模块化中心机房

模块化网络信息中心机房模

1、模块化方案概述

网络信息中心机房模块化是数据中心解决方案产品，应用于中小型数据中心或机房等室内环境。产品用于存储符合行业标准（EIA310D）的19″机柜式硬件设备，包括服务器、语音、数据、Internet 网络设备等，包含机柜、空调、封闭系统及配电、制冷设备，可实现机柜内设备的集中制冷和监控，通过封闭冷/热通道提高该小型数据中心的能源使用效率。
传统机房与模块化方案对比：

系统优势：
节省空间：机柜即机房，无需专用机房，可安放在办公场合。
采用用模块化设计，一个界面实现对设备，环境，安全信息的全局管理；
规划轻松，设计轻松，同步到货，整体实施。可分步建设，易搬迁，工程产品化；
产品间的无缝匹配（协议，尺寸，物理接口等）；
高度集成的系统，提高机房空间利用；
外观统一，美观；
设计和配置简单，系统可以快速实现搭建－开通－扩容；
优化的系统可用性，确保未来新IT 设备的平滑增容；
节能环保：采用高效率机房专用UPS，配合精密空调制冷和封闭冷/热通道技术，提高机房制冷的针对性。封闭，降噪，环境更舒适；
智能监控：
可对机柜能耗侦测－过热预判，新设备添加评估，过载监控＋告警；
集成环境监控、设备监控、告警联动等智能控制功能，为机房管理员提供集中式监控平台。
快速部署：机柜及封闭框体等部件工厂内完成预装配，用户现场仅需要机柜并柜及安装空调。
优化管理：
设备运行状态，告警等历史记录可查，优化管理；
通过KVM管理服务器，强化系统性能。
降低成本：
相对专业机房动则几十万的造价，模块化设计通过节省运营/管理/扩容成本，降低成本。

2、系统的组成

模块化系统由UPS配电、精密空调、机柜、机房环境监测及控制四个关键部分组成，包含3台机柜、1 台空调、封闭系统及配电、制冷设备，可实现机柜内设备的集中制冷和监控，通过封闭冷/热通道提高该小型数据中心的能源使用效率。

3、UPS供电体系

采用双变换在线式智能化正弦波不间断UPS电源系统，为用户的精密仪器设备提供可靠、优质的交流电源，采用机架式、模块化设计，适用于中小型数据/通信机房、计算机中心、网络间、通信系统、自动控制系统和精密仪器设备等应用场合的不间断交流供电。

（含基本的模块化电池配置）
功能特性：

• 输出功率因数大于0.9，匹配最新服务器的用电特性

• 超高功率密度设计，20KW只需要3U高度

• 超大尺寸LCD和LED显示，系统状态一目了然

• 三三和三单机型兼容，适合多种应用场合

• 支持并联运行（最大3+1，或4+0扩容并机），且无需并机插框

• 共用电池组设计，且电池节数30-40节(偶数节数)可灵活设置

• 超宽输入电压/频率范围，适应恶劣电网环境

• 超强输出过载及短路能力，确保极限状态的系统安全

• 机架式/塔式兼容，安装方式随心所欲

• 操作显示面板旋转设计，自由匹配安装方式

• 支持同步双母线系统，方案配置更多选择

• 输入标配防浪涌电路，实现卓越的抗电网浪涌能力

• 并机系统输入功率缓启动功能，减少对电网冲击

• 可接入主流NMS（网管）系统

• 出色的节能环保特性：

• 输入高功率因数大于0.99，实现高电能利用率

• 整机效率大于94%，节能效益明显、满足欧盟ROHS环保指令

• 可调速智能风扇，风扇转速自适应调节，有效节能

• 提供ECO运行模式，效率高达98％，显著节能

系统拓扑框图：

4、精密空调怛温恒湿体系

精密环境控制系统，专为冷却而设计，对环境具有高精度控制。具有高可靠性，能保证敏感设备、通信设备和计算机等精密设备拥有一个合理的运行环境。
功能特性：

• 高可靠性：压缩机、蒸发器、风机、冷凝器、膨胀阀、加热器、电控等关键元器件均采用工业等级高可靠选材，确保连续稳定运行。按照每年365天，每天24小时运行长寿命设计。

• 优秀的人机交互界面：全中文大屏幕LCD背光显示，易操作的人性化界面，精确的微电脑控制系统；多级密码保护，防止误操作；具备运行状态智能显示、专家故障诊断功能；先进的智能化控制技术，记录各主要部件的运行时间；设置参数自动保护，即使停电后也可以保存运行参数和告警记录。

• 极强的电网适应能力：超宽输入电压设计，三相电源机组允许电压波动范围380V±20%，并具有独特的缺相保护功能和相序检测功能，相序错位自动调整功能；单相电源机组允许电压波动范围220V+20%～-15%，并可提供选件满足允许电压波动范围220V±25%的宽电压需求。具备高低电压自动监测和保护功能；可设置延时启动时间的来电自启动功能。

• 极强的环境适应能力：冷凝器标准配置满足-15℃～+45℃的室外温度环境，在此范围内机组保障连续制冷工作，加热状态不受室外温度限制。可以提供满足更高室外温度环境的冷凝器配置。低温启动冷凝器配置，满足-34℃～+45℃的室外温度环境，确保北方地区冬季机房制冷需求。

• 易操作维护的结构：100%全正面维护结构，易打开的前面板设计，机组维护方便易行，灵活的机组安装方式。

• 超强网络管理功能：配置标准的RS485监控接口，提供标准的通信协议；灵活的主备机切换功能，实现机组自动切换、轮流值班功能；方便的远程开关机和管理功能，远程告警及查询和远程故障处理及消声。

• 经济运行功能：可以通过设置，使机组在可设定的时间内经济运行，适合节能运行的需求。

5、气流封闭体系

封闭冷通道框体：用于与机柜配合形成封闭冷通道的气流空间；将制冷设备与发热设备距离缩短，就近制冷，不仅减少了机房中空调摆放的占地，同时也减少了空调送风过程中的冷量损耗，提高了空调利用率；同时使用前后门、亚克力有机玻璃板、结构件等将冷通道封闭起来，最大限度减小冷空气与热空间混合的几率，提高冷空气效率。
机柜内部包含监控系统、UPS、POD配电单元和PDU，示意图如下：

6、机房环境集中监测、控制及采集体系

集中监控系统分为两级结构，上层集中监控中心和下层监控对象信号采集和管理设备（SIC卡或蓝牙卡、各种传感器、摄像机）。管理器与下层监控设备之间通过网络（LAN或者WAN）进行连接。
功能特性：

• 模块化结构设计：所有监控单元采用模块化设计，系统扩容维护方便

• 系统高可靠性：能够7×24×365不间断地连续工作，平均无故障时间(MTBF)大于20万小时，平均修复时间(MTTR)小于2小时

• 系统安全性控制：服务器采用Linux操作系统，系统稳定可靠，不易受到病毒感染和黑客攻击

• 用户权限管理：对所有操作人员按其工作性质分配不同的权限，并有完善的密码管理功能，有效的保证系统及数据的安全

• UPS系统：实时显示并保存各UPS通讯协议所提供的能远程监测的运行参数和各部件状态，包括输入、输出电压、输出电流、输出频率、整流器状态、逆变器状态、电池状态、旁路状态、负载状态、各部分的工作参数。实时判断UPS的部件是否发生报警，当UPS的某部件发生故障或越限时，监控主系统发出报警。

• 机房精密空调系统：监测空调机运行状态，故障时进行报警。监视空调各部件（压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等） 的运行状态与参数，包括压缩机状态、风机状态、加湿器状态、去湿器状态、加热器状态、空调的温度、湿度值、远程控制空调的开机和停机、远程设置空调的温度与湿度等。

• 配电系统监控：实时监测配电柜中的市电质量，包括有输入电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等。采用智能三相综合电力参数监测仪表，将三相交流电量按线性关系转换为规格化的数字量用于实现整体监控，结构紧凑、电路先进、测量功能强大。集数字化、智能化、网络化于一身，使测量过程及数据分析处理实现自动化，减少人为失误，能够全面替代电量变送器、电度表、数显仪表、数据采集器、记录分析仪等仪器组成先进智能的电气自动化监测系统。

• 机房或机柜环境量监控：温湿度，门磁，漏水，烟感，红外移动等。

• 多种告警通知方式：

• 短消息/电话/E-mail邮件

• l 针对每个用户，定制告警通知方式：

• 可以按照设备类型/告警级别通知用户

• 提供可灵活定制的告警映射功能：提供软PLC的功能，根据告警信息来控制输出继电器。

• 完善的数据管理功能：

• 设备数据：设备主要数据查询

• 历史数据：历史数据查询

• 日志数据：日志数据查询

• 清除数据：清除历史数据和日志数据。

7、承载系统

机架式设备采用前进风后出风的方式，空气从前至后进行水平流动。左右和上下没有气流流动。因此要求机柜为前后网孔门，前门提供冷空气，后门出热空气。传统的玻璃门机柜以及顶部安装散热风扇都会严重影响机柜内设备的散热，因为气流没法从前至后水平流动，而只能上下流动。

1）、机柜功能特性及技术参数：
2.1机柜外形尺寸为：600mm×1000/1100/1200mm×42U （宽×深×高），机柜整体重量小于130Kg，满足运输尺寸与重量应满足电梯要求
2.2机柜主要部件所使用钢板厚度均为1.5~2.0mm，前后网孔门、侧门所使用钢板厚度为1.5mm，立柱使用钢板厚度为2.0 mm。
2.3兼容上下走线方式，方便现场布线，机柜顶盖预留安装上走线架。
2.4机柜后侧配置两个竖直理线板，分别安装在机柜后部两侧。一侧安装PDU,即布置机柜强电线路，一侧专门为柜内弱电线路配置，实现强电弱电分开布置。
2.5该机柜所有满足EIA-310-D标准的设备的安装，静态负载满足1000kg要求。
2.6网孔通风板具有75％通孔率，满足高密度散热需求。
2.7机柜带脚轮，方便机柜整体搬移，也可以通过地角固定在地板或槽钢上。
2.8机柜所有部件均可靠接地，确保操作安全。
2.9机柜并柜后，两两柜体之间没有缝隙，防止冷空气进入热通道。
2.10机柜立柱可根据用户需要，前后任意调整，每2U安装位置，在标准U基础上，增加2mm空间，用于安装L型导轨。
2） 综合布线系统要求：
模块内部机架间线缆的连接均通过机柜顶置走线架布放，走线架的宽度为300mm至600mm。
垂直干线系统的设计与数据中心整体布线系统配合，模块为垂直干线系统提供接口。选用双通道走线槽（强弱电分开布线）、走线梯、走线梯支架构成上走线系统；上走线系统便于维护，且美观大方。