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模块化机房建设

近年来,一些大型、超大型数据中心项目的开工和交付使用可谓赚足了眼球,尤其是像模块化、集成化、绿色节能等数据中心建设的新理念,在新一代数据中心项目中得到大量应用,这着实让人感到振奋。而数据中心行业的另一片不起眼的战场——小微型数据中心的状况是怎么样的呢?

参数说明

近年来,一些大型、超大型数据中心项目的开工和交付使用可谓赚足了眼球,尤其是像模块化、集成化、绿色节能等数据中心建设的新理念,在新一代数据中心项目中得到大量应用,这着实让人感到振奋。而数据中心行业的另一片不起眼的战场——小微型数据中心的状况是怎么样的呢?
  小微型数据中心,即传统意义上的“小机房”,承担着收集数据,并向大型数据中心汇集数据的功能。如果把大型、超大型数据中心比喻作信息社会中的大脑,小微型机房就是神经末梢。
  小微型机房虽然小,但却是数据处理过程中必不可少的基础设施。例如大型企业在各地的分支机构;金融、电信企业大大小小的营业网点;制造业环境中用于控制自动化生产而分布在生产线上的控制设备;中小企业的小型IT系统……

  这些场景下都需要小微型数据中心为IT设备提供一个稳定可靠的运行环境。因此小微型数据中心有着广泛的应用需求,并不会因为大型数据中心的兴起而消亡,而是会保持持续的稳步增长。
  传统意义上的“小机房”建设模式,用户首先要解决机房选址、设计、施工等土建方面的难题,然后是机房设备的选型、购买、安装,这需要耗费时间、人力和资金,机房和设备条件具备了以后才能开始部署IT系统,过程中充满挑战。更不用说系统投入使用后还会遇到运营维护和管理的各种问题,系统运行的能耗、噪音、安全保障、出了问题能否在第一时间知道并诊断出故障原因……这些都是IT系统维护人员头疼的问题,而小微数据中心现场又往往缺乏专业的系统维护人员。
  总之,小微数据中心像大型数据中心一样,也急需一种模块化、集成化、高效运行的系统级解决方案来应对建设过程中的各种挑战。
  针对用户在小微机房部署和使用上的烦恼,贵州西江这推出了能真正“即插即用”的微模块解决方案,为用户带来IT基础设施建设和使用的革命性体验。
  贵州西江的微模块解决方案定位于IT机柜数量在1~6个,负载功率在2kW~10kW左右的小微型数据机房,系统中集成了以下子系统:
  散热系统
  电力系统
  机柜系统
  监控系统
  这些系统均以模块化的形式集成在机柜中,充分考虑了IT设备的安装、散热、供电、节能、隔音、维护、管理等方面的需求,为IT设备的运行提供了稳定可靠的微环境。
  具体而言,西江系列的微模块解决方案的优势体现在以下几个方面:
  1.高度集成,机柜即机房。定义在机柜级别的模块化整体解决方案,一个完整的系统就提供了IT设备稳定运行所需的运行环境,电力、散热、监控、线缆管理等需求已经在机柜级别高度集成。过去需要机房才能提供的运行环境,现在在机柜级别就可以提供。
  2.整体交付,快速部署。传统的“先建设机房再部署IT设备”的模式,在使用了最新系列后变成“直接部署机柜,马上部署IT设备”的模式,省却了设计、建设传统机房所耗费的时间、人力和资金,极大缩短了IT系统的部署时间并简化了流程。
  3.较高的运行经济性。传统的机房采用的是大空间制冷的模式来冷却整个机房空间,而贵州西江采用的则是针对机架式设备的机柜级空调。整个机柜采用密闭式的设计,机柜内即完成冷热气流的循环,不用与机柜外部空间产生对流,如此提高了空调系统的散热效率。另外,空调系统还具备EC风机、变频压缩机、电子膨胀阀等节能技术,实现了对IT负载的动态精确制冷,使系统运行的经济性大大提高。
  4.独立运行的系统,对环境影响较少,依赖性也较少。由于系列采用了密闭式机柜的设计,系统对环境造成的废热影响很小;所有组件和IT设备都封闭在机柜中,空调的噪音也很小,整个系统对环境造成的噪音影响也很小;适应多种室内安装场合,无需专业机房,办公空间也可安装本系列。
  5.远程监控,方便维护。小微数据中心部署的地方,往往是远离专业IT系统维护人员的,因此系统的远程管理功能必不可少。系统中的监控系统不仅可以检测机柜中温度、湿度、电流、电压等物理环境信息,还可以检测UPS、空调等重要组件的设备运行信息。通过网络,维护人员就可以方便地管理。
 本系列的优点还有很多,总体说来,集成化、模块化、经济性、易维护、快速部署,这些特点都与现在模块化数据中心的发展趋势是一致的。这种发展趋势不但发生在大型、超大型数据中心,也发生在小微型数据中心




冷热通道解决方案是响应“机房节能减排,推进绿色新机房”应运而生,主要用于类似IDC数据中心机房散热量极大的机房使用,起到精确送冷风的效果。由两个机柜矩阵组成。传统机房冷气得不到有效控制,冷气乱窜,导致机房布分环境很冷、机柜内部很热。冷通道机柜将输送到机柜内部的冷气以最节约有效的方式全部输送给散热设备,机柜内的热量沿制定方向输送出机柜。

用于访问管理和侧面气流遏制的通道封闭门。门应具有良好的密闭性,活动性,并可以观察到通道内的实时情况。

用于顶部气流遏制的顶窗。顶窗应具有良好的阻燃,隔热,透光性,并满足易于安装,易于维护的特点。

安全管理功能。冷通道具有温度,湿度,烟雾感应检测系统,以及相应的声光报警,短信息报警,以及门磁控制功能。

一、整体效果

二、整体效果系统的基本原理功能

冷通道封闭可以有效地使地板下送出的冷风全部用于设备散热,大幅减少风量和冷量的损耗,而最终大幅提高制冷的效率。从整个机房的气流组织来看,有效地避免了传统机房中冷热空气混合,冷空气短路,以及远端机柜由于压降问题机柜顶端设备无足够冷量用于散热,而最终产生的局部热点问题。

三、方案特点及优势

1.高密模块化

一体化集成机柜系统、供配电系统、制冷系统、监控系统、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,为企业提供一站式数据中心解决方案;

精准送风技术的采用,使机柜支持IT设备的无缝摆放,42U机柜可实际支持42U的IT设备,在空间利用率上是传统机房机柜的3倍(传统机房由于送风不均匀以及风量难以保证的问题,42U机柜一般只使用了15U左右);

单柜最大支持铭牌功率15kw,满足客户不同业务需要;

配电的高密度以及机柜空间的高利用率,使模块化数据中心具有占地面积小的优势。

2.低成本和低能耗

采用行间级空调可直接安装在楼宇水泥地面上,无需架空地板,减少外配套工程;冷通道封闭,从而减少了气流压力损失和冷空气的泄漏损失,提高了冷量的利用效率;

3.高可靠性和安全性

门禁系统避免无关人员进入;

“智能机柜”设计,实时监测“机柜温度场”,避免局部热点的出现;

内部集成了消防系统,无需进行消防申报,且安全可靠;

配电采用双回路供电,实现冗余设计;

强电与弱电分别从不同出口进出线,减少电磁干扰;

4.快速灵活部署

模块化设计,可以按需建设,分步实施,并且可以根据需求,按照不同负荷和不同应用独立设计、独立运行,有效降低了机房的复杂性,降低了建设和运营成本。(传统机房建设必须一步到位,将全部基础设施一次性全部投入,而且对于二次扩容和改造几乎不可能;这就给运营成本带来压力;另外IT技术日新月异,技术的进步必然对环境提出新的要求,所以机房的升级和改造必须在建设初期考虑预留,因此又给建设带来了不必要的复杂性和成本提高)。

支持按需建设,后期扩容时,模块化机房与辅助设施均可按模块的形式进行扩展;

建设周期在100天以内,且可以根据需要搬迁。去工程化设计使得数据中心建设设备化、快速化、个性化成为可能;

依据机房尺寸和单柜功耗,可灵活选择单排和双排,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;

网络柜与走线槽等集成在模块中,网络灵活部署;

5.完善的监控

采用嵌入式网络型监控设备,辅于传感器,组建功能完备的3D综合监控管理系统。

可通过多种传感器、采集器,实现对机房内各功能模块的不间断监控,监控功能包括供配电监测、UPS监测、空调设备监测、微环境温度监测、机房漏水监测、视频监测、门禁管理、消防系统监控、报警功能、远程管理、KVM远程控制等;

监控系统支持web访问,轻松实现远程监控和管理各功能模块。

冷热通道封闭解决方案简介

专为机柜数量在10个以下的微模块方案设计,具有集中散热,高能效比的特点:冷风与热风在机柜中进行隔离循环,机柜内部设备的散热无需与机房周边环境进行热交换,制冷效率高,同时不受周边环境的影响根据用户机房面积及需求情况;布局:机柜+列间空调+冷通道封闭,既节能又可以减少设备占地空间,具体机房布局如下:

1、机房平面图

单柜布局图(俯视图


实际效果

2、方案主要特点:

端到端的一体化解决方案

——完整的供配电、制冷、机柜、消防、监控产品 ,各组件之间无缝集成,确保了解决方案的高可靠性、高安全性、高能效;

快速部署 IT 资源以支撑业务快速的发展

——无需建设机房,快速部署。工厂预集成,在供应链环节对机柜、UPS、配线、监控、制冷设备进行了预安装,最大限度的降低了现场的硬件安装时间,提升部署速度,降低交付难度;

智能管理,维护简单,减少技术人力的投入

——无人值守,实现 365 天7X24 小时统一以及智能人性化管理,快速故障定位和问题处理;

全封闭设计,节能运行

——与传统机房方案比较,因空调采用靠近热源冷却方案,综合能耗降低 30%以上;

噪声低

——全封闭设计,前门采用双层钢化玻璃板,选用低噪音EC 风机机组噪声低,可放置办公区;



微模块机房监控产品化解决方案是一项应用于降低因工作而发热的机房设备温度的技术,主要应用于数据中心机房。本系统脱离传统微模块的组态编程模式,全新架构的产品化设计理念,为微模块机房冷通道的快速搭建提供强有力的支撑,目前已广泛应用到国内各大机房建设当中。

机房的正常运行和维护与机房环境、消防、安防、能效、建设、产能、集成和扩展等因素密切相关,想要有效解决以上冷/热通道存在的问题,则必须要选用一款产品化,标准化的监控产品,符合客户绝大部分需求,在行业内形成标准。围绕这些原因,为弥补行业缺陷,开创性地针对该领域设计出微模块机房监控产品化解决方案来应对机房监控工作,通过一段时期的努力,实现该系统产品标准化:将需求部分拆分形成模块化,选择标准化的传感器部件,即插即用!跃然成为微模块机房监控产品化解决方案标准化厂家,引领行业洗牌。

随着服务器设备的功耗不断提高,机柜所需的散热能力将需要大大的加强,合理地使用冷通道方案,可大大提升数据中心的散热能力,充分有效地使用机柜和机房空间。而国内机房建设需求日益普及,该领域市场巨大,相信作为行业第一的微模块机房监控产品化解决方案将更加广为人知,在机房保卫战中占据重要位置!

工作原理与工作效果

微模块机房监控产品化解决方案是基于冷热空气分离有序流动的原理,冷空气由高架地板下吹出,进入密闭的冷池通道,机柜前端的设备吸入冷气,通过给设备降温后,形成热空气由机柜后端排出至热通道。热通道的气体迅速返回到空调回风口,机柜密闭式涡轮后门,把热气汇集,通过垂直风管与天花板无缝联接,热回风与冷量完全隔离。因此提高内部的冷气利用率,带走更多设备产生热量,降低设备温度。

微模块机房监控产品化解决方案常见问题:

1.温度问题:因各种因素制约限制,造成空间气流组织不合理、不畅通,存在局部热岛问题,不能满足制冷的目的,导致设备长时间在高温环境下工作会造成服务器异常宕机的情况,严重影响工作效率及工作质量。

2.湿度问题:受局部温度影响,湿度也随之变化,空气湿度增大时,设备表面极容易形成水膜,造成导电小路和飞弧现象,从而引起设备故障。当湿度过低时,空气越干燥,容易产生静电,随着静电电压增高,影响电子计算机等设备的正常工作,甚至引起触电事故。

3.凝露现象:在静电地板上面温度较高下面温度低,静电地板就成了冷热交替之地,容易凝露甚至在地板上形成积水情况,导致空气流进冷通道时带有大量水分,从而引起设备故障。

4.消防问题:烟雾测检是机房火灾预警系统的最后一道防线,无数机房火灾事故血的教训表明,90%以上的火灾事故,都可以通过安装烟感传感器避免。

5.安防问题:是否有非机房管理人员随意进出进行操作、盗窃,管理员不能随时掌控现场状况。

6.能效问题:能够达到低能耗的机房少之又少,如何有效的利用能源,达到高能效比

7.建设问题:冷/热通道以快速部署,快速使用为亮点,但是动环监控部分普遍都存在现场部署困难,部署时间长,需求变化适应差,无法做到快速投入。

8.产能问题:即使客户收到的是已经可以使用的成套动环监控产品,在生产厂家这边还是存在无法量产的问题,主要阻碍为临时做,无法产品化,额外的工作量太大,技术方面自身无法掌握,需动环供应商配合才能做完一套。

9.集成问题:客户有自身的管理平台一点也不奇怪,要将冷/热通道的动环系统接入到平台上也是合理要求,目前普遍接入都是现场配合,项目配合,耗时耗力不讨好。

10.扩展问题:客户的项目很大,分为几期来实施,购买不同的通道产品,难以将监控平台整合,就算是购买同类通道产品,每次都需要做接入开发配合,无法做到平滑扩展。想要有效解决以上冷/热通道存在的问题,则必须要选用一款产品化,标准化的监控产品,符合客户绝大部分需求,在行业内形成标准。

微模块机房监控产品化解决方案解决方案应对措施:

1)烟雾消防监测;

2)天窗监测、控制开启以及复位;

3)灯光监测、控制开关;

4)环境温湿度监测;

5)环境气体压力监测;

6)环境漏水监测;

7)液晶显示触摸操作;

8)动力监测(UPS,电池,配电等);

9)精密空调监测;

10)视频门禁监测;

11)具有通讯接口,能够给出多种通讯协议,无需配合集成商,自己可参照协议进行集成。

集中管理服务器软件功能

1)温湿度管理,可视化温湿度

2)天窗管理,可视化天窗状态图

3)灯控管理,可视化机柜内灯照状态图

4)气压管理,可视化气压图

5)空间管理,可视化空间容量

6PUE能耗分析

7)告警管理,并有历史一键搜索功能,微型知识库,曲线报表,统计报表

微模块机房监控产品化解决方案解决方案功能及特点:

1.双电源+双网口,更安全更可靠:

可同时接入来自两个不同的供给电源,降低断电报警无法发送的风险,多种供电选择更安全。两个网口,冗余配置,实现内外网物理隔离,大幅提升链路可靠性。

2.干接点扩展,RJ11区分,统一标准化:

8路干接点,可接不定位漏水,防雷器开关,限定电流开关检测器,红外入侵检测,门磁检测,烟雾检测等干接点设备,全方位保护您的机房安全。

3.通过网络集中监控视频和门禁,让机房就在你眼前:

完全断电不用怕,内置电池续航强,安全保护不会停,零地电压让漏电隐患不再威胁你的机房,统一标准化的接口,不会接错,更快部署。

4.多种报警方式,关键时刻有保障:

可选择最适合自己的报警方式,无人值守轻松实现,安全可靠。

5.标准化的接口,与使用设备相对应:

UPS一般都是使用的DB9形式的通讯接口,我们的监控设备也是DB9形式。精密空调一般都是使用的RS485通讯,我们的监控设备优化为RJ45形式的RS485通讯。

6.强大的扩展功能 8RJ45数据扩展接口,智能设备万能监控神器:

可扩展最多24个温湿度,2路定位漏水,8个配电开关检测(每个可接8路开关检测,共64路开关检测),4台普通空调监控,2台发电机,4台普通配电或者2台普通配电加2台精密配电,范围之内,无所不及。

微模块机房监控产品化解决方案,更安全!更快捷!更强大!

更安全:

拥有两个网口,冗余配置,大幅提升链路可靠性,监控,设备可自行组网,节约用,户网络IP地址资源,内外网可实现物理隔离,完美支持平板网络加PC网络,可针对模块化机房的实际用电情况进行匹配,可接一路市电加一路UPS供电,也可接两路不同UPS供电,多种供电选择更安全。

更快捷:

标准化、规范化的接口设计,让设备连接更轻松、快捷,维护更简单、方便。

更强大:

外部供电中断之后,还能正常监控报警工作12个小时