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数据中心机房建设 数据中心基础建设大致模型 数据中心基础建设绿色评价指标 数据中心基础建设系统 数据中心定义 数据中心基础建设 数据中心基础建设介绍目录 数据中心基础建设级别 数据中心定义 为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所 可以使一栋或几栋建筑物 也可以是一栋建筑物的一部分 包括主机房 辅助区 支持区和行政管理区 主机房 包括服务器机房 网络机房 存储机房等功能区域 辅助区 包括进线间 测试机房 总控中心 消防和安防控制室 拆包区 备件室 打印室 维修室等区域 支持区 包括变配电室 柴油发电机房 电池室 空调机房 动力站房 不间断电源系统用房 消防设施用房等 行政管理区 包括办公室 门厅 值班室 盥洗室 更衣间和用户工作室等 数据中心基础建设级别 GB50174分为A B C三级 A级最高 TIA 942 数据中心通信基础设施标准 分为T1 T2 T3 T4四级 T4最高 级别越高安全性越高 在同样规模的IT使用量下 前期的投资会越大 数据中心基础建设级别 TIA 942对机房的分级及性能要求 数据中心机房设施功能分类的主要依据是可用性 TheUptimeInstitute依据工程需求与实践 提出了场地基础设施的分类等级的体系框架 针对数据中心基础设施期望达到 五个九 即99 999 的系统应用可用性的需求 提出了与之相匹配的机房场地基础设施 供电 空调制冷以及其他的相关系统 的可用性等级指标 并将数据中心分为四个等级 由 T1 没有冗余部件组成的系统 可提供99 671 的可用性 到 T4 有冗余部件 能够故障容错 和实现不间断维修的系统 四个不同的等级包含了对建筑结构 安全性 电气 制冷 接地 防火等不同的要求 T1数据中心基础设施 最基本的数据中心 提供99 671 的可用性 T2数据中心基础设施 部件冗余 可提供99 741 的可用性 T3数据中心基础设施 可在线维修 系统的可用性可达到99 982 T4数据中心基础设施 故障容错 可提供99 995 的可用性 数据中心基础建设级别 T1数据中心基础设施 最基本的数据中心 T1 的数据中心是基本型的数据中心配置 有计划和无计划的运营中断都会影响它的正常运行 数据中心机房配有供配电系统和空调制冷系统 但是它可以或不一定有架高的活动地板 UPS或者发电机设备 如果系统配置了UPS或者发电机 但这些设备是单个模块的系统并且有很多单路径故障点 基于一个年度内进行预防性检修和维护的需要 机房内的这些基础设施需要完全关闭停运 当发生机房内的设备故障 操作错误以及外部因素或自然原因等紧急情况时 将引起数据中心运营的中断 T1机房基础设施没有荣誉的组成部分 可提供99 671 的可用性 数据中心基础建设级别 T2数据中心基础设施 部件冗余 T2 的数据中心与 T1 的主要区别是基础设施系统中的关键设备采用了部件冗余配置 N 1 机房内有架高的活动地板 UPS和发电机 但仍然是单模块系统 关键的供电线路的维修和场地内其他基础设施的维修维护都需要关闭中断 T2的供配电系统和冷却分配虽然仍是单通路组成 但由于关键设备是冗余配置 所以可提供99 741 的可用性 数据中心基础建设级别 T3数据中心基础设施 可在线维修 T3 数据中心的功能考虑到了任何有计划的机房基础设施活动安排 而不应使IT设备硬件系统运行中断 有计划的活动安排包括预防性和程序性的维护修理 零部件更换 新设备的增加 扩容 或调整部件的容量 部件和系统的测试等 对使用冷冻水系统的大型机房来说 这表示要配置两套独立的管路 在进行维修或者在一条管路上测试时 另一条管路要保证有足够的容量维持系统正常运行 无计划的活动 例如基础设施的零部件发生故障 仍然会造成数据中心的运行中断 T3由多条有效地电力和冷却分配路径组成 通常只一条路径正常运行 有多余的备用组成部分 所以可在系统正常运行的情况下进行有计划的工作安排 具有可在线维修功能 系统的可用性可达到99 982 数据中心基础建设级别 T4数据中心基础设施 故障容错 T4 数据中心基础设施最重要的功能是具备故障容错功能 对于机房有计划的活动安排 包括预防性和程序性的维护修理 零部件更换 新设备的增加 扩容 或调整部件的容量 部件和系统的测试和意外的事件 都要保证系统关键负荷不中断运行 在系统结构上需要同时又两路在线运行 供电系统应该是两个独立的N 1UPS系统冗余 关键负载的最大负荷不应超过每一个系统的最大输出容量90 T4 要求全部IT设备硬件有故障容错的双电源输入 严格的故障容错能力使数据中心具有维持意外故障发生或者运行错误时 不发生运行中断的能力 T4由多条有效的电力和冷却分配路径组成 并且具有故障容错功能 可提供99 995 的可用性 数据中心架构 消防系统 暖通给排水系统 供配电系统 弱电系统 装饰装修系统 数据中心基础建设系统 数据中心基础建设系统 装饰装修系统 供配电系统 暖通给排水系统 弱电系统 顶面工程 地面工程 墙柱面工程 隔墙工程 门窗工程 防水工程 电源引入 UPS系统 冷冻系统配电 IT设备配电 照明系统 防雷接地系统 综合布线 机柜系统 拼接屏系统 安全防范系统 动环监控系统 楼宇自控系统 冷源系统 精密空调系统 加湿系统 新风系统 排风系统 灾后排烟系统 消防系统 消防自动报警系统 消防灭火系统 数据中心基础建设系统 装饰装修系统 顶面工程 地面工程 墙柱面工程 隔墙工程 门窗工程 防水工程 装饰装修系统 顶面工程1 日用油箱间 柴油机控制室 冷冻机房 精密空调UPS电池间 10KV高压配电室 变配电所 设备库房顶面刷黑色环保乳胶漆 2 柴油发电机房 货运门厅 走廊 值班室 弱电进线间 弱电井顶面刷白色环保乳胶漆 3 卫生间300 300mm金属扣板集成吊顶 完成面标高3米 4 机电办公室600 600mm金属微孔板吊顶 完成面标高3米 5 设备机房内部天面的采用吊顶形式 具体步骤为 先将机房原顶面清理干净 不平地方采用水泥砂浆找平 做好黑色防尘处理 然后铺设C60轻钢龙骨 12mm厚防火石膏板覆面 内填保温棉 然后采用金属条形板和挂片的组合吊顶 6 机房灯具采用300mm 1200mm防眩光灯具吊装 灯具的安装与设备 机柜的摆放位置 与桥架 管道等安装设施有机结合 使机房的装修达到和谐的统一效果 装饰装修系统 地面工程1 日用油箱间 弱电进线间 弱电井非主要功能房间地面在原土建基础上水泥砂浆找平 2 柴油发电机房 柴油控制室 值班室 冷冻机房 精密空调UPS电池间 走廊 货运门厅 设备机房 机电办公室地面铺设600 600地砖既满足功能性要求又满足整洁美观大气方面 3 10KV高压配电室 变电所地面因作为本数据中心最重要功能区有着特殊要求 对防静电要求较高 使用环氧树脂防静电地坪能有效的降低精密电子产品成品的返修率和耗损 在生产过程中降低携带低压静电对精密电子产品的危害 因此要求此区域地面为防静电环氧地坪 4 机房地板内地坪和四壁做基层清理后 用水泥砂浆抹平 待基层处理平整后 刷两遍环氧地坪漆 所有精密空调下送风区域做保温处理 地坪和地板下四壁铺设20mm厚橡塑保温棉 并在橡塑保温棉地坪上铺设0 5mm厚镀锌钢板 5 电池间 UPS间 运营商机房地板内地坪和四壁做基层清理后 用水泥砂浆抹平 待基层处理平整后 刷两遍环氧地坪漆 工具间 UPS配电管井 弱电井 公共区域强电井 水设备间 走廊 参观走廊地板内地坪和四壁做基层清理后 用水泥砂浆抹平 6 各功能机房均铺设高架活动地板 机房区域地板整体架空高度为900mm 铺设完成后机房地坪面与楼层其他地面高度一致 机房内地板面上设置灰色导向标志 以表明人员流线动向 并对各列机柜在地板面上进行编号 以方便工作人员对设备的管理 装饰装修系统 装饰装修系统 墙柱面工程机房墙面装修应满足隔音 防火 防尘 屏蔽 保温 防静电及有效降低机房内设备主频辐射产生的谐波干扰等要求 墙面颜色与设备设备匹配协调 在适当的位置安装开关及探头等部件 墙体要符合A级防火性能 墙体内铺设少量电力线路 要求采用美观 大方 耐用 模板式安装的功能型彩钢板 彩钢板安装高度为3 0m 彩钢板以上墙面和地板以下墙面可用硅酸钙板封堵 刮腻子后涂刷防尘漆 装饰装修系统 隔墙工程机房建设中机房与外部走道采用铯钾防火玻璃造型隔墙 机房与其他功能的房间隔墙采用原土建隔墙 门窗工程各功能机房均不设置窗户 精密空调间内外墙处窗玻璃室内面贴不透明膜 并采用120mm厚砖墙进行封堵 做好防渗水 漏水措施 机房门体采用钢质甲级防火门 门框采用彩钢板饰面 门体性能符合机房建设防火要求 外形美观大方 简洁 现代 防火门均加装自动闭门器 以保证各扇门能自动关闭 本次机房区门体采用钢质防火门 防火等级均为甲级 门框宽度均为80mm 各门体的锁 铰链 闭门器 把手等五金件均使用满足防火 密闭要求的五金配件 并且具有缓冲防腐功能 装饰装修系统 防水工程机房精密空调需要给水满足机房加湿功能 而机房内不能有水的隐患存在 因此在走廊与机房隔墙架空地板下部分及地坪均做防水处理 空调机房和机房间增设防水处理 在空调机房与设备机房间的隔断下方增设混凝土防水导墙一道 导墙高度为150mm 宽度为100mm 即使发生空调水管漏水情况 机房漏水自动监控报警系统就会启动报警 除非空调机房内水面高度超过150mm 否则不会对机房构成任何水患威胁 装饰装修系统 数据中心基础建设系统 供配电系统 电源引入 UPS系统 冷冻系统配电 IT设备配电 照明系统 防雷接地系统 供配电系统 电源引入从国家电网中引入三相 50Hz 10kV市电电源 市电电源最大带载能力要满足整个机房用电需求 UPS系统为冷冻水泵 精密空调 机房内IT设备 安防监控中心 ECC间及重要弱电设备供电 每个UPS室旁设一座电池室 设置UPS配套的蓄电池组 每台UPS单独设置可持续 满载供电时间不小于15分钟的蓄电池组 供配电系统 冷冻系统配电从每台冷水机组配套的冷冻水泵 冷却水泵 冷却塔风机等由各自一台电力配电箱供电 IT设备配电机房IT设备低压配电列头柜为服务器机柜 网络机柜和非标小型机或存储设备供电 采用双路UPS电源供电 机柜电源采用16A 3P 32A 3P或32A 5P 63A 5P工业连接器方式连接 工业连接器防护等级不低于IP44 每套工业连接器分为插座和插头 插座安装在对应机柜位置的 热通道 的活动地板下方 插头随机架式电源条PDU配出 供配电系统 照明系统照明系统分为 一般照明 应急照明 机房内智能照明 一般照明用于设备间以及公共区域的照明 应急照明用于应急和消防疏散指示 机房内智能照明通过场景设置 满足数据中心维护状态 监控状态 有人工作状态等多个场景的照明需求 防雷接地按照雷电防护等级A级 UPS及空调总进线处按要求设置为第二级 楼层配电间按要求设置为第三级 末端按要求为第四级 接地系统主要包含 工作接地 保护接地及弱电直流接地等 通过在每个机房内设置两台等电位接地端子箱 满足联合接地的使用需求 供配电系统 照明系统照明系统分为 一般照明 应急照明 机房内智能照明 一般照明用于设备间以及公共区域的照明 应急照明用于应急和消防疏散指示 机房内智能照明通过场景设置 满足数据中心维护状态 监控状态 有人工作状态等多个场景的照明需求 防雷接地按照雷电防护等级A级 UPS及空调总进线处按要求设置为第二级 楼层配电间按要求设置为第三级 末端按要求为第四级 接地系统主要包含 工作接地 保护接地及弱电直流接地等 通过在每个机房内设置两台等电位接地端子箱 满足联合接地的使用需求 数据中心基础建设系统 暖通给排水系统 冷源系统 精密空调系统 加湿系统 新风系统 排风系统 灾后排烟系统 暖通给排水系统 冷源系统机房一般采用高能效比的冷水机组作为冷源 IT设备需要提供常年不间断 7d 24h 供冷 为节约能源 冬季或过度季节采用部分或完全自然冷却 降低运行费用 冷源机房要求设置蓄冷罐 满足停电导致冷水机组停机至重新正常运转恢复供冷期间所需的供冷量 当IT设备满载时 蓄冷时间为15分钟 精密空调系统机房内一般采用下送风冷冻水型机CRAH精密空调 并通过冷量计算配置相应数量空调满足IT设备散热需求 暖通给排水系统 加湿系统机房采用独立湿膜加湿器进行对机房内湿度控制 新风系统机房内设置新风系统 为了保持机房内正压 减少外部灰尘和有害气体进入 同时保证机房合理的温湿度 排风系统变配电间设置机械进排风系统 在过渡季节和冬季用于排除设备散热 制冷机房设置机械进排风系统 排除机电设备电机散热 根据运行需要开启 柴发机房设置机械进排风系统 在柴发运行期间提供机组燃烧所需的新鲜空气 满足其散热需求 油箱间设置平时排风和事故排风系统 卫生间设置平时机械排风 电池室维持房间负压 设置平时排风和事故排风 并在电池室安装氢气泄漏检测系统 报警时启动事故排风机 气体灭火钢瓶间设置平时排风 暖通给排水系统 空气过滤系统空气过滤机组可用于对室外新风及室内所含的颗粒和气态腐蚀物进行过滤 以提高数据中心内部空气质量 从而保护数据中心内部运行的IT设备 提高系统运行的可靠性及稳定性 防排烟及灾后清空系统数据中心及辅助区域等必要场所设置防排烟措施及相应的控制措施 满足 建筑设计防火规范 GB50016 2014版对相关场所的要求 以保证火灾时人员疏散和消防救援的要求 暖通给排水系统 数据中心基础建设系统 弱电系统 综合布线 机柜系统 拼接屏系统 安全防范系统 动环监控系统 楼宇自控系统 弱电系统 综合布线系统数据中心机房综合布线分为模块机房内综合布线系统和运维网综合布线系统 机房内综合布线应分为 接入室 主配线区 中间配线区 水平配线区 区域配线区 设备配线区 主要用于业务网数据信号的传递 弱电系统 典型数据中心布局 接入室RM 接入服务商网或园区网 总配线区MDA 水平配线区HDA 设备配线区EDA 主干电缆 水平电缆 通信室TR 机柜 机柜 机房ComputerRoom 机柜 机柜 机柜 机柜 机柜 机柜 MDA EDA EDA 弱电系统 数据中心逻辑结构图 接入室RM 总配线区MDA路由器 核心LAN SAN交换机 PBX等 接服务商网或园区 接服务商网或园区 水平配线区HDALAN SAN KVM交换机 机房 水平配线区HDALAN SAN KVM交换机 水平配线区HDALAN SAN KVM交换机 水平配线区HDALAN SAN KVM交换机 设备配线区EDA机架 机柜 设备配线区EDA机架 机柜 设备配线区EDA机架 机柜 设备配线区EDA机架 机柜 通信室TR办公 操作中心的LAN交换机 运维办公室 办公 操作中心 主干电缆 主干电缆 主干电缆 主干电缆 主干电缆 主干电缆 水平电缆 水平电缆 水平电缆 区域配线区ZDA 水平电缆 水平电缆 水平电缆 弱电系统 综合布线系统2 机房内综合布线应分为 工作区 水平区 垂直区 管理区 设备区 主要用于运维网设备信号传递 保证机房内IT设备的正常运行 弱电系统 机柜系统机柜系统包括 机柜 冷热通道 桥架 1 机柜包括服务器机柜 网络机柜 弱电机柜 1 服务器机柜 弱电机柜尺寸600 1200 2000mm 网络机柜尺寸800 1200 2000mm 机柜颜色为统一颜色 没有明显色差 按要求印颜色 没有明显色差 按要求印制LOGO 2 每个机柜带有两个PDU 采用两路供电 PDU能够垂直固定在机柜内 其中10个为智能PDU 必须带有数字显示单元 3 共配置10个STS为单电源设备进行双路供电 实施过程中根据业主需求 放在不同位置的机柜中 4 机柜里需安装电源接地模块 机柜柜门和柜身有接地线连接 5 为方便设备安装每个机柜配备相应数量螺母铜条 6 外壳颜色搭配和谐 设备制造工艺必须符合设备制造国的国家标准和国际有关标准 7 机柜前后走线架上必须用以 U 为单位的刻度进行标识 8 每个机柜配有相应数量的盲板 弱电系统 机柜系统2 冷 热封闭通道冷 热封闭通道是数据中心的服务器机架和其他计算设备的布局设计 冷 热封闭通道是通过管理气流来节约能源和降低冷却成本 最简单的数据中心冷 热通道设计师在交叉行排列服务器机架 让冷空气的进口朝一边 热空气的出口朝另一边 机架前端组成的行称为冷通道 冷通道面向空调的输出管道 热空气输出的那一行称为热通道 热通道面向空调的回风管道 弱电系统 冷 热通道 弱电系统 冷 热通道 弱电系统 冷 热通道 弱电系统 拼接屏系统大屏幕显示系统主要由显示单元拼接墙体 多屏处理器系统 显示墙应用管理系统软件以及线缆等外围设备组成 大屏幕显示系统主要包括用户信号源 信号切换 信号处理 信号显示和信号控制等几部分 用户信号源 包括来自摄像头 DVD等的各种制式的视频信号 来自用户工作站的RGB信号 局域网内工作站向网络输出的显示信号 远端IP视频信号 信号处理 在显示信号之前对信号进行对应的处理 如切割 放大 窗口化等 包括集成VTRON多个技术的Digicom多屏处理器系统和显示单元内置的信号处理模块 信号显示 由显示单元组成的显示墙体 可将处理后的信号在大屏幕上显示出来 信号控制 由一台或多台安装了大屏幕控制软件的PC构成 可对大屏幕上显示的信号进行控制 弱电系统 大屏幕显示系统结构图 弱电系统 墙体外观示意图 弱电系统 安全防范系统安全防范系统主要分为以下七个部分 闭路电视监控系统 门禁控制系统 入境报警系统 周界防范系统 车辆管理系统 电子巡更系统 无线对讲系统安检设施 弱电系统 闭路电视监控系统闭路电视监控系统包括前端子系统 传输及控制子系统 显示及存储子系统 系统联动与集成和视频管理软件五部分 目前数据中心机房系统集成项目都采用数字IP电视监控系统 弱电系统 弱电系统 弱电系统 门禁一卡通管理系统门禁控制系统通过智能卡对出入设防区域人员身份 进出及停留时间进行记录 对电动门锁进行控制 既能防止外盗 又能防止内部作案 能实时反映 记录各点工作状态 且不可更改 并且系统要与消防系统 闭路监控系统的联动 系统构成由门禁控制器 读卡器接口模块 读卡器 管理计算机 管理软件 电源模块 IC卡及电控锁 门磁开关 出门按钮 玻璃破碎紧急按钮等前端设备组成 弱电系统 弱电系统 入侵报警系统入侵报警系统是利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域 包括主观判断面临被劫持 遭抢劫或其他危急情况时 故意触发紧急报警装置 的行为 处理报警信息 发出报警信息的电子系统或网络 通常意义上指的是对公共场合 住宅小区 重要部门 楼宇 及家居安全的控制和管理 入侵报警系统就是用探测器对建筑内外重要地点和区域进行布防 它可以及时探测非法入侵 并且在探测到有非法人侵时 及时向有关人员示警 例如门磁开关 玻璃破碎报警器 电子围栏等可有效探测外来的人侵 红外探测器可感知人员在楼内的活动等 一旦发生人侵行为 能及时记录入侵的时间 地点 同时通过报警设备发出报警信号 弱电系统 弱电系统 周界防范系统在数据中心围墙采用电子围栏系统和主动红外对射探测非法入侵系统双结合 并和视频监控系统进行联动的形式 当发生非法入侵时 电子围栏线短路 接地或断路 探测器发出报警信号 并通过报警线路传输至管理中心 管理中心的保安人员通过电子地图 可以迅速确定非法入侵具体位置 同时通过视频联动 使相应的摄象机图象画面在监视器上弹出 使管理中心的保安人员能观察到现场情况 弱电系统 弱电系统 车辆管理系统为适应对进出车辆能实施安全检查的需求 需要在通道中间安置一套多功能的车辆安全检查处置系统 能对车辆底盘进行扫描式安全检查 车辆单位安全检查系统将涵盖道口管理的有关业务 具体包括 车辆出入管理子系统 系统管理子系统 车辆出入管理子系统 对进出车辆进行管理 包括道闸管理 路障管理 车牌抓拍管理 车辆底盘扫描管理等 系统具有开放式接口 可整合其他安检设备进行联动管理 系统管理子系统 用户管理 车辆基本信息管理 实时查看各道口运行情况 负责所有子系统的协调工作 并对数据库信息进行管理 弱电系统 系统流程 车辆进入流程图示 设备安装示意图 弱电系统 电子巡更系统电子巡查系统是一种检查和记录保安巡查人员是否按规定的时间和巡查路线对所管辖的区域进行巡查的监督管理系统 是对保安巡查人员进行监督管理的有效而科学的工具 依照巡查信息是否能及时传递 电子巡查系统分为在线式电子巡查系统和离线式电子巡查系统两类 在线式电子巡查系统 识读装置通过有线或无线方式与管理终端通讯 使采集到的巡查信息能即时传输到管理终端的电子巡查系统 离线式电子巡查系统 巡查人员采集到的巡查信息不能即时传输到管理终端的电子巡查系统 弱电系统 系统架构 弱电系统 无线对讲系统无线对讲系统具有机动灵活 操作简便 语音传递快捷 使用经济之特点 是实现生产调度自动化和管理现代化的基础手段 无线对讲系统是一个独立的以放射式的双频双向自动重复方式通讯系统 解决因使用通讯范围或建筑结构等因素引起的通讯信号无法覆盖 便于在何时何地精准使用于联络如保安 工程 操作及服务的人员 在管理场所内非固定的位置执行职责 无线对讲系统包括 数字对讲机 耳机 数字中继台 合路器 宽带大功率双工器 室内吸顶天线 低损耗射频电缆 功分器 耦合器 室外高增益全向天线 N型连接器 弱电系统 安检设施安检设施是进入都需通过金属探测和X光检测的安检措施后 方能进入数据中心 提高数据中心安全系数 弱电系统 动