大型数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于大型数据中心承载企业、集团、机构的核心业务,重要性高,不允许业务中断。因而大型数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设,可靠性要求99.99999%以上,以保证异常故障和正常维护情况下,数据中心正常工作,核心业务不受影响。
1、电源系统,通常选用多路市电源互为备份,并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统,市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS(自动切换开关)进行切换,为数据中心内UPS(不间断供电电源)、机房空调、照明等设备供电。由于大型数据中心业务重要性,通常采用双母线的供电方案供电,满足大型数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统,有两套独立UPS供电系统(包含UPS配电系统),在任一套供电母线(供电系统)需要维护或故障等无法正常供电的情况下,另一套供电母线仍能承担所有负载,保证机房业务供电,确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间,选用SPM(服务器电源管理器)进行电源分配和供电管理,实现对每台机柜用电监控管理,提高供电系统的可靠性和易管理性。
对于双路电源的服务器等IT设备,可以通过SPM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源,即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备,通常选用STS(静态切换开关)为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时,STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电,确保服务器等IT设备的可靠用电。
图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999%以上
2、环境控制系统,通常选用机房精密空调对数据中心的环境调节,确保服务器等IT设备的运行环境。对于发热量大的服务器等IT设备,通常选用高通孔率(一般大于70%)网孔门的机柜,提高机柜进出风量;将机柜面对面、背对背布置,在机房内形成冷热隔离的风道,提高制冷效率;空调采用下送风方式,确保机房送风均匀,提高制冷效率。
在某些功率密度特别高场合(发热量超过5kw/机柜),往往容易产生局部热点,形成故障隐患。为消除局部热点,需要采用相应的高热密度解决方案,如开放式方案即为在局部热点发生处加装制冷终端XD,加强局部制冷能力,以消除局部热点;封闭式方案即为高功率密度设备放置在封闭机柜内,通过机柜内制冷循环,高效率制冷散热。
3、机房监控管理系统,大型数据中心需要对电源、空调等设备运行状态进行管理,同时还需要对机房内环境,如温湿度、漏水、烟感等参量进行监控,确保数据中心工作在一个正常的范围之内。并对数据中心设备运行参数和环境量实时监控和管理,同时远程监控和管理,实现机房无人值守。
大型机房动力一体化配置方案(机房面积>500m2)
项目
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大型机房
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机房面积
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主机房800平方米,动力机房200平方米
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可用性要求
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99.99999%
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机房用电容量
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2路市电输入+1路发电机,初期500KVA,终期1000KVA
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柴油发电机系统Gen
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初期800KW,终期2*800KW开机
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低压自动切换系统ATS
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2个2000A四级切换自动开关ATS.具备第四级重叠切换功能
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低压配电系统PDC
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2000A进线柜、300Kvar功率补偿、UPS输入配电池、UPS输出配电柜、空调及其他动力配电柜等
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不间断电源系统UPS
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初期4台300KVA组成双母线系统、终期6台300KVA组成双母线系统。3个250A静态切换STS为单输入负载提供双路冗余电源
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精密配电系统PPC
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8个120KVA精密配电柜,为关键负载提供双路配电和计算机级接地保护
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精密空调系统AC
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主机房总制冷量24万大卡、选用5万大卡单机系统,5+2配置。动力机房选用5万大卡单机系统1+1配置。
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动力环境后台监控系统Mon
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为全部动力设备及机房环境组建独立的监控网络
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防雷防浪涌系统TVSS
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B级防雷保护、3个400KVATVSS
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