(ji)房可靠性；
（2）綠色節能
采用(yong)精準送風和冷熱隔离技術，使(shi)冷空氣(qi)充分與服務器進行熱交换，避免(mian)將大部分冷空氣(qi)與環境進行熱交换，从而達到節能的目的；
空(kong)調接近熱源，大大縮短了送風路径，提(ti)高了冷風(feng)利用率，从(cong)而减(jian)少能耗；
把冷風和熱風限定在(zai)特定的(de)區域，提高空調(diao)回風温度，拉大空調出風和回風的温(wen)差，提供空調的製(zhi)冷效(xiao)率，从而達到節能的目的；
（3）快速擴容
所有設備(bei)均在工(gong)廠预製，現(xian)場快速(su)拼裝，整個(ge)部署周期减少至(zhi)1-2月，建設周(zhou)期縮(suo)短60%以(yi)上；
場地要求低，仓库(ku)、车間、板房均可用作数(shu)據中心；
无需布置空調送風(feng)管道、地板保温棉，减(jian)少外配(pei)套工程；
（4）灵活擴容
采用(yong)模块化(hua)設計，可灵活配置，满足(zu)快速擴容。
只需接入電力、通信即可使用，單個模块為一個整體(ti)，可實(shi)現灵活(huo)擴容。
模块可集成機柜系統、供配電系統、製冷(leng)系統、监控系(xi)統和綜合布線系統，高集成(cheng)設計，提供完整的解決(jue)方(fang)案
（5）統一管理
可同時支持模块化数據中(zhong)心内(nei)外智能設備的监控管理
可通過布置多種傳感器，實現對数據中心内各(ge)功能模块的不間断监(jian)控
监控系統支持web访問，實(shi)現远程监測和控製
