模块化机房建设方案.docx
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模块化机房建设方案
IDS2000微模块数据中心（M020-4D-4）
1概述
1.1产品定位
微模块数据中心介于大型模块化数据中心和小型模块化数据中心之间，既可作为独立机房承担网络业务，也可作为大型模块化数据中心的一个局域机房，承担部分或局部业务。
微模块数据中心的网络位置如图1-2所示。
图1-1微模块数据中心在网络中的位置
1.2产品特点
微模块数据中心采用All-In-Room一体化集成方案，主要具备一体化集成、安全可靠、低噪音、节省机房占地面积和节约能源、安装省时、省力、省心、架构兼容、快速灵活部署、多种电源制式和完善的监控等特点，是新一代集成中型模块化数据中心产品。
一体化集成
一体化集成机柜系统、供配电系统、温控系统、机房管理系统、防雷接地系统、消防系统和综合布线系统，高集成设计，提供完整的解决方案。
一体化配电柜，集成ATS配电、UPS配电、空调配电和IT设备配电。
为服务器、存储、网络设备和综合布线柜设置不同的供电电流，支撑混合密度组网。
在380V和208V电源制式下超过3个电池柜或者480V电源制式和380V配置120kVA以上UPS时，建议电池架独立部署。
安全可靠
支持通道级门禁（可选）、机柜级门禁（可选），避免无关人员进入，提高机房安全性。
集成消防系统（可选），提高机房安全性。
具备应急通风功能，如空调出现故障，机房温度过高时，自动打开天窗。
长备电时间。
TierII或TierIII配置，可扩展到TierIV。
UPS均配置手动维修旁路，正常工作时手动维修旁路开关处于锁定状态，避免由于误操作引起电气事故。
模块化UPS，能可靠的实现N+1冗余，提高系统的可靠性。
强电和弱电，光纤和网线均分开走线，减少电磁干扰。
节省机房占地面积和节约能源
无需专业机房，办公大楼房间改造即可。
可直接安装在楼宇水泥地面上，减少外配套工程。
支持单排300mm密封通道场景，节省机房占地面积。
支持通道级照明、机柜级照明，节省电力能源。
供货周期短，快速安装，有效降低成本。
安装省时、省力、省心
无需架空地板，去工程化设计。
标准化，减少安装的时间和工作量。
架构兼容
风冷、水冷架构兼容，客户选择灵活。
支持T1、T3环境。
模块化配电，支持柔性升级。
TierII、TierIII等级灵活可选。
快速灵活部署
集成化设计支持主设备随办公点搬迁。
根据房间尺寸和单柜功耗，单排或双排可选，通道密封或不密封可选，灵活部署，满足扩容要求。
适配企业web和内部业务，IT机柜内灵活安装服务器、存储、网络设备。
多种电源制式
支持多种电源制式，可满足亚非欧拉地区的使用需求。
完善的监控
可通过多种传感器，实现对机房内各功能模块的不间断监控。
监控系统支持web访问，轻松实现远程管理各功能模块。
2应用场景样例及配置
关于本章
2.1典型应用场景
2.2典型配置
2.1典型应用场景
微模块数据中心主要应用于园区云主机，大型企业分支机构，中小企业，办公网，教育、医疗、金融分支机构的数据机房，也可以应用于中小型桌面云数据机房和高性能计算数据机房。
2.2典型配置
微模块数据中心M020-4D-4场景样例如图2-1所示，具体配置如图2-2所示。
图2-1M020-4D-4场景图
图2-2M020-4D-4配置图（冷热通道均可密封，具体看场景设计方案）
M020-4D-4场景关键技术指标如表2-1所示。
表2-1关键技术指标
项目
规格描述
模块尺寸（高×宽×深）
2350mm×3000mm×3600mm（翻转天窗打开后高度为2565mm）
机柜个数
10个
电源制式
AC380V/400V/415V3Ph50Hz/60Hz
IT功率总功耗
20kVA
单柜功率
4kW
适用环境
T1
可靠性等级
TierII
海拔高度
0m～1000m（超过1000m需降额使用）
安装方式
可以无需架空地板
3系统架构
关于本章
3.1结构系统
3.2供配电系统
3.3温控系统
3.4机房管理系统
3.5照明系统
3.6防雷接地系统
3.7消防系统
3.8综合布线
3.1结构系统
微模块数据中心的结构系统由服务器机柜、综合布线柜、密封通道组件、底座与过道组件和走线梯（可选）组成，具体组成如图3-1所示。
图3-1双排密封通道组成图
中型模块化数据中心的服务器机柜、综合布线柜采用2米高标准机柜，每柜标配2条配电排（RackPwerDstributionUnit，以下简称为PDU2000）。
机柜规格：
高×宽×深=2000mm×600mm×1200mm。
端门
密闭通道的端门分为推拉门和双开门两种方案，可根据客户的需求选配。
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冷轧钢板折弯而成，中间安装钢化玻璃，保证通道内区域的可视性。
推拉门尺寸：
高×宽×深=2050mm×1600mm×42mm。
推拉门外观如图3-2所示。
图3-1推拉门
双开门采用外开方式，开门角度110°，设有门禁系统（可选），包含门禁控制器、读卡器、出门按钮、玻破开关，门板中间镶嵌钢化玻璃，钢化玻璃透透光率90%，保证通道的可视性。
双开门外观如图3-3所示。
双开门尺寸：
高×宽×深=2300mm×1380mm×80mm。
图3-2双开门
天窗
天窗由控制天窗、旋转天窗、平顶天窗组成，以单个机柜为扩展模块单元。
天窗外观如图3-4所示。
图3-1天窗
1控制天窗
2旋转天窗
3平顶天窗
天窗尺寸如表3-1所示。
表3-1天窗尺寸
天窗分类
尺寸（高×宽×深）
300mm平顶天窗
20mm×299mm×1330mm
600mm控制天窗
22mm×599mm×1330mm
600mm翻转天窗
60mm×599mm×1330mm
600mm平顶天窗
20mm×599mm×1330mm
800mm控制天窗
22mm×799mm×1330mm
800mm平顶天窗
20mm×799mm×1330mm
3.2供配电系统
微模块数据中心的供配电系统由配电柜（ATS、UPS配电、空调配电、IT配电），UPS，蓄电池及其配套件组成。
3.2.1配电柜
根据电压及IT负载，配电柜分为一体化配电柜或UPS输入输出配电柜加精密配电柜。
配电柜特点
采用统一架构，质量可靠、功能齐全、外观统一。
ATS、IT配电、空调配电、UPS配电集成在一个配电柜内。
ATS前端有输入开关可选。
125A一体化配电柜
当电源制式为380V/400V/415V，并采用机架式20kVAUPS时，带机架式UPS一体化配电柜集成ATS、UPS、UPS配电、空调配电、IT配电等。
UPS配置可采用1+1并机运行。
采用机架式20kVAUPS时配电柜配置如表3-2所示。
表3-1采用20kVAUPS时配电柜配置
电源输入路数
输入容量
UPS输入输出空开
UPS旁路空开
空调配电空开
IT配电空开
UPS并机
2
125A
2*63A/3P+2*63A/4P
63A/4P
4*63A/3P+4*10A/3P
24*40A/1P
1+1
带机架式UPS一体化配电柜外观如图3-5所示。
图3-2带机架式UPS一体化配电柜
1指示灯
2ATS
3空调输出空开
4UPS输入/输出空开
5机架式UPS×2
6IT输出空开
带机架式UPS一体化配电柜参数如表3-3所示。
表3-1带机架式UPS一体化配电柜参数表
参数名称
参数值
净尺寸（高×宽×深）
2000mm×600mm×1200mm
IP等级
IP20
维护方式
前操作后维护
出线方式
上进上出
电源制式
380V/400V/415V、50Hz/60Hz
输入路数
A、B两路输入
ATS最大容量
125A
输入最大容量
-
UPS配置
20kVA（1+1并机）
空调输出路数
4*63A/3P+4*10A/3P
IT输出路数
24*40A/1P
防雷
配置C级防雷器
3.2.2UPS2000
UPS2000系列工作在380V/400V/415V电源制式下，具有多重保护、高可靠性、智能简单，柔性扩容、高效节能、绿色环保等特点。
UPS2000系列外观图如图3-6所示。
图3-1UPS2000系列
规格参数如表3-4所示。
表3-1UPS2000系列规格参数
参数类型
参数名称
指标
输入参数
整流器类型
IGBT整流
额定输入电压
380VAC，三相四线
输入电压范围
176V~280VAC（相电压）
输入频率范围
40Hz~70Hz
输入功率因数
满载＞0.99
输出参数
额定功率
20kVA/18kW
额定电压
三相380V/400V/415V，单相208V/220V/230V/240V
电压稳定度
1％
频率稳定度
0.25％
负载最大峰值因数
3：
1（满足IEC62040-3）
过载能力
105％~125％5min
125％~150％1min
大于150％100ms
外形尺寸
高×宽×深
85mm×430mm×550mm/660mm
系统参数
变换类型
双变换在线式
安装方式
机架式
整机效率
Upto94.5％（10kVAUpto93.5％）
防雷
IEC/EN62040-2
IEC/EN61000-4-5
YD/T944-2007
YD/T1095-2008
浪涌保护
满足IEC/EN61000-4-5
环境参数
接口类型
电总/干接点/WEB/Modbus/SNMP
运行温度
0℃~40℃
相对湿度
5％RH~95％RH，无凝露
最大海拔高度
＜2000m（超过2000m参照GB/T3859.2降额使用）
3.2.3PDU2000
微模块数据中心的PDU2000可以根据单柜功率进行配置。
PDU2000外观如图3-7所示。
图3-1PDU2000外观
PDU2000参数说明如表3-5所示。
表3-1PDU2000参数表
PDU2000类型
参数名称
参数值
备注
PDU2000
输入电压范围
200VAC～240VAC
-
最大输入电流
32A/1P；16A/3P；32A/3P
输出配电规格
20*C13+4*C19（32A/1P）
24*C13+6*C19（16A/3P）
12*C13+9*C19（32A/3P）
3.3温控系统
微模块数据中心使用的行式空调为NetCol5000-A行级温控产品。
NetCol5000-A行级温控产品工作在380V3ph50Hz/60Hz，480V3ph60Hz电源制式下，满足T1，T3工况。
NetCol5000-A行级温控产品外观如图3-8所示。
图3-1NetCol5000-A行级温控产品
NetCol5000-A行级温控产品技术参数如表3-6所示。
表3-1NetCol5000-A行级温控产品参数
参数名称
参数值
制冷量（kW）
标称值
25
显冷量
25
室内机尺寸
高×宽×深（mm）
2000×600×1100（不带围框）/1200（带围框）
室内机重量
净重/毛重（kg）
≤350/400
室外机尺寸
高×宽×深（mm）
1160×1094×1350
室外机重量
净重/毛重（kg）
≤300/400
过滤网
等级
G4（EN779）
电加热（可选）
功率（kW）
6
加湿器（可选）
加湿量（kg/h）
2
电源
电源规格
380V3Ph50Hz/60Hz
480V3ph60Hz
运行电压范围
380V±10％；480V±10%
运行频率范围（HZ）
50±2Hz；60Hz±2Hz
满负荷电流（A）
≤98
制冷剂
R410A
防护等级
室内机IP20，室外机IP54
使用温度范围（℃）
室内机：
18~40
室外机：
-20~55
存储温度（℃）
-40~70
相对湿度要求（RH）
5%~95%
海拔高度（m）
0~1000
3.4机房管理系统
微模块数据中心的机房管理采用NetEco基础设施管理系统，对于微模块数据中心的标配场景，使用标准版NetEco系统进行管理。
NetEco管理系统由管理软件和若干部件组成，共同实现数据中心各环节、基础设施的数据采集与管理。
通过柔性拓展的物理架构和模块化设计的思路，NetEco既能对单个数据中心基础设施进行管理，也能对多个分地域的数据中心基础设施进行集中统一管理。
NetEco管理系统架构图如图3-9所示。
图3-1NetEco管理系统架构图
NetEco具有良好的可视化界面，根据实际需求可提供全面的管理功能。
主要可以监控以下范围的设备：
动力设备：
精密空调、不间断电源（UPS）、配电柜、自动切换开关（ATS）等。
环境设备：
感烟探测器、温湿度传感器、水浸传感器、天窗控制器等。
视频设备：
摄像机、网络视频录像机（NVR）。
标准的网管接口：
NetEco可以向第三方网管系统提供SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol）形式的接口，以满足与第三方系统的信息交互。
系统提供多协议扩展机制，满足不同设备的接入。
NetEco提供全面的机房基础设施管理功能，包括系统管理、资源管理、视图管理、容量管理（可选）管理、性能管理、视频管理、能耗管理（可选）、工单管理（可选）、报表等功能。
用户根据实际需求，购买对应的License，通过购买的License实现功能部署。
3.4.2服务器
RH2288机架服务器（简称RH2288）是华为公司自主研发的一款满足客户中长期需求的大容量、高性能服务器，作为NetEco管理系统的监控主机，负责数据的处理和分析。
服务器为标准2U盒子，支持标准机架式安装，外观如图3-10所示。
具体参数如表3-7所示。
图3-1服务器外观
主要有如下特性：
RH2288服务器具有强大的计算、存储和拓展能力。
与增值部件捆绑配置形式灵活，功能多样化。
表3-1服务器规格参数
项目
描述
整机
高×宽×深：
87.5mm×447mm×740mm；
适用于19英寸宽、1000mm及以上深度标准机柜安装
主板
CPU
1/2个
CPU型号
Intel®Xeon®E5-2600（Romely-EP）系列4C/6C/8C处理器，最大支持135W处理器，最高主频支持3.3GHz，单颗CPUL3缓存最高支持20MB
内存
24个DIMMs插槽，支持DDR3的RDIMM/LRDIMM内存，最大支持768GB
硬盘
支持8*2.5寸6Gbps的SAS/SATA/SSD的热插拔硬盘，或者12*3.5寸6Gbps的SAS/SATA和2*2.5寸内置6Gbps的SAS/SATA/SSD热插拔硬盘
扩展
支持6个PCIe3.0卡的扩展槽位：
1个PCIe3.0X16，4个PCIe3.0X8，1个RAID专用插槽
I/O
4个板载GE接口（RJ-45），支持PXE和TOE
4路USB2.0接口（2个前面板出，2个后面板出）
1个10/100M管理网口（RJ-45），1个DB9串口，1个DB15VGA接口
3.4.3采集器
采集器ECC500定位于数据中心管理系统架构中的数据采集层，用于收拢整机部件监控接口，提供统一的对上接口，进行数据的采集、处理、分析和上报。
采集器为标准1U高盒子，可安装在综合布线柜内。
采集器外观如图3-11所示，技术参数如表3-8所示。
图3-1采集器外观
表3-1采集器技术参数
项目
参数
外形尺寸
高×宽×深
43.6mm×442mm×220mm
净重
2.15kg（背板、盒体）
输入特性
输入额定电压
220VAC
输入电压范围
100VAC～240VAC
频率（交流）
50/60Hz
输入额定电流（交流）
0.3A
环境
工作温度
-20℃～+65℃
储存温度
-40℃～+70℃
相对湿度
5%RH～85%RH
海拔高度
0m～3000m
3.4.4NVR网络硬盘录像机（可选）
NVR主要用于视频系统的接入，录像存储和管理；
外观如图3-12所示；技术参数如表3-9所示。
图3-1NVR外观
主要特性
可接驳网络摄像机、快球和视频服务器
可接驳第三方网络摄机
可接驳支持ONVIF、PSIA标准的网络摄像机
支持200万像素高清网络视频的预览、存储与回放
支持预览图像与回放图像的电子放大
支持按事件查询、回放备份录像文件
支持最大16路同步回放
支持录像文件倒放功能
支持硬盘热插拔
支持阵列一键配置，支持陈列手动重建和热备盘自动重建
支持阵列级别迁移与虚拟磁盘扩容
表3-1NVR网络摄像机参数
规格参数
NVR6008/16/32
视频
网络视频输入
8路D1/4路720p/2路1080p网络视频/视音频
16路D1/8路720p/4路1080p网络视频/视音频
32路D1/16路720p/8路1080p网络视频/视音频
视频解码帧率
PAL：
1~25fps；NTSC：
1~30fps
CVBS输出
1路，BNC接口（电平：
1.0Vp-p，阻抗：
75Ω）分辨率：
PAL制式704x576；NTSC制式704x480
HDMI输出
1路，分辨率：
1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz，1920x1080p/50Hz，1920x1080p/60Hz
VGA输出
1路，分辨率：
1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz，1920x1080p/60Hz
硬盘驱动器
类型
8个SATA接口
最大容
每个接口支持容量小于4TB的硬盘作为录像盘量
录像&回放
录像分辨率
1080p/UXGA/720p/VGA/4CIF/
应用
语言环境
中文/英文
并发访问视频路数
64个（出口带宽小于40Mb）
网络接口
1个，RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口
报警输入
16路
报警输出
4路
其他
电源
AC220V，47Hz～63Hz
工作温度
-10℃～＋55℃
功耗
≤35W（不含硬盘）
≤40W（不含硬盘）
≤45W（不含硬盘）
工作湿度
10％RH～90％RH
机箱
19英寸2U机箱
尺寸（mm）
445×470×90
重量
≤8kg（不含硬盘）
毛重
≤10kg
3.4.5传感器
网络高清半球摄像机（可选）
摄像机的技术参数如表3-10所示。
表3-1网络型高清半球摄像机参数
型号
参数
IPC2701-P
摄像机
图像传感器
1/2.7inch200万像素逐行扫描CMOS
功耗
平均功耗≤5W
最大图象尺寸
720P
帧率
最大30帧
最低照度
彩色：
0.5Lux（30IRE，F1.2，AGCON30dB）；黑白：
0.02Lux（30IRE，F1.2，AGCON30dB）；
日夜模式
滤光片彩转黑
信噪比
>42dB
视角范围
96º～35º（16:
9）
79.3º～27.2º（4:
3）
镜头
镜头焦距
3.3mm~12mm
视频码率
1Mbps~8Mbps
音频输入
1路音频输入
音频输出
1路音频输出
调整角度
水平:
0°~360°，垂直:
0°~75°，旋转0°~360°
外部接口
通讯接口
1个RJ4510M/100M自适应以太网口，1个RS-485接口
报警接口
1路报警输入；1路报警输出
视频输出
BNC
运行环境
电源
DC12V±10%/PoE
工作温度
-10℃～+60℃
工作湿度
湿度小于90%（无凝结）
功耗
≤5W（IRlEDOFF），≤7W（IRLEDON）
物理特性
重量
1.5kg
物理尺寸（mm）
半球直径144.3mm，高度120mm
温湿度传感器
温湿度传感器主要安装在数据中心密闭通道内部，可用来检测环境温度和湿度，并将数据传输给监控系统，以监控密闭通道内部的温湿度数据。
温湿度传感器技术参数如表3-11所示。
表3-1温湿度传感器技术参数
项目
参数
温度测量范围
-20℃～+80℃
测量精度
±0.5℃（25℃时）
±1℃（-20℃～80℃时）
天窗控制器
天窗控制器是模块化数据中心密闭通道翻转天窗的控制部件，通过传感信号控制天窗的翻转。
天窗控制器技术参数如表3-12所示。
表3-1天窗控制器主要技术参数
项目
参数
产品尺寸（高×宽×深）
44mm×442mm×300mm
额定电压
220V，50/60Hz
额定电流
2A
控制天窗数
≤22个
安装方式
1U标准机架式安装
工作环境
温度：
-10℃～+50℃
湿度：
5％RH～95％RH
重量
4.76kg（含包装箱和配件）
感烟探测器
感烟探测器用于探测当前密闭通道的烟雾。
感烟探测器技术参数如表3-13所示。
表3-1感烟探测器技术参数
项目
参数
工作电压
9V～16V
静态电流
<8mA
报警电流
<35mA
输出形式
继电器输出
输出触点容量
3A120VAC或3A24VDC
工作温度
－10ºC～+50ºC
环境湿度
≤95%RH
外形尺寸
直径112mm，高41mm
声光报警器
声光报警器安装在密闭通道的外围。
当模块内部出现火灾或烟雾的时候，会促发警报声音并闪烁警示灯对模块内部的消防安全进行警示。
声光报警器技术参数如表3-14所示。
表3-1声光报警器技术参数
项目
参数
工作电压
12VDC
报警电流
100mA～150mA
尺寸（高×宽×深）
46mm×117mm×160mm
重量（净重/总重）
236g/285g
闪烁时间
1次/秒
工作环境
温度：
-10ºC～+50ºC
湿度：
10％RH～90％RH
氢气检测仪
氢气检测仪能够实时监测当前环境中的氢气浓度，当达到设定的浓度时将会产生告警，同行控制风扇进行换气以减少氢气浓度。
检测仪可根据现场实际需求进行选配。
氢气检测仪技术参数如表3-15所示。
表3-1氢气检测仪参数
项目
参数
检测气体
氢气
测量范围
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