綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計，集成監(jiān)控與管理
隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)資源存儲、計算和應(yīng)用需求大幅提升，機房在各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，如學(xué)校內(nèi)有專用機房、通信類企業(yè)有通信機房等。近年來，國家對新型數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)也越來越重視，據(jù)工信部、國家發(fā)改委等先后出臺《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》、《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》等重要文件，有效規(guī)范了我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展全面演進。
在機房設(shè)計與建設(shè)中，安全問題一直是機房維護中最主要的問題，影響機房安全的因素主要有電壓、電流、溫度、濕度、布線走向以及設(shè)備自身問題，這些因素直接或間接影響了機房的正常使用效率和質(zhì)量。機房內(nèi)部設(shè)備數(shù)量繁多且復(fù)雜，一旦處理不當(dāng)就會引發(fā)各種問題，影響機房安全。因此，對于從業(yè)人員，了解機房建設(shè)相關(guān)的知識與常識十分重要。以下是同為科技(TOWE)帶來的機房建設(shè)知識科普內(nèi)容第二期，同為科技(TOWE)是國內(nèi)專注機房低壓配電系統(tǒng)末端電氣聯(lián)接品牌，為配電箱到設(shè)備端提供各類安全連接保護產(chǎn)品與服務(wù)。
1.Q：數(shù)據(jù)中心機房設(shè)計依據(jù)標準大全
A：機房建設(shè)設(shè)計所依據(jù)的國家標準主要有：(1)《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》GB 50174 - 2017;(2)《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施施工及驗收規(guī)范》GB 50462-2015;(3)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50052-2009;(4)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB 50054-2011;(5)《建筑照明設(shè)計標準》GB 50034-2013;(6)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB 50057-2010;(7)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB 50343-2012;(8)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016-2014(2018年版);(9)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》GB 50222-2017;(10)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013;(11)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008;(12)《智能建筑設(shè)計標準》GB 50314-2015;(13)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB 50015-2003(2009年版);(14)《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50981-2014;(15)《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB 50019-2015;(16)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB 50736-2012;(17)《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運行維護標準》GB/T51314-2018;(18)《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50303-2015;(19)《建筑消防設(shè)施的維護管理》GB 2520-2010;(20)《智能建筑工程施工規(guī)范》GB 50606-2010;(21)《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50339-2013;(22)《互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心工程技術(shù)規(guī)范》GB51195-2016;(23)《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB 50311-2016;(24)《建筑電氣工程電磁兼容技術(shù)規(guī)范》GB 51204-2016;(25)《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》(2016年版);(26)《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》GB/T 22239-2008。
2.Q：數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)建設(shè)原則
A：數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計必須充分重視數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢和性能要求，符合：(1)高性能：具有較高的信息處理與吞吐能力，充分滿足數(shù)據(jù)交換與傳輸速度;(2)擴展性：具有良好的靈活性與可擴展性，可隨著業(yè)務(wù)不斷發(fā)展需求擴大設(shè)備容量;(3)適用性：滿足國內(nèi)、國際標準及業(yè)主所要求的各項指標;(4)安全性：供配電系統(tǒng)設(shè)計必須確保人身安全和設(shè)備保護;(5)穩(wěn)定性：供配電系統(tǒng)設(shè)計宜在成熟且有廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上追求系統(tǒng)的先進性，做到方案和產(chǎn)品的無縫連接;(6)通用性：符合國內(nèi)、國際和行業(yè)設(shè)計標準、標準協(xié)議及通行做法;(7)可維護性：對供配電系統(tǒng)可采取模塊化設(shè)計，冗余設(shè)計作為重點要求指標;(8)可管理性設(shè)計：采用智能化設(shè)計，以便集成監(jiān)控與管理;(9)經(jīng)濟性：具有高效能與高效益，合理降低投資成本和運營成本;(10)節(jié)能、環(huán)保、減排：建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的理想目標。
3.Q：UPS的定義與分類
A：定義：不間斷電源，英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫，可以保障計算機系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使您不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。
作用：(1)應(yīng)急使用，防止突然斷電而影響正常工作，給計算機造成損害;(2)消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質(zhì)量，為計算機系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電源。
分類：(1)后備式UPS：在正常運行方式下，負載由交流輸入電源的主電源經(jīng)由UPS開關(guān)供電?？赡苄杞Y(jié)合附加設(shè)備(例如鐵磁諧振變壓器或者自動抽頭切換變壓器)對供電進行調(diào)節(jié);(2)在線式UPS：一直使其逆變器處于工作狀態(tài)，通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，再通過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計算機;(3)在線互動式UPS：在輸入市電正常時，UPS的逆變器處于反向工作(即整流工作狀態(tài))，給電池組充電;在市電異常時逆變器立刻轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài)，將電池組電能轉(zhuǎn)換為交流電輸出。
4.Q：數(shù)據(jù)中心不間斷電源系統(tǒng)架構(gòu)及等級分類
A：典型的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)由中壓配電、變壓器、低壓配電、不間斷電源、末端配電以及發(fā)電機組等設(shè)備組成，其中UPS的主要作用是在市電電源中斷、發(fā)電機啟動之前，確保所帶負載的持續(xù)供電。
發(fā)電機組的主要作用是市電中斷時立即啟動為負載提供持續(xù)、穩(wěn)定的電力供應(yīng)。UptimeInstitute是一個國際公認的組織，它對如何設(shè)計數(shù)據(jù)中心設(shè)施進行了規(guī)定和認證。它根據(jù)數(shù)據(jù)中心的可用性分為四個等級：TierⅠ(基本型)、TierⅡ(部分冗余型)、Tier Ⅲ(可同時維護型)和Tier Ⅳ(故障容錯型)。數(shù)據(jù)中心所擁有的提供持續(xù)電源和應(yīng)急電源的設(shè)備數(shù)量是決定它們屬于哪一等級的重要因素。具體分類如下圖所示。
數(shù)據(jù)中心機房是網(wǎng)絡(luò)樞紐和IT運行管理中心,擔(dān)負著企業(yè)日常管理、運營、監(jiān)控企業(yè)信息系統(tǒng)運行狀況，更是信息中心的重要基礎(chǔ)，因此機房建設(shè)工作必須嚴謹規(guī)范。
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