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微模块数据中心的架构与好处

2016-04-13

  本文中微模块指以若干机柜、ups、配电柜、列头柜、机柜式(列间)空调等功能设备为基本单位,包含网络、布线、监控等功能在内的独立的运行单元。该模块内全部组件可在工厂预制,可灵活拆卸、搬运,现场快速组装后投入使用。微模块数据中心主要由供电系统、制冷系统、机架系统、电缆连接系统、智能管理系统、气流组织管理系统等模块组成。

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  图1 台达微模块数据中心示意图

  l 供电系统

  包括不停电供电系统(输入输出配电、ups 主机、列头柜)、机架配电、电池系统、地线系统、配电保护(防雷和电涌保护、各级保护断路器)、系统管理。供电系统根据客户需求可配置交流供电或直流供电。

  l 制冷系统

  制冷系统主要包括空调以及运行所需的所有相关子系统(管道系统、管道和所有机架级的冷气配送设备)。为确保高密度机架的散热和降低制冷的能源浪费,可采用水平送风空调,就近送风、减少冷气损失,单机柜密度可提高至20kw以上。空调机组可以采用直接膨胀或水冷系统。

  l 机架系统

  机架是所有的it设备的支撑机构和分配单元,是it设备的微环境。包括物理结构、承重、it设备的安装及兼容性、散热管理(进风、出风、气流管理)、电源分配(双路供电、机架pdu)、线缆管理(电源电缆和数据电缆)等。

  l 电缆连接系统

  微模块数据中心的所有数据电缆以及提供所有负载电力所需的电源电缆,也是基础设施的一部分。电缆铺设方法和电缆管理直接影响着it系统的稳定运行。实践表明,电缆的可修复性和可管理性始终是机房中电缆铺设和管理的一个难题。

  l 智能管理系统

  为了确保微模块所有子系统的可靠运行,必须要能够自动地监视管理这些子系统。管理系统包括:动力设备管理系统、网络设备硬件管理系统、环境管理系统、安防系统以及其他监测用的硬件和软件。

  l 气流组织管理系统

  微模块数据中心采用独立的冷却系统,来满足此功能区冷却需求。微模块机柜布局为冷/热通道,采用水平送风空调,所有空u的机柜空间安装盲板, 95%左右的冷风可以直接送到冷/热通道内而进入服务器机柜;所有机柜排出的热风被空调机组吸回,热风不再进入到机柜的前面。模块数据中心全封闭式冷气循环系统环境,提高空调使用率,达到节能降耗的效果。微模块数据中心顶部设置部分开启扇,开启面积为冷通道顶部面积的60%以上,由于机房采用气体灭火系统,当火灾系统启动时,冷通道的顶部开启扇部分开启,冷通道末端的玻璃门门磁失电,进行灭火。微模块数据中心消防联动系统采用自动控制功能,并把状态信号反馈给消防中心。自动状态下,通过消防控制中心信号让冷通道的顶部开启扇部分打开。气流组织管理系统组要由天窗系统、侧门系统和控制系统等组成。

  模块带来的好处

  1. 減少人为错误

  微模块减少了数据中心中的人为错误,微模块组装流程到系统的故障诊断、文档编制、培训等都更加简单、有效,从而使员工更熟练、更不容易出错。

  2. 预见问题

  对工作原理的了解,再加上此类事物的标准化程序(如设备监控和预测性维护程序),形成了一个足以应对那些“意外”事故的强大防御手段。

  3. 提高效率

  由于学习效果相互影响并互相推动,效率得到了全面提高。员工的知识越全面,在相关问题上所花费时间的利用率就越高。人为错误的减少不但减少了在纠正人为引发问题上所需的时间,而且也减少了答复与此类问题有关的电话帮助热线的时间,使人力资源得到更好地释放和合理使用。

  4. 批量生产的优势

  部件和流程的标准化,微模块使批量生产成为可能,批量生产的优势体现在以下几个方面:成本更低、质量更高、更易于维修、交货速度更快。

  5. 微模块系统扩展性

  微模块可以根据当前的 it 需求进行部署,并且能在以后根据需要添加更多微模块。微模块显著降低了tco(总拥有成本)。

  6. 微模块系统的可移植性

  在安装、升级、重新配置或移动微模块时,独立组件、标准接口以及易于理解的结构既节省了时间又节约了资金。

  7. 微模块可提高故障修复时间

  模块的可移植和可插拔特性使得很多工作可以在工厂进行,既包括交货之前(如配电设备的预先布线),也包括交货之后(如电源模块的修理)。从统计学角度上分析,同样的工作,在工厂内完成要比在现场操作的再故障率低得多。例如,与在现场修复的 ups 电源模块相比,在工厂修复的模块在引起断电、发生新的故障或无法恢复到满负荷工作状态方面的概率要低几百倍。

  台达微模块数据中心产品

  台达微模块数据中心产品的颜色一般为黑色、哑光,机房灯光下无晕眩感。包含:市电配电柜、ups 列头、电池柜、网络机柜、机柜式(列间)空调、通道封闭组件、动环监控、门禁、视频监控、底座及内布线桥架等。产品规划具体如下:

 

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图1 台达微模块数据中心产品规划

 

  台达微模块数据中心产品优势

  (1)微模块采用上走线形式,模块内走线架采取机柜顶置的方式,位于模块顶部,在机柜上方固定,强、弱电分离;

  (2)微模块内网络机柜由该列的“ups 列头”引电,电池组可以集成或单独设置电池室安装;

  (3)微模块采用两种监控方式:一种每个模块配置1个彩色触摸屏,另一种不配置彩色触摸屏。配置彩色触摸屏上传信息由触摸屏完成,不配置触摸屏由采集主机完成;

  (4)微模块供电系统配置b、c两级防雷系统;

  (5)触摸屏(选配)可显示ups 列头、空调、配电柜、机柜微环境、漏水、温度、湿度、烟感、门的状态等信息;

  (6)ups、空调、机柜外形尺寸,颜色完全一致,柜体一次成型;

  (7)ups、空调、监控等部件均为自主研发生产,公司掌握核心技术;

  (8)小型、中型微模块供电系统集成同一柜内节省空间,可安装更多的主设备。

 

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