淺談大型數(shù)據(jù)中心園區(qū)智能化設(shè)計

侯桂兵

摘要：介紹了大型數(shù)據(jù)中心園區(qū)智能化設(shè)計的主要系統(tǒng)，分析了大型數(shù)據(jù)中心園區(qū)智能化主要設(shè)計內(nèi)容，通過工程實例闡述了數(shù)據(jù)中心智能化各子系統(tǒng)的詳細設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心；智能化；安防；監(jiān)控

隨著云計算的飛速發(fā)展，如何提高數(shù)據(jù)中心的智能化水平，已成為數(shù)據(jù)中心設(shè)計的關(guān)鍵。

一、數(shù)據(jù)中心智能化主要設(shè)計內(nèi)容

數(shù)據(jù)中心智能能化系統(tǒng)主要包含三個部分：網(wǎng)絡(luò)傳輸智能化，安防智能化和業(yè)務(wù)監(jiān)控智能化。

（一）網(wǎng)絡(luò)傳輸智能化

網(wǎng)絡(luò)傳輸智能化包括：業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和辦公綜合布線網(wǎng)絡(luò)。

1、業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)為相對獨立的安防及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為安防系統(tǒng)（SAS）、動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)和建筑設(shè)備自控系統(tǒng)（BAS）等智能化系統(tǒng)前端設(shè)備、后臺服務(wù)器設(shè)備等提供網(wǎng)絡(luò)接入條件，各智能化子系統(tǒng)依托運維網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)各自系統(tǒng)功能。

2、辦公綜合布線網(wǎng)絡(luò)為主機房、以及機房配套管理用房提供有線電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和無線WIFI網(wǎng)絡(luò)。

（二）安防智能化

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

（三）業(yè)務(wù)監(jiān)控智能化

業(yè)務(wù)監(jiān)控智能化主要包含：動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)群控系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施管理（DCIM）系統(tǒng)、監(jiān)控室大屏幕系統(tǒng)等。

二、工程案例分析

（一）工程概況

以廣西某數(shù)據(jù)中心園區(qū)為例，該項目在用地范圍內(nèi)共規(guī)劃布置六棟建筑，其中4棟5層數(shù)據(jù)中心、1棟4層動力中心和一棟6層運維樓。數(shù)據(jù)中心和動力中心為高層建筑，運維樓為多層建筑。

（二）智能設(shè)計

1、網(wǎng)絡(luò)傳輸智能化設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)傳輸智能化網(wǎng)絡(luò)拓撲采用三層架構(gòu)，分成核心層、匯聚層和接入層三層[1]。

（1）業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

①本工程業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用雙路冗余架構(gòu)，核心交換機安裝于運維樓五層弱電機房內(nèi)，兩核心交換機之間使用1條12芯多模萬兆預(yù)端接光纜連接；

②在各棟機樓內(nèi)設(shè)置兩臺匯聚交換機，A、B路匯聚交換機分別安裝于數(shù)據(jù)中心兩側(cè)弱電間內(nèi)，匯聚交換機與核心交換機之間使用1條12芯多模萬兆預(yù)端接光纜連接；

③數(shù)據(jù)中心接入交換機分布于各樓層不同弱電間內(nèi)，分別布設(shè)1條12芯萬兆多模預(yù)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(nèi)，從運維樓核心交換機A/B，分別布設(shè)1條12芯萬兆多模預(yù)端接光纜至各樓層各接入交換機；

⑤交換機設(shè)備使用安裝位置房間內(nèi)的UPS供電。

2、 安防智能化設(shè)計

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

根據(jù)本建筑類別及建筑內(nèi)不同的功能區(qū)域，安防系統(tǒng)分別定義相應(yīng)的安全級別及采取不同的安全防范方式[2]：

（1）數(shù)據(jù)中心樓采用5級防護：

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

②一般區(qū)域（四級）：數(shù)據(jù)中心首層門廳等待區(qū)設(shè)置攝像機；

③重要區(qū)域（三級）：數(shù)據(jù)中心的各層出入口、安防值班室、消防控制室、ECC監(jiān)控中心設(shè)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(shè)置單讀卡器門禁；

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

⑤ 關(guān)鍵區(qū)域（一級）：機房內(nèi)出入口設(shè)置攝像機和雙讀卡器門禁，機房區(qū)域內(nèi)無死角視頻監(jiān)控；

（3）動力中心和運維樓采用4級防護：

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

②一般區(qū)域（三級）：動力中心首層門廳等待區(qū)設(shè)置攝像機；

③重要區(qū)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(jiān)控中心設(shè)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(shè)置單讀卡器門禁；

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

3、業(yè)務(wù)監(jiān)控智能化

（1）動環(huán)監(jiān)控設(shè)計

本工程動環(huán)監(jiān)控采用三層架構(gòu)：現(xiàn)場采集層、集中監(jiān)控層和遠程瀏覽層。集中監(jiān)控主機設(shè)置在運維樓弱電機房，在配電房、電力電池室、空調(diào)主機房、數(shù)據(jù)機房等場所設(shè)置一體化采集器（UC），采集器在現(xiàn)場將監(jiān)控對象的信息、參數(shù)進行采集和處理，采集器通過網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控信息上傳至設(shè)于監(jiān)控中心的監(jiān)控主機。

動環(huán)監(jiān)控主要監(jiān)控內(nèi)容包括：機房供配電系統(tǒng)、機房電源列頭柜、發(fā)電機、空調(diào)主機、恒溫恒濕精密空調(diào)機、保障電源、保障電池、機房環(huán)境（溫度、濕度）、漏水報警、電池監(jiān)控、氫氣報警等。同時預(yù)留與安防和BA的數(shù)據(jù)通訊口可在動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)查看視頻監(jiān)控圖像和報警信號、各房門的開/閉狀態(tài)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(tǒng)運行工況等。

（2）空調(diào)群控系統(tǒng)設(shè)計

本工程空調(diào)群控系統(tǒng)主服務(wù)器設(shè)于運維樓ECC監(jiān)控中心，在數(shù)據(jù)中心動力值班室設(shè)置分控中心。系統(tǒng)現(xiàn)場控制器（DDC）設(shè)于各末端設(shè)備機房內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)采用兩層網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)：頂層為管理層，使用TCP/ IP協(xié)議，用于連接系統(tǒng)服務(wù)器、工作站及第三方系統(tǒng)；第二層為控制設(shè)備互聯(lián)層，采用BACNET或Lonworks通訊協(xié)議，用于連接控制設(shè)備（DDC及I/O模塊或網(wǎng)關(guān)）。主要控制空調(diào)冷熱源系統(tǒng)、AHU普通風柜、新風機組、空調(diào)補水泵等進行自動監(jiān)測或控制。

（3）DCIM系統(tǒng)設(shè)計

本項目建設(shè)一套DCIM綜合管理系統(tǒng)，將動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、BA系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控設(shè)備均納入DCIM統(tǒng)一監(jiān)控，提供告警管理、能耗分析、電力容量管理、設(shè)備管理、自動化巡檢等業(yè)務(wù)功能，實現(xiàn)各子系間的數(shù)據(jù)共享和聯(lián)動控制等功能，并在統(tǒng)一視圖上的集中監(jiān)控、集中運維、集中管理。

（4）監(jiān)控室大屏幕系統(tǒng)設(shè)計

本工程在運維樓五層ECC監(jiān)控中心內(nèi)設(shè)置監(jiān)控中心大屏幕顯示系統(tǒng)，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(jiān)控信號燈綜合在大屏幕投影墻上顯示，實現(xiàn)整個數(shù)據(jù)園區(qū)環(huán)境可視化、監(jiān)控可視化、告警可視化、巡檢可視化、資產(chǎn)可視化等。

三、結(jié)語：

本文介紹了數(shù)據(jù)中心智能化設(shè)計需要設(shè)計的主要子系統(tǒng)，通過工程實例闡述了數(shù)據(jù)中心智能化工程各個系統(tǒng)的具體設(shè)計方法。S

參考文獻：

[1]《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB 50311-2016.北京：中國計劃出版社，2017

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

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