高端模块化机房冷通道厂 数据机房冷通道

时高电源（湖南）有限公司

两个模块化数据中心之间通过机房走线架进行连接，走线架分为电源线走线架和信号线走线架。


空调的管路和电源线单独配置走线架。


2、电源线


模块化数据中心电源线包括：


380V/50Hz应用场景：


380V UPS系统电源线


380V 空调系统电源线


380V 模块内部IT机柜的电源线


480V/60Hz应用场景：


480V UPS系统电源线


480V 空调系统电源线


480V 模块内部IT机柜的电源线


数据系统电缆和辅料


数据系统电缆和辅料满足如下要求：


每排机柜设置列头柜（内部放置配线架和交换机），用于汇聚服务器机柜和信号的上行；


每个服务器机柜**部放置1个高度为1U、宽度为19英寸的6类网线配线架作为基本配置；


根据每列放置机柜的数量扩充列头柜配线架的数量。


数据系统电缆互联如图所示。


数据系统电缆互联示意图




八、微模块化机房（冷热通道）项目建设报价明细清单
智能监控系统组成


智能监控系统组成如表所示。


表1-3 智能监控系统组成


分类


描述


电源监控


通过PDF柜配置的智能仪表上专数据，并对电源系统进行监控


电源监控


通过UPS通信接口，采集其运行参数，以实时监控UPS运行状态。


空调监控


通过空调器通信接口，对空调器的运行参数进行采集、分析，以实现对空调器的实时监控。


视频监控


通过配置于通道内（或外）的视频摄像头，对通道内（或外）部场景环境进行实时视频监控。


环境监控


通过分布于模块内的温/湿度传感器，实时、有效监测模块内部热分布状态，以确保机房安全运行。


门磁监控


通过对配置于模块内各机柜的门磁开关信号的监测，可及时了解各机柜门的开/关状态，确保机柜内的设备安全。


消防监控


通过配置于通道内的烟雾传感器、温度传感器，对模块内部可能产生的火灾隐患进行实时监控。


能效管理


对数据中心能效（PUE）进行实时监测与管理


报表管理


提供丰富的报表管理功能，包括报表的浏览界面、报表格式定义、报表发布管理等功能。


人机交互界面


可显示各设备运行状态参数、显示各种报表、工作日志、告警信息。


3、能源管理


能源管理包括电源系统监控和机房能效管理。


电源系统监控：系统通过PDF、ATS、UPS及蓄电池上的智能仪表标配的RS485（或FE）接口，对机房供电系统各类电参数信息进行采集、分析，并通过人机交互界面进行实时显示。电源系统监控架构如图所示。


机房能效管理：能效（PUE）管理是通过对机房总用电情况及机房IT设备用电量进行实时监测，以清晰 反映出机房整体及机房IT设备电量消耗分布情况。并通过这些数据进行统计分析，计算出机房PUE值。机房能效管理软件界面如图所示。


能源管理架构示意图





能效管理软件界面示意图





4、空调系统监控


智能监控系统通过精密空调标配的RS485（或FE）接口，对精密空调参数进行采集，并在人机交互界面进行实时显示。并可根据空调器厂商对产品可控性的开放深度，实现对空调器开/关机、运行参数设置等操作集中及远程控制。


系统具有多机组联网集中控制功能，通过联网集中控制，可实现对组网内各机组进行开/关机、设定温度值、风扇电机转速、运行模式等操作控制。


5、机房环境监测


智能监控系统可实时显示机房通内温湿度传感器所检测到的温湿度值，可设定每个温湿度传感器温度与湿度的上限与下限值。当任意一传感器检测到的数值**过设定值时，监控系统发出相应报警。


温湿度传感器安装在模块通道内，对通道内环境进行数据采集。


6、机房漏水监测


空调有漏水检测功能（为绳式检测方式），对空调器可能发生的漏水，可通过空调器自身的通信端口上传相关漏水信息并发出相应告警。绳式漏水检测方式由漏水感应绳与漏水控制器组成，沿精密空调四周敷设漏水感应绳，感测空调器冷凝水的漏水状况并通过漏水控制器通信接口上传信息。从而实现对漏水的实时监测，确保机房安全运行。


当检测到发生漏水时，人机交互界面自动切换到漏水监控界面，显示漏水位置、发出报警。同时对报警事件进行记录、存储。


7、视频监控


视频监控可实现如下功能：


可对机房内及密闭通道内区域实时视频监控，监控录像系统存储时间小于1个月。


同时支持模拟及网络摄像头。


支持对不少于两个（网络型）摄像机的电动云台及远程调焦控制功能、视频图象信号的切换、存储、重放、多画面分割功能。


可与门禁系统实现联动，当收到门禁系统的联动信号时，可控制摄像头对进门区域进行录像存储（联动功能可视需求进行屏蔽设置）。


视频监控技术参数如表所示。


视频监控技术参数表


项目


参数


摄像机类型


网络型半球摄像机


图形传感器


1/3″CCD


较大图形尺寸（mm）


PAL 704×576


净重（Kg）


0.14


长/深（mm）


140


宽（mm）


140


高（mm）


114


较低工作环境温度Ta（℃）


-10


较高工作环境温度Ta（℃）


60



8、门禁管理


门禁系统是机房的门禁。门禁系统由门禁控制器、读卡器组成，具有人员进出权限设置及管理功能，有开门**时报警功能。要求有与视频监控系统联动控制功能，当发生开/关门动作时，通过上传通信端口将开/关门信息发送至视频系统，以实现与视频系统的联动。
模块化数据中心是基于云计算的新一代数据中心部署形式，为了应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器发展的趋势，其采用模块化设计理念，较大程度的降低基础设施对机房环境的耦合。集成了供配电、制冷、机柜、气流遏制、综合布线、动环监控等子系统，提高数据中心的整体运营效率，实现快速部署、弹性扩展和绿色节能。从配置形态上，可分为微模块产品MDC和集装箱数据中心产品CDC。 [1]
模块化数据中心
模块化数据中心
模块化数据中心能满足IT业务部门对未来数据中心基础设施建设的迫切需求，如标准化设计、组件工厂预制、快速上线部署、有效降低初期投资、模块内能源池化管理、动态IT基础设施资源高利用率、智能化运维管理、**重要业务连续性，提供共享IT服务（如跨业务的基础设施、信息、应用共享等），快速响应业务需求变化，绿色节能型数据中心等。 [2]
前景瞻望编辑
模块化数据中心的**优势：
1. 高可靠性标准模块
模块化数据中心采用模块化、标准化和高可靠性设计，使得整个系统稳定度高，可依据客户需求与实际情况，在供电和制冷核心设备配置上，提供N+1、N+X、2N等设计方案，安全可靠，满足Tier3到Tier4各种等级的标准。
2. 快速部署、大大缩短建设周期
微模块数据中心提高了规划设计效率，可依据IT业务需求，合理配置系统架构，如模块单元的机柜排列，选用的供配电设备，制冷方案，监控系统等；微模块批量生产，提高了供货速度，标准化的组件，减少现场装配工作量，加快安装速度；微模块可在工厂进行组装并预先测试，**了系统的调试速度和可靠性；采用模块化设计，结合基础设施+IT设备的一体化交付，可以将数据中心部署周期缩短至数周。对于集装箱数据中心，甚至可以在工厂实现整体联调，直接运到现场，完成水电以及网络的接入后，直接投入运行。
3.实现分期建设、易扩展性
模块化数据中心集成了末端制冷、末端配电、末端布线等模块化组件，在降低初期投资的基础上，实现了数据中心的按需部署，避免固定资产的闲置浪费，同时保证了大型数据中心的任意IT空间的基础设施配置达到较佳状态。微模块数据中心显著降低了数据中心在使用生命期间的成本。对于大型IDC建设的需求，在后期任意时间节点、客户要求快速增加业务的需求，采用微模块数据中心很容易进行快速扩展。
4. 绿色节能
目前数据中心电力使用成本在生命期间TCO中占比较大。模块化数据中心实现IT设备按需供电与制冷，让供电和制冷系统的容量与负载需求更为匹配，从而提高了工作效率并减少过度配置。微模块电源转换率高达95%，由于采用标准化的接口和微模块架构，较大节省电能，达到系统节能。
模块化数据中心采用冷通道封闭隔离，冷热气流互不干扰，避免的气流串扰而导致的热岛效应，避免了风量和冷量损耗。同时使用列间空调，采用制冷设备的近热源设计，提高制冷效率，解决了局部热点的问题，降低数据中心运行成本。微模块数据中心结合水冷系统、自然冷却系统，PUE可降至1.5以下。

制冷系统
模块化数据中心采用行级水平送风空调进行制冷。


1、概述


模块化数据中心内，空调同设备机柜一起，共同组成密闭冷（热）通道，实现冷热空气隔离。模块化数据中心采用的空调为水平送风方式，气流路径为后进前出，其将将服务器排出的热风吸入冷却后吹出；冷空气再被服务器吸入、排出，如此反复。


水平送风空调靠近热源，送风距离大大缩短，从而减少气流沿程压力损失和冷空气的泄露量，提高了冷量的利用效率。


模块化数据中心标准模块应用在300m2以下的空间，较大支持单机柜的功率密度达到9kW，冷、热通道的宽度均为1.2m。


空调的室内机顶部或底部有制冷剂管路、电源和信号线路、排冷凝水管路等接口。室内机外观如图所示（实际外观根据配置确定）。


室内机外观图




空调室外机（T1工况，环境较高温度43℃；T3工况，环境较高55℃时可定制。）在确定安装位置时周边要预留不少于1.5m的安装维护通道。室外机外观如图所示（实际外观根据配置确定）。


室外机外观图




2、技术指标


空调技术指标如表所示。


参数名称


指标


室内机尺寸（高×宽×深）


1991mm×600mm×1070mm


室内机最大功率


不带加热加湿功能19kW


带加热加湿功能23kW


室外机尺寸（高×宽×深）


1350mm×1404mm×1880mm


室外机安装维护通道


室外机安装维护通道尺寸如图2-13所示。


输入电压


380VAC 50Hz/480VAC 60Hz


制冷量


30kW


制冷剂


环保冷媒


使用温度范围


室内机：+5℃~+45℃；室外机：-30℃~+45℃


存储温度


室内机：-40℃~+65℃；室外机：-40℃~+65℃


相对湿度要求（RH）


10%~**


海拔高度


0~3000m


防护等级


室内机：IP20；室外机：IP54


空调技术指标表


室外机安装维护通道示意图





六、智能监控系统
1、概述


智能监控系统具有集中管理功能，同时支持对监控系统的远程管理与维护，远程操作界面与本地操作界面保持一致。


监控系统主要针对模块化数据中心基础设施层各组成系统，如配电、制冷、安防及环境等系统，系统内各组成设备或部件的运行状态进行实时监控。


监控系统采用分层式架构，主要分为数据采集层、数据运算及信息处理层、智能管理平台层。


监控系统通过对模块化数据中心基础设施层内的各设备、部件、环境运行参数及相关信息的实时采集分析、运算与处理，实现对数据机房运维及业务等*的智能化管理，以充分实现模块化数据中心的可用性、开放性与可扩展性，并确保数据中心的安全性。


模块化数据中心的监控量做为集中监控系统中的一个组成部分，通过交换机，将信号统一上传至中心机房的服务器上。模块化数据中心的监控架构如图所示。监控系统功能框图如图所示。模块内监控系统架构如图所示。


模块化数据中心监控架构示意图

随着社交、移动和云计算信息的融合，许多企业，包括中型企业到大型企业均已经从其数据存储到电子商务等方方面面体验到了数据使用的热潮。根据思科的Visual Networking Index对于**移动数据流量的统计显示，去年，仅仅是移动数据的流量就已然达到2000年**网络总流量的近18倍。


鉴于这一数据热潮，对于一套标准的，可预测性和可扩展性的需求已经成为了驱动许多成长型企业发展的关键，这也使得模块化数据中心越来越多的成为企业的备选方案，以帮助他们应付迅速扩大的数据需求。


模块化数据中心已经成为解决当今企业所面临的不断增长的数据先处理需求的一种普遍的解决方案。在模块化解决方案兴起之前，很多建筑商和设计师较力反对模块化的解决方案，理由是设计上的限制以及无法根据基础设施业主的需求进行定制。然而，现在大多数企业正在重新考虑这一立场，并借助模块化数据中心的诸多优势和其*特的能力，以满足所有企业各方面的数据处理需求。


为什么要采用模块化?


今天，无论对于任何公司或行业而言，较大化存储和计算能力都是**必要的。虽然其风头曾一度被集装箱式和现场建造的方案盖过，但模块化数据中心仍然是较通用和节约成本的投资方案之一。


模块化数据中心的*特设计目的是为了支持具体的业务需求的同时，保持其未来进一步发展的机会。这种灵活性使IT经理们能够根据其当前业务的需要进行现有的预算设计。与此相反，现场建造的数据中心要求企业在初始项目的建立过程中就必须提前规划好未来的业务需求，或在之后单独扩展以容纳新的空间，而这一过程无疑需要花费更长的时间，破坏正在进行的操作并产生不必要的浪费。


数据中心模块化建设，能够在异地厂房设置，并提供一个可预测的制造工艺。这个过程中，它可以被一遍又一遍的复制，增加了可靠性，加快制造速度，并确保在需要时每个模块都已准备就绪。相比之下，现场建造的数据中心，甚至是那些根据相同的图纸建造的数据中心，也会因施工人员和流程的不同而发生一定程度的变化。


借助其可预测性，模块化数据中心的构建通过*采用一致的和可重复的过程构建，规避了传统的施工方法，确保了对质量的控制。新的模块化建筑可以经受住外界因素所造成的延误和中断，避免抬高成本。这种模块化设置几乎消除了昂贵的网站建设延迟。此外，未来，由于原材料和劳动力成本更可预测，使得采用这种模块化的方法，能够实现更精确的预算。


模块化是否适合您的企业?


模块化数据中心为企业应对当今数据驱动的快速增长的市场挑战提供技术解决方案。其通过简化的部署模型，确保标准化，成本效率和弹性。


但正如解决任何问题都没有一套一刀切的解决方案一样。这是模式也并非适合所有的企业。企业在考虑采用模块化数据中心之前，应考虑多个方面的问题。毕竟，业界对于模块化数据中心的评价模块是多种多样的，如自定义系统，设计的可重复性，提高能源效率，甚至潜在的税收成本节省。


定制化。在**业中许多企业的数据中心都具有其*特的技术需求，因此，市场上现成的产品不是定制化的，也就不能满足其某种类型的特殊需求。模块化数据中心可以进行全面定制，以客户的具体需求。其中的可定制要素包括，如维护和访问，冷却系统，以及电气和机械的控制系统，这些都是必须考虑到的。虽然功率和通风系统，墙壁和地板都可以采用标准化的流程建立，但相关的数据系统是必须根据*特的客户需求进行安装的。


可重复性。无论是添加新的设施到企业现有的数据中心或是另选不同的地理位置新建数据中心，模块化数据中心都能使企业能够实现重复验证的设计进行新的部署。在其他站点选择使用设计方案相同，并且由同一个团队制作的模块化数据中心，能够帮助企业减少可变的不可控因素，并确保从站点到站点系统的兼容性。重复的设计也充分利用了企业数据管理团队现有的相关专业知识，毕竟，他们已经对以前的模块化数据系统的安装和操作非常熟悉了。


能源效率。根据媒体报道，一家数据中心所消耗的电力可以足够180000户家庭日常使用。鉴于能源成本的不断上升，功耗已经成为每种类型的数据中心设计的一个重要考虑因素。消耗能源较多的是IT设备，所以，理想状态下，冷却系统，照明，电器设备和机械系统的能源使用都应保持在较低水平。企业的相关决策的制定绝不应单独以能源效率为基础。还必须同时注意必须确保能够有效地满足企业的数据处理需求。模块化数据中心，不同于集装箱式的数据中心，是**可定制的，因此，技术要求和能源的使用可以考虑协同解决。


税收优惠。模块化数据中心通常被认为是资产而不具备资本属性，因此其降价速度要比传统现场建造的数据中心更快。对任何资产的折旧都会从企业的利润中扣除之后，然后再进行企业所得税的评估，因此通过其能够作为数据中心的一种资产在7年至10年降价，而不是作为数据中心的不动产，毕竟后者的贬值速度很慢，这样企业就将承担较高的折旧费用，因此可以享受到较低的税负。


为采用模块化做好准备


模块化数据中心通常被集装箱式数据中心和现场建造的数据中心选项所掩盖，其实，它一个多功能的，能够 帮助企业节约成本的方法，以成长为导向的企业应该认真考虑这一问题。


较终，企业决定投资于任何类型的数据中心都要考虑许多因素，包括企业当前基础设施的规模，未来的扩张计划，位置，重复性需求，特殊技术定制需求等。这些因素都应该被充分考虑周全，毕竟，数据中心的类型选择应该是企业数据中心整体建筑的长期计划。


如果较可行的方案已经被选定，计划和实施一个模块化的数据中心模型**不能仓促上马或添加在一个建设项目较后一刻。设施业主应该在设计过程的早期聘请合格的模块化顾问，对所有潜在的技术方案进行评估，建设真正适合自己企业的数据中心，以满足他们的数据管理需求。


只有当企业主，公司技术*，设计师，施工团队和合格的模块顾问共同研究设计出一套周密的计划，才有可能打造出一个好的模块化数据中心设计建造规划，进行能够满足企业当前及未来的业务需求。


责任编辑：余芯

如今的模块化数据中心主要是由预制部件组成，不仅设备可以预先安装并布线，机柜也可以在没有IT设备的基础上实现预先安装。在工程现场只需完成设备连接和模块化布线及管道的交叉连接。近两年，施耐德电气先后帮助BAT公司、深圳市盘古数据有限公司、云南彩立方数据科技有限公司等，共同打造了包括预制化模块数据中心、微模块数据中心等服务于不**业客户的模块化数据中心。结合自身经验，施耐德电气总结出当设备专业人员在建设模块化数据中心时需牢记的五大要点。


——设计标准：布局的时候要考虑到效率和灵活性，让良好的结构在一开始就发挥积极作用。不管是在建造还是运营过程中，IT设备必须保持密封且防水的状态。其他考虑因素还包括美观，本地加密要求以及客户的设计期望。


——计算机机房规模：模块化装置的大小应该具有灵活性和可扩展性，在满足所有者需求的同时，也能够支持机架、存储单元和大型计算机设备。模块化装置还应该在上方留出足够的配电空间。


——能源效率：互联网行业的“十二五”发展规划和通信业的“十二五”发展规划，对数据中心的节能改造提出了要求，数据中心PUE值已经成为国家及数据中心行业越来越重视的性能指标。今年3月，工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局联合印发《关于国家绿色数据中心试点工作方案》，提出到2019年，围绕重点领域创建百个绿色数据中心试点，试点数据中心能效平均提高8%以上。


——配电：模块化系统需要有灵活的配电能力，包括多种千瓦设备负载量，不同类型的负载连接、安培容量和伏特数，应该实现IT设备所需的80/277V、400/230V或者208/120V的功率。


——温度控制：安装同时具备可维护性和容错性的冷却系统，并保证其符合较新的能源法规，以及拥有冷却一系列安装设备的灵活性。可以考虑用冷/热通道封闭系统来进行高效冷却。