微模塊化機房
微模塊數據中心是為了應對云計算、虛擬化、集中化、高密化等服務器的變化，提高數據中心的運營效率，降低能耗，實現快速擴容且互不影響。微模塊數據中心是指由多個具有獨立功能、統一的輸入輸出接口的微模塊、不同區域的微模塊可以互相備份，通過相關微模塊排列組合形成一個完整的數據中心。微模塊數據中心是一個整合的、標準的、智能的、具備很高適應性的基礎設施環境和高可用計算環境。
模塊化數據中心主要由機柜、密閉通道、供配電系統、制冷系統、智能監控系統、綜合布線和消防系統組成。單個模塊化數據中心按照N臺機柜（包括服務器機柜、網絡機柜、綜合布線柜）配置。該模塊（不包括UPS）占地面積為35m2，加上模塊外維護通道和給模塊內空調供電的PDF柜，總占地面積不超過55m2，模塊總高度不超過2.65m。機柜數量可根據客戶需求成對減少或增加。
1.機柜、密閉通道
（一）機柜
機柜按照功能可分為IT設備柜、電氣設備柜、綜合布線柜等三類。三類機柜采用相同的結構設計，機柜架構、外觀造型以及尺寸統一，采用前部為封閉式冷通道、后補為封閉式熱通道的氣流組織設計，封閉冷/熱通道方案采用200mm+1000mm+200mm深機柜設計方案，設備安裝空間和封閉通道一體化設計，其中封閉冷通道機柜配置前鋼化玻璃門和后鈑金密封門。
（1）機柜系統原理
冷倉一端頂部配置2臺風機單元，兩側各配置1塊可進風封閉板，可快速拆裝，方便維護的活動式端部封閉板，配置活動內層板，采用電磁脫落方式，正常狀態是電磁吸合，整套模塊處于密閉狀態。機柜熱倉頂部配置2臺急排熱風機單元， 和風機單元配套安裝的1套微模塊應急電磁開啟單元翻板，與消防聯動，實現滅火氣體進入,磁力鎖電壓DC12V。
（2）機柜的特性
1）設備設計模塊化封閉冷/熱艙一體化設計
2）機柜前單開鋼化玻璃門，后鈑金密封門
3）密封艙實現應急狀態顯示和應急通風功能，馬上處理意外事故并告警
4）機柜兼容上走線和下走線方案
5）安裝方孔條前后位置可調
6）含一套15.5英寸監控觸摸屏
7）微模塊冷倉擴展安裝于GMA機柜前端，擴展冷熱通道組合一體化機柜，與機柜安裝孔對接安裝，該產品前門為鋼化玻璃面板，全密封式設計，配置把手鎖。
8）機柜熱倉頂部配置急排熱風機單元，可應不同突發情況。
9）擴展端冷倉（機柜前端）配置2臺風機單元，兩側各配置1塊可進風封閉板，可快速拆裝，方便維護的活動式端部封閉板，配置活動內層板，正常狀態是電磁吸合，異常狀態電磁脫落。
10）LED照明安裝于機柜門內頂部，開門啟動亮燈，閉門關閉，照度200流明，實現柜內照明,電壓為12V，統一由控制箱供電。
11）LED(藍紅光)雙色氛圍系統安裝機柜門框內，照度200流明，配置雙色LED燈條，安裝位于門體四周位置，預裝出廠，電壓為12V。正常狀態是藍光，報警狀態是紅光。
12）每個機柜熱倉端安裝1個微模塊應急電磁開啟單元翻板，與消防聯動，實現滅火氣體進入,磁力鎖電壓DC12V。
（二）、密閉通道
密閉通道主要由端門、天窗、密封板及其他安裝附件構成。
（1）材料要求
密閉通道系統所有零部件（通道天窗除外）采用優質冷軋鋼板，承重部件（龍骨、支撐架等）所有使用的材料厚度1.2～1.5mm。門框組件具備藏線和走線功能，門楣上配置通道的高清LED屏和狀態燈，迎賓燈，報警顯示功能。天窗使用5mm厚的鋼化玻璃，透光度高，增加玻璃強度及玻璃粉粹從而造成對數據機房及維護人員的影響。
1）所使用的信號線纜和電源線絕緣阻燃耐火材質，電纜和母線絕緣層或外護套顏色符合相關要求。
2）各部零件所有選用的材料相容，所采用的非金屬材料結構件具備阻燃性，其燃燒性能符合：火焰高度20mm±2mm，施加火焰2次，每次30s，間隔10min，每次離火候的有焰燃燒時間不大于10s要求。
（2）密閉通道系統功能要求
若系統配置溫濕度監測時，可實現實時通道狀態顯示，當通道內部環境超過預設閥值時，密閉系統的活動天窗自動翻開，同時打開聲光報警器并通知現場工作人員處理；當通道內部出現火警等緊急情況時，能受控接消防中心信號控制并自動翻開，保證足夠大的面積用于消防氣體迅速噴入，同時打開聲光報警器并通過中央控制單元通知現場工作人員處理。
密閉系統滿足遏制氣流功能要求，將冷熱空氣完全隔離。首末兩道門常密閉設計天窗骨架等密閉組件無明顯的縫隙，骨架具備理線功能，密閉系統所有敷設的線纜不外漏。
通道控制系統用于控制通道內所有監控設備的監控、聯動和供電等各種報警邏輯和處理機制自由切換功能。
所有天窗應設計免工具快速安裝或拆卸，滿足日常維護和更換。
密閉通道系統設計冷熱光源照明，冷熱光源300個流明或以上，設備上架及日常維護工作。通道兩端設置狀態顯示功能，包括運行狀態、消防報警、檢修狀態或其它功能顯示。
2.供配電系統
模塊化數據中心具有兩種制式的配電方案，包括380V/50Hz電壓制式和480V/60Hz工業電壓制式。供配電系統包括UPS，PDF和PDU。即供配電系統含有機架式一體管理單元（負責強電、弱電和綜合管理系統），含UPS輸入輸出配電、提供維修旁路及擴展輸出接口，空調配電、綜合管理配電；UPS系統由整流器PFC、逆變器、電池充電器、DC/DC變換器、電池、轉換開關等組成，有市電模式、電池模式和旁路模式等三種工作模式。當市電異常或中斷而不能正常供電時，蓄電池作為后備儲能系統通過UPS經逆變后向負載提供持續穩定的交流電源。
3.制冷系統
模塊化數據中心采用行級水平送風空調進行制冷。
（1）模塊化數據中心內，空調同設備機柜一起，共同組成密閉冷（熱）通道，實現冷熱空氣隔離。模塊化數據中心采用的空調為水平送風方式，氣流路徑為后進前出，其將將服務器排出的熱風吸入冷卻后吹出；冷空氣再被服務器吸入、排出，如此反復。
（2）水平送風空調靠近熱源，送風距離大大縮短，從而減少氣流沿程壓力損失和冷空氣的泄露量，提高了冷量的利用效率。
（3）模塊化數據中心標準模塊應用在300m2以下的空間，冷、熱通道的寬度均為1.2m。
（4）空調的室內機頂部或底部有制冷劑管路、電源和信號線路、排冷凝水管路等接口。
4.智能監控系統
監控系統主要針對模塊化數據中心基礎設施層各組成系統，如配電、制冷、安防及環境等系統，系統內各組成設備或部件的運行狀態進行實時監控。
5.綜合布線
模塊化數據中心在頂部安裝走線槽，實現線纜的有序管理。走線槽分為信號線走線槽和電源線走線槽，分別用于信號線和電源線走線。在每個機柜頂部中間有走線孔，方便線纜連接至機柜中。走線槽可實現長度方向的擴容，且在相交時分上下兩個通道走線，實現電源線和信號線的分層管理。在天窗的結合部有線纜綁扎孔，方便線纜的綁扎。
走線槽示意圖
供電電纜走線采用金屬管走線方式。室內照明線路與動力線路分開，室內照明電源線走吊頂內，設備電源線走活動地板下。走線管采用金屬管，金屬管壁接地，管與管交叉處以及分支、不同管徑連接處應留分線盒，分線盒做防水防潮處理。設備電源線活動地板以上需裸露部分，采用阻燃材料固定，確保線路安全。天花照明電源線在天花上穿金屬線槽或金屬線管鋪設。
控制電纜室內根據不同需要選擇走吊頂內或地板下排線，并加適當的保護措施。地板以上需裸線部分，采用阻燃性材料固定，確保線路安全。
數據線纜和信號線纜室內走活動地板下。所有布線點位進行明碼標識和網絡理線安裝測試。機柜加裝跳線理線器，網絡設備進行登記機房內所有設備及機柜間的布線應考慮現在和將來發展的網絡連接、避免設備及機柜間的重復跳接和臨時線路的設置。
機房在每個數據設備機柜內均配置24口六類配線架，每個機柜均有六類非屏蔽線纜連接到網絡機柜內的六類配線架上。
所有橋架均做接地。強電橋架選用封閉式鍍鋅金屬橋架，在活動地板下敷設。所有橋架均應能防銹防腐蝕。
6.消防系統
消防系統包括火災自動報警系統、氣體滅火系統。機房全區域選用無污染的氣體滅火系統；滅火介質選用七氟丙烷。消防工程所采用的器材和設備為正規廠家生產，經國家指定的檢測中心確認合格、消防主管部門認可準用的優質產品。本次采用七氟丙烷管網式氣體滅火裝置。
（1）消防系統原理
當火災發生時，感煙探測器報警后，火災控制器發出火警預警聲、光報警信號。但此時不啟動滅火程序。當同一防護區的感溫探測器與感煙探測器同時報警時，控制器發出聲光報警信號。在手動或自動啟動滅火程序噴淋前，總控制臺發出指令，通知人員撤離，并發出聯動控制信號，自動切斷機房配電柜供電電源，即切斷非消防電源供電的用電設備。如：空調機、新風機、照明等設備供電電源。上述設備供電與消防系統的聯動過程，是采用電源配電柜主斷路器的分勵脫扣作遠距離分端。配電柜主開關均裝有分勵脫扣器和輔助接點，另外緊急跳閘按鈕在必要時可手動切斷進線電源。機房內的消防設施用電電源由UPS提供。
（2）消防系統的要求
1）選用的滅火介質為七氟丙烷潔凈氣體。
2）系統滅火方式為全淹沒滅火方式。
3）氣體滅火系統配套泄壓、排煙等功能。
4）消防系統具備與供配電、門禁、場地監控、冷通道等聯動功能。
三、密閉冷通道部分
（一）、機柜部分
1、機柜
模塊化數據中心可配置N臺機柜，機柜包括服務器機柜、網絡機柜和綜合布線柜。
2 、機柜外觀
模塊化數據中心配置的機柜尺寸統一，采用前后風道。機柜外觀如圖所示。
3.機柜特性
（1）前后門通風率高。
（2）機柜內后部可安裝兩條豎裝PDU。
（3）機柜的垂直安裝立柱上標示有每個"U"的準確位置。機柜的前門、后門及側板均可鎖定，只能用提供的專用鑰匙打開。
4、機柜技術指標
5、機柜清單
①垂直理線器
②雙開門
③帶鎖側板
④框架柱
⑤可調式調平腳
⑥配件
⑦腳輪
⑧可反轉式圓弧門
⑨鑰匙
⑩垂直安裝法蘭
（二）密閉通道
模塊化數據中心的密閉通道主要由端門和天窗組成。
端門
（1）密閉通道的端門分為推拉門和雙開門兩種方案，可根據客戶的需求選配。
（2）推拉門尺寸：高×寬×深 =2050mm×1200mm×42mm。
推拉門采用推拉結構，以機柜為載體，安裝上下軌道，密閉通道系統的自身獨立性。門板由1.5mm冷軋鋼板折彎而成，中間安裝鋼化玻璃，保證通道內區域的可視性。
推拉門外觀示意圖
（3）雙開門尺寸：高×寬×深 =2050mm×1200mm×42mm。
雙開門整體與機柜通過螺釘聯接，可以保證系統的獨立性。門板中間鑲嵌鋼化玻璃，并且鋼化玻璃能很好的滿足消防應急要求。門板下部安裝密封毛刷，可以提高模塊的密閉性。雙開門外觀如圖所示。
（4）雙開門外觀示意圖
2.天窗
（1）密閉通道采用平頂結構方案。
（2）平頂天窗尺寸：高×寬×深=350mm×1200mm×600mm。
（3）平頂天窗由側板、頂板、旋轉天窗組成，以單個機柜為擴展模塊單元。旋轉天窗通過銷釘與頂板聯接，工作狀態下天窗處于水平狀態，消防狀態下熔斷，天窗在重力作用下自動打開，滅火氣體進入通道。平頂天窗外觀如圖所示。
（4）平頂天窗示意圖
3.供配電系統
模塊化數據中心具有兩種制式的配電方案，包括380V/50Hz電壓制式和480V/60Hz工業電壓制式。供配電系統包括UPS（Uninterrupted Power Supply），PDF（Power Distribution Frame）和PDU（Power Distribution Unit）。
（1）概述
模塊化數據中心外部電源經UPS輸出至PDF，PDF輸出三相電源到各個機柜的PDU，PDU輸出電源至機柜內設備 。
（2）UPS
1）UPS為模塊化數據中心提供不間斷供電的保障，當市電/油機電源緊急斷電時，通過蓄電池供電，能夠滿足單服務器機柜功率9kW 的應用場景。
2）380V電壓制式：模塊化數據中心配置360kVA 的模塊化UPS，由三臺120kVA的UPS組成，可以在20kVA~360kVA 容量范圍內靈活配置，滿足單服務器機柜3kW、6kW、9kW的需求。
3）480V電壓制式：模塊化數據中心配置400kVA 的模塊化UPS，由二臺200kVA的UPS組成，可以在125kVA~400kVA 容量范圍內靈活配置，滿足單服務器機柜3kW、6kW、9kW的需求。
4.PDF配電柜
PDF柜內每一路帶有電量測試儀，用于測量輸入三相交流電的參數（電壓、電流、頻率、功率、功率因數等），通過RS485接口上傳至監控系統。PDF的輸出空開按照單行14個服務器機柜配置，支持服務器功率平滑提升至9kW。
5.列間（行間）精密空調
模塊化數據中心采用行級水平送風空調進行制冷。
（1）模塊化數據中心內，空調同設備機柜一起，共同組成密閉冷（熱）通道，實現冷熱空氣隔離。模塊化數據中心采用的空調為水平送風方式，氣流路徑為后進前出，其將將服務器排出的熱風吸入冷卻后吹出；冷空氣再被服務器吸入、排出，如此反復。
（2）水平送風空調靠近熱源，送風距離大大縮短，從而減少氣流沿程壓力損失和冷空氣的泄露量，提高了冷量的利用效率。
（3）模塊化數據中心標準模塊應用在300m2以下的空間，支持單機柜的功率密度達到9kW，冷、熱通道的寬度均為1.2m。
（4）空調的室內機頂部或底部有制冷劑管路、電源和信號線路、排冷凝水管路等接口。室內機外觀如圖所示（實際外觀根據配置確定）。
四、微模塊數據中心的分類
微模塊數據中心主要分為部分預制化數據中心和全部預制化數據中心。
1.部分預制化數據中心
數據中心由預制化微模塊（機柜系統、制冷系統、走線系統、監控系統等）與傳統”現場施工＂系統混合部署組成的微模塊數據中心被稱為“部分預制化數據中心。
2.全部預制化數據中心
數據中心由預制化微模塊（供電系統、機機柜系統、制冷系統、走線系統、監控系統等）為單個獨立封閉空間。模塊被分成幾部分送達現場，并重新拼接。需要外部配套基礎設施的支持，比如發電機或冷水機組、高低壓配電。
五、微模塊數據中心的功能特點
（1）功能齊全
在一個機柜或微模塊內集成了承載及通道封閉系統、不間斷電源系統、配電系統、環境管理系統、安全管理系統、監控管理系統、照明及可視化系統，一個機柜或微模塊即一個功能齊全的數據中心。
（2）容易建設
采用全封閉式設計，無需單獨的機房數天內即可完成采購、安裝建設、投入使用全過程，改變了傳統數據中心需要設計、裝修、選購各設備、協調各設備到貨安裝的建設方式，用BR構建數據中心省時、省力、省錢。
（3）方便擴容
當您業務發展而原有的機柜不夠用時，只需再增加機柜數量即可完成擴容工作。如果是兩臺或以上機柜并排擺放，還可選配專用的機柜拼合組件，將多個機柜的冷池之間、熱通道之間分別打通，形成一個由多臺機柜組成的數據中心。
（4）節能環保
EC變容量空調，節能高效，柔性制冷；高效率UPS；全封閉設計，無需對環境制冷，且近距離制冷可節省風機耗能。
（5）超靜音
采用一體式設計，并配合EC變容量空調的室內風量可調、全密閉降噪柜體，使機房整體噪音降小，即使在辦公區域使用也不會造成人員不適。
（6）高防護
采用全封閉式柜體，可在環境相對惡劣如大樓簡易配電間、倉庫、一般廠房內使用。
（7）人性化
配置有和人們狀態聯動的輔助照明、帶狀態聯動功能的氛圍燈、大觸摸屏等人性化科技配置，提供更好的使用感受。
六、微模塊數據中心的優勢
（一）主要優勢
1、快速部署、縮短建設周期
微模塊數據中心加快規劃與設計速度，可根據設計目標以合理的方式配置系統結構，微模塊批量生產可以實現現貨供應，因而提高了交貨速度；標準化的連接方式可減少現場配置與連接的工作量，加快安裝速度；微模塊數據中心建設周期可大大縮短，傳統數據中心實施階段需要7-8月，采用微模塊建設縮短至2-3個月。
2、方便擴展、分期建設
采用微模塊的架構，數據中心可以逐步增加，因而可使從1個微模塊到幾十個微模塊根據需求分期建設。微模塊數據中心方案顯著降低了數據中心在使用壽命期間的成本。
3、標準模塊、穩定可靠
微模塊數據中心采用模塊化、標準化和高整合設計，使得整個系統穩定度高。同時，微模塊數據中心可依據客戶需求，在電力備援方案上提供N、N+1、2N等配置方案。
4、綠色、節能
數據中心在使用壽命期間的電力成本是TC（總擁有成本）中的一項。相比傳統機房，微模塊數據中心制冷效率提升。微模塊數據中心結合水冷系統、自然冷卻系統，PUE降低。
5、智能管理、高效運營
智能的管理系統能夠幫助客戶節能降耗，實現數據機房多層級、精細化能耗管理，通過多種報表精確定位能源額外損耗點。基于大數據分析，輸出節能優化方案，構建綠色數據機房。資產管理是對于全網資產的生命周期進行管理實現資產信息的閉環管理，保證數據及時刷新，及時管理。同時幫助用戶制定資產維護計劃，在維護計劃內幫助客戶實現主動預警，同時可動態調整維護計劃，按照當前實際情況輸出優化方案，構建資產管理功能。
（二）模塊化機房與傳統機房的區別
傳統機房一般采用工業空調對機房整體空間制冷的方式；或者是采用精密空調架空地板下送風方式制冷方式。第一種方式因為沒有區分冷熱通道，制冷效率較低；第二種方式在機房凈高比較充裕的情況下才能考慮，所以對機房也有要求。
模塊化機房與傳統機房區別在于能夠利用制冷功率為設備散熱。因為其采用封閉冷通道方式，冷氣與熱氣隔離，整體提高制冷效率；空調與IT機柜并排間隔擺放，采用空調水平送風直接對機柜吹冷風，滿足其散熱需求，為客戶節約大量運營成本。其次，模塊化機房能夠快速部署。因其出廠前完成機柜的預安裝，現場只需接通外部電源，固定機柜等簡單操作即可使用。
在機房建設過程中，相較于傳統建設模式，模塊化機房建設主要有以下幾點區別：
1、一體化分布式部署：批量復制、按需擴展三房歸一
從UPS&電池房+空調房+IT機房歸一成IT機房，對大樓要求統一明確，統一接口。模塊級按需建設，從按一個機房統一建設改為按一個微模塊分期建設。20個模塊從下單到交付時間短，快速的IDC部署能力自適應快速發展需求。
2、模塊與土建解耦：一次規劃，分期投資，快速部署
土建和IT建設分離，大樓主體及基礎水電一次性建設完成，數據中心模塊則按需靈活部署。數據中心模塊各組件均為標準化產品并預留接口，可快速生產發貨、現場快速組裝。
3、模塊內部件與通道結構件解耦：靈活應對未來變化服務器生命周期一般為3-5年，數據中心為10-15年，當未來一輪服務器配置變化，微模塊靈活調整內部供配電和制冷的配比即可應對，大大提高微模塊未來的可用性。
4、密封通道+冷凍水行級空調降低PUE密封通道設計，隔離冷熱氣流，行級空調就近制冷、就近熱量轉移，消除局部熱點，大幅提高制冷效率。
5、智能管理架構：單模塊監控與集群監控提高運維效率
每個微模塊部署一臺觸摸屏，連接到交換機，負責本模塊的監控管理;同時提供北向SNMP接口，支持基于微模塊的集群管理，界面清晰，大大提高運維效率。
七、微模塊化數據中心設計方案
1.模塊化數據中心單排方案
適用場景
適用于中小型數據中心：縣市級政府部門、中小企業、分支機構、醫院、中小學等核心業務機房
建設標準：B/C級
適用方案：1-2個ALL IN ONE模塊
內置UPS/HVDC、后備電池 列頭柜在線維護、熱插拔、平衡負載
高效精確制冷風冷型列間空調 能效管理、空間管理
2.模塊化數據中心雙排方案
適用場景
適用于中小型數據中心：縣市級政府部門、中小企業、分支機構、醫院、中小學等核心業務機房
建設標準：B/C級
適用方案：1-2個ALL IN ONE模塊
內置UPS/HVDC、后備電池 列頭柜在線維護、熱插拔、平衡負載
高效精確制冷風冷型列間空調 能效管理、空間管理
2.模塊化數據中心雙排方案
八、微模塊化數據中心產品
（一）、6個機柜雙排微模塊數據中心產品規格及技術參數
UPS容量: 20KVAX1臺
空調容量: 20KW
空調數量: 20KW列間空調*2臺
IT機柜數量: 6個
單機柜功率: 3KW
冗余: N
備用時間: 30分鐘(可選配)
機柜尺寸: 600x1200x2000 (寬*深*高mm)
模塊尺寸: 2700x 3600 (長*寬mm)
（二）、8個機柜雙排微模塊數據中心產品規格及技術參數
UPS容量: 30KVAX 1臺
空調容量: 50KW
空調數量; 25KW列間空調*2臺
IT機柜數量: 8個
單機柜功率: 3KW
冗余: N+1
備用時間: 30分鐘(可選配)
機柜尺寸: 600x1200x2000 (寬*深*高mm)
模塊尺寸: 3300 X3600 (長*寬mm)
九、總結
四方網智（北京）科技有限公司銷售微模塊機房系列產品，擁有十年以上施工及實施經驗，為廣大客戶解決了微模塊機房難題，得到了廣大客戶的認可。我司免費為直接客戶及工程集成商提供微模塊機房解決方案及報價，歡迎全國廣大客戶來人來電咨詢業務！
