摘要：隨著我國 IT 行業(yè)發(fā)展速度的提高，具有中國特色的產(chǎn)品——微模塊數(shù)據(jù)中心應(yīng)運(yùn)而生?；诖耍喴撌隽?傳統(tǒng)新數(shù)據(jù)中心的缺點和微模塊的優(yōu)點，闡述了微模塊數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與發(fā)展，以期提升數(shù)據(jù)中心的整體效率。

　　關(guān)鍵詞：微模塊；數(shù)據(jù)中心；建設(shè)與發(fā)展

　　0 引 言

　　傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)具有周期長、擴(kuò)展性弱和耗能 高等缺點，實際工作中常出現(xiàn)各種問題，阻礙企業(yè)發(fā)展。 微模塊數(shù)據(jù)中心建設(shè)能解決這一問題，實現(xiàn)靈活部署IT 資源，提高業(yè)務(wù)速度，已經(jīng)得到越來越多數(shù)據(jù)中心建設(shè)者和營銷者的青睞。

　　1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的缺點

　　傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)與基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)存在強(qiáng)耦合性。樓房建筑約束數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，對后期數(shù)據(jù)的建設(shè)和運(yùn)維造成了困難，主要缺點如下。 建設(shè)周期長。以往數(shù)據(jù)中心的建設(shè)包括總結(jié)、準(zhǔn)備和運(yùn)行。結(jié)合工程的實際情況，數(shù)據(jù)中心需要更多固定的內(nèi)容，從而造成項目建設(shè)周期長的缺點。如果不能估算建設(shè)變化和業(yè)務(wù)要求，會延長數(shù)據(jù)中心建設(shè)的周期 [1] 。擴(kuò)展性不強(qiáng)。數(shù)據(jù)中心建設(shè)中，擴(kuò)展能力很重要。以往數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃需要評估未來十年的企業(yè)生產(chǎn)和業(yè)務(wù)發(fā)展，但是實際工作中不能預(yù)測未來業(yè)務(wù)的發(fā)展情況，出現(xiàn)機(jī)房過度建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施利用率低等情況，擴(kuò)展業(yè)務(wù)時可能出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷的情形，增加了經(jīng)濟(jì)成本。耗能高。數(shù)據(jù)中心運(yùn)行時可能造成大量的電力消耗。以往數(shù)據(jù)中心電能消耗管理方面不能實現(xiàn)優(yōu)化管理，通常計算機(jī)硬件、冷卻系統(tǒng)和照明設(shè)備常出現(xiàn)能效消耗指標(biāo)提高的情況。

　　2 微模塊數(shù)據(jù)中心的優(yōu)點

　　2.1 擴(kuò)展靈活

　　微模塊數(shù)據(jù)中心具有快速部署、降低規(guī)劃時間、增加設(shè)計與建設(shè)速度以及減短建設(shè)周期等優(yōu)點，對項目選址要求不高，只需有水、電和網(wǎng)絡(luò)即可。同時，機(jī)房和各類工程規(guī)劃完成相互解耦，既能緊密聯(lián)系，又能分開工作，提升了工程施工效率。微模塊數(shù)據(jù)中心對大樓建設(shè)要求明確，項目主體基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完成后，數(shù)據(jù)中心有關(guān)模塊才能根據(jù)實際情況部署下一步工作。另外，模塊化數(shù)據(jù)中心能根據(jù)設(shè)計方案科學(xué)配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升規(guī)劃設(shè)計的速度。例如，通過模塊批量生產(chǎn)縮短供貨時間，不僅提升了施工效率，而且生產(chǎn)結(jié)束后即可測試產(chǎn)品，實現(xiàn)了系統(tǒng)調(diào)試和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高了故障排除效率，降低了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的工作量?？偠灾?，微模塊化數(shù)據(jù)中心能實現(xiàn)電力供應(yīng)， 安裝、升級和移動模塊時具有靈活擴(kuò)展和批量復(fù)制等優(yōu)點，不需重新設(shè)計。

　　2.2 節(jié)約成本

　　微模塊數(shù)據(jù)中心運(yùn)行過程中，電力成本的控制功能很強(qiáng)大。微模塊數(shù)據(jù)中心有獨(dú)立的工作和維護(hù)空間，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口，基礎(chǔ)設(shè)施也按照此形式規(guī)劃。數(shù)據(jù)中心新添加 IT 設(shè)備時還能進(jìn)一步擴(kuò)展，令供電、制冷和實際負(fù)載統(tǒng)一，降低設(shè)備部署時間，提升工作效率，節(jié)約能源消耗并減少成本。另外，模塊化數(shù)據(jù)中心配置了空調(diào)，以配合密閉通道，完成密封冷熱通道，使近熱源部分直接送風(fēng)，減短氣流通路。冷熱通道能隔離氣流，使冷熱氣流互不干擾，實現(xiàn)空 調(diào)就近制冷，熱源轉(zhuǎn)移，提升空調(diào)運(yùn)行效率，減少不必要的能源消耗，實現(xiàn)能源保護(hù)并節(jié)約成本。

　　2.3 智能管理

　　微模塊數(shù)據(jù)中心具有智能管理和集中監(jiān)控系統(tǒng)，可實時監(jiān)控、集中管理數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)中心可靠運(yùn)行。其中，監(jiān)控系統(tǒng)主要面向微模塊數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施，如實時監(jiān)控制冷、配電和安防等子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)控過程中使用分層結(jié)構(gòu)，分為數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、處理和智能管理等平臺，能實時采集和處理設(shè)備、配件和運(yùn)行環(huán)境等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)房的管理，提高微模塊數(shù)據(jù)中心的開放性、實用性。智能管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行分層等精細(xì)化管理，利用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析確定能源消耗，進(jìn)而制定管理方案，實現(xiàn)智能管理。

　　3 微模塊數(shù)據(jù)中心的建設(shè)

　　3.1 整體組成

　　如果建立微模塊中心機(jī)房，需由多種構(gòu)建組成，如服務(wù)器機(jī)柜、天窗、列間空調(diào)、頂部線槽和底座等。從整體系統(tǒng)上來說，微模塊中心機(jī)房可分為制冷系統(tǒng)、 消防系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等 [2] 。其中，制冷系統(tǒng)使用列間精密空調(diào)；消防系統(tǒng)由消防門禁、天窗磁力鎖和煙感等構(gòu)成，由數(shù)據(jù)中心機(jī)房控制，完成消防滅火等動作；結(jié)構(gòu)系統(tǒng)使用雙排機(jī)柜冷熱通道密封等方法；監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn) 24 h 監(jiān)控和動態(tài)耗能顯示等，完成與上層云管理系統(tǒng)的結(jié)合。此外，還有紅外入侵、門禁、視頻監(jiān)控等防范技術(shù)。

　　3.2 微模塊電氣系統(tǒng)

　　配電系統(tǒng)。為了提升微模塊數(shù)據(jù)中心的實用性，配電系統(tǒng)使用雙路市電輸入形式，將 ATS 轉(zhuǎn)變?yōu)?UPS 后再連接到 IT 機(jī)柜。此外，可以直接引市電到IT 機(jī)柜中，保證所有服務(wù)器機(jī)柜中的 IT 負(fù)載都提供一路 UPS 電源供電，符合機(jī)房對電力的要求。為了提升微模塊使用性能和實用性，電源使用模塊化 UPS 配置。為了加強(qiáng)機(jī)房安全性，安防、監(jiān)控和消防系統(tǒng)需要傳

　　感器不斷工作，這時可增添小型 UPS 設(shè)備為其供電。通過精密配電柜中的智能電量儀，豐富監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過精密配電柜系統(tǒng)監(jiān)控電源的開關(guān)狀態(tài)，添加防雷裝置，為電源供應(yīng)提供保障。

　　PDU。它經(jīng)常裝置在服務(wù)器機(jī)柜中，為 IT設(shè)備提供電源。一般情況下，使用 3 kW 功率的 PDU即可，每個服務(wù)器機(jī)柜中安裝 2 個交流 PDU。

　　接地。微模塊實施接地過程中，既要保證操作人員的安全，又要保證設(shè)備的正常運(yùn)行。微模塊中，電源等主要部件中的重要元件（如金屬導(dǎo)體）要做等位連接。對外接地過程中，要將機(jī)房接地，匯集底座接地點，使用兩色單芯絕緣阻軟電纜進(jìn)行連接。 值得注意的是，所有的機(jī)柜中的電纜都要滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，以保證電氣系統(tǒng)的安全性。

　　照明。為模塊數(shù)據(jù)中心中安裝平板 LED 照明工具，一般在冷通道頂側(cè)，照明度大于 500 lx，滿足工作人員工作時對燈光的需求。

　　3.3 微模塊制冷系統(tǒng)

　　氣流組織。微模塊中，空調(diào)系統(tǒng)、電源柜和 UPS 柜等組成一個密閉通道，完成冷熱空氣的隔離。 微模塊數(shù)據(jù)中心一般使用水平風(fēng)制冷，前部兩面送風(fēng)，正面送風(fēng)角度小于 90°。如果冷空氣和熱源靠近，可減短送風(fēng)距離，降低氣流，避免壓力損失和冷空氣泄漏等，提升資源利用率。

　　列間空調(diào)。數(shù)據(jù)中心的列間空調(diào)具有許多特點：（1）背面安裝，方便更換過濾器；（2）通過風(fēng)力控制溫度；（3）設(shè)置獨(dú)立的控制系統(tǒng)，有液晶平面顯示送風(fēng)溫度、風(fēng)量、風(fēng)向和運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)；（4）具有記憶功能，如果空調(diào)異常斷電，接通后恢復(fù)之前的運(yùn)行狀態(tài)；（5）實現(xiàn)多個空調(diào)互聯(lián)，可以群控，實現(xiàn)整體休眠和運(yùn)行等，每臺設(shè)備中有統(tǒng)一的控制器， 可以統(tǒng)一控制；（6）空調(diào)中有警告系統(tǒng)，如果出現(xiàn)故障、 異常斷電、溫度異常等，能主動警告；（7）動態(tài)制冷， 可快速變化，適應(yīng)機(jī)房負(fù)荷，降低壓縮機(jī)停止次數(shù)， 提升空調(diào)運(yùn)行穩(wěn)定性；（8）使用電子膨脹閥，保證變?nèi)萘繅嚎s機(jī)正常運(yùn)行。

　　3.4 消防系統(tǒng)

　　消防系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的作用是探測火災(zāi)、發(fā)送警報和設(shè)備聯(lián)動等，由消防門禁控制箱、天窗磁力鎖和煙感等組成。煙感安裝在密閉冷通道上側(cè)，天窗磁力鎖安置在天窗上，消防門禁控制箱安置在微模塊頂部。消防設(shè)備還要添加控制電源和運(yùn)行電源，由數(shù)據(jù)中心聯(lián)動控制。如果數(shù)據(jù)中心中某一點出現(xiàn)大量煙霧，微模塊就能勘測到煙霧，并向數(shù)據(jù)中心機(jī)房的控制器部門上報信息，消防門禁控制箱向監(jiān)控系統(tǒng)輸送警告信號，產(chǎn)生報警。此時，自動系統(tǒng)切斷天窗磁力鎖電源， 打開天窗，關(guān)閉空調(diào)，消防噴頭進(jìn)行滅火。

　　另外，微模塊對數(shù)據(jù)中心中消防系統(tǒng)提出了幾點要求。數(shù)據(jù)中心中大多設(shè)備為電子產(chǎn)品，如果進(jìn)水可能會造成嚴(yán)重后果。因此，機(jī)房中消防噴頭中要放置氣體，減少損失產(chǎn)生，一般由業(yè)主完成。多個微模塊一起工作時，可使用集中式滅火系統(tǒng)，與數(shù)據(jù)中心消防結(jié)合，提升消防效率 。消防系統(tǒng)中各個設(shè)備要達(dá)到當(dāng)?shù)叵谰值南嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)備使用的長久性和安全性。

　　4 微模塊數(shù)據(jù)中心的發(fā)展

　　微模塊在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，促使政企市場快速進(jìn)入云計算時期。隨著IT行業(yè)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)建立數(shù)據(jù)中心，即使是中小企業(yè)，數(shù)據(jù)中心也日益成熟。政府部門開始重視數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建，嘗試與 IT 企業(yè)合作，以市為中心建立云計算數(shù)據(jù)中心，為中小型企業(yè)提供云服務(wù)，將云計算從概念階段轉(zhuǎn)向?qū)嵱秒A段。數(shù)據(jù)中心作為運(yùn)用云計算服務(wù)的主要部門，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷趨向集中。微模塊數(shù)據(jù)中心就是在這種背景下產(chǎn)生的一種新型部 署形式。另外，云計算的主要特點是靈活擴(kuò)展，正是完成數(shù)據(jù)中心彈性化部署的重要環(huán)節(jié)。由于微模塊數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中對IT的需求大，而IT行業(yè)中的新型技術(shù)往往出自互聯(lián)網(wǎng)，因此我國大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)再次走向*。目前，多層數(shù)據(jù)中心的微模塊建設(shè)已經(jīng)逐漸成為我國數(shù)據(jù)中心探索的重要方向。

　　5安科瑞列頭柜及監(jiān)測產(chǎn)品介紹

　　隨著數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)中心能耗問題也越來越突出，可靠的數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案，是提高數(shù)據(jù)中心電能使用效率，降低設(shè)備能耗的方式。

　　AMC系列數(shù)據(jù)中心精密配電系統(tǒng)是針對數(shù)據(jù)機(jī)房末端設(shè)計的，能夠綜合采集所有能源數(shù)據(jù)的智能系統(tǒng)，為交直流電源配電柜提供電參量信息，并可通過通訊將數(shù)據(jù)上傳到動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個數(shù)據(jù)機(jī)房的實時監(jiān)控和管理，為實現(xiàn)綠色I(xiàn)DC提供可靠保證。

　　5.1精密配電管理解決方案

　　5.1.1交流系統(tǒng)

　　1）功能要求：

　　遙測：輸入分路的三相電壓、三相電流、有功功率、有功電度；輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度；

　　遙信：輸入分路的過壓/欠壓，缺相,過流，輸入分路和輸出分路的開關(guān)狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限報警功能。

　　2）配置方案-示意圖

5.1.2直流系統(tǒng)

　　1) 功能要求

　　遙測：輸入分路的電壓、電流、功率、電度；

　　遙信：輸入分路的過壓/欠壓，輸入分路的熔絲狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限功能。

　　2)配置方案-示意圖

5.2產(chǎn)品規(guī)格

　　說明：■為標(biāo)配功能。

　　5.3配套附件

6安科瑞母線槽監(jiān)測產(chǎn)品介紹

　　6.1概述

　　數(shù)據(jù)中心小母線系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心末端母線供配電系統(tǒng)的俗稱。近年來，隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的快速發(fā)展和更高需求，智能小母線系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于機(jī)房的末端配電中，具有電流小、插接方便、智能化程度高等特點，即插式插接箱給各個機(jī)柜內(nèi)的PDU分配電。始端箱和插接箱內(nèi)可設(shè)置監(jiān)測模塊，將數(shù)據(jù)上傳至動環(huán)監(jiān)控中心。

　　6.2  AMB智能小母線管理系統(tǒng)

　　1）交流系統(tǒng)功能：

　　遙測：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能、電纜溫度，系統(tǒng)頻率、零序電流、零地電壓、漏電流、機(jī)柜溫度、機(jī)柜濕度、開關(guān)狀態(tài)、電壓/電流諧波含量、電流/功率；

　　遙信：過電流2段閥值越限、過/欠壓、過功率告警、缺相、過頻率、欠頻率越限、零地電壓、零線電流、溫/濕度告警，開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)跳閘；

　　2）直流系統(tǒng)功能：

　　遙測：電壓、電流、功率、電能、電纜溫度、漏電流、機(jī)柜溫度、機(jī)柜濕度、開關(guān)狀態(tài)、電流/功率；

　　遙信：過電流2段閥值越限、過/欠壓、過功率告警、缺相、溫/濕度告警，開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)跳閘；

　　6.3產(chǎn)品介紹