淺談大型數據中心園區智能化設計

侯桂兵

摘要：介紹了大型數據中心園區智能化設計的主要系統，分析了大型數據中心園區智能化主要設計內容，通過工程實例闡述了數據中心智能化各子系統的詳細設計方法。

關鍵詞：數據中心；智能化；安防；監控

隨著云計算的飛速發展，如何提高數據中心的智能化水平，已成為數據中心設計的關鍵。

一、數據中心智能化主要設計內容

數據中心智能能化系統主要包含三個部分：網絡傳輸智能化，安防智能化和業務監控智能化。

（一）網絡傳輸智能化

網絡傳輸智能化包括：業務監控網絡和辦公綜合布線網絡。

1、業務監控網絡為相對獨立的安防及監控網絡系統，為安防系統（SAS）、動力環境監控系統和建筑設備自控系統（BAS）等智能化系統前端設備、后臺服務器設備等提供網絡接入條件，各智能化子系統依托運維網絡系統實現各自系統功能。

2、辦公綜合布線網絡為主機房、以及機房配套管理用房提供有線電話網絡系統和無線WIFI網絡。

（二）安防智能化

安防智能化主要包括：入侵報警系統、視頻監控系統、出入口控制系統、車輛管理系統、道閘系統、訪客系統等[3]。

（三）業務監控智能化

業務監控智能化主要包含：動力環境監控系統、空調群控系統、基礎設施管理（DCIM）系統、監控室大屏幕系統等。

二、工程案例分析

（一）工程概況

以廣西某數據中心園區為例，該項目在用地范圍內共規劃布置六棟建筑，其中4棟5層數據中心、1棟4層動力中心和一棟6層運維樓。數據中心和動力中心為高層建筑，運維樓為多層建筑。

（二）智能設計

1、網絡傳輸智能化設計

網絡傳輸智能化網絡拓撲采用三層架構，分成核心層、匯聚層和接入層三層[1]。

（1）業務監控網絡設計

①本工程業務監控網絡采用雙路冗余架構，核心交換機安裝于運維樓五層弱電機房內，兩核心交換機之間使用1條12芯多模萬兆預端接光纜連接；

②在各棟機樓內設置兩臺匯聚交換機，A、B路匯聚交換機分別安裝于數據中心兩側弱電間內，匯聚交換機與核心交換機之間使用1條12芯多模萬兆預端接光纜連接；

③數據中心接入交換機分布于各樓層不同弱電間內，分別布設1條12芯萬兆多模預端接光纜至各樓層各接入交換機；

④動力中心接入交換機分布于各樓層弱電間內，從運維樓核心交換機A/B，分別布設1條12芯萬兆多模預端接光纜至各樓層各接入交換機；

⑤交換機設備使用安裝位置房間內的UPS供電。

2、 安防智能化設計

本工程安全防范智能化包括視頻監控系統、出入口控制系統等。安防監控中心設置在ECC運維樓五層ECC監控中心內，視頻監控采用完全的數字系統架構，視頻傳輸接入層為具有POE供電功能的千兆交換機。

根據本建筑類別及建筑內不同的功能區域，安防系統分別定義相應的安全級別及采取不同的安全防范方式[2]：

（1）數據中心樓采用5級防護：

①外圍區域（五級）：園區外圍出入口及主要通道設置攝像機和人車出入道閘，圍墻設置電子圍欄；

②一般區域（四級）：數據中心首層門廳等待區設置攝像機；

③重要區域（三級）：數據中心的各層出入口、安防值班室、消防控制室、ECC監控中心設置攝像機，沿通道均勻布置攝像機或在工作面布置攝像機、出入門口設置單讀卡器門禁；

④特別重要區域（二級）：機電設施用房：高低壓配電房、UPS間、電池室、制冷機房等出入口設置攝像機，工作面布置攝像機，門口布置單讀卡器門禁；

⑤ 關鍵區域（一級）：機房內出入口設置攝像機和雙讀卡器門禁，機房區域內無死角視頻監控；

（3）動力中心和運維樓采用4級防護：

①外圍區域（四級）：園區外圍出入口及主要通道設置攝像機和人車出入道閘，圍墻設置電子圍欄；

②一般區域（三級）：動力中心首層門廳等待區設置攝像機；

③重要區域（二級）：動力中心的各層出入口、安防值班室、消防控制室、ECC監控中心設置攝像機，沿通道均勻布置攝像機或在工作面布置攝像機、出入門口設置單讀卡器門禁；

④特別重要區域（一級）：柴油發電機房及其控制室出入口設置攝像機，工作面布置攝像機，門口布置單讀卡器門禁；

3、業務監控智能化

（1）動環監控設計

本工程動環監控采用三層架構：現場采集層、集中監控層和遠程瀏覽層。集中監控主機設置在運維樓弱電機房，在配電房、電力電池室、空調主機房、數據機房等場所設置一體化采集器（UC），采集器在現場將監控對象的信息、參數進行采集和處理，采集器通過網絡將監控信息上傳至設于監控中心的監控主機。

動環監控主要監控內容包括：機房供配電系統、機房電源列頭柜、發電機、空調主機、恒溫恒濕精密空調機、保障電源、保障電池、機房環境（溫度、濕度）、漏水報警、電池監控、氫氣報警等。同時預留與安防和BA的數據通訊口可在動力環境監控系統內查看視頻監控圖像和報警信號、各房門的開/閉狀態和冷凍站，蓄冷罐，冷凍水管路，冷卻水管路，各類泵、閥門，新/排風系統運行工況等。

（2）空調群控系統設計

本工程空調群控系統主服務器設于運維樓ECC監控中心，在數據中心動力值班室設置分控中心。系統現場控制器（DDC）設于各末端設備機房內。控制系統采用兩層網絡通訊結構：頂層為管理層，使用TCP/ IP協議，用于連接系統服務器、工作站及第三方系統；第二層為控制設備互聯層，采用BACNET或Lonworks通訊協議，用于連接控制設備（DDC及I/O模塊或網關）。主要控制空調冷熱源系統、AHU普通風柜、新風機組、空調補水泵等進行自動監測或控制。

（3）DCIM系統設計

本項目建設一套DCIM綜合管理系統，將動環監控系統、BA系統、電力監控系統、安防系統、火災報警系統等基礎設施監控設備均納入DCIM統一監控，提供告警管理、能耗分析、電力容量管理、設備管理、自動化巡檢等業務功能，實現各子系間的數據共享和聯動控制等功能，并在統一視圖上的集中監控、集中運維、集中管理。

（4）監控室大屏幕系統設計

本工程在運維樓五層ECC監控中心內設置監控中心大屏幕顯示系統，采用高清晰度LCD液晶55寸8×3拼接屏。將各類計算機信號、安防信號、監控信號燈綜合在大屏幕投影墻上顯示，實現整個數據園區環境可視化、監控可視化、告警可視化、巡檢可視化、資產可視化等。

三、結語：

本文介紹了數據中心智能化設計需要設計的主要子系統，通過工程實例闡述了數據中心智能化工程各個系統的具體設計方法。S

參考文獻：

[1]《綜合布線系統工程設計規范》GB 50311-2016.北京：中國計劃出版社，2017

[2]《安全防范工程技術標準》GB 50348-2018.北京：中國計劃出版社，2018

[3]楊凌. 大型綜合園區弱電智能化系統設計綜述[J]. 智能建筑電氣技術， 2004， 23（4）： 3-6.