微模塊數據中心根據高效節能、優化管理的基則設計而成，包含了制冷模塊、供配電模塊以及網絡、布線、監控、消防等模塊。微模塊有向外供電接口、制冷接口、網絡接口以及通過頂置弱電與強電槽預留綜合布線接口。采用列間空調進行制冷，實現了100%的高顯熱比，有效降低數據中心的整體加濕與除濕能耗，列間空調使氣流循環路徑最短，在有效冷卻的前提下提高數據中心熱密度，實現了數據中心的節能制冷。

微模塊數據中心心系統由高性能機柜系統、配電列頭柜系統、熱交換機散熱系統、消防冷通道系統、綜合走線系統及綜合監控管理系統組合而成。采用獨特的冷熱循環通道設計，整個機房內部的冷、熱氣流交換都在內部封閉空間內完成，與機房外部不聯通；其中通道走廊內為冷通道區，機柜后部（200mm空間）為熱通道區，通過交換機的冷熱循環交換實現對設備的制冷和散熱，使得整個制冷系統更高效、節能、環保。

微模塊數據中心的綜合管理系統集融了包括動力監控、環境監控、安保監控、遠程監控、多媒體報警5大監控管理功能，使得整個數據中心機房內所有的物理環境、微環境因素得到了實時的監控管理，機房管理者能在第一時間掌握數據中心機房的運行數據情況。

另外，整個微模塊數據中心還配備智能電源管理系統（列頭柜）、消防聯動頂板系統、自動移門系統、綜合走線系統，讓整個數據中心配套設施更完善，各項實際應用功能更齊全，為網絡設備的安裝使用和維護提供了完整可靠的機房綜合解決方案。

微模塊數據中心示意圖

1. 設計要求

2. 設計原則

計算機機房是各類信息的中樞，機房建設工程必須保證計算機系統設備能夠達到長期、安全、可靠運行，同時還為機房工作人員提供一個美觀、舒適的工作環境。為使機房工程的設計能夠滿足上述要求，對如下幾點進行著重考慮：

方案完善性

設計方案的完善性機房工程一旦竣工，不宜再進行階段性翻新、改造。

裝修美觀性

機房的裝修效果：要達到舒適宜人，簡潔明亮。

安全可靠性

機房設計強調以安全可靠為準繩：有完善的不間斷供電系統、可靠的配電方案、功能齊全的設備環境、有效的防雷防過壓及接地保護措施。    

適用性和方便性

信息技術日新月異，技術淘汰更新速度快，面對這些，我們追求的是適用為上。綜合樓的設計和網絡的部署必須方便用戶使用，一個其他方面再好的綜合樓和網絡，如果使用不便，就不可能得到直接用戶的認可。

統一性和可擴展性

新建的中心數據中心機房和網絡，不光是為了滿足目前的緊迫需求，還要面向未來5年乃至更長時間發展的需要。因此，設計要體現高度的可擴展性，以便日后根據需要逐步擴充，工程的可擴展性：機房設計應具有較高的科技含量和超前意識，應考慮到今后設備所需的空間布局、空調及電力容量，能夠滿足今后業務發展的需要。建設統一的中心數據中心機房和網絡環境，搭建統一網絡基礎設施，在保證各部門的應用和安全域獨立的前提下，實現資源的高度共享。使貴臺各部門的數據能實現動態交換和共享，從而使各部門之間的應用系統構成一個有機的整體，信息資源開發和利用落到實處。

先進性和穩定性

采用先進成熟的技術和設備，盡可能采用先進的技術、設備和材料，以適應高速的數據與需要，使整個系統在一段時期內保證技術的先進性，并具有良好的發展潛力，以適應未來業務的發展和技術升級的需要。機房設備和供配電器件的可靠性：全部采用符合國家標準的機房產品或其它國內優質標準的產品，技術性能和安裝工藝均應符合國家標準，以確保系統運行穩定。

靈活性與可擴展性

必須具有良好的靈活性與可擴展性，能夠根據業務不斷深入發展的需要，擴大設備容量和提高用戶數量和質量的功能。

人性化

強調以人為本，注重對工作人員的身心保護。在機房設計中,特別注重人、機工作場地的絕對分離等,專門劃分出大型、高尖端、現代化設備的工作場地,以滿足這些設備所需的特殊工作條件和工作環境要求，并做出相應的安全保護措施。

標準化

整體設計要基于國際標準和國家頒布的有關標準，包括各種建筑標準，電力電氣保障標準以及計算機局域網、廣域網標準，堅持統一規范的原則，從而為未來的業務發展，設備增容奠定基礎。

經濟性

通過分階段投資，隨市場變化擴充基礎設施容量，規避投資風險，減少因不確定性而產生的投資浪費，保證企業的優化投資和不斷發展。以較高的性能價格比構建機房，使資金的產出投入比達到最大值。能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統運轉，提供高效能與高效益。

可管理性

由于智能化機房系統具有一定復雜性，隨著業務的不斷發展，管理的任務必定會日益繁重。所以在設計中，必須建立一套全面、完善的管理和監控系統。所選用的設備具有智能化、可管理的功能，同時選用先進和管理監控系統設備及軟件，實現先進的集中管理監控，實時監控、監測整個系統的運行狀況，實時燈光、語音報警，實時事件記錄，這樣可以迅速確定故障，簡化管理人員的維護工作，從而為系統的安全、可靠運行提供最有力的保障。

1.1 微模塊數據中心構成分解

         微模塊數據中心圖解

雙列解決方案：

單列解決方案：

1.2微模塊數據中心機柜系統之機柜系統

機柜為19英寸標準高強度機柜，機柜容量42U。冷軋鋼板，鋼板厚度1.2mm以上，表面噴塑；防銹、防水、防腐蝕。

采用在機柜后部200mm的位置形成一個熱通道區結構，并且對熱通道區進行專門的封閉處理，后門為全封閉鋼板門，所有門縫采用密封膠條進行填充封閉，側門采用多道彎邊工藝進行封閉處理，將熱氣流進行有效的集中管控，確保熱通道內的熱風不往機房外空間溜走，其中模塊化機柜的側門采用左右兩塊側門拼裝結構，機柜后部的200mm側門通常為打開狀態，機柜并列拼裝后，形成一個封閉式的熱氣流通道，將機柜前部服務器、CPU等設備散發的熱氣集中管理在熱通道區中，側邊并列安裝蒸發式制冷系統，通過蒸發式列間制冷系統側邊的氣流吸收設備（開有高密度的風流吸收孔），將熱氣流進行統一回收利用。

圖1 冷熱風循環交換示意圖

要實現數據中心機房的冷熱通道分離，保證冷熱氣流循環交換，除了在整體數據中心實現封閉的前提下，最為關鍵是要處理好對單臺模塊化機柜的氣流封閉、導向結構處理；機柜除19寸設備安裝位外，兩側、頂底部都進行了獨特的封閉擋風設計（兼顧理線功能），保證所有的冷風都只能從服務器設備流通經過（吹服務器散熱），通過有效的控制冷熱風的流向，從而大大提升了氣流的利用率。

1.3 微模塊數據中心機柜系統之供配電系統

精密配電柜是一款針對數據中心機房綜合采集所有供電情況的配電柜。為終端能源監測系統提供高精度測量數據，通過顯示單元實時反映電能質量數據。并通過網絡上傳至管理系統。以達到對整個配電系統的實時監控和運行狀態的有效管理。幫助用戶優化網絡數據中心，加強能耗管理，提高服務器機架運行效率，實現全方位綠色IDC提供可靠保障。

作為機柜排級列頭柜配電，對數據中心內機柜電源進行分配和管理,并可以對每個機柜的用電情況進行精確的監測。

1.4微模塊數據中心機柜系統之熱交換機散熱系統

1. 數據中心機房總熱負荷的計算方法

l 主機房總熱負荷計算方法

依據數據中心機房內熱量的來源，對于數據中機房總熱負荷，采用的計算公式如下：

Qt=Q1+Q2

其中——Qt為主機房總熱負荷(kW)

——Q1室內設備負荷(考慮到設備的使用率，Q1=設備總功率×0.8)

——Q2建筑環境熱負荷(=0.12～0.18kW/m2×機房面積，其中北方地區取0.12 kW/m2，南方地區取0.18 kW/m2)

l UPS和電池室、動力機房熱負荷計算方法

采用估算法計算UPS和電池室或動力機房的熱負荷，計算公式如下：

Q=0.35×S

其中——Q為UPS和電池室或動力機房總熱負荷(kW)

——S為UPS和電池室或動力機房的面積

——單位面積熱負荷取0.35 kW/m2

l  UPS電源機房熱負荷計算方法

UPS熱負荷及配電系統熱負荷計算公式如下：

Qups=0.04W1+0.06W2

其中——Qups為帶電池UPS的熱負荷(kW)

——W1為電源系統額定功率值(UPS額定容量)

——W2為IT設備總負載功率

Qp=0.02(W1+W2)

其中——Qp為配電系統的熱負荷(kW)

2. 精密空調方案選型

l 主機房熱負荷計算

（1）室內設備熱負荷

 基于UPS額定功率計算

 基于機柜設計功率計算

（2）建筑環境熱負荷

（3）主機房總熱負荷

基于UPS額定功率計算

基于機柜設計功率計算

3. 數據中心機房機型選型分析建議

下圖HP公司為機柜內設備負荷劃分為3個等級：      

 機柜負荷小于8KW（國內為5kw）為小密度，常規房間級空調制冷方式就能滿足需求；

 機柜負荷在15KW-5KW，為中小密度，需采用行級空調或房間級空調精確送風方式，并進行冷熱通道密封的制冷方式才能滿足需求；

 當機柜負荷大于15KW時，高熱密度，必須采用行級加冷熱通道密封精確送風方式；

微模塊數據中心采用高效直接蒸發式列間制冷系統，形成一套完整的針對本機房情況量身定做的方案；配置了高效直流變頻EC壓縮機、EC風機，電子膨脹閥、室外機配置高效變頻貓頭鷹式風機，以及先進的EVO控制系統支持，不僅減少了機房中空調擺放的占地，同時也提高了交換機的利用率，因此，采用高效直接蒸發式列間制冷系統會達到節能、節地的雙重效果。

列間制冷系統高可靠性、靈活性，動態制冷，具備適應快速更新變化的機房負荷，可實現多套機組群組運行，且可實現共同聯控，最多群控32臺機組進行統一管理。

行級制冷：高性能行級空調，風冷形式/冷凍水形式可選，前送風后回風，水平送風距離僅2-6m，不受限于風道及開孔地板，送風效率大大提升，完美匹配高密+封閉冷熱通道場景，大幅降低PUE，解決局部熱點問題；

例如已經機柜的數量為22臺，單機柜功率3KW，考慮到使用了行級精密空調進行制冷，本方案制冷方式損耗很少，不用按照傳統算法進行計算，可安如下方法進行計算：

總制冷量Q = 設備負荷 + 冗余負荷（設備負荷的10-20%）

=22KW×3×1.1 =72.6KW

因為本方案機房按照國家B類機房標準進行設計，所有在考慮制冷設備時需要進行N+X冗余配置，即需要制冷設備有容錯冗余，本次方案我們采用4臺行級精密空調，單臺空調制冷量25.5KW，100%顯熱比。3+1冗余配置，3臺空調的制冷量為76.5KW，能夠滿足機房制冷的需求，另外一臺空調作為冗余配置，4臺空調進行制冷輪值，提供精密空調的使用壽命。

制冷方式的選擇

常規精密空調的制冷方式有風冷、水冷、冷凍水冷、乙二醇冷等四種，在數

據機房中，主要運用的是風冷和冷凍水冷兩種精密空調機組。現針對風冷和冷凍水冷機組的特點進行相關對比，以便提供最優的解決方案。

風冷、冷凍水冷空調的原理

特點對比：

綜合考慮，冷凍水機組的建造成本和后期運維成本較風冷機組更高，考慮到

節能性，大型數據中心可以考慮使用冷凍水機組，同時因為在機房內引入了水源，降低了機房安全可靠性，不推薦使用。本方案中我們推薦采用風冷型精密空調機組，成本低，維護簡單，安全可靠。密閉冷通道行級水平送風：

根據機房現場環境及客戶需求，本方案中我們采用機組前送風、后回風的氣

流組織形式，配合機柜密閉冷通道使用。杜絕冷熱空氣混合，提高機柜級的制冷效率，比常規的送風方式更高效節能。

精密空調技術規格

1.5微模塊數據中心機柜系統之冷通道系統

冷通道密閉組件主要包括頂部封板和通道移門，根據現場環境提供單排密閉組件和雙排密閉組件。

每塊通道頂板和機柜寬度相同，固定在兩側機柜。材質使用阻燃有機玻璃+密封條+金屬邊框，阻燃有機玻璃厚度為4mm；顏色為全透明，金屬邊框黑色亞光細砂紋；不影響照明，無需通道內再加照明。

數據中心為更好的解決機房消防隱患，我們設計了與消防系統聯合動作的通道頂板。220V市電經過電源適配器轉換后變壓為12V直流給磁力鎖供電，磁力鎖在通電狀態下保持翻轉板和外框的閉合，從而使通道達到密閉的效果；當消防系統發出消防告警信號時,斷路器接受信號并斷開開關，此時磁力鎖電源消失，頂板在重力作用下繞著轉軸翻轉，可在0.5秒范圍內瞬速開啟，開啟面積不小于頂部隔板總面積的30％,以實現消防氣體噴放的要求通道打開，消防氣體進入,達到滅火的目的。頂部隔板開啟后不妨礙數據中心內的其他設備部件的正常運行及冷通道內人員通行。

數據中心通道兩端入口處用移門封閉，材質使用鋼化玻璃鑲金屬邊框，鋼化玻璃厚度不小于5mm；可看清通道內情況，門為雙層，安裝把手，開門方式為鉸鏈+雙開門+智能鎖具，在通道內外均可開啟；

全鋁合金材質導軌,對開門結構設計,馬達驅動方式

特點：

*  靜音自動門

  驅動裝置設計獨特巧妙，突破傳統自動門的傳動方式，結構緊湊、性能可

  靠。消除噪音污染，保障數據中心內環境的安全和舒適。

* 防夾安全功能

  專項人性化防夾功能設計，能遇阻返回，安全性能大位提高，避免出現安

  全事故隱患。

* 停電自動開啟功能

  設斷電自動開啟功能，對出現危急情況時尤為重要。

* 多款式門禁選擇

  可選擇密碼鎖、指紋、刷卡、感應、遙控器、手動門禁方式。

* 人性化動作調整

  可根據實際需求對移動門的開/關門速度、緩沖距離、緩沖速度、開放時 

  間等動作參數進行調整。

1.6微模塊數據中心機柜系統之綜合布線系統

數據中心在機柜頂部設計有橫縱雙向多功能走線槽，同時支持強弱電分離的布線方式，為各戶提供更方便簡捷的布線方案。如圖所示，走線槽在機柜頂板橫向安裝，可進行前后任意位置的調節使用，當多組機柜并柜時，走線槽也相應組成走線槽組，實現跨柜間的相互布線。

數據中心布線包括核心計算機房內布線和計算機房外布線和支持空間（計算機房外）。如下圖所示：

總配線區(MDA)：安置路由器、主干線纜、LAN/SAN交換機、PBX程控交換機、配線架；

水平配線區(HDA)：安置LAN/SAN/KVM交換機、配線架；

區域配線區(ZDA)：安置HAD與EDA的中間續接區域過線盒/整合點；（本方案不考慮建設）

設備配線區(EDA)：安置機架/機柜/設備、出線盒。

另外計算機房/主機房與接入室(ER)直接相關，接入室安置網絡運營上的接入設備。

主配線區被認為是數據中心的核心，一般設置在計算機房的中心或者比較靠近核心的位置，這樣能夠盡量減少到各水平配線區之間的距離。

在設計之初，主配線區就需要留有足夠的空間，一般建議至少保留 50%以上的空間做為將來升級的空間。避免將來升級的時候遇到空間不足的困擾。推薦光/銅的配線架分放在不同的機柜內。數據中心的主干系統包括主配線區（MDA）到水平配線區（HDA），多個MDA 之間的骨干布線系統。

主干系統建議采用單/多模光纜和銅纜雙絞線布線的組合配置，以相互備份。

主干光纜：支持當前主流的 10G 以太網，并考慮面向未來的40G/100G 應用，采用激光優化OM3/OM4 多模光纜或OS2 低水峰單模光纜。采用LC 或高密度MTP/MPO接口。

主干銅纜：作為連接核心交換網絡和匯聚交換網絡及接入交換網絡的主干系統，建議采用 6A屏蔽系統支持網絡傳輸。

為了完成從MDA 到HDA 的光纜主干快速部署，推薦采用預端接光系統，盡可能的減少對空間的占用。

數據中心綜合布線6A屏蔽系統主要由6A類4對屏蔽電纜、6A類屏蔽跳線和6A類屏蔽配線架組成。應用于萬兆及以上的傳輸需求，其性能指標超出了ANSI/TIA 568-C.2的500MHz要求，同時提供顯著的余量空間。配合SHIP的高性能6A類連接硬件，為用戶提供更優化的傳輸性能支持，大大減小了近端串擾（NEXT）和遠端串擾（ANEXT）的損耗，同時滿足數據中心數據傳輸要求。護套材料采用阻燃(CMR)或低煙無鹵（LSZH），確保應用安全。

全新的和擴展的高性能MPO即高密度預端接光系統解決方案，由高品質光纜和元器件組成，保證了對重要數據中心鏈路具有前瞻性的支持，包括10Gb/s，未來的40Gb/s 以及100Gb/s 的應用。該解決方案只需簡單地拉動和插拔操作即可完成安裝，比傳統現場端接光纖的連接方式，速度大大提高了。

預端接系統由MPO預端接光纜、MPO預端接模塊、MPO預端接光纖配線架等組成。預端接光纜以12 芯為一個增量單位，采用50/125μm萬兆(OM3) 多模光纖或OS2低水峰單模光纖，插頭端面B型結構，同時提供MPO-MPO或MPO-LC/SC多種接口方式，根據客戶需求，提供不同芯數、不同長度、不同端面結構和不同接口方式的各類預端接光纜，實現高性能、高密度的光纖系統連接。

MPO預端接模塊具有截面小，重量輕，容易安裝等特點，在每個模塊的后部帶有便捷的12 芯光纖MPO連接頭，在前部可提供多達12或24 芯LC/SC連接頭。

每個設備機柜內安裝一個24口配線架和一條12芯預端接光纜、1個12口光配，每個機柜內信息點匯聚到所在通道的網絡列頭機柜。

綜合布線銅纜系統需采用6A類屏蔽系統，光纖系統采用萬兆多模光纜，光纖鏈路采用預端接技術。

所需產品詳見配置清單

1.7微模塊數據中心機柜系統之綜合監控管理系統

監控管理系統集機房動力、環境安防以及服務器系統資源、網絡資源等集中監控系統的管理服務平臺，是專為現代計算機、網絡通信機房及無

人值守變電站而設計的多功能遠程集中監控系統，主要監控對象包括：供配電、照明、開關、電源防雷器、UPS 、發電機、精密空調、新風機、漏水、溫度、濕度、有害氣體；消防控制器、煙霧探測器、溫感探測器、門禁、視頻、防盜報警、主機等設備。

4. 動力監控系統

1）. 配電監測

   通過遠程RS485通訊接口與PDM（電源管理系統)有效兼容，可將采集到的參數傳送到機房監控系統，機房管理人員能實時監測設備運行狀態?？杀O測主支路的電壓、電流、頻率、總功、有功功率、無功功率、功率因數、負載百分比、電量(可根據客戶需要按月計量)、歷史趨勢圖等參數。

將這些主、分回路的各種參數集中顯示在液晶顯示屏上。便于系統故障的維護處理。對于市電各種異常情況，如市電停電、供電頻率不穩定、單相負載量過高等，系統立刻彈出相應的報警窗口，同時并第一時間發出多媒體語音、電話語音撥號、手機短信、聲光等對外報警等方式告知機房管理人員。

2）. UPS監測

實時監測UPS的輸入輸出電壓、電流、頻率、功率，蓄電池組容量、電壓、溫度等參數，整流器、逆變器、電池、旁路、負載等部件的工作狀態與參數。

可對監測到的各項參數設定上下限閥值，一旦市電發生超限報警，在相應的位置發生報警的參數會變紅色顯示，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示，并第一時間發出多媒體語音、電話語音撥號、手機短信、E-Mail、聲光等對外報警。

5. 環境監控系統

1). 溫濕度監測

    通過在機房重要部位安裝帶液晶顯示的溫濕度傳感器對環境溫濕度實現監測，既可在溫濕度傳感器表面實時看到當前的溫度和濕度數值，亦可通過溫濕度傳感器的RS485智能接口與協議轉換器設備采用TCP/IP方式將信號接入監控服務器的串口，由監控平臺軟件進行溫濕度的實時監測。

系統可對溫度和濕度參數設定越限閥值（設定上下限、），一旦溫濕度發生越限報警，且發生報警的參數會變紅色并閃爍顯示，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示，并第一時間發出多媒體語音、電話語音撥號、手機短信、E-Mail、聲光等對外報警。

2). 漏水監測

    由于機房內有列間制冷設備的進出水管，為防止液體泄漏的安全隱患,保證要求及早發現及時處理，因此設計在機房有空調的地方安裝漏水感應繩（選擇定位式或區域式）以及漏水檢測設備，保證機房設備的穩定運行.             

實時監測機房的漏水情況，一旦發生漏水（定位漏水可以顯示具體的漏水位置，精確到米）在相應的位置發生報警的參數會變紅色顯示，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示，并第一時間發出多媒體語音、電話語音撥號、手機短信、E-Mail、聲光等對外報警。

3). 列間制冷系統監控

    實時監控列間制冷系統的運行狀態，包括室內溫度、室內濕度、壓縮機狀態、風機運行狀態、開關機狀態、除濕、制熱、制冷等狀態，以及故障狀態等。

可對監測到的各項參數設定上下限閥值，一旦市電發生超限報警，在相應的位置發生報警的參數會變紅色顯示，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示,并第一時間發出多媒體語音、電話語音撥號、手機短信、E-Mail、聲光等對外報警.

6. 安保監控系統

1）. 煙霧監測

    通過在機房重要區域部設煙霧傳感器，當發生火警時煙霧傳感器將報警信號傳給區域式信息采集模塊控制器，然后通過TCP/IP將信息傳給監控平臺，監控平臺軟件進行煙霧的實時監測。

實時監測機房內的消防火警信號;一旦發生報警，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示，并第一時間發出多媒體語音、電話語音撥號、手機短信、E-Mail、聲光等對外報警。

2).視頻圖像監控

    通過視屏設備來監測整個數據中心機房內的實景情況，實時、全方位監控在機房里發生的任何情況。

在機房安裝攝像機，由計算機監視并控制。當有人進入機房，立即自動打開扽光，啟動攝像機，電腦自動彈出現場圖像畫面，并啟動硬盤錄像，或由電腦布防啟動錄像。

7. 遠程監控系統

各個監測、監控設備通過服務器管理平臺將自身所監測系統的實時信息集中反饋到指定的PDA或監控工作站；讓管理者能隨時掌握機房的運行情況。

8. 多媒體報警

    支持多媒體現場語音精確報警、短消息報警、電話語音報警、電郵報警等多種方式.

各監控對象可根據需要自行設定報警方式，具有精確定位能力；支持分級分時報警，可根據需求自行設定；

PS：

最近發布了2018年上半年（截至到7月31號）的公眾號文章。里面有方案，有圖片，基本涵蓋了智能化弱電行業的各個系統的文章，而且還送精品資料，每一篇都帶著題目，方便大家查找相關內容。比如搜索視頻監控方面的資料。此資料非常適合新人學習，尤其沒有時間、又不知道怎么搜索資料的，建議弄一套，絕對有幫助！