隨著新一代信息技術的快速發展,數據資源存儲、計算和應用需求大幅提升,機房在各個領域都有著廣泛的應用,如學校內有專用機房、通信類企業有通信機房等。近年來,國家對新型數據中心機房建設也越來越重視,據工信部、國家發改委等先后出臺《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》、《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》等重要文件,有效規范了我國數據中心產業向高質量發展全面演進。
在機房設計與建設中,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量。機房內部設備數量繁多且復雜,一旦處理不當就會引發各種問題,影響機房安全。因此,對于從業人員,了解機房建設相關的知識與常識十分重要。以下是同為科技(TOWE)帶來的機房建設知識科普內容第二期,同為科技(TOWE)是國內專注機房低壓配電系統末端電氣聯接品牌,為配電箱到設備端提供各類安全連接保護產品與服務。
1.Q:數據中心機房設計依據標準大全
A:機房建設設計所依據的國家標準主要有:(1)《數據中心設計規范》GB 50174 - 2017;(2)《數據中心基礎設施施工及驗收規范》GB 50462-2015;(3)《供配電系統設計規范》GB 50052-2009;(4)《低壓配電設計規范》GB 50054-2011;(5)《建筑照明設計標準》GB 50034-2013;(6)《建筑物防雷設計規范》GB 50057-2010;(7)《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB 50343-2012;(8)《建筑設計防火規范》GB 50016-2014(2018年版);(9)《建筑內部裝修設計防火規范》GB 50222-2017;(10)《火災自動報警系統設計規范》GB 50116-2013;(11)《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008;(12)《智能建筑設計標準》GB 50314-2015;(13)《建筑給水排水設計規范》GB 50015-2003(2009年版);(14)《建筑機電工程抗震設計規范》GB 50981-2014;(15)《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50019-2015;(16)《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736-2012;(17)《數據中心基礎設施運行維護標準》GB/T51314-2018;(18)《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB 50303-2015;(19)《建筑消防設施的維護管理》GB 2520-2010;(20)《智能建筑工程施工規范》GB 50606-2010;(21)《智能建筑工程質量驗收規范》GB 50339-2013;(22)《互聯網數據中心工程技術規范》GB51195-2016;(23)《綜合布線系統工程設計規范》GB 50311-2016;(24)《建筑電氣工程電磁兼容技術規范》GB 51204-2016;(25)《建筑工程設計文件編制深度規定》(2016年版);(26)《信息安全技術信息系統安全等級保護基本要求》GB/T 22239-2008。
2.Q:數據中心供配電系統建設原則
A:數據中心供配電系統的規劃與設計必須充分重視數據中心的發展趨勢和性能要求,符合:(1)高性能:具有較高的信息處理與吞吐能力,充分滿足數據交換與傳輸速度;(2)擴展性:具有良好的靈活性與可擴展性,可隨著業務不斷發展需求擴大設備容量;(3)適用性:滿足國內、國際標準及業主所要求的各項指標;(4)安全性:供配電系統設計必須確保人身安全和設備保護;(5)穩定性:供配電系統設計宜在成熟且有廣泛應用的基礎上追求系統的先進性,做到方案和產品的無縫連接;(6)通用性:符合國內、國際和行業設計標準、標準協議及通行做法;(7)可維護性:對供配電系統可采取模塊化設計,冗余設計作為重點要求指標;(8)可管理性設計:采用智能化設計,以便集成監控與管理;(9)經濟性:具有高效能與高效益,合理降低投資成本和運營成本;(10)節能、環保、減排:建設綠色數據中心的理想目標。
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在停電之后繼續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據。
作用:(1)應急使用,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”,改善電源質量,為計算機系統提供高質量的電源。
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由UPS開關供電。可能需結合附加設備(例如鐵磁諧振變壓器或者自動抽頭切換變壓器)對供電進行調節;(2)在線式UPS:一直使其逆變器處于工作狀態,通過電路將外部交流電轉變為直流電,再通過高質量的逆變器將直流電轉換為高質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),給電池組充電;在市電異常時逆變器立刻轉為逆變工作狀態,將電池組電能轉換為交流電輸出。
4.Q:數據中心不間斷電源系統架構及等級分類
A:典型的數據中心供電系統由中壓配電、變壓器、低壓配電、不間斷電源、末端配電以及發電機組等設備組成,其中UPS的主要作用是在市電電源中斷、發電機啟動之前,確保所帶負載的持續供電。
發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、穩定的電力供應。UptimeInstitute是一個國際公認的組織,它對如何設計數據中心設施進行了規定和認證。它根據數據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)。數據中心所擁有的提供持續電源和應急電源的設備數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。
數據中心機房是網絡樞紐和IT運行管理中心,擔負著企業日常管理、運營、監控企業信息系統運行狀況,更是信息中心的重要基礎,因此機房建設工作必須嚴謹規范。
內容來源:綠色節能數據中心供配電系統設計