试论数据中心机房的建设与发展陈康林

试论数据中心机房的建设与发展陈康林

广州劲联智能科技有限公司广东广州510665

摘要:随着社会发展的进程有效的推进及科学技术水平不断显著增强,使得数据中心机房的建设及发展越来越受人关注。所以,为使人们能够深度了解数据中心机房总体发展,笔者将结合自身多年的工作经验,以数据中心机房的建设与发展为主要的论述点进行分析及概括。

关键词:数据中心机房;建设;发展

前言

机房建设是一项新发展的行业,如今信息化系统对环境提出的要求愈加严苛,因此,在开展数据中心机房建设时,必须要确保其质量[1]。核心机房技术含盖的内容非常广泛,主要涉及建筑结构、给水排水、电子工艺、消防安全等多个行业,这些专业技术上具体的作用就是为了解决如电磁场强度、供配电、接地与防雷等方面的技术问题,从而为电子计算机系统的安全、稳定运行创建一个优质的工作环境。

1.数据中心机房的建设

1.1机房装修系统

(1)吊顶

根据机房的层高及实际需求,考虑是否需做吊顶处理。计算机机房吊顶板表面应平整,不得起尘、变色和腐蚀;其边缘应整齐、无翘曲,封边处理后不得脱胶;填充顶棚的保温、隔音材料应平整、干燥,并做包缝处理。吊顶及马道应坚固、平直,并有可靠的防锈涂复。吊顶上的灯具、各种风口、火灾探测器底座及灭火喷嘴等应定准位置,整齐划一,并与龙骨和吊顶紧密配合安装。从表面看应布局合理、美观、不显凌乱。吊顶内空调作为静压箱时,其内表面应按设计要求做防尘处理,不得起皮和龟裂。固定式吊顶的顶板应与龙骨垂直安装。双层顶板的接缝不得落在同一根龙骨上。用自攻螺钉固定吊顶板,不得损坏板面。当设计未作明确规定时应符合五类要求。保温吊顶的检修盖板应用与保温吊顶相同的材料制作。活动式顶板的安装必须牢固、下表面平整、接缝紧密平直、靠墙、柱处按实际尺寸裁板镶补。根据顶板材质作相应的封边处理。

(2)隔断墙

无框玻璃隔断,应采用槽钢、全钢结构框架,并且选用防火A1级玻璃。石膏板、吸音板等隔断墙的沿地、沿顶及沿墙龙骨建筑围护结构内表面之间应衬垫弹性密封材料后固定。竖放龙骨准确定位并校正垂直后与沿地、沿顶龙骨可靠固定。安装隔断墙板时,板边与建筑墙面间隙应用嵌缝材料可靠密封。耐火极限要求的隔断墙板应与竖龙骨平等铺设,不得与沿地、沿顶龙骨固定。断墙两面墙板接缝不得在同一根龙骨上,每面的双层墙板接缝亦不得在同一根龙骨上。安装在隔断墙上的设备和电气装置固定在龙骨上。墙板不得受力。隔断墙上需安装门窗时,门框、窗框应固定在龙骨上,并按设计要求对其缝隙进行密封。

(3)铝合金门窗和隔断

铝合金门框、窗框、隔断墙的规格型号应符合设计要求,安装应牢固、平整,其间隙用非腐蚀性材料密封。施工过程中对铝合金门窗及隔断墙的装饰面应采取保护措施。玻璃与扣条之间按设计要求填塞弹性密封材料,应牢固严密。

(4)活动地板

计算机房用活动地板应符合国标GB6650-86《计算机房用活动地板技术条件》。活动地板的铺设应在机房内各类装修施工及固定设施安装完成并对地面清洁处理后进行。现场切割的地板,周边应光滑、无毛刺,并按原产品的技术要求作相应处理。活动地板铺设前应按标高及地板布置严格放线将支撑部件调整至设计高度,平整、牢固。在活动地板上搬运、安装设备时应对地板表面采取防护措施。铺设完成后,做好防静电接地。

1.2机房配电系统

(1)供配电系统:数据中心供配电系统应为380V/200V、50HZ,计算机供电质量达到A级。

(2)供配电方式为双路供电系统加UPS电源及柴油发电机设备,并对空调系统和其他用电设备单独供电,以避免了空调系统启停对重要用电设备的干扰。供电系统的负荷包含如下方面:

服务器功率:单台服务器功率╳服务器台数=总功率

UPS总功率:一般采用n+1备份方案,亦即并联UPS台数多加壹台,以防止某一台机组出现故障。

双路供电系统图详情见如图1。单电源设备最好能够选择增设一些小型的STS开关。

图1从USP开始实现双路供电方案

(3)电源分类:一类电源为UPS供电电源,由电源互投柜引至墙面配电箱,分路送到活动地板下插座,再经插座分接计算机电源处,电缆用阻燃电缆,穿金属线槽钢管敷设。二类电源为市电供电电源,由电源互投柜分别送至空调、照明配电箱和插座配电箱,再分路送至灯具及墙面插座。三类电源为柴油发电机组,是作为特别重要负荷的应急电源,应满足的运行方式为:正常情况下,柴油发电机组应始终处于准备发动状态,当两路市电均终断时,机组应立即启动,并具备带100%负荷的能力。任一市电恢复时,机组应能自动退出运行并延时停机,恢复市电供电。机组与电力系统间应有防止并列运行的连锁装置。

(4)配电柜:配电箱、柜应有短路、过流保护,其紧急断电按钮与火灾报警联锁。配电箱、柜安装完毕后,进行编号,并标明箱、柜内各开关的用途以便于操作和检修。配电箱、柜内留有备用电路,作机房设备扩充时用电。

(5)插座:机房内用电插座分为两大类,即UPS插座和市电插座。机房各工作间均留有备用插座安装在墙壁下方供设备维修时用。

(6)电缆(线):电缆(线)在铺设时应该平直,电缆(线)要与地面、墙壁、天花板保持一定的间隙。不同规格的电缆(线)在铺设时要有不同的固定距离间隔。电缆(线)在铺设施工中弯曲半径按厂家和当地供电部门的标准施工。铺设电缆时要有留有适当的余度。地板下的电缆穿钢管或在金属线槽里铺设。

(7)照明:机房照明按"电子计算机机房设计规范"规定。事故照明用备用电源自投自复配电箱,市电与UPS电源自动切换。灯具内部配线采用多股铜芯导线,灯具的软线两端接入灯口之前均应压扁并搪锡,使软线与固定螺丝接触良好。灯具的接地线或接零线,必须用灯具专用接地螺丝并加垫圈和弹簧垫圈压紧。

1.3机房防雷接地系统

雷雨气候能够对机房的运转产生极大的干扰,为了能够进一步增强预防雷害措施,从而为机房内各个重要设备的安全以及正常运行,确保网络得以高质量、安全运行,进行全面的机房防雷及接地措施是非常有必要的。因此,在对机房防雷和接地进行设计过程中,必须要符合国家公布的《建筑物防雷设计规范》中对人身安全及数据系统安全运转制定的具体要求,在进行保护性、功能性等接地时,二者最好采用相同的接地装置,并且将其接地电阻的大小设置在最小值内。

(1)接地系统:依据国标GB50169-2016《电气装置安装工程_接地装置施工及验收规范》。计算机直流地与机房抗静电接地及保护地严格分开以免相互干扰,采用T50x0.35铜网,所有接点采用锡焊或铜焊使其接触良好,以保证各计算机设备的稳定运行并要求其接地电阻1Ω。机房抗静电接地与保护地采用软扁平编织铜线直接敷设到每个房间让地板就近接地,能使地板产生的静电电荷迅速入地。

(2)防雷系统:按国家建筑物防雷设计规范,在机房电源防雷中,应实施三级防雷模式,一级防雷器安装在大楼的配电室,二级防雷器安装在每一个楼层的配电室,三级防雷器安装在机房每一个进线端,如存在有敏感性强的设备则需要实施特殊保护,并且电源插座全为防雷装置。

1.4机房环境监控系统

为确保机房内的各个重要设备能够正常运行,就必须要在机房内设置有一套较为完善的环境监控系统,从而能够实时监测到机房内产生的各种环境数据,同时使其可以按照事先设定的的数值实现报警[3]。

环境和设备监控系统必须要能实现以下几点要求:第一,对主机房、辅助区两个位置的空气质量实施有效的监测以及控制,其必须要充分满足计算机设备安全稳定运行的要求;主机房、辅助区等一些比较容易产生水患的地方安置有漏水监测、报警器;在监控系统应将强制排水设备运转情况归进监控范围之内;针对安装在主机房内部的水管必须要要同时安装有电动阀门及手动阀门。此外,针对于不间断电源系统、柴油发电机、机房专用空调等重要设备最好每一个均安装有自身的监控系统,并且将监控过程中产生的一些重要的参数汇总到设备的监控系统数据储存库中,通信协议必须要能满足设备监控系统提出的要求。

1.5视频监控系统

由于计算机机房属于是单位数据一个的信息中心枢,进一步强化机房内部环境管理工作的安全性是非常有必要的,因此,在安全防范方面,可以选择引进较为先进的智能化、数码化技术创建一个全面的管理平台,以此实现统一管理机房内部安装的各个系统,如保安报警系统、闭路电视监控系统等。此外,在机房环境监控系统管理工作中,可将视频监控系统纳进实施统一管理。此外,在进行安装视频监控系统的过程中最能够遵循国家公布《安全防范工程技术规范》中所制定明确要求。同时视频监控系统最好能够选择集散或分布式网络结构的方式进行安装。系统切勿出现难以扩展或难以维护等情况,同时安装的视频监控系统必须要包括有报警、记录、控制、显示、分析、提示等多项的功能。另外,安全防范系统、视频监控系统二者可以安装在相同的一个位置,以此作为监控中心,同时确保每一个系统供电电源具有较高的可靠指数,最好能够实施独立互不干扰且不间断的电源系统供电,使用的同时最好要注意单独回路配电。

1.6机房消防系统

消防系统能够对机房设备的安全运转提供有力的保障,因此,为了防止数据中心机房受到不良因素的干扰,如起火,在进行安装消防系统的过程红中一定要严格遵循国家标准《建筑设计防火规范》以及数据中心机房的具体的要求进行设计。在机房的主机房位置安装有一套洁净气体灭火系统。此外,还需在机房内部安装火灾自动报警系统。另外,在建设机房时应注意以下几点:第一,机房设置的耐火等级必须要高于二级;第二,若机房具体位置处于其他建筑物范围之间,必须要创建一个耐火时长能保持在2小时以上的隔墙于主机房与其他部位的中间位置,同时隔墙的门应选择级别为甲级的防火门;第三,若机房的面积已经超出100m2,最好设置两个以上的安全出口,且保持一定距离以便火灾时可避免发生拥挤现象。同时门开启的方向需朝外开,且能自动关闭,确保随时能从机房内开启,走廊、楼梯间等位置张贴显眼的疏散指示牌。第四,采用燃点高的建筑材质进行建筑主机房的顶棚、壁板。

2.数据中心机房发展趋势

现阶段数据中心机房的发展尚未完全处于饱和状态,但是随着先进的科技技术得以有效的发展,计算机机房今后的发展趋势也会在这一大背景之下得以高度创新及显著进步。可以说是网络是人类未来发展的阶梯,有网络连接的地方就会有数据产生,而有新的数据形成就必须要一个能够将数据储存起来的地方,而数据中心机房就是进行数据存储一个最理想的场所。计算机机房尚处于一个创新改革的发展时期。现今,全球资源处于高速消耗的状态之下,加之气候变暖等条件因素,数据中心机房作为一个耗能大户,其在今后的发展方向必定会重点关注低碳节能这一方面的内容;此外随着数据中心的规模扩大、数量增多、单位密度增大,智能化以及人性化管理也会一定成为数据中心机房发展历程中的一条必经之路。

3.结语

如今,由于每一个企业单位办公的智能化、信息化得以全面地发展,使得机房建设于现代智能建筑中成为了一个不可或缺的基础建设,所以,在进行数据中心机房的总体规划的过程中,必须要以绿色、节能、安全等几个方面内容作为发展的基本原则,同时也要跟上时代的脚步,充分发挥自身潜力不断创新及调整机房设备技术,使其能够朝着自动化、智能化等方向进行发展,最终使得数据中心机房的建设更加简单化、实用性高及安全可靠,且得以可持续发展。

参考文献:

[1]柴军.数据中心机房安全建设与规划管理研究[J].互联网天地,2016,(01):1-8.

[2]程博.德特威勒公司助力中化国际数据中心机房建设[J].智能建筑与城市信息,2017,(02):48.

[3]潘生斌.金融业数据中心机房建设中模块化的应用研究[J].中国市场,2017,(15):140.

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