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浅谈数据中心的通信工艺、配电与智能弱电

  中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0388-01
  一、 数据中心
  1. 数据中心是全球协作的网络节点,用来在Internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心是一整套复杂的设施。它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统),还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。
  2. 数据中心作用:数据中心不仅在于数据的存储,还在于数据的查询、处理和分析。在数据处理中,分为两大类。一是事务处理,二是数据查询和分析。而数据查询又分为两大类,一是数据库查询,二是搜索技术。
  3. 主要考虑的内容:包括工艺、平面布局、配电、空调、消防、通信、智能弱电等。
  4. 总体要求:保障数据使用业务的连续性、降低IT运营成本,参照 T3或A级建设高安全、高可用、高稳定的绿色节能的企业级机房,为使用人业务提供7×24小时不间断支撑。
  完整的数据中心功能房间包括精密设备区、数据机房区、网络区、配电区、外部企业区、消防设备区、测试区、备件库、监控室等。
  二、 数据中心的工艺
  1. 机房机柜:采用微模块设计,各模块为独立单元,互不影响;双排机柜布置;冷热通道分离,封闭热通道。
  模块尺寸:可定制,最大每个模块可装载36个机架。最大组合:W3800mm X H2800mm X L15000mm。内部走道为1200mm 底盘高度300-400mm电力:380VAC输入;PUE小于1.4,包括风扇、UPS。机房内统一采用外型尺寸为2200(H)×600(W)×1200(D)。内部空调:容量最大36机架
  2. 电源与冷源供给:供配电系统:要求提供市电、柴油发电机两路供电,需考虑机房IT设备用电功率约800KVA;机房动力照明设备用电功率约500KW。
  空调系统:机房精密空调终端合计需要制冷量约1000KW。
  3. 配电:根据机房等级确定负荷等级,A级机房供电应按一级负荷中的特别重要负荷配电。电缆采用双系统双路径物理分离的方式敷设。
  电力系统采用容错方案提高整个系统的可靠性,至每个服务器都采用双备份,两个不同独立系统供电。
  降低机房PUE值,体现在整体的设计规划以及机房布局、空调、UPS、服务器、存储及网络等IT设备的设计、使用及管理上,综合多种降低能耗的技术手段,采用模块化UPS降低UPS自身功耗,采用高效制冷系统降低机房空调的耗电量,使全年PUE值可实现1.5。
  4. 空调:制冷设备应符合国标A级机房冗余与备份的要求,要求规定制冷主机、冷水泵、冷却水泵和冷却塔应满足N+X(X=1~N)的要求。
  数据机房采用专用的机房空调,具有送风量大,一般A级空调机房送风换气次数可达到30~40次/小时,使得机房内的温度分布更均匀。
  5. 机房消防:选用七氟丙烷气体灭火系统。
  6. 信息传输用的通信链路:采用双链路容错系统配置、异地备份,从两个不同弱电竖井引入出口路由,以保证数据传输的安全性;传输系统的拓扑结构采用两层网络结构,数据机房机柜内设网络接入区。核心交换机布放于网络接入间内。数据机房与网络接入间采用光纤互联,减少汇聚层带来管理的繁杂以及网络故障;网络接入间之间采用2条24芯多模光纤互联,可以承担高速网络传输;主干24芯多模光缆,保证每一路网络接入交换机上行达到高速网络传输。
  7. 走线架:机房采用上走线方式,设置上走线走线架和光纤尾纤专用线槽,交流电缆、直流电缆、信号电缆不交叉混走,各走线架用途应有清晰标识。
  三、配电
  1. 配电内容:动力配电系统、通信工艺配电系统、照明系统、接地系统
  2. 供配电:负荷分级:本数据中心通信负荷、空调负荷、消防负荷为一级负荷。市电电源:一类市电,二路市电进线,互为备用,当一台变压器故障时另一台变压器带起所有负荷。保证电源:要求发电机能持续运转72小时,输出功率保持不变。电源质量要求-----电压波动≤±5%;频率变化≤±0.05Hz 波形失真率≤±5%。
  3. 电池充电预留功率:电池总放电小时按0.25小时,通信设备电压按DC-48V或UPS电压AC380V估算蓄电池充电功率。
  UPS电池充电预留功率按通信设备负荷(w)×0.15计算。综合UPS蓄电池充电功率及整流器电池充电功率,本工程电池充电预留功率按通信设备负荷15%取定。
  4.照明:数据机房照明分为正常照明、保证照明和应急照明三种。其它房间和公共部位分为正常照明和应急照明二种。
  5.抗电磁污染:数据机房内的电场强度要求小于130dB(?V/m),磁场强度要求小于800(A/m)。
  6.电源模块PDU:每列机架设列头配电柜为机架供电,每架机柜由不同UPS系统提供双路供电。每个机柜内设有对应两套独立的电源分配单元(PDU)。
  7.接地:机房接地系统与大楼主体接地系统连接,接地电阻不大于1欧,接地引自楼层内侧柱内主筋(直径6mm以上),引两点至机房专用接地板。
  机房静电地板下应做环形等电位连接排,采用紫铜排,沿机房墙体四周安装,为机房设备提供接地点,并起到等电位连接作用。
  四、智能化弱电
  1.智能数据中心包含:机房传输系统、KVM管理系统、视频安防监控系统、防盗报警系统、门禁管理系统、动环监控系统以及火灾自动报警系统。
  2.机房传输系统:机房传输系统是作为数据中心数据传输、数据外联的基础布线。
  3.数据中心KVM管理系统:通过KVM在控制室访问和控制数据中心的每一台服务器的管理主机。
  4.视频监控系统:视频监控系统采用数字网络化视频监控。视频监控系统从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。视频录像存储30天。
  5.门禁管理系统:门禁管理系统是对建筑物内、外正常的出、入通道应用感应卡或生物识别技术进行管理的智能化系统。在数据中心的机房、网络接入间、配电房等设置门禁点位。
  6.火灾自动报警和消防联动系统:主要内容包括的火灾自动报警及联动控制系统、应急广播系统、消防专用电话系统连接、气体灭火控制系统。
  7.气体灭火控制系统:数据中心机房、配电房等采用七氟丙烷气体灭火系统。在设有气体灭火装置的场所,设感烟、感温探测器、灭火控制装置(含放气灯、声警报器、现场控制盘或手动紧急控制按钮等)。采用同一防护区域内的感烟火灾探测器和感温火灾探测器探测器的组合或防护区外的紧急启动信号作为系统的联动触发信号。气体灭火装置启动及喷放各阶段的联动控制及系统的反馈信号,应反馈至消防联动控制器。
  8.空气采样早期烟雾探测系统:数据机房属于对火灾要求及早发现的重点保护场所,在数据机房采用空气采样早期烟雾探测系统。
  空气采样早期烟雾探测系统是一种基于光学空气监控技术和微处理器控制技术的烟雾检测装置,它可以在火灾初期进行探测和报警,报警时间比传统探测设备早数小时,可以使火灾的损失降到最小。
  五、 结语
  数据中心的工艺、配电、空调、消防、智能化是重点考虑的内容,建设好数据中心的关键所在。

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