綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(chǔ)、計(jì)算和應(yīng)用需求大幅提升，機(jī)房在各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，如學(xué)校內(nèi)有專用機(jī)房、通信類企業(yè)有通信機(jī)房等。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)新型數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)也越來(lái)越重視，據(jù)工信部、國(guó)家發(fā)改委等先后出臺(tái)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》、《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》等重要文件，有效規(guī)范了我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展全面演進(jìn)。
在機(jī)房設(shè)計(jì)與建設(shè)中，安全問(wèn)題一直是機(jī)房維護(hù)中最主要的問(wèn)題，影響機(jī)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(wèn)題，這些因素直接或間接影響了機(jī)房的正常使用效率和質(zhì)量。機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)備數(shù)量繁多且復(fù)雜，一旦處理不當(dāng)就會(huì)引發(fā)各種問(wèn)題，影響機(jī)房安全。因此，對(duì)于從業(yè)人員，了解機(jī)房建設(shè)相關(guān)的知識(shí)與常識(shí)十分重要。以下是同為科技(TOWE)帶來(lái)的機(jī)房建設(shè)知識(shí)科普內(nèi)容第二期，同為科技(TOWE)是國(guó)內(nèi)專注機(jī)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(hù)產(chǎn)品與服務(wù)。
1.Q：數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大全
A：機(jī)房建設(shè)設(shè)計(jì)所依據(jù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有：(1)《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50174 - 2017;(2)《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50462-2015;(3)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50052-2009;(4)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-2011;(5)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2013;(6)《建筑物防雷設(shè)計(jì)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(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014(2018年版);(9)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50222-2017;(10)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116-2013;(11)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008;(12)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50314-2015;(13)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2003(2009年版);(14)《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)規(guī)范》GB 50736-2012;(17)《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51314-2018;(18)《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50303-2015;(19)《建筑消防設(shè)施的維護(hù)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(yàn)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(jì)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(jì)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(jí)保護(hù)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(jì)必須充分重視數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢(shì)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(kuò)展性：具有良好的靈活性與可擴(kuò)展性，可隨著業(yè)務(wù)不斷發(fā)展需求擴(kuò)大設(shè)備容量;(3)適用性：滿足國(guó)內(nèi)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)主所要求的各項(xiàng)指標(biāo);(4)安全性：供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須確保人身安全和設(shè)備保護(hù);(5)穩(wěn)定性：供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)宜在成熟且有廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上追求系統(tǒng)的先進(jìn)性，做到方案和產(chǎn)品的無(wú)縫連接;(6)通用性：符合國(guó)內(nèi)、國(guó)際和行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議及通行做法;(7)可維護(hù)性：對(duì)供配電系統(tǒng)可采取模塊化設(shè)計(jì)，冗余設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)要求指標(biāo);(8)可管理性設(shè)計(jì)：采用智能化設(shè)計(jì)，以便集成監(jiān)控與管理;(9)經(jīng)濟(jì)性：具有高效能與高效益，合理降低投資成本和運(yùn)營(yíng)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(biāo)。
3.Q：UPS的定義與分類
A：定義：不間斷電源，英語(yǔ)“Uninterruptible Power Supply”的縮寫(xiě)，可以保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時(shí)間以使用戶能夠緊急存盤(pán)，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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電源。
分類：(1)后備式UPS：在正常運(yùn)行方式下，負(fù)載由交流輸入電源的主電源經(jīng)由UPS開(kāi)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(dòng)抽頭切換變壓器)對(duì)供電進(jìn)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(guò)電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，再通過(guò)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(jì)算機(jī);(3)在線互動(dòng)式UPS：在輸入市電正常時(shí)，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(shí)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(jí)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(jī)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(jī)啟動(dòng)之前，確保所帶負(fù)載的持續(xù)供電。
發(fā)電機(jī)組的主要作用是市電中斷時(shí)立即啟動(dòng)為負(fù)載提供持續(xù)、穩(wěn)定的電力供應(yīng)。UptimeInstitute是一個(gè)國(guó)際公認(rèn)的組織，它對(duì)如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心設(shè)施進(jìn)行了規(guī)定和認(rèn)證。它根據(jù)數(shù)據(jù)中心的可用性分為四個(gè)等級(jí)：TierⅠ(基本型)、TierⅡ(部分冗余型)、Tier Ⅲ(可同時(shí)維護(hù)型)和Tier Ⅳ(故障容錯(cuò)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(jí)的重要因素。具體分類如下圖所示。
數(shù)據(jù)中心機(jī)房是網(wǎng)絡(luò)樞紐和IT運(yùn)行管理中心,擔(dān)負(fù)著企業(yè)日常管理、運(yùn)營(yíng)、監(jiān)控企業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn)行狀況，更是信息中心的重要基礎(chǔ)，因此機(jī)房建設(shè)工作必須嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范。
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