數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電設(shè)計(jì)要點(diǎn)概述

秦培兆

摘 要 隨著互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代的到來(lái)，很多對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)有著深刻利用的云計(jì)算、數(shù)據(jù)、智能家居以及金融等行業(yè)，對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)有著更高的需求。因此這就需要建立起一整套的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，從而為很多平臺(tái)提供出相應(yīng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存服務(wù)。數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為主要的電力供應(yīng)來(lái)源，會(huì)涉及很多方面，是信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵和基礎(chǔ)設(shè)施，需要對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行研究探討。基于此，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容分析，來(lái)指出一定的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，希望給相關(guān)人員提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)中心;機(jī)房;供配電;設(shè)計(jì)要點(diǎn);分析

前言

一般數(shù)據(jù)中心所運(yùn)用到的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)線纜以及存儲(chǔ)硬盤等設(shè)備，都有著很高的電力要求。所以在實(shí)際數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電設(shè)計(jì)上，往往涉及的細(xì)節(jié)比較繁雜，除了需要為復(fù)雜的線纜設(shè)備提供能夠安全穩(wěn)定工作的空間以外，還需要對(duì)路由布線、維護(hù)以及管理等因素進(jìn)行綜合考量。因此對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，有著重要的研究?jī)r(jià)值。

1數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電設(shè)計(jì)要求及意義

數(shù)據(jù)中心機(jī)房的建設(shè)以及作用發(fā)揮，必須要有一個(gè)良好的供電系統(tǒng)作為支撐。這種供配電設(shè)計(jì)，不僅需要對(duì)一些計(jì)算機(jī)設(shè)備用電的問(wèn)題進(jìn)行解決，包括主機(jī)、電腦、主控以及終端等，同時(shí)還要解決保障計(jì)算機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的其他附屬設(shè)備，比如機(jī)房精密空調(diào)、安防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及安防系統(tǒng)等。

數(shù)據(jù)中心機(jī)房的供配電設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心現(xiàn)代化管理的重要途徑，有著現(xiàn)實(shí)的管理作用。目前數(shù)據(jù)中心的機(jī)房供配電設(shè)計(jì)，主要是圍繞相應(yīng)活動(dòng)范圍和服務(wù)對(duì)象所展開的，通過(guò)對(duì)各方面的協(xié)調(diào)，確保供配電設(shè)計(jì)的安全性，能夠確保管理質(zhì)量得到顯著提升。因此數(shù)據(jù)中心機(jī)房的供配電設(shè)計(jì)需要進(jìn)行多方面的思考，做好一些細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)[1]。

2機(jī)房供配電設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 供配電系統(tǒng)需求分析

數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電的設(shè)計(jì)，需要對(duì)相應(yīng)等供配電系統(tǒng)需求重視起來(lái)，對(duì)實(shí)際業(yè)務(wù)過(guò)程中產(chǎn)生的功能需求進(jìn)行了解，在滿足這些標(biāo)準(zhǔn)和要求的基礎(chǔ)上，對(duì)供配電設(shè)計(jì)中的連續(xù)性、穩(wěn)定性、平衡性以及分類性等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

首先，連續(xù)性指的是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心IT機(jī)柜往往是不間斷使用的，需要全天候的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這就要求供電系統(tǒng)不能斷電。另外針對(duì)供電系統(tǒng)在工作狀態(tài)中暫態(tài)電能質(zhì)量的變化，這通常在設(shè)計(jì)中被稱為容忍區(qū)。在保持供配電系統(tǒng)不間斷供電的同時(shí)，這些容忍區(qū)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心的設(shè)備帶來(lái)一定的損傷，不過(guò)只要將其控制在相應(yīng)范圍內(nèi)，對(duì)這些電氣損害是具有能力承擔(dān)的。其次穩(wěn)定性指的是數(shù)據(jù)中心供電的電源設(shè)備需要滿足相關(guān)的頻率穩(wěn)定，并且將相應(yīng)的波形失真控制在合理的范圍以內(nèi)。此外平衡性指的是數(shù)據(jù)中心在運(yùn)行過(guò)程中，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要保持三相電源的平衡，確保三相電源的穩(wěn)定荷載不會(huì)給供電設(shè)備帶來(lái)過(guò)多的壓力。最后分類性需求則是指由于數(shù)據(jù)中心涉及的設(shè)備類型比較復(fù)雜，就需要對(duì)一些IT設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)行分級(jí)布置，按照不同的要求和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行合理歸置，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中達(dá)到一種保持供配電系統(tǒng)可用性不變前提下降低成本的目的[2]。

2.2 供配電系統(tǒng)布置原則

在對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的供配電需求進(jìn)行確定分析以后，還需要對(duì)供配電系統(tǒng)的布置原則進(jìn)行了解。設(shè)計(jì)人員需要對(duì)變配電室和電力電池室等位置進(jìn)行合理的規(guī)劃，并且對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)各種布局帶來(lái)的影響進(jìn)行分析，對(duì)今后機(jī)房業(yè)務(wù)發(fā)展情況都進(jìn)行考慮，從而有預(yù)見性建立高效供配電長(zhǎng)效機(jī)制。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要堅(jiān)持一種模塊化設(shè)計(jì)原則，在節(jié)省有色金屬消耗量的同時(shí)，通過(guò)供電線率的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而減少未來(lái)機(jī)房中心的運(yùn)行損耗。而且還要在設(shè)計(jì)過(guò)程中堅(jiān)持一種“土建通用化，機(jī)電定制化”的原則，在確定數(shù)據(jù)中心的IT機(jī)房位置以后，需要在其附近位置配備變配電室和電力電池室，按需設(shè)置電設(shè)備房。這樣就可以做到在設(shè)計(jì)過(guò)程中滿足機(jī)架數(shù)量需求的前提下，更好地提高數(shù)據(jù)中心機(jī)房數(shù)據(jù)機(jī)房實(shí)際運(yùn)行作業(yè)過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。

2.3 變配電所

在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的變配電室布置時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重點(diǎn)考慮配電路由的先后順序，一般來(lái)說(shuō)高壓配電的相關(guān)部分通常需要設(shè)置在首層，而為一些IT負(fù)荷使用的變壓器以及低壓部分，通常需要進(jìn)行一種跨樓層設(shè)計(jì)。此外在對(duì)變配電所位置進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部各個(gè)功能分區(qū)之間的作業(yè)聯(lián)系和需求進(jìn)行了解，科學(xué)合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃。同時(shí)變配電所的方案合計(jì)，原則上還需要將終局容量來(lái)作為和核算標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)這種標(biāo)準(zhǔn)核算確保這種方案有著一定的可擴(kuò)展性，能夠在物理空間的角度上節(jié)省成本，才能投入建設(shè)[3]。最后在變配電所的電氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范上，在處理抵押配系統(tǒng)和后端配電系統(tǒng)時(shí)，往往需要按照物理隔離的方式進(jìn)行設(shè)置，保證電源發(fā)生物理故障線路故障時(shí)，變配電室仍然有一個(gè)物理電源能發(fā)揮作用。

2.4 發(fā)電機(jī)房

在供配電設(shè)計(jì)中，由于發(fā)電機(jī)組通常需要較大的空間來(lái)布置，所以發(fā)電機(jī)房的位置設(shè)置需要和數(shù)據(jù)中心的部門建筑獨(dú)立開來(lái)。并且由于發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量、噪聲以及震動(dòng)，這些都會(huì)對(duì)精密設(shè)備產(chǎn)生影響，在設(shè)計(jì)中也許要尤為注意。同時(shí)，發(fā)電機(jī)房的消防工作也是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要保證發(fā)電機(jī)房有著較好的通風(fēng)條件，在避免陽(yáng)光直射的同時(shí)，保持整體工作環(huán)境的干燥。同時(shí)還需要設(shè)計(jì)出消防救援措施，如果建設(shè)成本投入較大，也可以完善出消防檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。而在電氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范上，需要特別注意不能采用風(fēng)力、太陽(yáng)能以及熱電源作為應(yīng)急電源，因?yàn)檫@些電源有著不穩(wěn)定性。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的大背景下，對(duì)數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)效率和質(zhì)量也產(chǎn)生了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。因此需要在供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中堅(jiān)持相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，做好供配電系統(tǒng)布置工作，保證供配電系統(tǒng)的合理性和安全性。

參考文獻(xiàn)

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[3] 嚴(yán)寧.數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程， 2017（2）：246.