银行数据中心(需求分析)
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估计数据中心满负荷时网络设备、数据设备、后备电 源等的电力需求量,并预计未来数据中心可能的需求 变化,提前预留一定的空间,以应变整个生命周期的 需求变化。 给建筑师和工程师提供空间、电源、安全、地板防静 电、接地、电子防护等设施方面的精确需要。
2014-6-27
3
场地设计基本要求
与建筑师和工程师要事先协调好初步的数据中心空间规 划,建议在未来有必要的情况下可以作出相应的调整。
28
2014-6-27
机房管理内容
机房管理工作千头万绪,涉及面广,大到硬件设备的添臵、网络的 组建、软硬件的安装检修,小到用电的安全、机房的卫生、人员的配备 等。简单地说,有以下三个方面内容: (1)人员管理。计算机设备是死的,用得好与不好,关键还在于使用者 。机房管理的核心是人员的管理 (2)设备管理。相对来说,设备管理含义比较广,是机房管理的基本内 容。首先是计算机设施的管理(包括硬件和软件两大块),其次是网络 设备的管理(包括网络的建设等),最后是机房相关设施的管理,如空 调、UPS、制冷系统等。 (3)综合管理。指其它一切有利于机房运行的管理措施,如机房卫生情 况、用电安全等。 机房管理工作的繁杂,不可能依靠某个人来完成,所以需要建立相关的 制度,定人定岗及和相关人员相互配合,才能完成。
13
二、供电系统基本要求
在当今,我们已经变得非常依赖电能的持续供应。在 大多数国家和地区,商业用电是通过全国范围的电网提供的 ,电网内众多的发电厂相互连接,输出电力。数据中心对供 电的要求更是严格得多,具体有以下几个方面的要求: 适应性(能够适应不断变化的要求) 可扩充性(可增加分支电路,增加断路器数量) 易管理性(图形用户管理系统,报警功能、自动提示) 可维护性(系统模块化、标准化、避免带电作业)
单机供电方案
•UPS解决方案中最简单的一种 •每一分散地点交流供电系统容量多为6KVA以下 •各点交流负载独立地由一台UPS提供动力保护 •市电通常就近采用插座输入
可靠性99.9% 热备份冗余 当市电停电后,电池耗尽,负载由 从机供电; 系统不能扩容; 系统切换时,从机UPS负载从0-正 常负载,存在切换危险
2014-6-27
15
UPS配置不同方案分析
配臵 单系统(N) 串联冗余 产品选择灵 活、具备 UPS容错功 能、相对比 较经济 并联冗余 (N+1) 双系统 分布式冗余 (2N, 2N+1)
优点
概念简单, 成本低,效 率高
无单故障 便于同步维 可用性高、 点 、容错 护、成本相 可扩展性好、 性极强、全 对双系统低、 硬件布臵相 方位的冗余, 不需要维护 安全性高, 对简单 旁路电路 维护容易
2014-6-27 19
推荐的供电方案-2N冗余
用于数据中心等重要场合,可靠性业界最高,达99.99999% 总线冗余,不存在任何单点故障点 在线维护,在线扩容,在线升级 改善了重要总线的可用性更大的灵活性 / 双输入 计算机负载,更大的灵活性 / 双输入
2014-6-27 ATS:自动切换开关 SPM: 计算机供电管理系统
开关装臵多、 并联模块必 过分依赖静 须采用相同 态转换开关、冗余度高, 配臵、上游 配臵方案复 成本高、 和下游仍存 杂、无法预 UPS效率低 在单点故障、 计正在运行 设备复杂化 模式
16
缺点
可用性有限、 开关装臵复 维护困难、 杂而昂贵、 缺乏保护能 存在单点故 力、存在多 障 个故障点
2014-6-27
数据中心需求分析
专业:系统分析与集成 姓名:黄智翔 学号:12013001265
2014-6-27
1
主要内容概述
机房场地 供电系统基本要求 制冷系统 消防与安防系统 机房管理要求 绿色机房总体设计概述
2014-6-27
2
一、场地设计基本要求
设计机房方案时,应该考虑各种主要影响因 素.通过对这些因素的分析,规划过程中采取相应 的措施,使得设计能满足数据中心机房正常运行的 需要.
采用节能灯,发热低 美观,豪华的效果 足够的亮度,满足国家标准
2014-6-27
21
机柜供电要求
电压要求(数据中心要求230V电源供电) 冗余度要求(提高系统的可用性) 过载保护要求(支路机柜过流保护) 连接器要求(插头类型可以更换) 电缆要求(每一机柜的电缆提供所有支路) 电流监测要求(机柜电源系统负载会不断变化, 这就要监测支路功率,防过载故障)
“2/3 的故障 发生在机架 的最顶部的 1/3”
2014-6-27
23
机房空调系统——上送风
•数据中心单位热密度达到1200W/平方米 •中心机架功率密度大、热密度高、热量分布极度不均匀等问题 •采用下送风型机房空调系统和XD系统, 可全方位解决现代数据
2014-6-27
24
消防与安防重要性
近年来,通信机房的火灾事故从未间断过,大小规模 的火灾时有发生。随着信息化的步伐,大大小小、各式各样 的计算机机房在我们周围被快速的建设着。这些机房规模都 很小,但其中设备非常昂贵,一量发生火灾,其损失难以估 计。 机房运行处于信息交换管理的核心位臵。机房内的所 有设备必须时刻正常运转,否则设备出现故障,对数据传输 、存储及系统运行构成威胁,会影响到全局系统的运行。如 果不及时处理,更有可能损坏硬件设备,耽误银行业务系统 运转,造成的经济损失不可估量的。
设计的基础方案应当包括入口房间、主要分布区域、水 平分布区域、区分布区域和设备分布区域的主要房间和 空间的布置,提出路径需求。
从建筑工程师那里采集并获取一些有效的数据线路路径 、电子设备和机械设备参数负载的方案。
根据数据中心设备的需求设计数据电缆系统。
4
2014-6-27
数据中心的空间关系
10
2014-6-27
接地系统建设考虑要点
选择。接地系统可靠性取决于其所连接的 产品,所以高质量产品的采用非常关键。 接地系统应充分按标准构建。 接地系统应当能够引导破坏性电流远离设 备。在出现流涌时,如果没有接地,受损 设备会很多。 数据机房中的所有金属元器件应与接地系 统连接。
11
2014-6-27
银行数据中心供电需求
数据中心是下一代通信网络的业务中枢、运营中枢、管理中 枢 SDC:service data center综合业务数据中心,通信业务、增值业务、数 据业务、流媒体业务等业务的综合平台 EDC:enterprise data center企业数据中心,企业运营、销售、财务、 管理等平台,包含OSS、BSS、MSS等系统 IDC:internet data center互连网数据中心,主机托管、空间出租、虚拟主机等 业务 业务系统基于软件,大量使用小型机、服务器、存储器等设 备 交流供电为主、电源系统的可用度达99.9999%。 绝对不能有停电现象的发生(零中断),任何停电导致重大业务 损失 小型机、服务器、存储器等负载端供电达100%的可用性。
2014-6-27
25
机房监控功能需求
(1)实时对机房进行全方位24小时视频监控,并提供数字录像的后期调用。 (2)运用大量报警设备(温度传感器,湿度传感器,红外探头,烟感)集成在 统一的系统中,对机房进行本地或远程数字录像监控。 (3)采用门禁系统,加强对机房进出人员的管理。 (4)通过使用音视频设备,使机房管理人员能够随时随地查看并记录机房设备 和现场工作人员的情况 (5)结合专业的环境监测设备,及时反映精密空调系统、UPS系统、电力分配 系统等机房环境保障设备的运行数据。 (6)对统一的管理的基础环境设备,采用装臵关键运行参数上下限的方式,一 旦发生设备运行数据超出范围,系统将自动产生报警,提醒管理人员及时进行处 理,并能够在一定程度上联动相应设备,辅助管理人员对事故进行快速处理。 (7)监控中心应当设臵在远离主机房的位臵,避免管理人员的安全和健康受威 胁。
2014-6-27
7
数据中心结构要求
要素: 入口房间 MDA(主要分布区域) HAD(水平分布区域) ZDA(区分布区域) EDA(设备分布区域)
2014-6-27
8
典型的数据中心布局范例
2014-6-27
9
数据中心各分布区域要求
入口房间是用于数据中心结构电缆系统和建筑物内部电缆 的接口。入口空间应该位于计算机房外面,这样可以增加 安全性,可以避免接入运营商工程师进入机房。 主要分布区是数据中心电缆系统分布的中心点。设备区域 直接从该区域得到服务,这个空间应当设计在机房内。 水平分布区域用来服务于设备区域的,一个典型的数据中 心应该具有几个水平分布区域。 设备分布区域是分布末端设备的空间,包括计算机系统和 数据设备。这些区域禁止用作入口房间和主要分布区域。 还有一个可选择的、水平电缆的互相联络点,就是区分布 区域。它位于区域水平分布区域和设备分布区域之间。可 以进行重新配臵。
2014-6-27
5
建筑和结构要求
设备通常是振动敏感的,应该做防备,确保振动 源被严格控制。地板结构的振动性也要充分考虑 进去。 机房区域天花板设计要清洁,防止从屋顶上落下 物体,污染设备。 除了指挥中心、操作中心,还应当提供一个冗余 的远程指挥中心作为后备。 主要开关应该设计成适合增、维护和冗余,并提 供双倍的或隔离的冗余配臵。
2014-6-27
14
计算总功率需求
要求评估。提供支持机房(包括IT设备、制冷系统、照明 设施和备用电源)所需总电源功率容量的指导原则。 确定所需功率容量(未来稳定状态负载) 关键负载。(服务器、路由器、计算机、存储设备、通信 设备等) 未来的负载。(数据机房的负载不是一成不变的,设备更 新至少三年一次循环) UPS负载。根据需求评估计算得出的电源负载容量后,总 负载功率必须考虑UPS系统的效率损耗因数。 确定电力线路的容量和备用发电机的容量。
2014-6-27
26
安防消防综合布线系统
2014-6-27
27
安防消防综合布线要求
1.
2. 3. 4.
5. 6.
开放性、灵活性、可靠性、先进性、经济性、可 维护性 ; 六类产品,适应高数据传输的网络应用; 低烟无卤线缆,材质更好,有良好的消防特性; 强、弱电走线统一规划,整齐美观,分层布臵, 维护方便; 全IP化机房动力与环境监控系统 全功能,包括动力设备、机房环境、门禁、极早 期烟感报警等
AC:机房精密空调
TVSS:浪涌抑制器
Transformer:隔离变压器
20
机房照明需求
机房距地面0.8m处,照度不应低于300Lx,基本工作间不低 于200Lx. 事故照明不低于5 Lx. 50-300平米以上机房,300Lx照度需要18W-24W/m2的荧 光灯照明功率 机房的窗户,保温和净化原因需封堵,依靠人工采光 防止眩光 普通照明 – 亚光铝隔栅灯 事故照明 – 筒灯
2014-6-27
17百度文库
N+1并机冗余方案
全部交流负载集中供电,由各台UPS平均分担 各台UPS的旁路和输出分别并接在一起 主路可以采用不同的输入交流电
大于10KVa应用场合 可靠性99.999% UPS整机冗余 UPS整流器/逆变器/ 蓄电池等完 全冗余 存在输出单点问题
2014-6-27 18
6
2014-6-27
机械系统要求
环境空气。并列的冷却系统设计和架空地板设计, 使冷却设备以一个平行的方向到达机柜的第一排。 流通空气。计算机机房应该接收外面的空气流通。 流通空气应该在天花板高度引入。 建筑物管理系统。一个建筑物管理系统(BMS) 应该监测所有的机械、供电和其他的设施和系统。 防火系统。使用灵敏度高的探测器,能够探测到 小量的烟尘。提高个体和财产的安全。
机房装饰与装修
机房装修 防静电地板 玻璃隔断 天花 屏蔽墙 门窗
2014-6-27
12
机房装修总体要求
机房装修达到简洁明快、舒适宜人 选用装修材料要具备防火、防静电、防电 磁干扰、吸音、不易变形的特点 机房设计考虑未来发展需要的空间和容量 防静电地板 用高品质的地板 地板组成静电泻放网络 地板高度建议350mm以上 注意铺设隔热棉,做好隔热 包括防水、防尘、防霉、 防潮等工艺
22
制冷系统要求
数据中心设备非常集中,数据机房的负荷密度可能比一般办公室高出5倍。 机房温度和温度要求(23度左右,40%R.H) 空气中灰尘会损坏设备,过滤器需要定期更换。 防潮层必须应用于数据中心机房中,以便良好地控制空气混度。 数据机房人少,就尽可能减少室外空气,使用新风系统可以限制潜热负荷进入房间。
2014-6-27
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场地设计基本要求
与建筑师和工程师要事先协调好初步的数据中心空间规 划,建议在未来有必要的情况下可以作出相应的调整。
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2014-6-27
机房管理内容
机房管理工作千头万绪,涉及面广,大到硬件设备的添臵、网络的 组建、软硬件的安装检修,小到用电的安全、机房的卫生、人员的配备 等。简单地说,有以下三个方面内容: (1)人员管理。计算机设备是死的,用得好与不好,关键还在于使用者 。机房管理的核心是人员的管理 (2)设备管理。相对来说,设备管理含义比较广,是机房管理的基本内 容。首先是计算机设施的管理(包括硬件和软件两大块),其次是网络 设备的管理(包括网络的建设等),最后是机房相关设施的管理,如空 调、UPS、制冷系统等。 (3)综合管理。指其它一切有利于机房运行的管理措施,如机房卫生情 况、用电安全等。 机房管理工作的繁杂,不可能依靠某个人来完成,所以需要建立相关的 制度,定人定岗及和相关人员相互配合,才能完成。
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二、供电系统基本要求
在当今,我们已经变得非常依赖电能的持续供应。在 大多数国家和地区,商业用电是通过全国范围的电网提供的 ,电网内众多的发电厂相互连接,输出电力。数据中心对供 电的要求更是严格得多,具体有以下几个方面的要求: 适应性(能够适应不断变化的要求) 可扩充性(可增加分支电路,增加断路器数量) 易管理性(图形用户管理系统,报警功能、自动提示) 可维护性(系统模块化、标准化、避免带电作业)
单机供电方案
•UPS解决方案中最简单的一种 •每一分散地点交流供电系统容量多为6KVA以下 •各点交流负载独立地由一台UPS提供动力保护 •市电通常就近采用插座输入
可靠性99.9% 热备份冗余 当市电停电后,电池耗尽,负载由 从机供电; 系统不能扩容; 系统切换时,从机UPS负载从0-正 常负载,存在切换危险
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UPS配置不同方案分析
配臵 单系统(N) 串联冗余 产品选择灵 活、具备 UPS容错功 能、相对比 较经济 并联冗余 (N+1) 双系统 分布式冗余 (2N, 2N+1)
优点
概念简单, 成本低,效 率高
无单故障 便于同步维 可用性高、 点 、容错 护、成本相 可扩展性好、 性极强、全 对双系统低、 硬件布臵相 方位的冗余, 不需要维护 安全性高, 对简单 旁路电路 维护容易
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推荐的供电方案-2N冗余
用于数据中心等重要场合,可靠性业界最高,达99.99999% 总线冗余,不存在任何单点故障点 在线维护,在线扩容,在线升级 改善了重要总线的可用性更大的灵活性 / 双输入 计算机负载,更大的灵活性 / 双输入
2014-6-27 ATS:自动切换开关 SPM: 计算机供电管理系统
开关装臵多、 并联模块必 过分依赖静 须采用相同 态转换开关、冗余度高, 配臵、上游 配臵方案复 成本高、 和下游仍存 杂、无法预 UPS效率低 在单点故障、 计正在运行 设备复杂化 模式
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缺点
可用性有限、 开关装臵复 维护困难、 杂而昂贵、 缺乏保护能 存在单点故 力、存在多 障 个故障点
2014-6-27
数据中心需求分析
专业:系统分析与集成 姓名:黄智翔 学号:12013001265
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主要内容概述
机房场地 供电系统基本要求 制冷系统 消防与安防系统 机房管理要求 绿色机房总体设计概述
2014-6-27
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一、场地设计基本要求
设计机房方案时,应该考虑各种主要影响因 素.通过对这些因素的分析,规划过程中采取相应 的措施,使得设计能满足数据中心机房正常运行的 需要.
采用节能灯,发热低 美观,豪华的效果 足够的亮度,满足国家标准
2014-6-27
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机柜供电要求
电压要求(数据中心要求230V电源供电) 冗余度要求(提高系统的可用性) 过载保护要求(支路机柜过流保护) 连接器要求(插头类型可以更换) 电缆要求(每一机柜的电缆提供所有支路) 电流监测要求(机柜电源系统负载会不断变化, 这就要监测支路功率,防过载故障)
“2/3 的故障 发生在机架 的最顶部的 1/3”
2014-6-27
23
机房空调系统——上送风
•数据中心单位热密度达到1200W/平方米 •中心机架功率密度大、热密度高、热量分布极度不均匀等问题 •采用下送风型机房空调系统和XD系统, 可全方位解决现代数据
2014-6-27
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消防与安防重要性
近年来,通信机房的火灾事故从未间断过,大小规模 的火灾时有发生。随着信息化的步伐,大大小小、各式各样 的计算机机房在我们周围被快速的建设着。这些机房规模都 很小,但其中设备非常昂贵,一量发生火灾,其损失难以估 计。 机房运行处于信息交换管理的核心位臵。机房内的所 有设备必须时刻正常运转,否则设备出现故障,对数据传输 、存储及系统运行构成威胁,会影响到全局系统的运行。如 果不及时处理,更有可能损坏硬件设备,耽误银行业务系统 运转,造成的经济损失不可估量的。
设计的基础方案应当包括入口房间、主要分布区域、水 平分布区域、区分布区域和设备分布区域的主要房间和 空间的布置,提出路径需求。
从建筑工程师那里采集并获取一些有效的数据线路路径 、电子设备和机械设备参数负载的方案。
根据数据中心设备的需求设计数据电缆系统。
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数据中心的空间关系
10
2014-6-27
接地系统建设考虑要点
选择。接地系统可靠性取决于其所连接的 产品,所以高质量产品的采用非常关键。 接地系统应充分按标准构建。 接地系统应当能够引导破坏性电流远离设 备。在出现流涌时,如果没有接地,受损 设备会很多。 数据机房中的所有金属元器件应与接地系 统连接。
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2014-6-27
银行数据中心供电需求
数据中心是下一代通信网络的业务中枢、运营中枢、管理中 枢 SDC:service data center综合业务数据中心,通信业务、增值业务、数 据业务、流媒体业务等业务的综合平台 EDC:enterprise data center企业数据中心,企业运营、销售、财务、 管理等平台,包含OSS、BSS、MSS等系统 IDC:internet data center互连网数据中心,主机托管、空间出租、虚拟主机等 业务 业务系统基于软件,大量使用小型机、服务器、存储器等设 备 交流供电为主、电源系统的可用度达99.9999%。 绝对不能有停电现象的发生(零中断),任何停电导致重大业务 损失 小型机、服务器、存储器等负载端供电达100%的可用性。
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机房监控功能需求
(1)实时对机房进行全方位24小时视频监控,并提供数字录像的后期调用。 (2)运用大量报警设备(温度传感器,湿度传感器,红外探头,烟感)集成在 统一的系统中,对机房进行本地或远程数字录像监控。 (3)采用门禁系统,加强对机房进出人员的管理。 (4)通过使用音视频设备,使机房管理人员能够随时随地查看并记录机房设备 和现场工作人员的情况 (5)结合专业的环境监测设备,及时反映精密空调系统、UPS系统、电力分配 系统等机房环境保障设备的运行数据。 (6)对统一的管理的基础环境设备,采用装臵关键运行参数上下限的方式,一 旦发生设备运行数据超出范围,系统将自动产生报警,提醒管理人员及时进行处 理,并能够在一定程度上联动相应设备,辅助管理人员对事故进行快速处理。 (7)监控中心应当设臵在远离主机房的位臵,避免管理人员的安全和健康受威 胁。
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数据中心结构要求
要素: 入口房间 MDA(主要分布区域) HAD(水平分布区域) ZDA(区分布区域) EDA(设备分布区域)
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典型的数据中心布局范例
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数据中心各分布区域要求
入口房间是用于数据中心结构电缆系统和建筑物内部电缆 的接口。入口空间应该位于计算机房外面,这样可以增加 安全性,可以避免接入运营商工程师进入机房。 主要分布区是数据中心电缆系统分布的中心点。设备区域 直接从该区域得到服务,这个空间应当设计在机房内。 水平分布区域用来服务于设备区域的,一个典型的数据中 心应该具有几个水平分布区域。 设备分布区域是分布末端设备的空间,包括计算机系统和 数据设备。这些区域禁止用作入口房间和主要分布区域。 还有一个可选择的、水平电缆的互相联络点,就是区分布 区域。它位于区域水平分布区域和设备分布区域之间。可 以进行重新配臵。
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建筑和结构要求
设备通常是振动敏感的,应该做防备,确保振动 源被严格控制。地板结构的振动性也要充分考虑 进去。 机房区域天花板设计要清洁,防止从屋顶上落下 物体,污染设备。 除了指挥中心、操作中心,还应当提供一个冗余 的远程指挥中心作为后备。 主要开关应该设计成适合增、维护和冗余,并提 供双倍的或隔离的冗余配臵。
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计算总功率需求
要求评估。提供支持机房(包括IT设备、制冷系统、照明 设施和备用电源)所需总电源功率容量的指导原则。 确定所需功率容量(未来稳定状态负载) 关键负载。(服务器、路由器、计算机、存储设备、通信 设备等) 未来的负载。(数据机房的负载不是一成不变的,设备更 新至少三年一次循环) UPS负载。根据需求评估计算得出的电源负载容量后,总 负载功率必须考虑UPS系统的效率损耗因数。 确定电力线路的容量和备用发电机的容量。
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安防消防综合布线系统
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安防消防综合布线要求
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5. 6.
开放性、灵活性、可靠性、先进性、经济性、可 维护性 ; 六类产品,适应高数据传输的网络应用; 低烟无卤线缆,材质更好,有良好的消防特性; 强、弱电走线统一规划,整齐美观,分层布臵, 维护方便; 全IP化机房动力与环境监控系统 全功能,包括动力设备、机房环境、门禁、极早 期烟感报警等
AC:机房精密空调
TVSS:浪涌抑制器
Transformer:隔离变压器
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机房照明需求
机房距地面0.8m处,照度不应低于300Lx,基本工作间不低 于200Lx. 事故照明不低于5 Lx. 50-300平米以上机房,300Lx照度需要18W-24W/m2的荧 光灯照明功率 机房的窗户,保温和净化原因需封堵,依靠人工采光 防止眩光 普通照明 – 亚光铝隔栅灯 事故照明 – 筒灯
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17百度文库
N+1并机冗余方案
全部交流负载集中供电,由各台UPS平均分担 各台UPS的旁路和输出分别并接在一起 主路可以采用不同的输入交流电
大于10KVa应用场合 可靠性99.999% UPS整机冗余 UPS整流器/逆变器/ 蓄电池等完 全冗余 存在输出单点问题
2014-6-27 18
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2014-6-27
机械系统要求
环境空气。并列的冷却系统设计和架空地板设计, 使冷却设备以一个平行的方向到达机柜的第一排。 流通空气。计算机机房应该接收外面的空气流通。 流通空气应该在天花板高度引入。 建筑物管理系统。一个建筑物管理系统(BMS) 应该监测所有的机械、供电和其他的设施和系统。 防火系统。使用灵敏度高的探测器,能够探测到 小量的烟尘。提高个体和财产的安全。
机房装饰与装修
机房装修 防静电地板 玻璃隔断 天花 屏蔽墙 门窗
2014-6-27
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机房装修总体要求
机房装修达到简洁明快、舒适宜人 选用装修材料要具备防火、防静电、防电 磁干扰、吸音、不易变形的特点 机房设计考虑未来发展需要的空间和容量 防静电地板 用高品质的地板 地板组成静电泻放网络 地板高度建议350mm以上 注意铺设隔热棉,做好隔热 包括防水、防尘、防霉、 防潮等工艺
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制冷系统要求
数据中心设备非常集中,数据机房的负荷密度可能比一般办公室高出5倍。 机房温度和温度要求(23度左右,40%R.H) 空气中灰尘会损坏设备,过滤器需要定期更换。 防潮层必须应用于数据中心机房中,以便良好地控制空气混度。 数据机房人少,就尽可能减少室外空气,使用新风系统可以限制潜热负荷进入房间。