大数据中心基础设施方案组成方案.doc

大数据中心基础设施方案组成方案根据模块化数据中心建设的功率密度需要和机柜数量，设计1个10机柜模块，便于快速建设、安全部署，模块IT负载按80KW设计，制冷系统设计两个40KW的行间空调。建议采用长宽为800cm800cm的空间，数据中心尺寸如下图。图： 数据中心布局1.1.1. 机柜系统设计数据中心：按项目需求，共10个IT设备机柜，设计10机柜模块，单机柜功率密度8KW，采用封闭冷通道设计，室内制冷行间空调采用两台风冷型40KW行间空调，如下图所示。机柜采用"面对面"的摆放方式不仅可以使数据中心看起来整洁，有利于工作人员观察机柜内设备运作情况。同时，也可以提升机柜的通风散热。机柜面对面的布局形成了冷风通道，机柜之间的冷热风不会混合在一起，形成短路气流，有效提到制冷效果，保护好冷通道不被破坏。采用两台面向排列的制冷系统，冷却系统可以和成排的机架设备离得更近，每一排设备好像是有了专用空调一样。通过将空调放置在IT机架之间，或者放在冷通道上方，气流的通路会变得更短，风向也更加容易确定。气流的冷却能力更加容易预测，也就更容易达到更高的功率密度。此外，这样的结构无须花费安装地板提升系统的费用就可以实现。图： 模块化设计图机柜侧视图，配有单模块监控、配电管理系统单元。图：模块侧视图：模块化数据中心1.2. 制冷系统设计 配置2台40KW 600宽风冷型行间空调，安全可靠。1、直膨式行间空调工作原理2、直膨式行间空调室内机工作原理图：室内机3、直膨式行间空调室内机、室外机连接示意图图：室内室外机安装示意图行间空调自带变频压缩机，根据热负荷智能调节压缩机的输出容量，并且在不同容量输出段均保持较高的COP表现。行间空调按照行间部署方式设计，近热源制冷，支持封闭通道应用。精密空调监控系统以及电子膨胀阀的配合使用，保证了系统具备敏锐的机动性能，实时根据热负荷的变化智能调节整机输出冷量。在保证数据中心安全、稳定制冷的同时，为绿色数据中心节约每一度电。产品特征：变容量输出压缩机设计，保证最佳制冷效果并保持高COP值；EC-FAN和电子膨胀阀助力精密制冷调节；行间空调全部使用对大自然没有破坏作用的环保冷媒；行间空调采用了压缩机Pump-Down技术，在增强整机可靠性的同时延长了整机的使用寿命；提供可调节空调出风方向的冷风分配组件选配设计高显热比设计，减小冷凝水排出和加湿问题带来的烦恼；提供加湿器选配设计；支持风冷和水冷两种散热冷却模式；近热源制冷的行间空调风格设计，等机架尺寸设计与机架完美配合；支持封闭通道运用；支持常规回风温度高达40的应用；CCU-A系列主要规格参数：Model NameCCU-040AC-600制冷量*kW45压缩机形式定频涡旋压缩机位置室内机侧产品尺寸（宽*深*高,mm）60012002000额定工况显热比100%最大输入功率kW15风量m/h8000风机形式EC-Fan膨胀阀热力膨胀阀COP*3.2冷却方式风冷室内外机连管长度30米室内外机安装落差-520米供电形式交流供电，三相通信连接RS485 OR TCP/IP滤网过滤G3冷却介质R410A接口尺寸In：16mm，Out：22mm（冷凝器对接口，焊接）注：1、 风冷机型标定工况：回风温度35，25%相对湿度，室外温度35；2、 对于风冷冷却型产品还需要配置一个风冷冷凝器作为室外侧的散热单元；支持性能、规格、尺寸定制。1.3. 供配电系统设计模块内自带90KW HVDC、电池柜、列头配电柜，模块内服务器由市电及HVDC双路供电。风冷空调由市电提供电源。对供电要求：由大楼配电房引1路市电160A/3P输入开关和1路带发电机（或应急母排）160A/3P输入开关进入模块。图： 模块化数据中心 供配电系统设计选用杭州中恒HVDC系统。杭州中恒为互联网、运营商HVDC产品第一品牌。配置15KW直流模块6个，合计90kw（含充电功率10kw），组成HVDC系统。杭州中恒HVDC系统一套，包括：1、综合配电屏 1台2、整流模块：15kw*63、监控管理系统1套4、电池30min配置：20*C&D 12-150A LBT电池交流配电电池组1电池组2动力环境集中监控整流模块直流配电列头柜配电监控绝缘监测配电监控电池巡检监控单元RS485RS485/232AC1AC2中恒HVDC产品介绍：1、拓扑简洁、模块化设计。2、电网适应能力323Vac475Vac满功率输出，在250Vac323Vac之间限功率输出。3、整流器采用先进的LLC串联谐振变换器，并申请专利保护，相关专利请查看附件HVDC专利以及软件著作权(7项专利,1项软件著作权)。4、ZHR24015K整流模块，无中线输入，功率因数0.99。满载THDi2.5% ，50%负载为94.8%效率，100%负载下95.6%，具备完善的休眠、唤醒功能 。5、高效节能：50%负载效率为95.6%，100%负载为95.2%电池健康管理系统模块的HVDC与电池，与服务器直接并柜，电池的安全可靠性是第一要求。领先的电池健康管理系统，实时在线监控管理每一个电池的电压、内阻、极柱温度、组电流等参数，确保电池的安全，包括过温、短路、火灾等恶性事故的预付等。电池监控系统的组成：l 电池传感器每一块电池配置一个独立的电池传感器，实现单体电压、单体温度的实时在线检测。并在监控主机配合下，检测电池单体内阻。电池传感器之间采用串口总线式通信方式，线缆为RJ45，实现手拉手式通信连接。电池传感器绝不从电池取电，确保任何意外情况下电池安全。蓄电池健康管理监控主机监控主机与每一个单体电池的电池传感器通信，实现对于电池的单体电压、单体内阻、单体温度、电池组电流及环境温度的实时监测。根据测试蓄电池的种类不同数据采集模块可分为2V、6V和12V模块。每个模块为标准19英寸1U的外形尺寸设计。每个模块最多能够连接48只蓄电池，支持48只串联蓄电池或2组24只蓄电池监测。多个检测模块可以通过RS485接口进行连接，通过网络扩展满足各种蓄电池配置的要求。1.4. 模块监控系统设计模块监控管理系统有效的解决数据中心运维多专业、高实时性等多方面要求，并形成统一的监控管理平台，对数据中心模块进行全面、有效、实时监控，监控项包括：智能电量仪监控、ATS监控、综合配电系统监控、高压直流系统监控、电池监测仪监控、UPS监控、空调监控、环境温湿度监控、漏水监控、压差监控、极早期系统监控、消防系统监控、门禁系统监控、视频系统监控等。系统采用模块嵌入式服务器MDU，并在该服务器的基础上建立了TCP/IP监控平台，可极其方便地为现场设备管理和环境监控提供一体化的解决方案，不但大大简化了现场设备的监控，降低了监控设备投入成本，而且有效地提高了整个系统的稳定性和安全性，适用各模块化数据中心的集中监控。实现对各系统724365小时的统一监控与管理，极大地减轻了数据中心维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统运行的可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了数据中心的科学管理，真正使“无人值守”模块化数据中心成为现实。图：软件结构1、部署架构图：系统部署图：MDU监控主机与传感器模块智能监控管理系统由底层的被监控设备、MDU嵌入式采集终端、集中管理平台组成。嵌入式主机将现场设备的各种信息进行实时处理、分析、输出，或将控制命令发往前端设备的智能模块，同时将信息上传至集中管理平台。嵌入式主机具备本地存储、脱网运行、独立报警能力，可避免网络故障导致的系统非正常运行，并具有强大的集成功能。模块化数据中心中的MDU嵌入式主机采集数据并对数据进行分析、上传，协助完成各种统计报表，并在监控中心的集中管理平台上实现各种高端管理应用，如集中监控管理、报表事件集中管理、告警过滤等功能，系统提供网页浏览（B/S架构），其中B/S架构能轻易支持100个以上客户端接入。在监控平台上实现各数据中心的数据管理、信息查询管理、报表管理、报警管理、日志管理、联动控制管理、安全管理等功能。2、监控内容本次模块智能监控系统包括但不限于以下各项：智能电量仪监控、ATS监控、综合配电系统监控、高压直流系统监控、电池监测仪监控、精密空调监控、环境温湿度监控、漏水监控、压差监控、极早期系统监控、消防系统监控、门禁系统监控、视频系统监控。各系统监控内容包括但不限于以下各项：（1）智能电量仪：监测模块市电和IT总负载电压、电流、电量等参数，精度要求满足1%。（2）ATS：监测主备路电压、频率、主备切换开关状态等参数。（3）综合配电柜：监测输入电压、输入电流、各交流支路电流、各交流支路空开状态、各直流支路电流、各直流支路空开状态等参数。（4）高压直流系统：监测系统电压、总负载、电池状态、交流输入电压、交流输入电流、交流输入频率、整流模块输出电压、整流模块输出电流、直流输出电压、直流输出电流、欠压保护开关状态等。（5）电池监控：需配备专用电池健康管理，监测电池单体电压、单体内阻、电池单体温度、电池总电压、充放电电流等。（6）精密空调：监测送风温湿度、回风温湿度、启停状态、压缩机故障、滤网状态、回风高温告警、高湿告警、异常掉电、冷凝水泵故障、通信故障、风机故障、风机过载、进水温度异常等。（7）环境温湿度：监测每个机柜前后的进出风温湿度数据，温湿度探头分别安装在每个机柜前后的上中下位置，每个机柜共计6个温湿度传感器。（8）漏水监测：监测漏水状态、灰尘、小水珠。在模块四周，布置漏水绳。（9）压差传感器：监测模块内外气压差。综合精度0.5%FS。（10）极早期消防系统：监测极早期告警信号。（11）消防系统：监测烟感、火警等。（12）门禁系统：使用单开电磁锁。（13）视频系统：模块内安装4个IP-Camera，分辨率至少为4CIF（704*576）。有移动侦测功能，在发现移动的物体时开始录像。提供接口可供数据中心视频管理系统使用，实现视频采集和视频存储。可供视频管理端对其进行视频采集。模块内应配备视频管理和存储设备（提供接口供远程访问，可查看实时视频、历史录像），例如DVR设备，实现本地录像功能。3、管理界面1）监控系统界面应以简体中文显示，可通过web方式远程访问。2）组态界面中能够实时显示模块化数据中心的MPUE值。3）系统界面为交互式操作界面，根据模块内实际设备摆放位置提供形象化的界面。当鼠标指向某个被监控对象时，监控系统可以把该设备的实时运行参数和状态浮显在界面上，点击该设备则可以查询该设备详细的运行状况、报警事件等。在有报警或状态异常时，有问题的被监控对象的相关运行界面可以自动弹出。4）每一个独立的监控对象都应该有一个独立的页面，例如空调，空调所有数据应在一个独立页面显示。5）提供一个常用巡检页面，将所监控对象最重要的一些数据集中展现，例如：电源的三压三流等，空调进出风温湿度等，电池电压等，漏水检测等，MPUE值等，如下：图：模块监控管理界面