數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境動力設(shè)備的安裝與維護

顏丙剛 毛杉海

摘要：根據(jù)建立一個數(shù)據(jù)中心項目的情況，介紹了諸如機房不間斷電源、電力分配和空調(diào)等設(shè)備的設(shè)計和安裝情況，并提出了日常維修的措施，以確保計算機系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的安全和正常運行。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心，環(huán)境動力設(shè)備，通信網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)中心的計算機房是熱密度比較高的環(huán)境。提供IT設(shè)備，如服務(wù)器、交換機、路由器、內(nèi)存等，對某些環(huán)境能源設(shè)備的需求非常特殊。為了確保信息數(shù)據(jù)中心中計算機房的安全正常運行，隨著計算機系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量和范圍的增加，電源和配電室系統(tǒng)、UPS、精密空調(diào)和其他計算機房必須全天候安全可靠地保證計算機系統(tǒng)的正常操作性和環(huán)境。數(shù)據(jù)中心的計算機室充滿了復(fù)雜的信息設(shè)備，是企業(yè)的寶貴資產(chǎn)。電腦室的設(shè)備一出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)就會受到致命的損壞。數(shù)據(jù)中心機房的環(huán)境溫度和濕度過高或過低將縮短設(shè)備的壽命，并增加故障率。因此，加強需要注意的設(shè)備的后期維護非常重要。

一、項目概述

根據(jù)計算機室建設(shè)所需的環(huán)境供電設(shè)備，有必要規(guī)劃計算機系統(tǒng)UPS、計算機系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)、高壓電力和配電系統(tǒng)以及相關(guān)綜合服務(wù)的設(shè)計和施工，是企業(yè)數(shù)據(jù)中心的計算機室重建工作。環(huán)境電力設(shè)備的所有安裝和建設(shè)都要按照高要求、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)、高可靠性的原則進行，以滿足信息中心所有操作系統(tǒng)的要求。

二、數(shù)據(jù)中心計算室基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展方向

（一）可用性計劃

數(shù)據(jù)中心計算機房基礎(chǔ)架構(gòu)的宏觀規(guī)劃的核心是“可用性級別”。計算機室的可用性從高到低分為A、B和C級。隨著災(zāi)備恢復(fù)系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，越來越多的證據(jù)表明，新構(gòu)建的數(shù)據(jù)中心計算機室的基礎(chǔ)設(shè)施可用性水平不再設(shè)置為高水平。隨著IT設(shè)備的開發(fā)，計算機越來越小，電子部件的排列越來越密集，密度越來越高，計算機的熱量消失也越來越多。國外數(shù)據(jù)顯示，過去10年來，服務(wù)器功耗增加了15倍。機架的功率密度也增加了10倍。過去機架的耗電量為2 ～ 3千瓦，但現(xiàn)在經(jīng)常達到20 ～ 30千瓦。不管數(shù)據(jù)中心運營商或客戶，一個機架的功耗越高，可以提供給他們的利潤就越大。主要原因是可用機架空間增加，構(gòu)建新數(shù)據(jù)中心的成本降低。機架的能源消耗正在增加，基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計必須在空調(diào)、電源和備份冗余領(lǐng)域有足夠的措施，這是不爭的事實。

（二）數(shù)據(jù)中心選址

通常，數(shù)據(jù)中心的位置主要考慮自然和地理條件、資源、輔助設(shè)施和環(huán)境。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)，減少PUE的主要方法是使用冷氣的自然來源。如果不使用冷氣的自然來源，通信室的PUE值幾乎不能低于1.5。根據(jù)其他氣候領(lǐng)域，采用合理的免費冷卻系統(tǒng)，通信室冷卻系統(tǒng)每年的能耗一般可以節(jié)省10%-50%，也許還會更高。數(shù)據(jù)中心是能源和電力的主要消耗者。為了減少能源消耗和運營及運營成本，電價也是需要考慮的重要因素。具有6，000個機架和3千瓦/機架的單臺機器的功耗以及不同的電價和PUE值的相應(yīng)節(jié)能成本的數(shù)據(jù)中心。PUE = 1.4至0.5元/kWh的電價在20年內(nèi)可以節(jié)省0.75元/kWh的電價1.1040萬億元。從上述數(shù)據(jù)不難看出，以豐富的自然冷空氣資源和低廉的電價，在高緯度地區(qū)建設(shè)和部署數(shù)據(jù)中心對減少數(shù)據(jù)中心能耗、提高數(shù)據(jù)中心能效和降低運營成本具有重要作用。

三、數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境動力設(shè)備安裝

（一）電力系統(tǒng)和配電系統(tǒng)設(shè)備

該項目的UPS電力、空調(diào)、照明和其他環(huán)境電力源的電源由兩個市電源提供支持，專用柴油發(fā)電機系統(tǒng)用作計算機房的備用電源，電源和柴油發(fā)電機通過PBX切換。電力系統(tǒng)采用雙總線，一組備用總線根據(jù)獨立UPS電源的原則用作電源導(dǎo)軌，在故障或維護情況下承擔(dān)所有負載。同時，功率分配通過電源散熱盤柜對服務(wù)器等IT設(shè)備使用電源管理的電源散熱盤柜，在兩組雙總線電源系統(tǒng)總線上監(jiān)控和管理每個功耗和輸入功率。使用單通道電源服務(wù)器，可以使用靜態(tài)開關(guān)在一段時間內(nèi)有選擇地切換一組電源導(dǎo)軌，使IT設(shè)備能夠可靠地使用電力。

（二）安裝空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備

1.在電腦室選擇空調(diào)時，要考慮空調(diào)的加濕和除濕功能。在電腦室的設(shè)計中，還必須選擇防塵效果好、空氣凈化功能好的空調(diào)。冷藏空調(diào)可以在365d×24h環(huán)境下持續(xù)運行，空調(diào)具有遠程監(jiān)控和控制功能。該項目有兩個空調(diào)TDAR1021，全部在機房4F?？照{(diào)采取低空氣攝入量和上部空氣旋轉(zhuǎn)的形式，以滿足發(fā)動機室的冷卻要求。

2.場地的調(diào)查是在早期階段進行的，主要目的是確定空調(diào)的安裝位置、空調(diào)管道安裝的軌跡、處理方法和處理的通道等。安裝之前，必須確定冷卻管道的方向?？照{(diào)的位置直接從墻壁到室外平臺，用于空調(diào)的特殊打開。使用空調(diào)開關(guān)，可以將25毫米電纜連接到空調(diào)上。在這個項目中，空氣管道的焊接，首先是安裝和鋪設(shè)園區(qū)管道的空調(diào)管道和隔熱部件。焊接制冷劑管道時，受過專業(yè)培訓(xùn)的焊接技術(shù)人員應(yīng)進行焊接。焊接時，應(yīng)適當(dāng)保護控制線、傳感器和空調(diào)壓縮機附近的電磁閥，防止焊接過程中高溫造成的零部件損壞。管道的排列必須美麗、水平和垂直。空調(diào)制冷劑管道φ16mm，空氣管道φφ22mm。制冷劑管道必須牢牢固定。通過墻壁安裝管道后，必須通過墻壁安全地密封洞。管道應(yīng)位于升高的地板下方，其方向應(yīng)與氣流方向平行，以最大限度地減少下部空氣供應(yīng)的氣流阻力，并固定室內(nèi)裝置和外部裝置。

結(jié)束語

數(shù)據(jù)中心機房的環(huán)境能源設(shè)備為數(shù)百萬個應(yīng)用程序和過程提供電源。如何確保其平穩(wěn)運行，提供更好的客戶服務(wù)，已成為機房運行管理和維護部門必須考慮的問題。因此，機房環(huán)境指標(biāo)檢測應(yīng)建立一個整體系統(tǒng)，更加詳細地關(guān)注，防止設(shè)備、腐蝕性氣體和易燃易爆物品的損壞，并在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)做好溫度和濕度的調(diào)節(jié)。根據(jù)日期中心機房的環(huán)境能源設(shè)備安裝設(shè)計，在設(shè)備安裝前編制專用設(shè)計圖，并對安裝過程進行嚴格的技術(shù)控制，使環(huán)境能源設(shè)備能夠順利安裝和投入使用。同時，為了保證設(shè)備的長期穩(wěn)定性、可靠性和安全性，數(shù)據(jù)中心的運行和維護是最重要的工作。為了維護這個項目的設(shè)備，建立了一個適當(dāng)?shù)墓芾硐到y(tǒng)。設(shè)備按規(guī)定定期或不定期維護，設(shè)備維護人員的綜合素質(zhì)得到提高。結(jié)合環(huán)境能源系統(tǒng)設(shè)備的特點，運行維護意識和專業(yè)素質(zhì)不斷提高。此外，提高操作和維護責(zé)任感，以控制每個單元中設(shè)備的工作狀態(tài)，消除和排除各種報警故障，并防止損失。

參考文獻：

[1] 李勇勝.校園數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的 建設(shè)[J].信息與電腦（理論版），2016（01）： 21+23.

[2] 樊春花.數(shù)據(jù)中心機房動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與 實現(xiàn)[D].山東：青島科技大學(xué)，2018.

[3]彭亮.數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境動力設(shè)備的安裝與維護[J].集成電路應(yīng)用， 2021， 38（06）： 28-30.