A级数据机房设计？

随着电子信息技术的飞速发展，数据中心建设的规模和数量不断扩大，对供配电系统的设计要求越来越高，以确保电子信息系统安全、稳定、可靠的运行，因此要充分做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保。本文结合某证券大楼实际工程项目，讨论数据机房供配电系统的设计，在可靠运行的情况下更加经济合理、安全适用。

对于A级数据中心机房供电系统非常重要，是维持数据机房运行的关键。GB 50174—2017《数据机房设计规范》中要求 A级数据机房应由双重电源供电，并且需要设置柴油发电机组和不间断电源(UPS) 系统，且柴油发电机燃料存储量宜满足12h用量。

1 项目概况

西南某证券大楼总建筑面积为11816299 m2， 其中数据中心总建筑面积约为 5000 m2，包括1F数据机房发电机房、7F数据机房变电所、8F和9F数据机房。功能区域包括主机房( 业务网机房、涉密机房区、中心监控区) 、管理区( 运行维护区、开发测试中心、仓库、备件室) 和辅助用房( 机房专用空调、电力保障室、消防系统、培训室、值班监控室、呼叫中心机房)如果该数据机房的电子信息系统运行中断，将造成重大的经济损失。根据规范 GB 50174—2017《数据机房设计规范》，确定该数据机房为 A级数据机房。

2供配电系统设计

21 供电电源

该数据机房按A级机房设计，电子信息设备、空调、照明等负荷均为一级用电负荷。采用城市10kV双重电源供电，另设置2台自备柴油发电机组和UPS作为备用电源。该工程变电所有功计算负荷为950kW，计算容量为1000kVA，设2台1250kVA 的干式变压器，变压器负载率不超过50% 。设置2台常用功率为1000kW( 1250kVA) 自备数据柴油发电机组作为数据机房备用电源，变电所为数据机房专用变电所，设在7F，发电机房设在 1F。低压配电系统的接地形式采用TN-S系统。

22 供配电系统构成

10kV高压电源由 2个变电站引来，高压和低压不联络，由柴油发电机引来一路电源作第三电源，主备用电源和发电机电源在变压器出线处切换，切换后对数据机房用电设备供电。数据中心供配电系

数据机房共设4套500kVA UPS 系统，每2套500kVA UPS组成2N双母线系统，双回路双柜输出为机房内所有计算机系统设备( 服务器、网络设备、存储设备等) 供电，UPS 系统的后备电池备用时间为15min。机房的服务器与存储机柜单机柜平均负荷按3 kW 考虑，最大负荷不超过5kW。

23 供配电系统特点

(1) 电源采用10 kV双重电源; 变压器满足容错要求，采用2N系统，2台变压器每台负载率不超过50% ; 另外设2台发电机系统作为第三电源，主备用电源和发电机电源在变压器出线处切换; 2路10 kV高压系统中间不联络，低压配电系统中间不联络; 4套500 kVA UPS 系统，每2套UPS组成2N双母线系统。

(2) 目前的IT设备均为自带双电源切换的设备，对于这种10kV高压、变压器、发电机、UPS完全100%备用的系统，UPS采用单电源进线，UPS1( UPS3)和UPS2( UPS4) 进线分别引自2台变压器，末端IT设备的2路电源分别引自 UPS1( UPS3)和UPS2( UPS4) ，实现 IT 设备末端切换，而在UPS处不采用双电源进线的方式。电源完全备用，在IT设备之前的双重电源尽可能独立，不发生联系，以保证末端切换前电源的独立性，使得系统更简单、可靠。

(3) 空调制冷系统和供电系统非常重要，是维持生产运行的关键。如果为制冷系统供电的电源出现故障，机房环境温度会加速上升。空调系统和机房照明采用双电源供电，末端切换，干线采用放射式配电系统，当两路电源都失电时由发电机供电。

3 变配电系统的谐波问题

UPS 采用绝缘栅门极晶体管( IGBT) 高频整流器，故UPS本身配置谐波抑制设备。正常情况下，UPS 在30%负荷率时电流总谐波畸变率 ＜8%，在100%负荷率时电流总谐波畸变率 ＜5%。逆变器采用 IGBT元件，输出电压波形为连续的正弦波，在负荷率100%时线性负荷的电压总谐波畸变率≤3%，非线性负荷的电压总谐波畸变率≤5%，可以不设置有源电力滤波装置。因此，考虑到经济性，该工程未设置有源电力滤波装置，依靠 UPS 自

身配置的谐波抑制设备抑制谐波。

4 变配电系统的抗震设计

抗震设防烈度 6°及以上地区的建筑机电工程设施必须进行抗震设计。变配电室的抗震设计主要注意事项如下:

(1)变压器、发电机组安装就位后应焊接牢固，内部线圈应固定在电压器、发电机外壳内的支承结构上; 变压器、发电机的支承面宜适当加宽，并设置防止移动和倾倒的限位器。

(2)变压器、柴油发电机组、配电柜等机电设备的抗震经专业公司根据 GB 50981—2014《建筑机电工程抗震设计规范》［3］深化设计，并经建筑设计单位认可后才实施。

(3)配电箱( 柜) 、通信设备的安装螺栓或焊接强度应满足抗震要求; 靠墙安装的配电柜、通信设备机柜底部安装应牢固，当底部安装螺栓或焊接强度不够时应将顶部与墙壁进行连接。当配电柜、通信设备柜等非靠墙落地安装时，根部应采用金属膨胀螺栓或焊接的固定方式; 壁式安装的配电箱与隔墙之间应采用金属膨胀螺栓连接。

5安科瑞列头柜及监测产品介绍

随着数据中心的迅猛发展，数据中心能耗问题也越来越突出，高效可靠的数据中心配电系统方案，是提高数据中心电能使用效率，降低设备能耗的有效方式。

AMC系列数据中心精密配电系统是针对数据机房末端设计的，能够综合采集所有能源数据的智能系统，为交直流电源配电柜提供精确的电参量信息，并可通过通讯将数据上传到动环监控系统，实现对整个数据机房的实时监控和有效管理，为实现绿色IDC提供可靠保证。

51精密配电管理解决方案

511交流系统

1）功能要求：

遥测：输入分路的三相电压、三相电流、有功功率、有功电度；输出分路的单相电压、单相电流、有功功率、有功电度；

遥信：输入分路的过压/欠压，缺相,过流，输入分路和输出分路的开关状态,具备电流、功率需用量分析和统计，实现电压、电流、功率等参数的越限报警功能。

一、扩展性不同

1、服务器：确定具有足够的空间来增添更多的硬盘外设。

2、普通电脑机箱：不需要考虑太多的扩展性。

二、大小不同

1、服务器：服务器机箱必须要能装进放置机柜，而标准的机柜规格宽度是4826毫米，相应的要想服务器机箱能装进机柜，宽度也是有标准规格的。

2、普通电脑机箱：普通电脑机箱的大小不受限制。

三、侧重点不同

1、服务器：偏重考虑散热，对防尘、抗震可能考虑偏少一些

2、普通电脑机箱：偏重考虑性价比。

-电脑机箱

-机箱

机房辐射比较大。房间内的电脑越多，摆放的位置越密集，空气中的低频电磁波量越大，对身体造成的危害也更大，而屏幕背边的辐射度要远远大于屏幕的正面。孕妇偶尔去一次机房并不是什么大事，毕竟是在一定范围内受到的辐射会导致胎儿畸形。如果孕妇要在有很多电脑的屋里工作，最好怀孕期间请假休息。

机房是旧时手工、丝棉织业的工作场所和生产单位的通称；现在指电脑学习室；在IT业，机房普遍指的是电信、网通、移动、双线、电力以及政府或者企业等，存放服务器的，为用户以及员工提供IT服务的地方。

电子信息系统机房位置选择

1电力供给稳定可靠，交通通信便捷，自然环境清洁;

2远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所;

3远离水灾火灾隐患区域，远离强振源和强噪声源，避开强电磁场干扰。

4对于多层或高层建筑物内的电子信息系统机房，在确定主机房的位置时，应对设备运输、管线敷设、雷电感应和结构荷载等问题进行综合考虑和经济比较;采用机房专用空调的主机房，必须具备安装室外机的建筑条件。

5电子信息系统主机房建设面积(尚未确定设备规格的情况下)的计算公式：A=KN。

K——单台设备占用面积，可取 35-55(㎡/台);

N——计算机主机房内所有设备的总台数。

6电子信息系统辅助区面积宜为主机房1倍。

机房要求与建设的基本规定

1、机房建设要充分考虑机房那时例如今后针对空间的需求，机房的安全，周遭及供电、供水等等问题。

2、一般规定计算机机房的建筑平面及空间布局应具有适当的灵活性，主机房的主体结构宜采用大开间跨度的柱网，内隔墙宜具有一定的与此相反。

3、主机房净高应依其机柜高度的通风要求确定，一般为24~30m。

4、楼板荷载可按照50~75kNm2考虑，主体结构应具有耐久、抗震、防火、防止未必均匀沉陷各类性能。

5、变形缝的配线绝不应穿过主机房。

无论是G4到G5还是G5到G6甚至G6到G7，每次的变化都是本质上的飞跃，也许在G6时代以前，HP和其他竞争对手的差异不是很大，尽管是领先于友商，但似乎每次更新，各厂商推出的先后时间差不是很大，也许HP自信的认为G6的技术已经将对手甩在后边，但这根本不排除如今的PC服务器市场竞争更是厉害，也许以前是HP和IBM的天下，如今似乎有更多的后起之秀也在压迫HP和IBM的市场，只有将对手扼杀在摇篮之中才能保持HP的在服务器市场的占有率领先的位置，似乎HP如今更加重视自己每一次技术上的领先，因此G6的出现，G7的再一次的领先，HP是需要强化自己的战略上的领先地位。

总体而言G6和G5相比最显著的特点如下，

1、G6开始，HP改变了G5以前部分非标准化服务器模块，G5的服务器的电源不是通用的，各型号的服务器电源是各自为阵的，而且除此模块化通用标准电源的一大进步，使的G6服务器领先竞争对手，在对手还需要制作更多的磨具或者让用户配置更多冗余电源的同时，HP利用G6推出了第一个电源通用的杀手锏。

2、G6在原来G5基础之上，处理器的更新，这一点和其他服务器厂商保持一致（受限于Intel）；

3、G6在G5基础上第一次推出海洋传感技术，也就是说在其服务器内部部署了大约有32个服务器内部散热状况的监测点，HP称之为海洋传感技术，其功能在于随时监测内部散热，如果某个局部温度过高，其处理相对应位置的散热风扇将被启动，这样做的第一个好处是节省电源的功耗和降低相对应的噪音污染。

4、动态功率封顶技术，是G6服务器不同于G5类传统服务器，也许是受绿色、环保、低耗、节能大势所要求，而推出的动态功率封顶技术，所谓动态功率封顶技术简单通俗的说，就是以前传统服务器只能知道服务器大概的功耗，不能准确的确定其工作峰值，那样的结果会导致更多的散热，更多的功耗，更多的噪音，而采用动态功率封顶技术则可以准确的预测其最大的功耗的峰值，假如全世界所有的服务器散热减少30%，噪音减少20%，功耗减少50%，其意义之大，可想而知。或许科技的发展，人们如今才开始注意环保，注意节能了。

5，性能的提升，惠普官方网站声称，G6服务器可以比G5服务器提高100%的性能，也就是说一台同档次的G6服务器相当于两台同档次的G5服务器。

而G7和G6相比的特点：

1-处理器的提升，这点是随INTEL处理器的技术更新，45纳米和32纳米的区别，更多的高速缓存。原先的有6MB，现在可能有12MB，原先是4核现在也许升级到6核。其实这一点没什么大惊小怪的。

2-内存最大容量的提升，原先同类的服务器最大也许是144GB，而升级到G7，则支持到192GB（限于同一款服务器如DL380G6和DL380G7）

3-FBWC技术出现在G7服务器上，以前G6服务器的磁盘阵列控制器上所用的内存需要单独的电池供给系统，如今G7的高速缓存则采用类似于闪存技术，不需要单独的供电，因此将不会存在阵列卡上的电池失效而导致阵列配置信息的丢失情况发生。这一点也许是G7在保留更多G6技术基础之上最大亮点之一。

4-固态硬盘的支持，G6不支持固态硬盘

何谓固态硬盘？

固态硬盘（Solid State Disk或Solid State Drive），也称作电子硬盘或者固态电子盘，是由控制单元和固态存储单元（DRAM或FLASH芯片）组成的硬盘。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质，因而抗震性极佳。

以上是G5、G6、G7服务器最大的区别；尤其需要特别说明的是，HP服务器的更新换代，在同档次的型号服务器上，配置和性能的提升，而价格上则没有更高的提价，甚至比以前更低廉。这也许是目前HP服务器市场占有率逐年提高的根本原因之一！

多数的服务器硬盘品牌就是希捷和西数，其中希捷企业盘在服务器上用非常的适合。

服务器硬盘按照接口分类可分为以下几种：

1、SAS 该盘分为两种协议，即SAS10及SAS 20接口

2、SCSi传统服务器老传输接口，转速为10kr 15kr。

3、NL SAS 该盘片专业翻译为近线SAS，由于SAS盘价格高昂，容量大小有限

4、FDE/SDE 该盘体前者为IBM研发的SAS硬件加密硬盘，该盘体性能等同于SAS硬盘

5、SSD硬盘，该盘为固态硬盘

6、FC硬盘，FC硬盘主要用于以光纤为主要传输协议的外部SAN上

7、SATA硬盘：用SATA接口的硬盘又叫串口硬盘，是以后PC机的主流发展方向

根据硬盘托架分类又分为热插拔及易插拔两种。

服务器，也称伺服器，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。

服务器的选择需要根据网站的需求去选择，不同网站对服务器的要求也是不一样的，所以在配置上是有很大差距的。因此用户需要考虑很多方面。用户在选择的时候可以参考主机侦探提供的建议。hostease服务器有很多种配置，估计会有你需要的。