一、微模塊機(jī)房概述

模塊化基礎(chǔ)設(shè)施是集機(jī)柜、供配電、制冷、安防與消防、布線為一體，匹配監(jiān)控管理及云服務(wù)的模塊化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)，微模塊是模塊化基礎(chǔ)設(shè)施的最小細(xì)胞，它是集若干機(jī)柜為基本單位，集成氣流遏制組件、配電、制冷、安防與消防、布線、監(jiān)控等子系統(tǒng)為一體的獨立的數(shù)據(jù)中心運行單元，工廠預(yù)制，快速組裝。實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速部署、模塊化擴(kuò)容、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，保證IT設(shè)備的高可靠性。下面就由廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司來簡單介紹一下;

一直以來數(shù)據(jù)中心都是屬于能耗大戶，特別是數(shù)據(jù)中心的布局，氣流組織、設(shè)備選型等如果設(shè)計不合理，建成的數(shù)據(jù)中心不但單機(jī)柜密度較低，PUE值高，而且運行成本更是居高不下，給社會資源造成極大浪費。萊安公司以現(xiàn)代綠色數(shù)據(jù)中心為理念，從解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期長、投資巨大、單機(jī)柜密度低、PUE值高、運行成本高等一些弊病出發(fā)，研發(fā)打造微模塊化節(jié)能數(shù)據(jù)中心，更好的服務(wù)于社會。

微模塊(Micro Module)是指由若干個機(jī)架為單元，包括配電模塊、制冷模塊、高壓直流或UPS模塊，監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)、布線等若干個功能在內(nèi)的獨立運行模塊，該模塊均為工廠預(yù)制，可靈活拆裝、快速組裝、快速部署。

二、微模塊機(jī)房客戶價值

（一）智能化 -- 運營更加簡單高效

容量自動檢測、資產(chǎn)實時定位、資產(chǎn)快速盤點；

故障自動定位，工單自動提醒；

可用性自動計算，為云應(yīng)用遷移提供策略依據(jù)。

（二）、高品質(zhì) -- 365天高枕無憂

容錯的雙母線供電，冗余的高壓直流/空調(diào)系統(tǒng)；

智能監(jiān)控管理平臺，簡易時尚的平板操作；

幽靈IT設(shè)備有效識別，IT設(shè)備直接參與節(jié)能。

（三）、產(chǎn)品級 -- 業(yè)務(wù)上線快人一步

積木式標(biāo)準(zhǔn)模塊，現(xiàn)場快速安裝；

部件工廠預(yù)制，機(jī)房整體交付，建設(shè)周期小于8周；

豐富的管理服務(wù)模塊，客戶靈活選用。

（四）、綠色節(jié)能 -- 顯著降低能耗

冷通道隔離與列間空調(diào)，free cooling技術(shù)，PUE至1.2；

高壓直流配合市電直供方案，供電效率高達(dá)98%；

幽靈IT設(shè)備有效識別，IT設(shè)備直接參與節(jié)能

（五）、低成本-- TCO降低30%

按需部署，少裝修，比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心節(jié)省建設(shè)成本10%；

多項最新節(jié)能技術(shù)，比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能40%；

智能化監(jiān)控管理，比傳統(tǒng)運維人力成本節(jié)約50%

二、微模塊數(shù)據(jù)中心具有以下特點：

1）采用精準(zhǔn)行級制冷技術(shù)，使冷空氣集中與服務(wù)器進(jìn)行熱交換，避免將大部分冷空氣與環(huán)境進(jìn)行熱交換，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2）功率密度高，每機(jī)柜IT設(shè)備電功率為5-10KW。

3）工業(yè)化，微模塊各部件的制造符合通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大部分組件可在工廠預(yù)制。規(guī)避含有特殊制造工藝的部件設(shè)計。

4）標(biāo)準(zhǔn)化?？珊唵螐?fù)制，可靠性高。微模塊內(nèi)部的設(shè)計在不同的數(shù)據(jù)中心條件下可100%復(fù)制，當(dāng)數(shù)據(jù)中心建筑條件不理想時（比如層高不足），微模塊內(nèi)部的設(shè)計無需改變，僅在物理尺寸上進(jìn)行調(diào)整。

5）快速部署，周期縮短到3-4個月內(nèi)。在工廠預(yù)制的部件應(yīng)盡可能多，減少部署時間。

6）模塊化便于擴(kuò)展。只要機(jī)房有空間就能實現(xiàn)擴(kuò)展。

7）低成本?？偼顿Y不高于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。

8）低PUE值，降低數(shù)據(jù)中心的運營成本，節(jié)能環(huán)保。能耗指標(biāo)PUE2.0以下。

三、設(shè)計說明

某單位按A級標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)該機(jī)房，數(shù)據(jù)中心機(jī)房面積有80平方，長為10000mm，寬為8000mm，總層高3500mm。根據(jù)機(jī)房面積，可以放置18個機(jī)柜，每個機(jī)柜功率5KW。機(jī)房IT設(shè)備負(fù)載實際功率90KW，UPS配置為模塊化電源，6個25KVA功率模塊，合計功率25KVA*6=150KVA，最大輸出功率150KVA*0.8=120KW，按照70%容量運行，即120KW*0.7=84KW，正好滿足需求。

空調(diào)功率計算：總制冷量=90KW*0.8+60*0.15=81KW，配置3臺40KW空調(diào)。其它負(fù)載功率約為10KVA，機(jī)房總功率約為150KVA+3*40/2+10KVA=220KVA。

根據(jù)現(xiàn)代綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)理念,本項目方案采用易事特綠色節(jié)能的微模塊方案做為本次項目方案設(shè)計,年平均PUE控制在2.0以內(nèi)。

1)本設(shè)計方案第一期共建設(shè)1個微模塊，共計含機(jī)柜數(shù)量：18*1=18個；

2)每個微模塊基本配置包含1個列頭柜、1個管控柜、1個配電柜。

3)每個機(jī)柜負(fù)載功率按照5kW設(shè)計。

4)總配電量按照60%的同時使用系數(shù)考慮。

5)每個微模塊配置（2+1)臺40kW精密空調(diào)；

6)微模塊采用高架地板，下部走空調(diào)水管設(shè)計方案。

7) 機(jī)架高度標(biāo)準(zhǔn)為2000mm，保證可用空間為42U；

8)最節(jié)能氣流組織及運行工況設(shè)計：冷熱通道密閉

9)集成動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)

10)集成消防系統(tǒng)等。

11)平面設(shè)計如下圖

3.功能單元的尺寸如下：

四、通道封閉組件

1. 微模塊為封閉冷通道結(jié)構(gòu)，冷通道寬度為1200mm，高度2000mm，頂板距離冷通道地板高度2200mm。

2.封閉通道組件包含前后推拉門、頂板框架、固定天窗、翻轉(zhuǎn)天窗、照明等幾個部分，如圖2.3-1所示。

圖2.3-1 冷通道整體示意圖

3. 前門為前后推拉門，可設(shè)置門禁系統(tǒng)，控制使用人的權(quán)限和進(jìn)出時間；后門為消防門，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時，便于逃生。

4.封閉通道頂板采用金屬框架帶透光玻璃。透光玻璃固定在封閉通道金屬框架上，采用跌落式設(shè)計，即通過轉(zhuǎn)動軸固定，一邊通過自動開關(guān)固定，在接到煙感、溫感等消防告警信號后開關(guān)動作，同時具有手動開啟功能，天窗靠重力繞轉(zhuǎn)動軸翻轉(zhuǎn)，將冷通道打開。天窗整體滿足消防要求，即保證消防氣體或者水霧可進(jìn)入通道內(nèi)。頂板的連接方式要便于現(xiàn)場拆卸、維護(hù)。翻轉(zhuǎn)天窗布局原則為：固定式天窗和活動天窗間隔布置，用于安裝煙感、溫感、監(jiān)控、照明等。

5. 封閉通道框架材質(zhì)1.5mm厚冷軋板，表面防腐噴涂處理，顏色與機(jī)柜顏色協(xié)調(diào)。框架與機(jī)柜頂部采用螺栓固定，框架整體架構(gòu)美觀、牢固，長期使用不得出現(xiàn)變形、彎曲等現(xiàn)象。

6.框架頂板內(nèi)側(cè)需安裝煙感、溫感、攝像頭、照明等輔助設(shè)備，安裝牢固且要便于拆卸、更換，通道內(nèi) 攝像頭在通道兩端對方，能覆蓋全部冷通道，煙感、溫感等同類型的多個傳感器在通道內(nèi)平均布放，不得集中于一個區(qū)域內(nèi)，便于完整信號采集；相關(guān)照明、信號等電纜需埋入框架內(nèi)，保持美觀及必要的可維護(hù)性。

7. 前門管控柜的面板上安裝顯示屏，顯示微模塊運行情況。

五、服務(wù)器機(jī)柜

(1）、服務(wù)器機(jī)柜特點

尺寸為寬600mm×深1200mm×高2000mm （不含地腳高度滾輪）； 機(jī)柜整體采用黑色細(xì)沙紋。

機(jī)柜具有高剛性、輕量化，機(jī)柜自身重量不大于130kg。

機(jī)柜具高承載力，靜載能力1200kg。

機(jī)柜具有高抗震性能，9烈度抗震載荷1000kg。

機(jī)柜提供了系列熱解決方案，前后門采用網(wǎng)孔門開孔率70%以上，

機(jī)柜具有靈活的供電解決方案，側(cè)裝PDU，接線盒多種配置可供選擇。

機(jī)柜系統(tǒng)有完善的抗震、減震對策，可選配減振部件、抗震部件實現(xiàn)內(nèi)部對機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備的保護(hù)。

（2）、服務(wù)器機(jī)柜

機(jī)柜由框架、頂板、底板、立柱、橫梁等組成，其中框架是機(jī)柜系統(tǒng)的主要模塊，也是整個機(jī)柜系統(tǒng)的骨架和連接各子系統(tǒng)及模塊的核心?？蚣懿捎镁耪坌筒臋C(jī)柜結(jié)構(gòu)，保證定位精度和方便焊接操作。

機(jī)柜的前后框是由立柱、門楣、橫梁、固定組成。立柱是前后框中主要零件，立柱的截面形狀設(shè)計對整機(jī)的剛強(qiáng)度起到關(guān)鍵作用，立柱設(shè)計為厚度為2mm冷軋鋼板折彎結(jié)構(gòu)，門楣和橫梁為鈑金沖孔折彎而成。固定塊為精密鑄鋼件。

（3）、服務(wù)器機(jī)柜頂部

服務(wù)器頂蓋板提供機(jī)柜頂部防護(hù)及提供出線通道。頂蓋板采用兩段式設(shè)計，1.2 mm厚鈑金折彎制成。頂蓋板為密封頂板，頂蓋前后開有4個圓形孔，用于出線。框架頂部橫梁上設(shè)2個M6螺栓孔，可用于微模塊頂部接地。整機(jī)框架，側(cè)門、門和框架用接地導(dǎo)線連接；機(jī)柜有接地要求任意兩點之間的電阻小于50毫歐。在框架上設(shè)置有側(cè)門和前后門的接地點。保證前后門和側(cè)門的可靠接地。

五、配電系統(tǒng)

本項微模塊數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)采用1路市電和油機(jī)供電切換后供電，2套模塊化UPS組成N+1系統(tǒng)供電。每臺UPS設(shè)備各帶載50%，兩路電源相互備用，后備電池延時2小時，實現(xiàn)高可靠的供電系統(tǒng)。

1. 微模塊正門左右兩側(cè)分別布置管控柜和列頭柜系統(tǒng)，進(jìn)門右側(cè)配置配電系統(tǒng)柜。左右兩側(cè)管控柜和列頭柜柜體尺寸300mm(寬)*1200mm(深)*2000mm(高)進(jìn)門側(cè)的配電柜柜體尺寸與服務(wù)器機(jī)柜相同，即600mm(寬)*1200mm(深)*2000mm(高)。

2. 微模塊設(shè)置列頭柜的作用有兩點：一是由于UPS配電柜的輸出分路有限，而列頭柜可以按設(shè)備的電力需求進(jìn)行優(yōu)化配置，解決電源柜分路不足的問題；二是方便電路的檢修，單一分支電路出現(xiàn)故障不必總配電柜斷電檢修，只需要斷開該路電源檢修，大大提高機(jī)房整體電路的容錯性。

3. 配電柜分為兩部分，一部分為R18模塊的總配電，另一部分為UPS輸入輸出分配。

（一）、總配電部分包括

1）ATS320A/4P*1路

1）總輸入空開320A/4P*1路

2）UPS輸入空開250A/3P*2路

2）UPS輸入空開200A/3P*2路

2）列頭柜輸入空開200A/3P*2路，

3）空調(diào)空開63A/3P*3路

3）其它開32A/1P*6路，備用63A/3P*1，32A/3P*1路

4）智能觸摸屏顯示

5）防雷器

（二）、 UPS輸出列頭柜配電部分

1）總輸入空開200A/3P*2路

2）監(jiān)控觸摸屏*1套（50回路檢測）

3）A路機(jī)柜交流開關(guān)32A/1P*25路，管控柜開關(guān)32A/1P*1路，照明16A/1P*1路，預(yù)留32A/1P*2路

4）B 路機(jī)柜交流開關(guān)32A/1P*25路，管控柜開關(guān)32A/1P*1路，照明16A/1P*1路，預(yù)留32A/1P*2路

5）防雷器20K/*2路

列頭柜配備智能電量儀以及報警裝置，并通過電量儀將采集的運行數(shù)據(jù)（包括但不限于電壓、總電流、總功率、用電量、功率因數(shù)、諧波等）納入到弱電監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)7*24不間斷監(jiān)控。通過智能電量儀采集的數(shù)據(jù)可對微模塊的PUE實時值進(jìn)行測算。