绿色数据中心一体化技术方案

1、 绿色数据中心一体化技术方案目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc530403122 1 机房基础设施方案 PAGEREF _Toc530403122 h 4 HYPERLINK l _Toc530403123 1.1 一体化方案技术优势 PAGEREF _Toc530403123 h 4 HYPERLINK l _Toc530403124 1.1.1 机柜池级差异化解决方案，最佳制冷效果 PAGEREF _Toc530403124 h 4 HYPERLINK l _Toc530403125 1.1.2 通道封闭门和顶板自动开启保护，更安全可靠 PAGEREF

2、 _Toc530403125 h 4 HYPERLINK l _Toc530403126 1.1.3 综合多种方式实现最佳节能效果，年均PUE1.7 PAGEREF _Toc530403126 h 4 HYPERLINK l _Toc530403127 1.1.4 基础设施和IT设备一站式服务，最佳集成匹配 PAGEREF _Toc530403127 h 5 HYPERLINK l _Toc530403128 1.1.5 自主研发、成本可控，原厂本地服务，更高性价比 PAGEREF _Toc530403128 h 5 HYPERLINK l _Toc530403129 1.1.6 高精度的铝镁

3、合金型材柜体，更轻更坚固 PAGEREF _Toc530403129 h 6 HYPERLINK l _Toc530403130 1.1.7 丰富的机柜线槽附件，布线更方便 PAGEREF _Toc530403130 h 6 HYPERLINK l _Toc530403131 1.1.8 模块化智能列头配电设备，灵活在线扩容 PAGEREF _Toc530403131 h 6 HYPERLINK l _Toc530403132 1.1.9 机房基础设施统一监控管理平台，更智能 PAGEREF _Toc530403132 h 7 HYPERLINK l _Toc530403133 1.2 总述

4、PAGEREF _Toc530403133 h 7 HYPERLINK l _Toc530403134 1.2.1 设计目标 PAGEREF _Toc530403134 h 7 HYPERLINK l _Toc530403135 1.2.2 需求分析 PAGEREF _Toc530403135 h 8 HYPERLINK l _Toc530403136 1.2.3 设计主要内容 PAGEREF _Toc530403136 h 8 HYPERLINK l _Toc530403137 1.3 整体设计 PAGEREF _Toc530403137 h 8 HYPERLINK l _Toc530403

5、138 1.3.1 方案选型分析 PAGEREF _Toc530403138 h 8 HYPERLINK l _Toc530403139 1.3.2 系统特点 PAGEREF _Toc530403139 h 13 HYPERLINK l _Toc530403140 1.3.3 整体布局 PAGEREF _Toc530403140 h 14 HYPERLINK l _Toc530403141 1.4 空调系统 PAGEREF _Toc530403141 h 14 HYPERLINK l _Toc530403142 1.4.1 空调配置 PAGEREF _Toc530403142 h 14 HYP

6、ERLINK l _Toc530403143 1.4.2 空调特点与优势 PAGEREF _Toc530403143 h 15 HYPERLINK l _Toc530403144 1.4.3 空调性能参数 PAGEREF _Toc530403144 h 16 HYPERLINK l _Toc530403145 1.4.4 除尘除湿一体机性能参数 PAGEREF _Toc530403145 h 17 HYPERLINK l _Toc530403146 1.5 机柜系统 PAGEREF _Toc530403146 h 17 HYPERLINK l _Toc530403147 1.5.1 机柜配置

7、PAGEREF _Toc530403147 h 17 HYPERLINK l _Toc530403148 1.5.2 机柜规格参数 PAGEREF _Toc530403148 h 19 HYPERLINK l _Toc530403149 1.6 机柜供配电系统 PAGEREF _Toc530403149 h 20 HYPERLINK l _Toc530403150 1.6.1 分布式UPS配置 PAGEREF _Toc530403150 h 20 HYPERLINK l _Toc530403151 1.6.2 配电模块配置 PAGEREF _Toc530403151 h 22 HYPERLIN

8、K l _Toc530403152 1.6.3 配电模块规格 PAGEREF _Toc530403152 h 23 HYPERLINK l _Toc530403153 1.7 行级监控系统 PAGEREF _Toc530403153 h 23 HYPERLINK l _Toc530403154 1.8 场地条件需求 PAGEREF _Toc530403154 h 24 HYPERLINK l _Toc530403155 1.8.1 摆放要求 PAGEREF _Toc530403155 h 24 HYPERLINK l _Toc530403156 1.8.2 机房环境 PAGEREF _Toc5

9、30403156 h 25 HYPERLINK l _Toc530403157 1.8.3 室外场地 PAGEREF _Toc530403157 h 25 HYPERLINK l _Toc530403158 1.8.4 电源接入 PAGEREF _Toc530403158 h 26 HYPERLINK l _Toc530403159 1.8.5 接地 PAGEREF _Toc530403159 h 26 HYPERLINK l _Toc530403160 1.9 设备配置清单 PAGEREF _Toc530403160 h 26机房基础设施方案一体化方案技术优势机柜池级差异化解决方案，最佳制冷

10、效果本方案设计采用机柜冷池级一体化系统，机柜排成面对面摆放，两排机柜中间区域做冷通道封闭处理，结合行间制冷空调用于为机柜内部设备提供制冷，以求达到最佳制冷效果和性价比。对于机柜内的集群设备，采用行间空调和机柜池级冷通道封闭技术，行间空调全正面送风，结合冷通道封闭措施，冷量集中供冷到发热负载，保证了服务器机柜不同高度进风温度的均衡性，避免了局部热点，延长设备的使用寿命，有效解决机柜制冷。池级一体化系统可以随着应用系统扩容进行模块化部署，避免了分期建设中的机房级空调的冷量浪费，提高制冷效率，保障高效制冷效果。对于机房环境，采用高性价比的弥散式送风基站空调或民用柜式空调制冷。通道封闭门和顶板自动开启

11、保护，更安全可靠由于采用机柜冷池封闭方式，在空调机故障或断电停机时，封闭池内较传统机房的开放式机柜相比内部温度上升快速。从更高的安全性和可靠性上考虑，C4000机柜系统设计标配温度传感器和烟感传感器，具备通道顶板、通道门联动自动开启保护功能，可以配合IMMS管理软件实现报警管理，在值守人员处理前自动采取应急措施，防止超温过热损坏机器，大大提高系统的安全性和可靠性。其工作原理是：机柜内标配有温度传感器，当制冷系统因故障无法为机柜提供制冷，温度传感器检测出冷池内温度升高至设定的阀值时，控制系统会自动将通道门及通道顶板打开，将服务器产生的热量散发到房间中，避免服务器因高温而损坏。此外，机柜内标配有烟

12、感传感器，当有烟感火警信号时，控制系统也会自动将通道门及通道顶板打开，使消防气体进入冷池内部，进行气体淹没灭火。综合多种方式实现最佳节能效果，年均PUE1.7本方案设计综合采用行间制冷和冷通道封闭方式，充分满足解决机柜制冷需求，保障机柜不同高度设备的温度均衡，提高制冷效率，用以实现最佳节能目标，年均PUE优化至1.7。电力使用效率（PUE）是国际公认的数据中心电力效率标准，PUE值是由数据中心的总能耗除以IT设备的总能耗计算得出，比值越小，表示数据中心的能源利用率越高、越符合节能标准。空调行间制冷和通道封闭措施，就近制冷，能够降低空调风机功耗，提高制冷效率，减少冷量浪费。机柜内冷热通道隔离设计

13、，保障气流组织有序，提高制冷效率，出风温度设定20-25C，与传统下送风空调机相比能效比提高10-15%。与传统精密空调方式建设的机房（PUE=2.3）相比，以IT设备功耗为160KW计算，年节约用电约84万度。HPC方案注释：方案完成后请删除节电费=（2.3-1.7）*160KW*24h/天*365天*1元/度基础设施和IT设备一站式服务，最佳集成匹配机柜一体化系统的所有设备和服务器等IT设备统一为自主研发和生产的自有产品，并由统一提供一站式售后服务，不是OEM贴牌或合作产品，行间空调和机柜在风量、风压、风温上可以实现与服务器的最佳匹配，外观一致、美观，各系统的集成性高，有效避免不同品牌设备

14、搭建系统的离散性。自主研发、成本可控，原厂本地服务，更高性价比C4000机柜池级一体化系统是多年累计国家大型超算中心项目经验，自主研发、生产的机房基础设施产品，引进国外技术、自主创新研发，由提供原厂和北京总部本地服务，较其它品牌进口同类产品具有很大的价格优势，高性价比。为了适应新时代计算技术和业务模式对机房基础设施的节能性、扩展性及建设周期的新要求，中科自主开发推出CloudBASE系列基础设施整体方案产品，CloudBASE是以第四代数据中心标准设计开发的整合了配电、制冷、机柜、监控四大子系统的整体解决方案，具有模块化、工程产品化、智能化和节能等特点，具有高的可用性、扩展性、可管理性和运行经

15、济性。高精度的铝镁合金型材柜体，更轻更坚固机柜和行间空调柜体全部为铝镁合金组合型材框架，采用压铸成型工艺，制造精密、做工优异，全封闭拉伸型材立柱，结构坚固。框架材料采用6063-T5（工业级铝型材）、ADC12（铸铝）、AZ91D（铸镁）。柜体强度高、重量轻，承重能力比普通机柜高50%以上，档次远高于传统钣金柜体。丰富的机柜线槽附件，布线更方便机柜标配提供机柜侧板、并柜器、盲板、机柜顶装线槽、跨接线槽等附件，机柜顶装线槽、跨接线槽和机柜一体化设计，便于强弱电布线。图：机柜一体化线槽效果图。模块化智能列头配电设备，灵活在线扩容机房内采用分区配电方式，每个机柜群组设置两台列头配电模块PDM。PDM

16、输出端集成配有标准IEC309工业连接器插座，与PDU输入端IEC309工业连接器插头实现快速插接安装，工程产品化，支持在线热插拔，可以灵活扩容。机房基础设施统一监控管理平台，更智能机房基础设施监控管理系统（IMMS），可以实现机柜池级基础设施一体化系统的统一集中监控管理，实时监测机柜排内温度、漏水、烟感和电量参数等，根据集群设备负荷增减状态动态空调系统风机转速等，实现真正的智能控制管理。管理软件方便易用，开放协议平台，实现多元化管理。图：机房基础设施IMMS监控管理界面。总述 设计目标高性能计算中心的建设和稳定高效运行，需要一套可靠的信息系统基础设施作为支撑保障，确保高性能计算中心机房各种电

17、子设备的高效、稳定、可靠运行。本机房建设方案以第四代数据中心“智能化、绿色化、模块化、双层分离、双层融合”的特点为设计目标，充分考虑IT设施和基础设的双层融合，在搭建集群平台的同时，统一规划考虑到基础设施的供电、供冷、监控管理等能力问题，提供一套易管理、易维护、便于扩展、高效节能的机柜级制冷、配电、布线及监控系统一体化解决方案，提供一站式服务。 需求分析本项目高性能计算中心集群设备总功耗不超过160KW，装机空间需求为整机柜9台、非整机柜内部U高90U。根据集群设备功耗及装机空间需求，配置机柜、机柜行级空调、行级配电及监控系统，确保设备散热良好、气流组织有序、系统高效节能、易于控制管理。 设计

18、主要内容本设计采用CloudBASE C4000机柜池级一体化解决方案，涵盖范围主要包括以下内容：机柜和空调等设备的就位、并柜安装与调平，机柜上走线线槽、通道封闭顶板和侧门的安装；空调室内机与室外机的就位、安装，包括冷媒管路、排水管路安装、电源连接与上电调试；机柜配电单元PDU、机柜列头配电模块PDM的安装和线缆连接；分布式机架UPS、电池和附件的安装和线缆连接；机柜监控探头安装与监控软件系统调试。整体设计 方案选型分析随着第四代数据中心时代的到来，新时代机房目前正向着“智能化、绿色化、模块化、双层分离、双层融合”的特点发展，机房建设模式要求采用集成机柜、制冷、配电、布线及监控系统的一体化解决

19、方案，与计算机系统实现最佳匹配运行。机房共设计布置13台设备机柜。针对以上项目需求和建设规模，本机房方案规划设计采用云座C4000冷池级机柜系统整体解决方案，提供机柜、空调、配电和监控四个子系统模块整合的池级一体化方案，做到给用户一个全面的、先进的、功能满足要求的一站式解决方案，并适应现代计算技术和业务模式对机房基础设施的节能性、扩展性及建设周期的新要求。图：云座C4000池级系统效果图。本方案主要从气流组织、冷媒方式、节能性、扩展性四个方面综合考虑进行选型设计。一、气流组织随着新一代计算机的晶体管集成密度越来越高，处理器的速度越来越快，服务器的发热量也急剧增长。当前，高集成的刀片式服务器已经

20、成为科学计算的主力，整机柜服务器也逐步进军市场，在提供更高密度、更高计算能力的同时也带来了更多的功耗。对于传统机房开孔地板下送风进行制冷的方式，由于气流难以像电流一样被约束，冷热气流的混合、对流、短路等，均会造成气流组织偏离设计值，从而使部分机柜得不到足够的风量或者机柜内的部分服务器得不到足够的冷量，产生局部热区或热点；而同时又有一部分冷风没有被利用。这种情况降低了系统制冷的工作效率，浪费电能。美国采暖, 制冷与空调工程师学会研究得出，这种开放式的精密空调开孔地板下送风进行制冷的机房环境，只能解决约1.100- 1.500 W/m 的热量。那么如果按照每个机柜占用3m 空间计，那么也就是仅可以

21、解决3-5 KW/机柜的热量。机房建设方式和冷却系统的气流组织密切相关，由早期普遍应用的下送风、上送风方式的机房级模式，发展到推广的水平送风的机柜池级方式和机柜排级方式，以及封闭机柜内部循环的机柜级方式。图：机房冷却气流组织方式的发展。其中各种方式的特点如下：机房级方式，适用于传统IDC低密度大规模机房建设，但存在制冷效率低、局部热岛效应等缺陷；机柜冷池级方式，适用于高密度整机柜系统机房建设或中低密度大规模机房建设，制冷效率高于机房级方式；机柜排级方式，适用于高密度中小规模机房建设，成本略高于机柜冷池级方式；机柜级方式，适用于个别超高密度机柜单独使用。本项目计算节点整机柜功耗高达15KW，属于

22、高密度整机柜系统机房应用，传统地板下送风方式制冷远不能解决刀片应用的高密度散热需求。因此，设计采用最适宜的机柜池级建设方式。它以机柜群组为单位分区、分期建设，将机柜面对面、背对背布置，行间空调穿插在机柜排中布局，且与设备机柜为左右并柜布置，前出风、后回风，与机柜设备的气流组织一致，配套网孔门机柜冷通道封闭系统，在两排机柜群组内、外形成冷热通道分离，机柜面对面摆放区域为冷通道，气流组织见下图示意，这样可以避免冷热风混合现象，实现就近精确送风，提高空调系统的冷量利用率，支持单机柜最高10KW至30KW的制冷能力。图 C4000冷池系统气流组织效果图。二、冷媒方式CloudBASE C4000行间空

23、调分为氟冷型和水冷型两种冷媒方式，可以提供单机柜最高10KW至30KW的制冷能力。以氟利昂作为冷媒的方式，适用于中小规模机房应用。氟冷技术在业界应用成熟，氟系统的管路施工工艺简单，维护难度和维护工作量小，没有水进机房的隐患，安全性高。以水作为冷媒的方式，适用于大规模机房应用。冷水机组外机容量大，可以实现大型外机机组和行间空调一拖多的制冷方式，但是系统存在漏水风险，对于施工工艺要求和配套监控系统要求高，北方地区还需要考虑冷媒防冻问题，维护难度和维护工作量大。因此，本机房方案设计采用C4000氟冷行间空调方式。三、节能性随着国家政策对节能降耗要求的提高，节能降耗正成为国家、全社会关注的重点。我国信

24、息化建设飞速发展，庞大的信息需求引发了海量的数据中心建设，IT能耗在所有的电力使用当中所占比重的不断上升，数据中心已经成为了众多行业中名副其实的“电老虎”，数据中心的节能与降耗已经迫在眉睫。电力使用效率（PUE）是国际公认的数据中心电力效率标准， PUE值是由数据中心的总能耗除以IT设备的总能耗计算得出，比值越小，表示数据中心的能源利用率越高、越符合节能标准。在机房巨大的能耗组成当中，空调占据了40%以上，是能耗的“主力军”，因此，在同等的IT设备建设规模下、降低空调制冷能耗可以大大提高能效、降低数据中心总电力消耗。从目前的技术发展及应用实例来看，提高空调机组的能效比、改善气流组织和风机效率、

25、充分利用自然冷源等，是机房空调节能的关键。本方案设计综合采用行间制冷和冷通道封闭方式，就近制冷，能够降低空调风机功耗，提高制冷效率，减少冷量浪费。机柜内冷热通道隔离设计，保障气流组织有序，提高制冷效率，出风温度设定20-25C，与传统下送风空调机相比能效比提高10-15%。本方案设计机房年均PUE值可以优化至1.7，以机房IT负载功耗为160KW核算，本方案建设方式较传统PUE=2.3的机房级精密空调建设方式，每年可节约电力84万度。HPC方案注释：方案完成后请删除节电费=（2.3-1.7）*160KW*24h/天*365天*1元/度四、扩展性机柜池级群组方式建设具有高扩展性，行间水平送风空调

26、与机柜、通道封闭系统采用一体化设计，以机柜冷池为单元，综合制冷、配电、监控、布线系统，模块化部署，扩展性高，建设周期短，适用于大型数据中心机房分期、模块化建设。此外，由于采用冷通道封闭，冷源集中，可以随机柜设备扩容灵活部署，提高制冷效率，保障高效制冷效果。图：冷池模块化扩展示意图。综上，我们建议在本项目的机房建设方案设计采用氟冷行间空调和机柜冷池的C4000一体化系统。 系统特点本机房方案采用云座C4000机柜冷池系统整体解决方案，提供机柜、空调、配电和监控四个子系统模块整合的一体化方案，做到给用户一个全面的、先进的、功能满足要求的一站式解决方案，并适应现代计算技术和业务模式对机房基础设施的节

27、能性、扩展性及建设周期的新要求。云座C4000系统具有以下几大优势。C4000机柜冷池系统整体解决方案，采用行间制冷模块水平送风方式，结合机柜冷池通道封闭，可以有效解决高热密度发热制冷，同时缩短送风路径、有效隔离冷热气流，降低风机功耗；采用就近水平送风型空调终端，冷量利用率高，高效节能；高扩展性，机柜群组方式建设，适用于分期模块化建设；行间水平送风空调，与机柜一体化设计，并柜安装、便捷高效，且不影响其它设备的运行，与其它电子设备可共存。另外，C4000系统还有智能化的配电管理模块和丰富的监控管理模块，可以统一集成到集群管理软件Gridview平台下监控，实现机房基础设施与IT系统的智能化综合控

28、制管理。此外，C4000机柜、制冷系统和服务器设备统一为自有产品，机柜在风量、风压、风温上可以实现与集群的最佳匹配，机柜配套和IT设备均由统一设计，并由统一提供一站式售后服务。 整体布局共配置9台整机柜、4台设备机柜、2台列头配电机柜、6组行间制冷空调、1台除尘除湿机，各台设备摆放布局见下图。图：C4000系统设备摆放布局。 空调系统 空调配置本方采用云座C4000系统行间空调为机柜内服务器设备制冷，采用机柜冷池通道封闭方式提高制冷效率。C4000系统效果图见下图。图：冷池封闭效果图。集群设备总功耗不高于160KW，机房共布置1组冷池，每组冷池内配置13台设备机柜、2台列头机柜、6台行间空调、

29、1台除湿机，分两排摆放。每组冷池内设计6台C4000行间空调室内机穿插在机柜排中摆放，单台制冷量30KW，机组内部双系统高可靠性设计。配套配置6台C4000空调室外机，每台室外机内压缩机均为3+1冗余设计，其中3台为定速涡旋压机、1台为数码涡旋压机，数码涡旋压机可以调节冷媒量、有效保证制冷量的稳定输出。另外，单独配置1台除尘除湿一体机，用于保持机房环境的相对湿度和洁净度。 空调特点与优势C4000机柜冷池系统的行间空调穿插在机柜排中布局，且与设备机柜为左右并柜布置，制冷模块前出风、后回风，与机柜设备的气流组织一致，配套网孔门机柜冷通道封闭系统，在两排机柜群组内、外形成冷热通道分离，机柜面对面摆

30、放做冷通道封闭，气流组织见下图示意，这样可以避免冷热风混合现象，实现就近精确送风，提高机组的制冷效率。图：C4000冷池系统气流组织效果图。服务器的设计都是前部吸入冷空气，后部排出热空气。C4000行间空调与传统开孔地板方式的机房设计方式相比，它可以在整个机柜前部高度平面内平均的供给冷风。冷空气经过服务器带走服务器产生的热量变成热空气，热空气然后被水冷空调的风扇吸入机组内部，然后通过空气/水热交换器变成冷空气从前部吹出，继续循环。行间制冷使冷源更加靠近服务器，热交换后的冷空气直接吹到服务器的前部，大大提高了制冷效率，降低了空调风机能耗。此外，C4000系统采用采用水平送风的行间空调模块，配合通

31、道封闭设计，冷热通道分离，气流组织有序，就近精确送风，循环风阻小、风量大，提高制冷效率，实现高密度制冷；出风温度设定20-25C，与传统下送风空调机相比能效比提高10-15%；与机柜一体化设计，外形一致，整体统一、美观。 空调性能参数表：C4000空调性能参数。项目具体技术规格室内机外形尺寸高2000mm宽600mm深1255mm室内机框架尺寸高2000mm宽600mm深1200mm（不含后门）制冷量30KW室内机最大风量6000m3/h室内机自重260Kg温度控制精度2.5室内机电源消耗2.5KW室内机工作电压220V, 50HZ室内机工作温度范围15 C至30 C室外机外形尺寸高1772m

32、m宽1980mm深880mm室外机电源消耗16.2KW室外机净重600kg室外机运行重量720kg室外机工作电压380V, 50HZ室外机工作温度范围-10 C至45 C 除尘除湿一体机性能参数表：除湿除尘机性能参数。项目具体技术规格外形尺寸高2000mm宽600mm深1255mm框架尺寸高2000mm宽600mm深1200mm（不含后门）除湿量5Kg/h除湿冷量5KW除湿风量500m3/h控制精度5%RH过滤效率99.99%，亚高效过滤除尘风量1000m3/h最大运行功耗2.5KW机组重量400Kg 机柜系统 机柜配置C4000网孔门机柜标配机柜通道封闭组件，实现冷通道封闭，有效隔离冷热气流

33、、提高制冷效率。机柜无前门设计，后门采用单开网孔门。活动顶板设计通道封闭间隔1200mm，规格尺寸为1306mm*600mm*95mm，材质钢化玻璃加钣金边框，边框配有电磁锁具及自重偏心阻尼配件，支持烟感和超温自动开启；自动通道单侧门，尺寸1750mm*2000mm，材质钢化玻璃加钣金边框，门禁电动刷卡开门方式，支持烟感和超温自动开门。图：冷池封闭效果图。图：单台柜体分解效果图。机柜内标配有温度传感器，当制冷系统因故障无法为机柜提供制冷，温度传感器检测出冷池内温度升高至设定的阀值时，控制系统会自动将通道门及通道顶板打开，将服务器产生的热量散发到房间中，避免服务器因高温而损坏。此外，机柜内标配有

34、烟感传感器，当有烟感火警信号时，控制系统也会自动将通道门及通道顶板打开，使消防气体进入冷池内部，进行气体淹没灭火。图：冷池顶板和门开启效果图。机柜采用铝镁合金型材柜体，强度高、重量轻、结构坚固，结合风格的工业设计思想，集成液晶温度指示模块提供本地进风温度监控，充分展示了公司全新的、高品质的、专业化的产品设计理念。 机柜规格参数表：C4000机柜性能参数。项目具体技术规格框架尺寸高2000mm宽600mm深1200mm外形尺寸高2000mm宽600mm深1255mm有效空间42U立柱安装孔中心距465.1mm1.6mm立柱间开裆尺寸451mm前后立柱间距680mm（服务器导轨、托轨安装距离需按此

35、制作）立柱方孔尺寸9.5mm9.5mm前后门方式无前门，后门单开网孔门设计自重110KG总载承重1000kg（静载） 机柜供配电系统 分布式UPS配置一、UPS选型分析传统高性能计算机房设计是为所有集群设备都配置UPS不间断电源，随着集群规模的扩大和技术成熟，传统UPS设计方式凸显出了以下种种弊端。按照机房整体IT设备负荷总功耗配置UPS和后备电池，UPS主机容量大，电池数量多，UPS电池初期采购投资巨大，占基础设施建设投资20%以上；UPS电池需要单独设置电源间，面积约为主机房面积的40%，设备笨重，占地空间大；电气损耗、制冷二次能耗大（尤其是低负载工况），碳排放高；后期电池维护成本高，最长

36、每5年需更换一次，重金属污染高；存在硫化物挥发、漏液化学腐蚀等潜在风险。本方案设计计算节点采用市电直供，仅网络、存储和关键管理节点采用UPS不间断供电，这样在保障可靠性的前提下，可以大大节约投资和资源浪费，主要体现在以下几个方面。按照机房集群设备中的非计算节点负荷功耗配置UPS和后备电池，UPS主机容量和电池数量减少80%；UPS电池分布式设计，每台网络/存储/管理节点机柜各配置1组10KVA UPS电池，部署灵活，管理方便，安全可靠；在设备机柜内机架式安装，无需单独设置电源间，节省场地面积3040%，土建和装修成本降低；UPS小机造价低廉经济，设备初期采购投资节约6070%；电气损耗和制冷二

37、次能耗降低，碳排放减少，绿色环保；减少电池的使用量，从需求源头上减少重金属污染；UPS小机可靠性高，故障和风险可能性大大降低。二、UPS和电池配置本方案共配置有4台非整机柜设备机柜，每台机柜配置1台机架式UPS，单机容量10KVA，机塔互换设计，输出功率因数0.9，主机尺寸W438 x D668 x H133(3U)。图：分布式UPS效果图。电池采用机架式安装电池包设计，每台UPS配置2个电池包、后备时间共计15min，单个电池包内置20支12V9AH阀控铅酸电池，单个电池包尺寸W438 x D580 x H133(3U)。HPC方案注释：方案完成后请删除UPS容量单位是KVA，不是KWUPS

38、容量计算 = Pjs/(PF*Kx)其中，Pjs 表示计算负荷，即IT设备功耗合计；PF为功率因数，一般按0.8计；Kx表示UPS带载率，一般在70%至80%。3、一般采用三相UPS，不宜采用单相UPS。常用UPS规格有：30KVA、40KVA、60KVA、80KVA、100KVA、120KVA、160KVA、200KVA。4、本方案采用分布式UPS，关键节点和网络存储机柜单机柜最大功耗不高于7KW，每台机柜配置1台10KVA UPS，每台UPS配置2个3U标准电池包，后备时间15min。三、UPS产品特点在线双转换式UPS；输出功率因数高达 0.99 （ 100%负载） 机架式设计，支持UP

39、S电池分布式设计，部署灵活，管理方便，安全可靠；升级式ECO模式优化节能功效；本地液晶显示器操作，轻松便捷的掌握UPS电池设备状态；采用DSP先进技术，支持远程管理，支持SNMP管理与网络管理；支持50/60Hz 功率变频模式；支持N+X并联冗余设计。四、UPS产品规格 配电模块配置本方案设计采用机柜排列头配电模块PDM实现配电分散控制，机柜区域的配电由机柜列头配电模块PDM分配给各个机柜配电单元PDU、UPS和空调室内机，便于控制管理。共配置2台列头配电模块，9台整机柜服务器内标配有18台三相32A垂直安装PDU，4台非整机柜设备机柜内单独配置8台单相32A水平机架安装PDU。PDM放置在列

40、头机柜中机架式安装。PDM通过IEC309工业连接器与机柜PDU可靠连接，机柜的配电线缆通过工业连接器安全可靠的给机柜内电源插排供电。图：PDM与PDU连接示意图。 配电模块规格PDM配置：输入端三相200A空开，配置防雷开关及防雷模块，输出配置12位IEC309 32A 3P+ E+N输出插座和12位三相32A空开、4位IEC309 63A 2P+ E输出插座和4位单相63A空开、4位IEC309 16A 2P+ E输出插座和4位单相25A空开，具备输入电量（包括有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流和电度）及各路输出电流监测功能，具备主输入防浪涌保护功能，具备RS485接口。HPC方案注

41、释：方案完成后请删除列头配电模块PDM容量不低于三相多少A，计算=（单排机柜设备功耗+行间空调室内机功耗）/0.8/0.66A。IEC309 32A 3P+ E+N输出插座，用于整机柜内PDU供电；IEC309 63A 2P+ E输出插座，用于非整机柜设备机柜内UPS供电；IEC309 16A 2P+ E输出插座，用于行间空调室内机供电。PDU（电源分配单元），是专为机柜内服务器等设备提供电力分配的机柜专用电源分配单元。相对于普通插座，PDU具有安全质量好、承载功率大、插座制式种类多、功能齐全、使用方便、智能化管理等多方面的优点。每台非整机柜设备机柜内配置1套UPS转接盒（含电缆辅材），把UP

42、S输出转接分配两路供电给机柜PDU。非整机柜设备机柜内PDU总容量单相32A，每PDU含12位10A C13插座、1个32A单相空开，含1个32A 3相5芯 IEC60309工业连接器，水平机架式安装。 行级监控系统机房基础设施监控管理系统（IMMS），实现机柜排设备的集中监控管理。工作方式为：数据收集收集探测器上传的信号，收集器将数据整合转发至IMMS管理软件，通过上位机进行告警及操作设置，实现集中监控管理。监控系统图见下图。图：监控拓扑图。监控主要内容为：机柜前后门上下温度、机柜通道内温度湿度、漏水检测、烟感检测、空调工作状态检测。主要传感器类型：温度传感器，温湿度一体传感器，漏水传感器、

43、漏水绳，烟感报警器。由于采用冷通道封闭方式，在空调机故障或断电停机时，通道封闭机柜与传统开放式网孔门机柜相比内部温度上升快速。C4000智能监控可以配合IMMS管理软件实现机柜超温报警和超温自动开门功能，在值守人员处理前自动采取应急措施，防止超温过热损坏机器。 场地条件需求 摆放要求机柜摆放的场地主要要求如下：表：机柜摆放场地要求。序号项目要求1搬运通道净宽1.5m2机柜冷池组之间间距1.2m 3机柜侧面与墙体间距1.2m4地板铺设防静电活动地板活动地板距地高度400mm5其它保持良好的通风并远离热源远离有倒覆可能的危险物体隔离强电磁场和产生电子噪声的电子设备，例如电梯、复印机、大功率风扇、大

44、功率电机、广播电视发射设备、大功率高频通信设备等 机房环境机房所在楼层的楼板承重指标要求不低于800Kg/m2。 HPC方案注释：方案完成后请删除整机柜 整柜重量850kg，半柜重量550kg，单柜占地面积0.72m2=0.6m*1.2m楼板承重要求不低于单柜总重量/单柜占地面积整机柜 整柜楼板承重要求不低于1200kg/m2，半柜楼板承重要求不低于800kg/m2。机房所在房间的主梁梁下净高不宜低于3.4m。HPC方案注释：方案完成后请删除包括活动地板铺高400mm、机柜工艺高度（含机柜顶装线槽）2200mm、机柜顶部至吊顶下净空600mm、吊顶内至主梁下净空200mm。C4000系统行间空

45、调仅用于机柜内集群设备和机架式UPS制冷，机房环境需要单独配置的空调机，用于维护结构传热的冷却，机房环境空调建议配置1台制冷量不低于12.5KW的精密空调或基站空调。HPC方案注释：方案完成后请删除机房环境空调制冷量选择：冷量需求包括维护结构传热和UPS设备发热，为下面两项加和。维护结构传热根据机房面积核算，按每平米110150W计，机房面积按照机柜数量*5*1.5估算UPS设备发热根据UPS容量核算，UPS容量KVA值*0.8*58%*UPS数量。 室外场地机房所在建筑顶层或周边地面、裙楼应具备空调室外机组安装平台，面积30平米。平台尽量靠近主机房楼层，冷媒管单程路径长度要求低于50米，通过

46、空调冷媒管竖井布管铺设为宜。HPC方案注释：方案完成后请删除每台C1000空调室外机占地面积按5m2计。平台楼板活动载荷不应低于4KN/m2，如不满足需要用户大楼方进行散力加固处理。空调室外机组安装平台要求通风良好，不宜在天井或阳台，不宜选择在大量南侧吸晒面。 电源接入要求从机房市电配电柜提供2路配电回路给列头配电模块供电，每路配电回路容量均不低于三相200A。要求从机房市电配电柜提供6路配电回路给空调室外机供电，每路配电回路容量均不低于三相50A。HPC方案注释：方案完成后请删除每台PDM要求从UPS输出配电柜引出1路配电回路供电。每台空调室外机要求从机房市电配电柜引出1路配电回路。 接地要求机房做等电位接地系统，一般采用