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本期專題：標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)方案上有規(guī)模的弱電項(xiàng)目離不開機(jī)房，那么標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心如何建設(shè),？本期我們一起通過這份390萬的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)方案案例詳解,。 一、機(jī)房建設(shè)設(shè)計(jì)方案 隨著學(xué)校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深度擴(kuò)展,、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互量逐漸擴(kuò)大,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量也與日俱增、網(wǎng)絡(luò)安全等保護(hù)越來越嚴(yán)格等,，當(dāng)前簡易型的中心機(jī)房已經(jīng)無法滿足學(xué)校在信息化發(fā)展道路上的需求了,，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心機(jī)房已經(jīng)成為當(dāng)前的剛需，是學(xué)校信息發(fā)展的必要設(shè)施,。（一）新建標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心機(jī)房的必要性數(shù)據(jù)中心主要安裝了信息技術(shù)設(shè)備,，包括計(jì)算機(jī)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備,、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,、交換機(jī)等，其環(huán)境必須滿足設(shè)備和人員對(duì)溫度,、濕度,、潔凈度、電氣安全,、電源安全,、防水、防雷擊和接地等要求,。隨著學(xué)校信息建設(shè)的不斷擴(kuò)容,，國家對(duì)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)的求越來越高，為了降低信息化建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn),，提高服務(wù)水平,，改善服務(wù)質(zhì)量，按GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》建設(shè)我校的數(shù)據(jù)中心機(jī)房非常必要的,。（二）中心機(jī)房選址,、功能規(guī)劃、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展目標(biāo)本次學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)在南校區(qū)綜合樓一一樓（即11號(hào)教學(xué)樓北側(cè)一樓中間位置）,，建筑面積約330平方米左右。數(shù)據(jù)中心建設(shè)對(duì)用房進(jìn)行基礎(chǔ)裝修,，配置UPS及電池組,、空調(diào)、配電,、消防,、環(huán)境監(jiān)控、布線,、微模塊等設(shè)備,，并單獨(dú)配置運(yùn)營商接入機(jī)房。數(shù)據(jù)中心采用模塊化方式進(jìn)行建設(shè),，模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)可根據(jù)負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整負(fù)載需要的供電量和制冷量,，實(shí)現(xiàn)IT設(shè)備與機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施智能聯(lián)動(dòng)管理和精細(xì)化運(yùn)營。模塊化機(jī)房包括場地改造工程,、供配電系統(tǒng),、防雷接地系統(tǒng)、制冷系統(tǒng),、機(jī)柜系統(tǒng),、冷通道系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)及消防系統(tǒng)等設(shè)計(jì),。其中主機(jī)房區(qū)域使用面積約200平方米,，40平方米作配電間，另有90平方米作為后期網(wǎng)絡(luò)控制和接入間,，南北校區(qū)各規(guī)劃1間40平方米辦公室（南校區(qū)11-301,、北校區(qū)綻502）作為監(jiān)控中心，共370平方米,。機(jī)房設(shè)計(jì)參照國內(nèi)機(jī)房建設(shè)的現(xiàn)行主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)（如有更新按新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行）：GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T2887-2000《電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范》GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2003《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》YD/T5003-2005《電信專用房屋設(shè)計(jì)規(guī)范》YD/T1095-2008《通信用不間斷電源（UPS）》YD5083-2005《電信設(shè)備抗地震性能檢測(cè)規(guī)定》YD5059-2005《電信設(shè)備安裝抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)完成后，基本形成布局合理,、綠色低碳,，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量明顯優(yōu)化，校園信息化服務(wù)水平進(jìn)一步提升,，數(shù)據(jù)服務(wù)器支撐規(guī)模滿足學(xué)校未來10年的信息化發(fā)展需求,。備注：新數(shù)據(jù)中心建好后，可以支撐不低于175臺(tái)服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行,，目前在用服務(wù)器數(shù)量75臺(tái),，預(yù)估未來平均1年增加10臺(tái)服務(wù)器，將在10年后達(dá)到飽和的承載量。如果發(fā)展需求超過該規(guī)模,，可在預(yù)留的擴(kuò)容空間繼續(xù)建設(shè)機(jī)房,。根據(jù)平面布局圖,，本次項(xiàng)目建設(shè)場地范圍為：監(jiān)控中心、主機(jī)房,、配電間,、IT設(shè)備間，共規(guī)劃建設(shè)面積約為370㎡,，安裝數(shù)據(jù)機(jī)柜26個(gè),，網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜4個(gè)。整個(gè)裝修遵循“簡潔,、高雅,、耐用”原則，體現(xiàn)出專業(yè)用房作為數(shù)據(jù)機(jī)房所具有的高安全性,、高可靠性,、高科技、高節(jié)能等室內(nèi)裝潢特色,；室內(nèi)裝潢基本格調(diào)要簡明,、淡雅、柔和,、環(huán)保,。機(jī)房施工前應(yīng)先確認(rèn)外墻無滲水、漏水現(xiàn)象,。如有,，則應(yīng)先對(duì)外墻進(jìn)行防水處理才能進(jìn)行機(jī)房施工。為防止機(jī)房外其他房間有水滲入機(jī)房,，機(jī)房外圍應(yīng)做防水處理,。如刷防水涂料等。機(jī)房與外界連接的墻體的縫隙區(qū)管線槽接口處進(jìn)行密封處理,，采用全鋼出口等,。市電總輸入計(jì)算容量=320KW,，項(xiàng)目設(shè)備預(yù)計(jì)后期總體IT設(shè)備總耗電功率約為200KW,；空調(diào)設(shè)備用電約100KW，其他輔助用電約20KW,。單臺(tái)UPS配置3組,，每組40節(jié)12V 200AH蓄電池,，保證單UPS系統(tǒng)滿負(fù)荷后備時(shí)間不少于60分鐘。兩臺(tái)UPS整個(gè)系統(tǒng)共240節(jié)12V200AH電池,，保證整個(gè)系統(tǒng)滿負(fù)荷后備時(shí)間不少于120分鐘,。在配電間工作人員維護(hù)及操作的位置鋪設(shè)絕緣地膠。另外,，數(shù)據(jù)機(jī)房區(qū)域采用智能照明系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)機(jī)房正常時(shí)間沒有人時(shí)，保留20%左右的值守照明,；有管理維護(hù)人員進(jìn)入時(shí),，通過人體感應(yīng)器自動(dòng)打開各區(qū)域照工作人員離開機(jī)房時(shí)，自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉機(jī)房照明,；有危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí),，應(yīng)急照明自動(dòng)亮起，同時(shí)起到逃生指示作用,；機(jī)房入口照明與刷卡聯(lián)動(dòng),，或者通過人體照明感應(yīng)自動(dòng)控制。按照GB50174-2017接地標(biāo)準(zhǔn),，在機(jī)房市電輸入配電柜內(nèi)增加防雷器（市電進(jìn)線柜），作為電源系統(tǒng)第一級(jí)防雷,。滿足二級(jí)防雷要求,。(設(shè)備端配電柜會(huì)達(dá)到B級(jí)防雷，其他設(shè)備分別c級(jí)或D級(jí)防雷),，防雷接地電阻小于等于4歐姆,。機(jī)房內(nèi)采用30mm×3mm的銅帶沿機(jī)房四周做一個(gè)“目”形銅帶網(wǎng)格，紫銅帶用絕緣端子固定在機(jī)房樓板上,，機(jī)房的彩鋼板,、機(jī)柜和其它需要接地的設(shè)備，用ZR-BV6mm2的銅線接到銅帶上,，再用l0mm的銅箔按在機(jī)房地板上鋪設(shè)放靜電網(wǎng),，使機(jī)房成為一個(gè)“法拉第籠”，為了能及時(shí)排除產(chǎn)生的靜電,，再用ZR-BV50
mm2的銅線通過等電位連接排把引線接入機(jī)房接地體,。機(jī)房計(jì)算機(jī)以及一切微電子設(shè)備需直流接地的設(shè)備用ZR-BVR6
mm2導(dǎo)線接入直流網(wǎng)格，每個(gè)機(jī)柜供電功率不少于20KW,。4、新風(fēng)排風(fēng)及制冷系統(tǒng)建設(shè)新風(fēng)利用管道分別送至機(jī)房的空調(diào)回風(fēng)口,，機(jī)房新風(fēng)機(jī)需配置相應(yīng)的新風(fēng)管道,、以及相應(yīng)的防火閥。采用風(fēng)冷型精密空調(diào)，具有高可靠性,、高能效,、高可用性，實(shí)際效果使用良好,。綜合布線系統(tǒng)的電纜敷設(shè)貫穿在整個(gè)機(jī)房，整理設(shè)計(jì)原則是具有兼容性,、靈活性,、模塊性、可擴(kuò)充性,、經(jīng)濟(jì)性,。數(shù)據(jù)中心采用網(wǎng)絡(luò)列頭柜模式，按機(jī)柜列或者系統(tǒng)部署網(wǎng)絡(luò)安全分區(qū)防護(hù)的策略,，減少設(shè)備柜到綜合布線柜之間線纜長度,，做到靈活的部署設(shè)備，包括：（1）單柜配置一條24芯光纖,，24條網(wǎng)線,；（2）單柜配置一條24口銅纜配線架匯聚于綜合布線柜，兩個(gè)模塊間配置2條銅纜配線架互聯(lián),；（3）網(wǎng)絡(luò)配線架及光纖配線架配置理線器,；防火等級(jí)為乙級(jí)機(jī)房防火等級(jí)（B級(jí)機(jī)房）:具備防火分區(qū),，有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和手動(dòng)滅火設(shè)備,。消防系統(tǒng)建設(shè)方案如下：（1）機(jī)房各區(qū)域吊頂?shù)纳稀⑾录盎顒?dòng)地板下,，均設(shè)置感煙,、感溫兩種探測(cè)器。（2）要求提供自動(dòng)控制以及手動(dòng)控制以及應(yīng)急操作控制方式,。（3）氣體滅火控制器輸出火災(zāi)報(bào)警,、系統(tǒng)故障、氣體噴放等三個(gè)信號(hào),，傳送至消防中心聯(lián)動(dòng)控制柜,，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。（4）報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)應(yīng)與供電系統(tǒng),、門禁系統(tǒng),、空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)鎖,。（5）報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)應(yīng)與門禁系統(tǒng)聯(lián)鎖,。當(dāng)發(fā)生火警時(shí),，應(yīng)能解除門禁控制。7,、機(jī)房制冷系統(tǒng)建設(shè)本次模塊化機(jī)房共30個(gè)機(jī)柜,，每個(gè)機(jī)柜設(shè)計(jì)容量5KW，總?cè)萘?50KW,，且規(guī)劃6個(gè)機(jī)柜作為后期學(xué)校部署超算業(yè)務(wù),，單柜功率可達(dá)到十五千瓦，滿足目前150KW制冷量且做到3+1冗余設(shè)計(jì),，故采用4臺(tái)50KW制冷量列間空調(diào),，也兼顧后期超算業(yè)務(wù)上線留有余量。備注（1）：IT設(shè)備的用電功率最后都是轉(zhuǎn)化成熱量,，我們空調(diào)常說的匹,，1匹制冷量是2.5KW 。備注（2）：根據(jù)公式：環(huán)境冷負(fù)荷Q2=(0.12--0.18kW) / m2×機(jī)房面積（視地域情況取值不同,，一般南方區(qū)域取0.18,，中部區(qū)域取0.15，北方區(qū)域取0.12）.本次配電間40㎡,，Q2=0.18KW/ m2*40㎡=7.2KW備注（3）：根據(jù)公式：環(huán)境冷負(fù)荷Q2=(0.12--0.18kW) / m2×機(jī)房面積（視地域情況取值不同,，一般南方區(qū)域取0.18，中部區(qū)域取0.15,，北方區(qū)域取0.12）.本次主機(jī)房約135㎡（預(yù)留區(qū)約65㎡）,，Q2=0.18KW/ m2*135㎡=24KW8、微模塊機(jī)柜集成及動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)通過布署數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng),，對(duì)數(shù)據(jù)中心的高低壓配電柜,、UPS、蓄電池,、精密空調(diào),、冷凍水、發(fā)電機(jī),、溫濕度等機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行采集,，實(shí)現(xiàn)以下內(nèi)容：（1）數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施集中監(jiān)控，全面直觀展示數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀態(tài),，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,，及時(shí)輸出告警信息并精準(zhǔn)定位，從而達(dá)到預(yù)防故障,。（2）綜合供配電,、機(jī)房環(huán)境以及安防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行統(tǒng)一展示和聯(lián)動(dòng)控制,，實(shí)時(shí)向外輸出告警信息,。（3）對(duì)數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)進(jìn)行全生命周期的資產(chǎn)管理,，根據(jù)機(jī)房設(shè)備設(shè)施信息建立機(jī)房容量管理，全面呈現(xiàn)及分析數(shù)據(jù)中心能耗分布情況,。 動(dòng)環(huán)監(jiān)控對(duì)象參數(shù)需包含不限于下列參數(shù)：(1)高壓進(jìn)線柜:三相輸入電壓、三相輸入電流,、開關(guān)狀態(tài),、過流跳閘告警、速斷跳閘告警,、失壓跳閘告警,、接地跳閘告警等。(2)低壓出線柜:開關(guān)狀態(tài),、過流跳閘告警,、速斷跳閘告警、失壓跳閘告警,、接地跳閘告警等,。(3)母聯(lián)柜:開關(guān)狀態(tài)、過流跳閘告警,、速斷跳閘告警等,。(4)直流操作電源柜:貯能電壓、控制電壓,；開關(guān)狀態(tài),，貯能電壓高/低，控制電壓高/低,，操作柜充電故障告警等,。(6)低壓進(jìn)線柜：三相輸入電壓,、三箱輸入電流,、頻率、功率因素,；開關(guān)狀態(tài),、缺相、過壓,、欠壓告警,；開關(guān)分合閘等。(7)柴油發(fā)電機(jī)組:遙測(cè)：三相電壓,，三相電流,，輸出功率，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,，冷卻水溫度,，油壓,，啟動(dòng)蓄電池電壓。遙信：工作狀態(tài)（運(yùn)行/停機(jī)）,，工作方式（自動(dòng)/手動(dòng)）,，過電壓，欠電壓,，過載,，油壓低，水溫高,，頻率高,，轉(zhuǎn)速高，啟動(dòng)失敗,，油位低等告警,。(8)UPS:遙測(cè)：三相輸入電壓、直流輸入電壓,、三相輸出電壓,、三相輸出電流、輸出頻率,、標(biāo)示蓄電池電壓,、標(biāo)示蓄電池溫度等。遙信：同步/不同步狀態(tài),，UPS/旁路供電,，蓄電池電壓低，市電故障,，整流器故障,，逆變器故障，旁路故障(9)蓄電池：遙測(cè)：蓄電池組總電壓,，單節(jié)電池充,、放電電流，單節(jié)電池安時(shí)量,；遙信：蓄電池組總電壓高/低,，標(biāo)示電池溫度高，充電電流高/單體電池內(nèi)阻,。(10)分散空調(diào)設(shè)備：遙測(cè)：空調(diào)主機(jī)工作電壓,，工作電流,送風(fēng)溫度，回風(fēng)溫度,，送風(fēng)濕度,，回風(fēng)濕度，壓縮機(jī)吸氣壓力，壓縮機(jī)排氣壓力,；遙信：開/關(guān)機(jī),，電壓、電流過高/低,，回風(fēng)溫度過高/地,，回風(fēng)濕度過高/低，過濾器正常/堵塞,，風(fēng)機(jī)正常/故障;遙控:開/關(guān)冷凍機(jī),，開/關(guān)冷凍水泵，開/關(guān)冷卻水泵,，開/關(guān)冷卻塔風(fēng)機(jī)。(11)冷凍系統(tǒng)：遙測(cè)：冷凍水進(jìn)/出口溫度,，冷卻水進(jìn)/出口溫度,，冷凍機(jī)工作電流，冷凍水泵工作電流,，冷卻水泵工作電流,；遙信：冷凍/冷卻水泵、冷凍機(jī),、冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟/停狀態(tài)和故障報(bào)警,，冷卻水塔（箱）液位低告警；遙控:開/關(guān)冷凍機(jī),，開/關(guān)冷凍水泵,，開/關(guān)冷卻水泵，開/關(guān)冷卻塔風(fēng)機(jī),。(12)空調(diào)系統(tǒng)：遙測(cè)：送/回溫,、濕度；遙信：風(fēng)機(jī)工作狀態(tài),，故障告警,，過濾器堵塞報(bào)警； 遙控：開/關(guān)風(fēng)機(jī),。(13)環(huán)境：遙測(cè)：溫度,、濕度；遙信：煙感,、溫感,、水浸、門禁,、圖像監(jiān)視,、紅外告警、玻璃破碎告警；(14)列頭柜：各開關(guān)下PDU運(yùn)行狀態(tài),、電源電壓電流,、列頭柜下各機(jī)柜開關(guān)累計(jì)用電量等。智能設(shè)備通信協(xié)議,、通信接口,、設(shè)備通信接口監(jiān)控參數(shù)由設(shè)備廠家提供。液位告警高度以油箱,、水箱,、冷卻塔1/4高度為標(biāo)準(zhǔn)。9,、機(jī)房集中監(jiān)控系統(tǒng)（1）系統(tǒng)集成：集成動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),、門禁系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),、機(jī)房微模塊等,。（2）3D可視化：3D可視化方式虛擬數(shù)據(jù)中心實(shí)景。（3）統(tǒng)一的層層遞進(jìn)展示基礎(chǔ)設(shè)施安全和運(yùn)維效率,。（4）所想即所得：分場景展示數(shù)據(jù)中心信息,，評(píng)估數(shù)據(jù)中心的效率和運(yùn)維質(zhì)量。（5）實(shí)時(shí)記錄和展示數(shù)據(jù)：查看并展示實(shí)時(shí)的能耗數(shù)據(jù),、選擇性存儲(chǔ)數(shù)據(jù),、回放歷史數(shù)據(jù)、計(jì)算PUE等指標(biāo),、自動(dòng)化報(bào)表任務(wù),、能耗告警等功能。（6）監(jiān)控中心大屏展示：數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程展示和控制,。除上述數(shù)據(jù)中心主要建設(shè)內(nèi)容外,，還配套建設(shè)了監(jiān)控室大屏,、南校區(qū)舊機(jī)房光纜割接、運(yùn)營商機(jī)房改造,、現(xiàn)有云平臺(tái)及服務(wù)器群遷移,、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、新增配電柜及所有設(shè)備開機(jī)調(diào)試等內(nèi)容,。以上標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目總預(yù)算為390萬元,。
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