模块化数据中心的主要组成部分

1.主要部件和参数

模块化数据中心主要由机柜、封闭通道、供配电系统、制冷系统、智能监控系统、综合布线和消防系统组成。机柜的数量可以根据客户的需。模块化数据中心的组成如图所示。

二、模块化数据中心组成示意图

(1)机柜

最大的模块化数据中心可配备28台机柜，包括服务器机柜、网络机柜和综合布线柜。

(2)机柜外观

模块化数据中心配置的机柜尺寸统一，机柜符合要求IEC60297-1标准，采用前后风道。机柜外观如图所示。

机柜外观图

(3)机柜特性

机柜满足以下特点：

前后门通风率70%。

机柜后部可安装两个垂直安装PDU。

机柜垂直安装柱上标有每个U准确的位置。

机柜前门、后门、侧板均可锁定，只能用提供的专用钥匙打开。

机柜静载不小于13000kg。

(4)机柜技术指标

机柜技术指标如表所示。

机柜技术指标表

项目技术指标

尺寸规格(高×宽×深)2000mm×600mm×1100mm

安装空间一致IEC60297-1标准，单机柜至少有42U可用空间，方孔条可前后调节，机柜后侧设置两个垂直装置PDU安装位置

风道前后风道满42条1U假面板

前门单开门，后门双开门，有侧板。前后门通风率70%，门体开角110°。

室内粉末喷涂在机柜外表面，满足A类环境的使用要求。

黑色喷涂。

高强度A级优质碳冷轧钢板1.2mm~2.0mm

IP等级IP20

接地螺钉和防静电预留接地螺钉和防静电手腕插座

满足环保要求RoHS

三、封闭通道

模块化数据中心的封闭通道主要由端门和天窗组成。

(1)端门

封闭通道端门分为推拉门和双开门两种方案，可根据客户需要选择。

推拉门尺寸：高×宽×深 =2050mm×1600mm×42mm。

推拉门采用推拉结构，以机柜为载体，安装上下轨道，保证密闭通道系统的自身独立性。门板由1.5mm冷轧钢板弯曲，中间安装钢化玻璃，保证通道区域的可视性。

双开门尺寸：高×宽×深 =2050mm×1500mm×42mm。

双门通过螺钉与机柜连接，可以保证系统的独立性。门板中间镶嵌钢化玻璃，保证通道的可视性，钢化玻璃能很好地满足消防应急要求。门板下部安装密封刷，可提高模块的密封性。

(2)天窗

封闭通道采用平顶结构方案。

平顶天窗尺寸：高×宽×深=350mm×1350mm×600mm。

平顶天窗由侧板、顶板和旋转天窗组成，以单个机柜为扩展模块单元。旋转天窗通过FuseLink销钉与顶板连接，天窗处于水平状态，消防状态FuseLink熔断，天窗在重力作用下自动打开，确保灭火气体进入通道。

四、供配电系统

模块化数据中心有两种配电方案，包括380V/50Hz电压制式和480V/60Hz工业电压制供配电系统包括UPS(Uninterrupted Power Supply)，PDF(Power Distribution Frame)和PDU(Power Distribution Unit)。

1、概述

模块化数据中心的外部电源UPS输出至PDF，PDF输出三相电源到每个机柜PDU，PDU输出电源至机柜设备 。

2、UPS

UPS为模块化数据中心提供不间断供电的保证。当市电/油机电源紧急断电时，单个服务器柜的最大功率可通过电池供电9kW 应用场景。

380V模块化数据中心配置360kVA 的模块化UPS，由三台120kVA的UPS成分，可在20岁kVA~360kVA 灵活配置在容量范围内，满足单服务器机柜3kW、6kW、9kW的需求。

480V电压制：模块化数据中心配置400kVA 的模块化UPS，由二台200kVA的UPS可在125组成kVA~400kVA 灵活配置在容量范围内，满足单服务器机柜3kW、6kW、9kW的需求。

3、PDF

PDF柜内每条路都配有电量测试仪，用于测量输入三相交流电的参数(电压、电流、频率、功率、功率因数等)。)，通过RS将485接口上传到监控系统。PDF根据单行最大14个服务器柜的配置，支持服务器功率平稳提升至9kW。

五、制冷系统

模块化数据中心采用行级水平送风空调制冷。

1、概述

在模块化数据中心，空调与设备柜共同形成封闭的冷（热）通道，实现冷热空气的隔离。模块化数据中心采用的空调为水平送风模式，气流路径向后进出，吸入冷却后吹出服务器排出的热空气；冷空气被服务器吸入和排出，重复。

水平送风空调靠近热源，大大缩短了送风距离，减少了沿空气流压损失和冷空气泄漏，提高了冷空气的利用效率。

模块化数据中心标准模块应用于300m2以下空间最大支撑单柜功率密度9kW，冷热通道的宽度为1.2m。

制冷剂管道、电源和信号线、排冷凝水管道等接口在空调室内机顶部或底部。

空调室外机(T1.环境最高温度为43℃；T3.最高环境55℃在确定安装位置时，周围应预留不少于1.5m安装维护通道。

2、技术指标

如表所示。

参数名称指标

室内机尺寸(高×宽×深)1991mm×600mm×1070mm

室内机最大功率无加热加湿功能19kW

加热加湿功能23kW

室外机尺寸(高×宽×深)1350mm×1404mm×1880mm

室外机安装维护通道室外机安装维护通道尺寸如图2-13所示。

输入电压380VAC 50Hz/480VAC 60Hz

制冷量30kW

制冷剂环保制冷剂

室内机使用温度范围： 5℃~ 45℃；室外机：-30℃~ 45℃

室内机存储温度：-40℃~ 65℃；室外机：-40℃~ 65℃

相对湿度要求(RH)10%~100%

海拔高度0~3000m

防护等级室内机：IP20；室外机：IP54

空调技术指标表

六、智能监控系统

1、概述

智能监控系统具有集中管理功能，支持监控系统的远程管理和维护，远程操作界面与当地操作界面一致。

监控系统主要实时监控模块化数据中心基础设施层的各组成系统，如配电、制冷、安全、环境等。

监控系统采用分层架构，主要分为数据采集层、数据操作和信息处理层、智能管理平台层。

监控系统通过模块化数据中心基础设施层设备、部件、环境运行参数及相关信息的实时收集、分析、运行和处理，实现数据室运行维护和业务的全面智能管理，充分实现模块化数据中心的可用性、开放性和可扩展性，确保数据中心的安全。

作为集中监控系统的一部分，模块化数据中心的监控量通过交换机统一上传到中心机房的服务器上。

2.由智能监控系统组成

通过电源监控PDF柜配置智能仪表专用数据，监控电源系统

通过电源监控UPS通信监控通信接口的运行参数UPS运行状态。

空调监控通过空调通信接口收集和分析空调的运行参数，实现空调的实时监控。

视频监控通过配置在通道内(或外)的视频摄像头实时监控通道内(或外)部的场景环境。

通过分布在模块中的温湿度传感器，实时有效地监测模块内的热分布状态，保证机房的安全运行。

通过监控配置在模块内各机柜的门磁开关信号，可以及时了解各机柜门的开关状态，保证机柜内设备的安全。

消防监置在通道内的烟雾传感器和温度传感器，实时监控模块内可能发生的火灾隐患。

数据中心的能效管理(PUE)实时监控和管理报表管理提供了丰富的报表管理功能，包括浏览界面、报表格式定义、报表发布管理等功能。人机交互界面可显示各设备的运行状态参数、报告、工作日志和报警信息。

3、能源管理

电源系统监控：系统通过PDF、ATS、UPS电池上的智能仪器标配RS485(或FE)接口收集和分析机房供电系统的各种电气参数信息，并通过人机交互界面实时显示。电源系统的监控架构如图所示。

机房能效管理：能效(PUE)通过对机房的总用电情况和机房的管理IT实时监测设备用电量，以便清晰 反映了整个机房和机房IT设备的功耗分布。并通过这些数据进行统计分析，计算机房PUE值。

4.监控空调系统

通过精密空调标配的智能监控系统RS485(或FE)接口采集精密空调参数，实时显示在人机交互界面。并可根据空调厂家对产品可控性的开放深度，实现空调开/关、运行参数设置等操作的集中和远程控制。

该系统具有多机组网络集中控制功能。通过网络集中控制，可实现组网内各机组的开/关、设定温度值、风扇电机转速、运行模式等操作控制

5、机房环境监测

智能监控系统可实时显示机房通内温湿度传感器所检测到的温湿度值，可设定每个温湿度传感器温度与湿度的上限与下限值。当任意一传感器检测到的数值超过设定值时，监控系统发出相应报警。

6、机房漏水监测

空调有漏水检测功能(为绳式检测方式)，对空调器可能发生的漏水，可通过空调器自身的通信端口上传相关漏水信息并发出相应告警。绳式漏水检测方式由漏水感应绳与漏水控制器组成，沿精密空调四周敷设漏水感应绳，感测空调器冷凝水的漏水状况并通过漏水控制器通信接口上传信息。从而实现对漏水的实时监测，确保机房安全运行。

当检测到发生漏水时，人机交互界面自动切换到漏水监控界面，显示漏水位置、发出报警。同时对报警事件进行记录、存储。