艾默生机房一体化解决方案

艾默生一体化解决方案系统技术建议书艾默生网络能源有限公司2011年11月一、易睿TM系统简介艾默生网络能源易睿TM系统是为了实现IT应用需求的优化而推出的新一代IT机房柔性基础架构解决方案，旨在为企业IT应用提供了完整的网络能源基础设施，实现机柜式数据机房的快速建设和智能管理。艾默生公司易睿TM系统能实现IT机房的基础架构实现快速的一体化建设，使客户在设计整个机房系统时只需考虑服务器等主设备的选型问题，从而使客户更加关注于自身的核心业务发展。易睿TM系统由电源、配电、制冷、机柜、监控等五大部分组成，易睿TM系统的智能设计、模块化设计的特点可以为客户带来易建设、易管理、易维护、易扩容、易购买的客户价值，为IT客户带来美观、安全、可靠、高效的使用体验。另外，一站式获得(AllinEmerson)的方式将有效降低客户的总体拥有成本TCO(TotalCostofOwnership)。易睿TM解决方案适用于表1.1所列举的5大应用场景：1.1易睿TM系统特点配电系统☆安全可靠、配置灵活的配电解决方案☆性能优异、智能控制的自动切换开关系统☆可监控、可管理的数字化配电中心供电保护☆提供针对单输入普通负载，双输入核心负载的不同方案，满足客户不同可用性等级供电需求☆采用高可靠UPS技术(双变换在线式)，模块化数字化设计，完全解决电网所有干扰☆性能优异，高效节能，所采用Adapt系列UPS已经获得CQC节能认证证书散热系统☆专业机房空调系统，低功耗、恒温恒湿、大风量☆高可靠性、高灵活性、全寿命低成本的专业制冷系统柔性监控系统☆即插即用＋级联＋RJ45网口设计，真正“傻瓜”化、无工程化安装，使监控系统建设更加简单快速☆一个IP地址完成对“供电/散热/环境/配电(甚至不同品牌设备)”的一站式监控，节省公司带宽资源1.2易睿TM系统设计原则及规范艾默生易睿TM系统集低压动力配电系统、交流不间断电源系统、机房精密空调系统、及机房动力集中监控系统为一体。系统设计需要满足以下原则和规范：1.2.1设计原则通用性本系统的设计符合国家设计标准。可靠性设备具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响其他设备正常工作；交流配电供电能统筹设计保证主设备的不间断供电；稳定性具有业界领先的技术、领先的制造和领先的品牌；严格的开发流程、出厂检验、来料质量控制最大程度的确保了产品的高稳定性；安全性符合高等级的抗扰度国际标准，工作安全可靠；可维护性主设备采用模块化结构设计，便于故障的维护处理；扩充性在系统设计中充分考虑到用户后期扩容，做了合理的冗余设计；智能化设计系统主设备UPS、空调、服务器电源管理系统、动力监控均采用智能化设计；经济性系统整体设计，可合理设计设备容量，减少设备成本；同时动力交流配电解决也降低了设备的额外成本，给后期设备维护带来一站式服务。1.2.2设计依据：系统设计需要遵从以下依据：1).GB50174-93《电子计算机机房设计规范》；2).YD/T1095一2000《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》；3).GB2887-89《计算机场地技术条件》；4).GB7450-87《电子设备雷击保护导则》；5).CECS72：97《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》；6).CECS89：97《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》；7).客户公司机房建设要求。二、项目组织实施计划及部署组织精干工程队伍，进行施工前现场勘查，熟悉现场，并组织进行施工前会议，将施工过程中会遇到及可能会遇到的困难及疑虑进行讨论，并给出解决方案及应急措施，同时安排5名人员随时调配；甲方协调人员：1人工程总协调：1人UPS电源及配电柜工程负责人：1人精密空调工程负责人：1人安全专员：1人，根据现场情况安排工作技术工人：4人主要人员如下：序号姓名责任岗位联系电话备注1黄家琼工程总协调18677051686与甲方沟通、协调施工方及跟进工程进度2俸平修UPS电源及配电柜工程负责人（兼安全专员）13878194629UPS电源及配电屏施工、协调及进度监督等3滕业云精密空调工程负责人（兼质检专员）18577171445精密空调施工、协调及进度监督等4黄家琼机柜工程负责人13878834474机柜施工、协调及进度监督等5黄福阳精密空调施工人员13481151767精密空调施工、精密空调材料采购等工作65名以上（根据现场情况增减人员）邓云军等5人（随机调动）18776159654机房整体施工等三、系统需求分析及方案设计3.1需求分析根据前期与贵单位相关人员的沟通和交流，了解相关信息，贵单位网络中心机房总面积约为178平米，，拟配置动力配电柜、UPS、输出配电单元、机房精密空调等，主要负载为服务器等IT设备，目前总负载预计≤120KW，且前期负载功率≤90KW，后期逐步进行设备扩容，系统后备时间1小时；空调为45KW，以保证机房对环境的温度、湿度及洁净度的要求；需要配置机房环境解决方案，实现机房的无人值守，配备完善的动力及环境监控方案。具体需求总结见表2-1。机房概况机房面积178m2机柜数量设备功耗120KW（考虑相应的冗余和扩容能力）后备时间配电需求ATS自动切换开关需要输入输出配电柜需要TVSS浪涌抑制器暂不需要，建议考虑配置UPS需求按实际负载配置需要考虑扩容和冗余能力需要机房空调需求按实际负载配置需要集中监控需求UPS,空调需要监控温湿度、烟感需要监控门碰、水浸、红外暂不需要，建议考虑配置告警管理暂不需要，建议考虑配置机柜需求(供选择)服务器机柜机柜附件和柜内配电表2-1机房需求调查表3.2计算过程输入配电方案选择按照客户需求，含空调、UPS、机房配电，根据用户需求输入配电柜参照容量进行非标设计提供。UPS和输出智能配电方案选择设备功耗120KW，可以采用两台AdaptPM150UPS，分别内置3个30KVA/KW功率模块进行供电，组成双母线供电保障系统。该方案在功能满足的前提下总体成本上会有优势，此外还可方便地后续增加功率模块实现在线扩容（可扩容到单机150KW）。输出配电部分，AdaptPM150设计了带智能监控功能内置配电系统，可提供多达54路智能输出配电，对每路开关的开关状态、电压、电流、功率、功率因数、谐波、电流预警值等都可以进行检测；有可选的热插拔开关，也可以通过增减配电模块实现扩容和调整。智能监控功能和热插拔开关均为可选，用户也可以按照自己的要求灵活配置所需的开关容量和数量，空开可从10A-63A实现灵活配置设计。制冷方案选择机房设计标准：数据中心机房属于重要的计算机中心。机房内有严格的温、湿度要求，机房内按国标GB2887-89《计算机场地安全要求》的规定配置空调设备：项目级别：A级，夏季222C；冬季202C；相对湿度：45%~65%；温度变化率：5C/h并不得结露。同时，主机房区的噪声声压级小于68分贝；主机房内要维持正压，与室外压差大于9.8帕；送风速度不小于3米/秒；在表态条件下，主机房内大于0.5微米的尘埃不大于18000粒/升；为使机房能达到上述要求，应采用精密空调机组才能满足要求。精密空调设计方案：机房实况：机房面积S=178㎡，机房最大负载约为120KW。由“功率及面积法”估算机房热负荷：Qt=Q1+Q2其中，Qt总制冷量（KW）Q1设备发热量（=负载功率*90%）Q2环境热负荷（=0.18～0.25kW/㎡×机房面积）因本期新建机房采用冷通道封闭方案，故无需考虑机房环境发热影响，所有制冷需求仅针对设备发热量进行冷却,而考虑到初期负载量较少，按满足负载80%冗余考虑，计算当前数据中心制冷需求Qt=120KW*80%×90%（按负载90%发热量计算）=86.4KW。为了确保机房制冷安全及满足机房当前或未来的制冷需求，本期建议选用3套制冷量为45KW下送风上回风精密空调（满足下送风空调机组安装条件静电地板净高度≥350mm），组成2+1冗余系统。而针对空调其他技术要求：选型精密空调应标准配置大面积、蒸发效率高的蒸发器，提高空调换热效率。因广西南宁水质较差，水中含矿物质浓度较高，所选精密空调加湿系统要求采用适应各种水质、产生水垢少、能自动清洗且加湿效率高的远红外加湿器。空调除湿过程一般通过启动再加热器来提高出风温度实现除湿目的，总体耗能量较大，为了避免高功率的加热器启动工作，要求选型精密空调标准配置快速除湿阀，仅通过关闭2/3蒸发器面积，提高出风温度而达到除湿效果。精密空调配置清单序号产品名称品牌产品型号产品描述单位数量145KW精密空调美国艾默生P2045FA&LSF52制冷量45KW，显冷量43.2KW；风量12240立方米/小时，送风方式：下送风，上回风。台32通信卡美国艾默生RS485实现空调设备远程监控及管理功能。个33制冷剂R22由艾默生原厂指定专用制冷剂，并统一采购。瓶33.3机房平面布局图（设计图纸）机房平面示意图四、易睿TM系统组件介绍4.1输入配电柜和自动切换开关ATS输入配电柜可根据用户实际需求非标定制，请明确相关需求。隶属于艾默生网络能源集团的ASCO公司，是全球最为知名的ATS自动切换开关制造厂商，在业界以产品可靠、技术先进而著称。A300系列自动切换开关，有快速的切换速度、安全的电气及机械互锁保护双电源的隔离，智能的微处理控制器达到遥控、遥信及遥测的功能。4.2瞬态电压浪涌抑制器TVSS艾默生公司凭借多年为中国电源系统服务的经验，针对突波和瞬态尖峰浪涌这两种“电污染”，特别向用户推荐一种能有效防止高电压浪涌冲击的世界最高品质产品—艾默生电力抗瞬态浪涌抑制器TVSS。这种被美国军方和通讯系统大量采用，并被称为“可靠的保姆”的TVSS抗瞬态浪涌抑制器，具有如下卓越、独有的性能：1).最快响应时间2).最佳MOV模块匹配技术3).最安全的元件级熔丝保险专利技术4).最全方位的智能化抗浪涌保护此外，TVSS还具有对电网质量的监控和报警作用。4.3UPS系统AdaptPM(PowerManagement)智能IDC动力系统是艾默生集40余年大功率UPS生产经验，业内领先的IDC动力保障和智能供电管理技术，全新推出的新一代一体化IDC机房不间断供电及智能配电管理系统。艾默生AdaptPM150系列UPS具有显著的优势，其先进的技术特性主要表现在：1)、全新的IDC电力保障和管理系统：在一个机柜内部集成了可灵活配置和扩容的冗余UPS系统以及同样具备灵活配置和可扩容能力的配电系统。2)、其内置的全球最为精巧的热插拔UPS功率模块具有：①全球体积最小、功率密度最高的UPS模块：30KW仅需要3U高度，业界绝无仅有；②全球输出功率因数最高的UPS模块：输出功率因数为1，带超前及滞后功率因数负载均不降额，超强带载能力；③全球效率最高的中功率UPS模块：40%～75%负载效率＞96%，25%负载效率＞95%；输入功率因数≈1，输入谐波电流＜3%，业界最佳的节能环保特性；④性能指标优异，技术最为先进的UPS模块：超宽的输入电压、频率范围，优异的输入特性，高过载能力，高可靠性，高可用性，并联和LBS双母线等方案配置灵活。3)、智能的配电和管理功能：可内置多达54路甚至72路智能/普通的带热插拔功能的输出配电空开，选配的SPM功能基础单元（ServerPowerManagementUnit）更可实现包含分支配电回路电压、电流、功率、谐波、功率因数、开关状态检测功能，并可以设置2级电流预警，实现配电和智能管理。4)、便于安装和维护：上下均可进出线，无需进线柜；全正面维护，UPS、旁路、配电均可在2min内维修更换；5)、便于改造：冗余UPS系统可共用电池系统，电池组采用12V×30/32/34/36/40节设计，设置灵活，便于旧系统改造时利用原有电池系统，也可在单节电池故障时及时撤除，消除对UPS系统运行的影响。6)、先进的网络管理功能：提供各种通信接口（SNMP、232，485，干接点，告警输出继电器等），实时监控全部电气参数，实现远程的监控和管理。AdaptPM150智能IDC动力系统的主要技术参数如下表：Adap