银行级数据中心机房设计说明.doc

银行级数据中心机房设计说明

37
2020年6月23日
资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。
XXXX银行XXXX
X级数据中心机房

设
计
方
案
说
明

XXXX银行XXXX行
9月
目录:
1.概述 3
1.1工程概况 3
1.3 设计原则 5
1.4 设计重点 6
2.装饰方案 6
2.1本设计总体构思 6
2.2 装饰设计 6
2.3 技术场地的特殊处理 8
3.供配电系统 8
3.1 机房配电柜 8
3.2 UPS系统 9
3.3 机房照明 10
3.4 机柜供配电 11
3.5 UPS输出分配电柜 12
3.6 空调、 新风系统 13
3.7 市电辅助插座 14
3.8 桥架 14
4.门禁系统 14
5 机房的防雷接地 14
6 机房集中监控系统 15
6.1 概述 15
6.2 系统架构 16
6.3各监控子系统功能 17
7 KVM集中控制系统 19
8 房气体灭火系统: 20
1.概述
根据总行要求, 结合XXXX行今后的发展规划, 需新建一个XXX级数据中心机房; 位于XX路的XXX原始环境好, 建筑物承重参数大, 符合GB 2887-89《计算站场地技术要求》、 GB9361-88《计算站场地安全要求》及GB/T2887- 《电子计算机场地通用规范》中关于机房选址的要求, 是新建XXX级数据中心机房的理想场所, 故拟所在建筑物的一、 二层为新建机房地址; 建成后, 该机房将做为XXXX行日常业务数据储存及交换的核心基地, 因此对该机房的建设提出了更高的要求。
计算机机房的建设融合了装修、 暖通 、 电力、 综合布线、 安全防范等多方面因素, 是系统化、 智能化的工程。本方案根据XX行业务需求, 按照计算机机房的设计标准, 在设计中采用先进、 成熟、 实用的技术, 严格执行国家有关规范, 力求在符合国家有关标准的前提下, 尽量提高机房系统的扩展性和灵活性, 以确保系统的安全、 可靠和实用。
1.1工程概况
项目地址: 本工程位于XX省XX市XX路人行XXXX行;
工程面积: 机房工程总面积约为1200平方米, 以实际面积为准。
机房建设各子系统名称:
A、 机房装饰工程;
B、 机房市电配电工程;
C、 机房UPS配电工程;
D、 机房防雷、 接地工程;
E、 机房KVM系统工程;
F、 机房UPS设备工程;
G、 机房机柜设备工程;
H、 机房空调设备工程;
I、 机房环境、 动力监控工程;
J、 气体消防工程;
K、 机房门禁系统工程;
L、 其它补充工程。

1.2 机房技术规范及要求
1.2.1主机房总体要求
按国家相关机房标准要求进行设计; 本机房的设计和建设达到中华人民共和国国家标准 GB 9361-88《计算站场地安全要求》中规定的A类标准。
机房环境要求
编号
项目
设计指标
1
温度
21～25℃
2
湿度
45%～65%
3
温度变化率
<5℃/时, 不得结露
4
新风量
主机房新风量供给按每人每小时不小于40立方米和满足机房正压的需要
5
尘埃
≤10000粒/dm3
6
噪音
主操作员位置≤65dBA
7
照度
机房300-500Lx, 应急≥5Lx
8
静电电压
≤1KV
9
接地
接地≤1欧, 零地位差≤1V
1.2.2设计及验收依据
GB 2887-89 《计算站场地技术要求》
GB/T2887- 《电子计算机场地通用规范》
GB 9361-88 《计算站场地安全要求》
GB 50174- 《电子信息系统机房设计规范》
GB 50462- 《电子信息系统机房施工及验收规范》
GB 50243- 《通风与空调工程施工质量验收规范》
GB 50054-95 《低压配电设计规范》
JGJ/T16-92 《民用建筑电气设计规范》
GBZ16-87 《建筑设计防火规范》
GB 50222-95 《建筑内部装修设计防火规范》
GB 50034- 《建筑照明设计标准》
GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB_T50314- 《智能建筑设计标准》
GB/T50311- 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
GB/T50312- 《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》
GB 50045-95 《高层民用建筑设计防火规范( １９９９年版) 》
GB50057-94 《建筑防雷设计规范( ２０００年版) 》
1.3 设计原则
1.3.1规范性原则
计算机机房在规划、 设计、 建设过程中, 应遵循国家有关法律、 法规, 严格执行国家有关规范标准。
1.3.2安全性原则
本案充分分析了系统可能遇到的威胁和风险, 能够保证硬件系统和软件系统能够互相协调, 安全有效运行。
1.3.3 实用性原则
本案能充分满足了中心机房的功能要求和需要, 合理的划分了各功能区域; 考虑到日后机房扩容的需求, 在设计中留有冗余。
1.3.4 可靠性原则
为保证机房内各子系统安全、 稳定运行, 机房内的电源、 网络布线、 精密空调系统等应具有极高的可靠性, 确保电力及空调供应的连续性; 机房应具有抵御自然灾害如地震、 水灾、 火灾、 鼠虫害等的能力。因此对机房的规划、 结构设计、 配电系统设计、 日常维护等各方面都进行了周密的考虑和设计。
1.3.5先进性原则
机房采用先进设备与成熟的建造技术, 满足XX行的业务需求, 兼顾未来的发展, 适应信息化时代的高速数据传输需要, 是整个系统在一段时间内保持技术先进且适应高速发展的信息化建设。
1.3.6经济性原则
机房材料及设备的选用在充分考虑了XX行的需求和设备可靠运行的基础上, 注意节约成本, 使整个系统的建设经济有效。
1.3.7环境保护原则
环保和发展永远是人类所要面正确课题, 现今计算机机房建设, 更应充分体现环保的意识, 加强环保措施, 采用绿色环保材料, 真正体现现代化机房的风范。
1.4 设计重点
1.4.1 机房环境
按照A级机房环境标准建设;
1.4.2机房供配电系统的安全可靠。
2.装饰方案
2.1本设计总体构思
( 1) 体现一体化的设计思想;
( 2) 机房内各功能区分布合理, 实现空间利用最大化;
( 3) 按温湿度A级机房标准设计, 能适应24小时无人值守的要求;
( 4) 防火按一级防火要求设计;
( 5) 装修材料满足环保要求。
2.2 装饰设计
主要材料的选择
装饰材料的选择既要美观大方, 又要符合国家相关规范的需求; 基本原则是尽可能选用非燃烧材料( 燃烧性能等级A) 或难燃材料( 燃烧性能等级B1) ; 同时还宜采用不吸尘、 不发尘材料。下面按不同的装饰界面进行阐述:
1、 机房顶面装饰
A、 原建筑顶找平处理
顶面塑化处理前需对原建筑顶做找平处理, 清除顶面凹凸不平处;
B、 地面塑化处理
找平处理后的建筑顶使用深灰色乳胶漆均匀喷涂两遍, 由于乳胶漆的粘连性, 能够固化顶面细小的尘埃, 防止灰尘因空气的流动而漂浮在机房环境内, 对机房空气的洁净度产生影响。
2、 机房地面装饰
A、 原建筑地面找平处理
顶面塑化处理前需对原建筑顶做找平处理, 清除顶面凹凸不平处;
B、 地面塑化处理
找平处理后的建筑顶使用深灰色乳胶漆均匀喷涂两遍, 由于乳胶漆的粘连性, 能够固化地面细小的尘埃, 防止灰尘因空气的流动而漂浮在机房环境内, 对机房空气的洁净度产生影响。
C、 精密空调间地面保温处理
两层机房均设置精密空调间, 为保证二层精密空调间地面温度不受一层机房温度变化经过楼板传导进二层, 导致二层空调间地面温度大幅度变化, 使静压箱内冷空气升温结露, 威胁到地板下线路; 为杜绝上述情况发生, 在二层精密空调间地面铺设2CM厚橡塑保温板, 达到保温隔热的效果, 再使用镀锌铁皮覆盖橡塑保温板, 防止由于地板下空气引温度变化形成的水滴不会渗透入保温板, 而且铁皮表面光滑, 不易积尘, 对保持机房内空气的洁净度也有明显的效果。
D、 抗静电地板安装
机房内所有功能区域均铺设抗静电地板, 地板选用沈阳沈飞公司生产的全钢无边抗静电活动地板, 单块地板规格为600*600*35mm, 进口贴面, 耐磨性强; 地板铺设高度350mm, 使用原产地板支架和支撑杆, 具体安装方法详见《抗静电地板安装工艺图》; 安装抗静电地板后, 机房内整个地板界面将成为一个巨大的电荷储存容器, 起到类似电容的作用; 人员在机房内行走时, 橡胶鞋底与地板表面摩擦会产生静电, 电荷随之被储存在静电地板内, 日积月累, 地板内储存的电荷会越来越多, 当到达地板储存电荷极限值时, 地板内的电荷便会释放, 经过相会连接在一起的地板支架网络, 随地板支架接地线引入大地; 这样便起到了电荷存储和释放的作用, 能有效防止人体静电对计算机设备的危害。
3、 机房墙、 柱面装饰
A、 墙、 柱面涂刷白色乳胶漆
机房墙面均涂刷白色乳胶漆, 涂刷范围距原地面350mm至4200mm, 要求均匀涂刷, 表面平整, 不能出现凹凸不平处。
B、 墙面安装静电地板踢脚线
机房墙面安装80mm高踢脚线, 以石膏板制作基层, 表面包封不锈钢, 踢脚线距建筑地面350mm安装。
4、 机房内玻璃隔断、 门
A、 玻璃隔断
机房内各功能区域制作玻璃隔断进行物理分隔。隔断玻璃采用12mm厚钢化玻璃, 之因此使用钢化玻璃是出于保护机房内人身安全的角度, 钢化玻璃固有的特性使其在破碎时成颗粒状, 不会像普通浮法玻璃一样划伤人体。
玻璃隔断采用80*80mm、 80*40mm金属矩管制作支架, 表面使用不锈钢包封, 支架经过膨胀螺栓与建筑地面及顶固定。
B、 门
机房主口安装一套1500* mm钢制防火门, 楼梯间入口处安装一套1000* mm钢制防火门, 从物理把整个机房划分为一个防火区; 机房内各个功能区域入口均制作钢化玻璃地弹门(12mm厚), 地弹门安装不锈钢门夹, 高级地弹簧及不锈钢拉手, 视觉上大方美观, 且1500mm的宽度也能充分满足机房设备运输的要求。
2.3 技术场地的特殊处理
( 1) 、 塑化处理: 为保证机房空气的洁净度, 满足机房的相关参数, 吊顶内及地板下的柱、 墙、 地面均做塑化处理;
( 2) 、 防火处理: 所有木制隐蔽部分均作防火、 防腐处理;
( 3) 、 防鼠措施: 机房的外围隔墙、 隔断必须封到顶, 一方面满足防火分区的需要, 另一方面又能有效地阻挡从顶棚侵入的老鼠; 地板的出线口用钢板盖封。
3.供配电系统
3.1 机房配电柜
本案根据日后机房设备负载统计,结合供电系统绝对安全的原则, 配置五台配电柜(规格: 960*600*2055mm), 按输入电源不同分为市电配电区和UPS配电区, 其中市电配电区包括两台配电柜, 一台为市电配电柜, 功能集市电输入/输出控制、 火灾消防联动及应急照明自动切换于一身, 对机房内的空调、 照明、 市电辅助插座进行供电控制, 主进线采用一根YJV4*185+1*95mm²铜芯电力电缆, 由办公大楼地下一层配电房引入, 接入一层机房市电配电柜, 总开关采用ABB牌400A S5N400型空气开关, 总空开前端加装80KA防雷器; 另一台为UPS输入配电柜, 该柜用于实现对机房内两台250KVA、 两台50KVA及两台40KVA UPS进行供电输入控制, 机柜分两个控制区域, 分别为250KVA UPS输入控制区和40、 50KVA UPS输入控制区, 250KVA UPS控制区主进线采用两根YJV²²4*185+1*95mm²铜芯电力电缆, 由办公大楼地下一层总配电室分别引入两台250KVA UPS输入开关进线端, 自总配电室引出一根YJV²²4*95+1*50mm²铜芯电力电缆接入40、 50KVA UPS输入控制区总控制开关进线端, 上述电缆均需室外开凿电缆沟敷设。250KVA控制区总控制开关选用ABB牌800A S6N800型空气开关, 开关前端安装一套广西地凯出品的80KA/4P防雷器, 40、 50KVA控制区总控制开关采用ABB牌200A S2N250型空气开关, 前端加装60KA/4P防雷器, 保护后端UPS主机用电安全。
UPS配电区包括三台配电柜, 分别为UPS输出动力集中分配柜、 UPS输出动力分流柜1#和UPS输出动力分流柜2#; UPS输出动力集中分配柜负责能将6台UPS主机输出的电源合理分配至机房各功能区域, 方便机房管理人员对各功能区UPS用电设备输入电源进行分区管理; 安装两台UPS输出动力分流柜的目的是为了将UPS输出动力集中分配柜送出的电源再细分, 合理分配至各功能区域内UPS分配电柜中, 上述三台配电柜均加装防雷器及互感器, 方便管理人员对各区域的动力配电系统进行实时观测; 经过配置上述三台配电柜, 做到了机房配电系统动力分配的逻辑性, 极大的减少了对UPS配电系统检修时的工作量, 减少了人为因数造成误操作的系数。
上述五台配电柜的具体线路、 配置和原理请参见《市电配电柜系统图》、 《UPS输入配电柜系统图》、 《UPS输出动力集中分配柜系统图》、 《UPS输出动力分流柜1#系统图》及《UPS输出动力分流柜2#系统图》。
3.2 UPS系统
鉴于数据中心机房的重要性, UPS供电系统采用配置六台主机的解决方案, 确保供电系统的可用性; 由两台梅兰日兰公司出品的MGE -Galaxy7000型UPS组成单机独立运行系统(UPS主机尺寸1900*1412*855mm,重960KG), 每台UPS输出一条独立母线回路; 两条输出母线共同引入UPS输出动力集中分配柜, 经过配电分配经下级的分流柜送至各区域内分配电柜, 为一层XX中心机房、 二层通用机房和外管机房内的所有双电源负载的主用和备用回路提供电源。两台40KVA UPS和两台50KVA UPS两两并机运行, 即两台40KVA UPS组成40KVA UPS工作组, 两台 50KVA UPS组成50KVA UPS工作组, 两组UPS均采用双机热备份热备份的运行模式, 正常情况每组中的一台UPS主机工作, 另一台为备用主机, 当工作中的UPS主机出现故障时, 另一台主机经过STS静态自动转化开关自动开启, 接替出现故障的UPS主机继续工作, 承担UPS用电负载的供电任务; 两个UPS工作组分别输出两个独立母线回路, 引入UPS输出动力集中分配柜, 经过集中、 分配后送入UPS输出动力分流柜; 当其中一个母线系统故障时, 负载会自动切换到另一系统的输出母线上继续工作, 两条输出母线之间安装同步控制器, 使2个UPS工作组的输出电压同频率、 同相位; 每台UPS留有冗余。
250KVA UPS为需采购设备, 每台UPS系统电池备用时间为4小时, 经过288只12V 200AH蓄电池组实现;
电池后备时间的核算(恒功率计算法):
GALAXY7000 250KVA UPS ( 系统4小时, 12V电池)
1、 直流总功率=UPS额定有功输出容量/ 逆变器效率
=250000 X 0.8 W / 0.965
=193000W
2、 选用12V电池, 48只/组:
电池个数=48只/组
3、 查密封免维铅酸电池的”恒功率放电数据”表( 见电池产品样本) , 在25℃时选择OTP 12-200电池, 180分钟时( 放电至1.70V时) , 每只电池直流功率为340W/节。
电池组数=直流总功率/(电池个数×每只电池直流功率)
=193000W /(48×340)
=12组
因此选用OTP 12V-200AH电池12组( 每台UPS 3组) 就足可满足250KVA UPS 系统满载放电4小时的要求。电池配置为: 200AH电池144只/台, 电池放电终止电压为1.70V/只。
40KVA UPS及50KVA UPS使用XX行现有设备。
3.3 机房照明
机房安装条形灯带作为照明源, 选用三雄极光出品的PAK-A09-228-DZ-B1荧光灯带, 每层各安装一个照明配电箱, 电源由一层市电配电柜提供, 采用ZR-VV4*25+1*16mm²电缆引入, 配电箱内安装空气开关, 对机房区域内各灯带独立控制, 各照明分支回路采用ZR-VV3*4mm²电缆; 设置部分灯带为应急照明光源, 即取部分灯带单独采用导线引自UPS输出端, 在市电配电柜内设置自动切换装置, 实现应急照明。其原理为, 在市电供电正常时, 所有照明灯具均为市电供电, 当市电出现异常时, 配电柜内的切换装置会自动切换到UPS输出端, 经过UPS对应急光源进行供电。
机房各功能区域照明功率表:
功能区名称
灯具数量
单盏照明功率
照明总功率
机房面积
单位面积内功率
网络机房
32
56W
1792W
133m²
13.5W/m²
XX中心机房
40
56W
2240
140m²
16W /m²
配电室
18
56W
1008W
77m²
13.1W/m²
一层空调间
8
56W
392W
44m²
10.2W/m²
一层通道
13
56W
728W
47m²
15.5W/m²
通用机房
49
56W
2744W
209m²
13.1W/m²
外管机房
31
56W
1726W
133m²
14.3W/m²
营业部机房
8
56W
448W
34m²
13.1W/m²
XXX机房
8
56W
448W
37m²
12.1W/m²
二层空调间
8
56W
448W
40m²
11.2W/m²
二层通道
12
56W
672W
40m²
16.8W/m²

3.4 机柜供配电
每列机柜两端各配置一台UPS输出分配电柜, 专门用于控制该列机柜电源, 每个分配电柜采用单路主进线, 其中每列机柜下端配电柜主进线引自一层配电室UPS输出动力分流柜1#, 上端配电柜主进线引自UPS输出动力分流柜2#; 针对现在服务器设备大多为双电源供电模式, 每个机柜内安装2套突破牌6联输入电流32A的机柜电源插座, 由来自两台250KVA UPS、 40KVA UPS工作组及50KVA UPS工作组电源分别对其供电; 这样做的好处在于, 如果一路电源出现故障不能继续对设备进行供电, 另一路电源会继续对设备进行供电, 设备的正常运行也不会受到丝毫的影响; 各UPS分配电柜详细的系统线路分配情况参见《UPS分配电柜系统图》。
考虑到现今的网络设备( 交换机、 路由器等) 功率较低, 耗电量较少, 因此计划每个网络机柜满负载功率为1KW; 而服务器一般功率较高, 特别是刀片服务器, 故考虑服务器机柜满负载功率为4KW; 下面列表说明各功能区机柜分布的情况与计划功耗情况。
各功能区域机柜分布表:
功能区名称
机柜型号
机柜名称
数量
计划负载功率
总功率
网络机房
GDPR-J-282
网络机柜
15
1KW
15KW
XX中心机房
GDPR-J-282
服务器机柜
16
4KW
64KW
通用机房
GDPR-J-282
服务器机柜
40
4KW
160KW
外管机房
GDPR-J-282
服务器机柜
13
4KW
42KW
XXX机房
GDPR-J-282
服务器机柜
10
4KW
40KW
营业部机房
GDPR-J-282
服务器机柜
10
4KW
40KW
根据上表可知, 整个机房区域UPS用电设备满载总功率为361KW, 而在实际使用中, 两层机房内的机柜不可能同时满负载运行, 故361KW的总负载功率是留 有大量冗余的; 数据中心UPS主机的输出功率为590KVA, 根据UPS功率因子0.9计算, 输出功率为531KW, 留有足够的冗余, 满足机房日后扩容需要; 一般情况下, 各机柜内的计算机设备分布是不均匀的, 有可能这个机柜分布了4台服务器, 另外一个机柜只分布了2台服务器, 在每台机柜内的负载功率是不一样的, 因此每台机柜的用电电流也不经相同; 如果机房内各机柜内负载的用电电流差别太大, 容易引起每列机柜两端的分配电柜三相用电的不平衡, 这样会对电网造成不良影响, 因此在布局计算机设备时, 应尽量考虑各机柜内的负载平衡, 减少因负载不平衡对电网的造成的不良影响。
机房建成后共放置79台1200*600*2055mm服务器机柜, 其中50台需采购, 另29台使用XX行现有机柜; 机房建设中, 按机房容量预留出日后扩容位置, 经合理分配后, 两层机房最多能放置196台规格为1200*600*2055mm的服务器机柜。
3.5 UPS输出分配电柜
机房面积大, 设备很多, 如果从UPS输出配电柜直接引出电缆到各机柜, 线路很繁杂, 且由于回路数增多, 导致配电箱及桥架体积会变的很大, 影响日后的扩容; 为避免这种情况发生, 本案采用在每列机柜端头安装UPS分配电柜的方法, 由1、 2号UPS输出动力分流柜直接控制各分配电柜的输入, 又由各分配电柜独立汇总管理每列机柜电源, 大大减少了UPS输出配电柜的输出线路, 令整个UPS配电系统逻辑上简单明了, 易于维护; UPS输出分配电柜宽600mm, 深1200mm, 高2055mm, 采用前后开门, 柜顶进线的配线方式, 每台分配电柜均有一路主进线, 上下两端分配电柜主进线分别引自一层配电室1、 2号UPS输出动力分流柜每路主线分别供给机柜内的一个PDU插座电源, 形成机柜电源的双回路, 满足双电源用电设备的输入要求, 保证在机房UPS电源系统正常供电的情况下, 使机柜内的计算机设备永不断电。
3.6 空调、 新风系统
每层机房均配置 2台梅兰日兰公司出品的制冷功率为62.5KW csd 602A型精密空调( 需采购) 及5台制冷功率35KW的Stulz精密空调( 现有) ; 其中62.5KW空调输入电缆采用ZR-VV4*25+1*16mm²电缆, 经强电桥架敷设, 引入市电配电柜空调输入开关; 35KW空调采用ZR-VV5*16mm²铜芯电缆作为输入导线, 引自市电配电柜。该系列空调具有节能, 环保, 恒温恒湿的特点, 7台空调总制冷功率足以满足机房满负载运行条件下对制冷量的需求; 一层机房配置一台62.5KW空调及三台35KW空调, 二层机房配置一台62.5KW和两台35KW空调, 每层机房单位面积内制冷功率分布如下表:
区域名称
空调数量
总制冷功率
机房面积
单位面积内制冷功率
一层机房
3
132.5KW
441m²
300W/m²
二层机房
4
187.5KW
453m²
413W/m²
表所示, 一层机房单位面积内制冷功率为300W/m², 二层机房单位面积内制冷功率为413W/m², 足以满足各区域内计算机用电设备的散热需求。
空调冷热水供给管安装于地板下, 做好密封保温处理, 在空调间地板下还需用砖垒砌防水坎, 避免空调给排水管道因密封不好渗漏下的水蔓延至机房其它设备区域, 威胁计算机设备的安全; 空调外机计划安放在五层机房现运行精密空调外机安置处。
一层主控室内配置一台3P舒适性空调, 专供机房日常管理人员使用。
机房新风系统沿用一层原有新风机, 重新布放新风机输入线路, 采用ZR-VV5*16mm²铜芯电缆, 引自机房市电配电柜; 制作新风管道从新风室引入一、 二层空调间, 在管道途经各精密空调上回风口处开口, 使新风有组织的送入精密空调, 经空调内部过滤、 降温处理后经过下送风道送至机房各区域; 新风管道采用镀锌铁皮敲制, 尺寸为400*200mm。
机房空调与机柜的放置遵循合理的气流组织原则, 参见《机房内气流组织形式示意图》。
3.7 市电辅助插座
在每个功能区内, 均安装市电辅助插座。插座安装于墙体表面, 安装高度为高于抗静电地板300mm, 采用ZR-VV3*2.5mm²电缆引自市电配电柜输出端。插座采取明装, 电缆下墙使用Ø25金属线管; 插座电源回路9个, 共39个插座, 均选TCL-罗格朗出品的10A五孔墙面插座。
3.8 桥架
机房采用无吊顶布局, 强电与弱电线路均架空布放; 离建筑地面2800mm架空安装金属梯式桥架, 桥架使用金属扁管焊接而成, 规格为600*80mm, 使用桥架专用固定件与建筑顶固定, 组成纵横交错的强、 弱电桥架网; 各段桥架采用专用连接件连接固定, 且使用BVR6mm²塑铜接地线进行跨接, 是整个桥架网络成为一个相互联通的接地体, 对桥架内敷设的线缆形成有效的保护接地。梯式桥架的分布与安装方法参见《一层强电桥架平面布置图》、 《一层弱电桥架平面布置图》、 《二层强电桥架平面布置图》、 《二层弱电桥架平面布置图》及《通用机房C面剖面图》。
4.门禁系统
为了保证对机房区域进行合理有效的人员管理, 在机房主入及各功能区域入口均设置门径系统。各功能区域入口和机房主入口人员的管理权限逐级递减, 这样就到达了重要设备间与普通操作间分区管理的目的, 避免了由于人员管理模糊所产生的隐患。门禁系统选用两套(台湾产PORIS)门禁系统, 分别安装在一、 二层机房, 各系统自带有通讯模块, 可经过网线并入大楼以太网, 方便远程用户的检测。
5 机房的防雷接地
机房接地系统采用联合接地, 在机房区域内安装均压环, 每层机房取均压环上5点经过铜钢过渡带与柱内钢筋焊接, 机房内所有金属导电体都使用接地线与均压环可靠压接, 机房接地电阻要求≤1欧姆( 详细的均压环布置参见《一层机房均压环平面布置图》及《二层机房均压环平面布置图》) ; 机房地接主线采用VV²²95mm²电缆从办公大楼地下一层总配电室接地端引入机房市电配电柜接地母排。
机房采用四级防雷系统的配置, 经过在各级进线端加装防雷器实现防雷, 即大楼总配电室市电总进线控制开关前端加装一级防雷器( 已完备) , 市电配电柜及UPS输入配电柜主进线控制开关前端加装贰级防雷器, UPS输出动力集中分配柜开关前端加装三级防雷器, 各UPS输出分配电柜主进线控制开关前端加装四级防雷器; 经过上述四级防雷器的保护, 可保证进线口控制开关后端所有负载的运行安全。
6 机房集中监控系统
6.1 概述
数据中心机房是重要的信息处理中心, 是一个由多个独立子系统按各自功能特点组成的功能全面且复杂的系统集合; 在机房实际运行中, 各分系统需要同时工作, 如果没有一套集中监控管理平台将所有的子系统聚拢起来统一协调管理, 那么日后机房的管理工作将是一件非常繁杂的工作, 不但需投入大量的人力、 物力且管理效率低, 不符合现代化机房建设的宗旨。根据本次机房建设的具体情况, 在机房内搭建一套集中监控管理的平台, 实现对各子系统的统一, 高效管理。
具体对如下子系统进行集中监控管理:
1. 市电供电子系统( 4路市电质量检测)
2. 配电开关子系统( 20多个配电开关)
3. UPS电源子系统( 6台UPS)
4. 精密空调子系统( 7台精密空调)
5. 新排风机子系统( 新风机和排风机)
6. 温湿度子系统( 29个温湿度传感器)
7. 漏水子系统( 6处漏水隐患)
8. 门禁子系统( 11道出入门)
9. 视频监控子系统( 15个摄像机)
10. 消防子系统( 消防主机)
报警经过多种方式发出: 电话拨号报警, 短信报警, E-MAIL邮件报警, 本地声音报警, 并可经过大屏幕或液晶电视在办公或监控区域实时查看机房监控的画面内容, 让管理人员随时了解机房的运行工作情况。
6.2 系统架构
整个系统主要由以下三个部分组成: 机房动力环境集中监控系统平台、 现场设备采集层、 远程IE浏览站。
系统整体结构如下图所示:

机房动力环境集中监控系统平台: 该平台负责对中心机房的UPS、 配电开关、 精密空调、 漏水、 温湿度、 视频、 门禁等进行集中监控和管理, 并实现对机房数据的实时处理分析、 存储、 显示和输出等功能, 处理所有的报警信息, 记录报警事件, 经过电话语音或手机短信等方式输出报警内容, 使机房管理人员能第一时间掌握机房的动力环境运行情况和设备故障的报警情况。
现场设备采集层: 实时采集配电开关、 UPS、 空调、 温湿度、 漏水、 温湿度、 视频等机房内各种动力环境设备的实时信息, 并将采集的信息经过采集、 处理以后, 经过串口扩展模块或串口联网服务器( 不论设备本身的通讯接口是RS232/485/422、 CANBUS、 LONWORK等物理信号通讯标准或者采用JBUS/MODBUS、 SNMP、 TCP/IP、 以及其它不规范的通讯协议都能够完美集成到本架构中) 直接上传到集中监控管理平台。
远程IE浏览站: 远程IE浏览站的主要功能是进行远程的IE浏览功能。从而便于管理人员随时随地了解机房的实际工作状况, 实现管控一体化。在远程的管理人员能够经过LAN或VPN等方式使用IE浏览器直接观看监控画面, 而且该监控画面与监控中心管理平台保持一致, 经过该界面远程浏览机房的设备情况和现场情况。
6.3各监控子系统功能
6.3.1市电供电子系统
实现方式: 在一层机房配电室内的市电配电柜和UPS输入配电柜的三相电源进线处分别加装专用的电量仪, 电量仪经过RS485信号进行通讯, 然后经过转换模块把RS485转换成RS232的方式, 接入到监控主机的多串口卡。
实现功能: 电量仪能够监控市电的三相相电压、 相电流、 有功、 无功、 视在功率、 频率、 功率因数等参数。相应的参数存有历史曲线, 机房因电源问题引发的问题能经过电量仪和UPS的历史曲线分析出故障原因, 甚至预防很多故障的发生。如果某参数超出设定范围, 系统即发出报警。
6.3.2配电开关子系统
实现方式: 对一层机房的配电柜内的主要开关进行监测, 系统采用电压转换模块( 光电隔离) 将输入的高电压信号, 经处理转换为低电平信号, 再输入开关量采集模块转换为数据信息, 接入到监控主机内。
实现功能: 实现开关状态的监测。当开关跳闸或断电时, 系统自动切换到相应的运行画面, 同时发出报警信息, 通知管理员处理, 并把事件记录到系统中。
6.3.3智能UPS子系统
实现方式: 机房的UPS可经过TCP/IP接口或者RS232接口接入到集中监控主机, 一般情况下使用 TCP/IP接口。
实现功能: 经过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口, 对UPS进行监控, 对UPS内部整流器、 逆变器、 电池、 旁路、 负载等各部件的运行状态进行实时监视, 一旦有部件发生故障, 或参数越限系统会自动报警。能够经过直观的图形界面实时监视各个运行参数, 对于重要参数能够保存历史记录。
6.3.4精密空调子系统
实现方式: 精密空调经过自身通讯卡的RS485接口接入监控主机; 一、 二层机房内的精密空调并联后一起接入到监控主机。
实现功能: 经过空调检测单元, 系统可实时、 全面诊断空调运行状况, 监控空调各部件( 如压缩机、 风机、 补给水、 水泵、 加热器、 加湿器、 去湿器、 滤网等) 的运行状态与参数, 并可经过软件在系统上或经过网络远程修改空调设置参数( 温度、 湿度等) , 实现空调的远程开关机。系统一旦监测到有报警或参数越限, 将自动切换到相关的运行画面。越限参数将变色, 及相关处理提示。对重要参数, 可作曲线记录, 用户可经过曲线记录直观地看到空调机组的运行品质。
6.3.5新风子系统
实现方式: 在新风机的开关处加装电压转换模块, 并使用开关量转换模块采集新风机工作状态, 将相关信号送入监控主机。
实现功能: 监测新风机的开关工作状态、 风机运行情况、 机房内气压状况等。
6.3.6温湿度子系统
实现方式: 于一、 二层机房的不同区域中分别安装29个温湿度一体化传感器, 所有传感器并联到一起, 将把检测到的温湿度值经过RS485接口实时传送到监控主机中; 温湿度传感器具体分布情况参见《机房动力、 环境监控平面布置图》。
实现功能: 温湿度传感器带液晶显示, 监控系统上各参数能以图形形式直观地表现出来, 一旦温、 湿度值越限, 系统将自动报警, 提示管理员经过调节空调温、 湿度值给机房设备提供最佳运行环境。而且还能够将一段时间内机房里的温湿度值经过历史曲线直观地表现出来, 以方便管理人员进行查看。
6.3.7漏水检测子系统
实现方式: 本案采用接点式漏水检测系统, 在有可能漏水的精密空调及其它水源周围, 使用一条漏水感应绳进行围闭, 由于一、 二层机房的精密空调布置有一段距离, 因此经过跳接绳来连接多根漏水感应绳进行分散监控。
实现功能: 漏水检测单元经过检查有无漏水事件发生, 确保设备不受水浸的危害。一旦有水泄漏碰到漏水监测绳, 监测点经过控制器将信号输出到智能采集模块, 经转换后的数据信息送往监控主机, 系统在第一时间报警, 监控界面自动切换到漏水监测画面上, 发出报警, 及时通知有关人员排除漏水故障。
6.3.8门禁子系统
实现方式: 经过门禁控制器控制读卡器、 电锁具、 出门按钮等部件来控制门的开关, 并将门的状态经过RS485信号传入到监控主机。
实现功能: 可管理门禁系统, 设置人员信息、 分组类别和开门权限等, 并可远程开关相关的门, 查询和输出人员进出报表。
6.3.9视频监控子系统
实现方式: 在一层机房和二层机房内特定位置安装15个半球彩色摄像机, 经过视频线直接传输到监控主机中, 由工业级视频采集卡进行信号的处理, 录像文件保存在监控主机上。
实现功能: 系统支持多画面浏览、 录像回放、 视频远传、 触发报警、 视频控制、 设备联动等功能。在显示页面中, 实时视频窗口、 录像回放窗口、 球机控制窗口都可作为控件无缝嵌入在页面中, 用户可自行定义视频窗口的数目、 摆放位置、 窗口大小、 播放器界面等, 满足不同用户的个性化需要。视频一旦报警, 可拨打电话、 发送手机短信, 也可同时与其它设备进行联动, 输出相应的控制信号。
6.3.10机房消防子系统
实现方式: 由消防控制箱给出的报警信号, 经过开关量数据采集模块, 将消防控制器上的主干接点变化信号送到监控主机。
实现功能: 实时监测机房内的火灾情况, 即便在无人值守状态, 也能够准确知道消防系统的工作状态。一旦发出火灾报警, 系统可根据联动的门禁系统打开所有的门锁, 让工作人员能尽快地脱离现场, 并能够切换摄像机进行拍照。

7 KVM集中控制系统
机房内核心区域服务器很多, 如果采用传统办法, 想要一次性集中控制那么多台服务器是不可能的; 为了达到高效的集中控制应用, 配置KVM系统就显得势在必行了。
一、 二层机房建成后共有64台服务器机柜, 按每台机柜最大能容下5台机架式服务器计算, 建成后的数据中心内最多能配置320台机架式服务器; 按此规模, 我们需要配置20台16口KVM控制器。
根据安全、 可靠原则, 我们选用美国AVOCENT公司出品的AV3016型16口机架式KVM系统, 该系统自带