艾默生机房整体解决方案

1.1、工程范围：电气工程（机房供配电、UPS）机房恒温恒湿精密空调机柜及环境监控系统1.2、工程概况重庆XXX有限公司大楼搬迁新建机房，机房面积180m2,电源室面积56m2，机房内服务器机柜数量34面、网络设备机柜17面。1.3、设计原则□可靠性原则：在意外情况下的抗干扰性(TVSS)、自身设备冗余性、快速修复性、保证各环节都安全可靠。□先进性原则：使机房系统具有一定的超前性，确保机房系统长期高效运行。□简洁性原则：机房内有众多设备，每一个设备的操作越是简洁明了，越能满足用户的运行维护需要。□实用性原则：充分考虑电子机房系统功能完善的基础，使其性价比达到最优。□标准性原则：严格按国家技术场地的有关标准设计，图纸文件规范齐全。1.4、设计依据□国家标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174-2008)□国家标准《计算站场地技术要求》(GB2887-89)□国家标准《电子计算机机房施工及验收规范》(SJ/T30003-93)□国家标准《计算站场地安全技术》(GB9361-88)□国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)□中华人民共和国公共安全行业标准GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》□《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》2.1、设计依据《电子计算机机房设计规范》（GB50174－2008）《低压配电设计规范》（GB50054－95）《电子计算机机房施工及验设收计规范》（ST/J—30003—93）《建筑内部装修设计防火规范》（GB－50222－95）《交流无间隙避雷器》（GB11032-89）2.2、设计目标一个完善的计算机供配电系统是保证计算机设备、场地设备和辅助用电设备可靠运行的基本条件。建立高质量的、高度安全可靠的供配电系统，一个高品质的机房供电系统体现在无单点故障、高容错；在不影响负载运行的情况下可进行在线维护；有防雷、抗电网浪涌等功能TVSS；2.3、系统设计说明1）供电电源计算机机房按照国家规定设计为一级负荷，一级负荷要求供配电系统具有非常高的可靠性，因此,一级负荷的总供电电源应符合下列要求:一级负荷由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致受到损坏。两路电源互为备用，每路电源均能承担本工程全部负荷。即当正常工作电源事故停电时,另一路备用电源能够通过ATS自动投入。当市电全部断电后，由UPS系统供电来保证机房内网络、电脑设备供电的连续性。本机房工程采用TN-S低压380V/220V三相五线制供电方式。甲方负责提供两路“双路市电”至总配电柜，保障在一路市电故障时另一路市电自动切入。2）供配电系统设计供电方式本次供配电系统大致分为三部分：第一部分为UPS设备供电，第二部分为精密空调动力系统，第三部分为照明插座系统供电。机房区计算机设备的配电设计为“双路市电＋UPS不间断电源”的供电方式。机房精密空调配电设计为“双路市电”的供电方式。机房照明配电系统设计为“双路市电”的供电方式，应急照明供电取自UPS不间断电源。本项目UPS电源主机配置两台150KVA系统。3）供配电框架原理系统2.4、机房用电负载统计序号系统名称所需功率（KW）备注1UPS设备容量160.00本机房内配置有两台150KW的UPS电源主机，采用N+1备用方式，所以容量按1台计算。（此功率已经包含服务器、交换机、其它网络设备、同时包含消防、门禁、视频）2机房照明4.72按机房面积每平米20W计算。3机房空调81.00机房设计3台70KW空调2+1冗余方式，计算功率时按2台70KW空调考虑。4电源室空调7.00蓄电池室考虑1台12KW空调。5新风机2.002台新风机6插座电源1.007其它负载5.00功率合计：260.72KW2.5、配电系统核心部件选择1）500A进线开关采用塑壳断路器（采用ABB公司产品）。保护方式：保护装置应至少具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段、且配置电子脱扣器，脱扣电流可整定。断路器提供的辅助接点应可满足本工程要求。2）80A及以下馈电开关采用微断、以上配置塑壳断路器具（采用ABB公司产品）。所配低压塑壳断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段，并可对保护电流进行现场整定，微断采用过载长延时、短路瞬动（为额定电流的10倍）二段保护。3）插座电源选择带0~30mA漏电保护开关（采用ABB或施耐德公司产品）。4）双电源切换装置（采用ABB或施耐德公司产品）。双电源切换装置采用500A3P（市电与柴油发电机切换时应选择4P）PC级双电源，采用自投不自复功能。2.6、UPS电源主机优势介绍1)、完全模块化设计AdaptPMUPS单台设备最多可支持5个30KVA的UPS主机并机，相当于单台容量可以达到150KVA，输出配电单元也为模块化设计，单个输出配电模块有18路输出开关，最多可增加到3个配电模块，共54路输出，以上描述的模块均可以带电插拔。2）、扩容方便，易购买用户如果后期需要扩容，只需要在我公司采购相应功率的模块，直接插入UPS主机柜即可，特别说明AdaptPM为艾默生的高端产品，有足够的库存量，用户如果需要购买成品或独立的模块，随时可以调货，保证供货的及时性。3）、易维护性AdaptPMUPS配置有超大屏幕的全中文LCD显示器，并支持多种语言格式，在显示器一侧设计有独特的模拟电路图，供电方式一目了然。4）、带载能力超强一般的UPS电源装置输出功率因素为≤0.8，而艾默生的AdaptPMUPS输出功率因素为1.0，也就是说，相同容量的UPS其它品牌100KVA最多带载80KW，而艾默生的AdaptPMUPS却能带100KW，投资回报更高。5)、超级节能环保50%～75%负载效率大于96%，25%负载效率大于95%，极高的效率有效降低UPS自身的损耗，为用户节约电能，减少不必要的电费支出，更加绿色环保。6)、灵活的配置设计用户想AdaptPMUPS电源装置，但又想节约投资费用，艾默生也提供了备选方案，选择AdaptPMUPS主机，输出配电单元可不选择模块化设计方案，可节约不少费用。2.7、UPS电源系统蓄电池选择1）、后备时间：当市电断掉后，要求UPS供电0.5个小时。2）、其它：①蓄电池智能管理和维护。②UPS系统具有电池可扩容能力。3）、根据恒功率法计算所需的电池数量如下：每台UPS电源主机按满载150KVA计算，选用8组共256节100Ah电池即可满足需求，每台UPS电源主机配置4组。（此电池计算基于实际负载，若负载有变化，电池后备时间需要另行计算）4）、备用蓄电池系统要求①、与模块化UPS主机配套，电池容量：12V、100AH，数量256只，选用合资汤浅电池、山东圣阳电池、沈阳松下电池品牌；②、UPS主机能适应30、32、36、40只12V系统电池组；③、蓄电池采用电池架安装方式，并根据现场实际情况制作；④、蓄电池输出处增加汇流装置和分组保护装置，当某组电池故障时只需退出故障电池组，其它电池组仍然正常运行，采用ABB直流4P空开；⑤、采用国产优质免维护密封性铅酸蓄电池，电池设计寿命不小于10年；⑥、同批号，出厂时间不大于半年；⑦、提供相关蓄电池报告。3.1、设计依据《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243－97）《计算站场地技术条件》（GB/T－2887－2000）《计算机场地安全要求》（GB－9361－88）《电子计算机机房设计规范》（GB50174－93）3.2、设计目标机房环境对机房内设备的正常运行起着至关重要的作用，保持机房内温度、湿度、洁净度合格是保证机房设备运营正常的必要条件。本机房空气环境设计目标参数：夏季温度23±2℃冬季温度20±2℃夏季湿度55±10%冬季湿度55±10%洁净度粒度≥0.5μm个数≤18000粒温度变化率≤5℃/时3.3、系统设计说明机房中的计算机及网络设备在运行中散热量大而且集中，散湿量极小，散热量的95%是显热，热湿比极大。在这种情况下，空气处理可近似作为一个等湿降温过程。根据热的传播方式—传导、辐射、对流分析，疏散显热的最有效方式是对流，这就需要大量的冷风将热量带走。计算机设备除了对温度有要求外，对湿度亦有要求。而集中空调无法控制湿度恒定，如果再加一套湿度控制系统，无形中又加大了投资维护量。而专用空调实现了对湿度的自动控制，使计算机设备不论在极湿润的夏季还是在极干躁的冬季都能在恒湿状态下正常工作。此外，机房对洁净度亦有严格的要求，这个要求远远高于办公用房。由于集中空调送风方式的特点决定其不能满足此要求。而专用空调中有中效过滤系统，可随时更换过滤网，方便、省时、经济。同时，根据机房的围护结构特点（主要是墙体、顶面、地面，包括：楼层、朝向、外墙、内墙及墙体材料，及门窗型式、单双层结构及缝隙、散热）、人员的发热量，照明灯具的发热量，新风负荷等各种因素，计算出计算机房所需的制冷量，因此选定空调的容量。3.5、空调选型本工程选择三台制冷量为70KW的精密空调主备运行，系统采用双压缩机双风机模式。1）设备选型为确保机房内计算机系统的安全可靠、正常运行，在机房建设中为机房提供符合要求的场地环境，此次空调系统设计建议选用艾默生恒温恒湿的机房专用空调机，工作方式为两主一备。当主机故障时，自动切换备机工作，检修时亦然。这样即满足了机房需求又节省开支。机房专用空调采用下送风、上回风的送风方式。2）机房专用空调的气流组织机房建议采用地板下送风，机房内空间/吊顶内回风的方式。结合信息中心机房实际情况，要求架空地板高度不小于0.4m，以便有充足的送风通道；吊顶距横梁0.5m，可以保证回风顺畅。3）机房专用空调下送风的优势在这样的布局中，冷风首先送入地板下的静压箱，通过出风地板进入服务器机柜进行冷却IT设备，从机柜中排出的热风，进入机房空间，经由机房空间自然回风至空调，或经过天花板空间回风至空调进行制冷。3.6、Liebert.PEX机组的特点●高可靠性、高节能性、全寿命低成本●同等制冷量量条件下，占地面积最小。侧面与背面不需要维修，前面只需要600mm维护空间●可拆卸后搬运，保证重新组装与整机无差别，适合特殊场地搬运（如利用小电梯或狭小通道）●艾默生Copeland高效涡旋式压缩机，直接适合环保制冷剂（R407C）。●自适应风机系统，满足不同机外余压需求●大面积V型蒸发器，快速除湿设计，确保节能●独特的高效远红外加湿系统，加湿速度快，适应恶劣水质，低维护量●全中文图形显示屏●iCOM强大的群控与通讯功能3.7、Liebert.PEX机组的多机群控控制板和大显示器可通过CAT5（5类双绞线）进行Ethernet（以太网）组网，如图1-1和图1-2所示。组网协议为GBP（GlobalBusProtocol），组网的最大设备数为32块控制板加32块大显示板。两台机组（2控制板或1控制板＋1大显示器）可通过交叉网线直接连接，多台机组必须通过HUB（集线器）或Switch（交换机）进行组网。图1-1两台机组组网示意图图1-2多台机组多显示器组网示意图4.1、艾默生易睿系统艾默生易睿系统采用RDU-A数据采集单元实现对设备量、安全量、环境量的监控，连接方式全部采用RJ45网口连接，易于建设实施，工程量小。通过一个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。监控界面不依托于任何软件，只需一台可以上网的电脑就可以随时随地的了解机房信息。同时支持短信、邮件告警功能，真正达到无人值守机房，机房的任何异常会第一时间通知到管理者。与普通的监控系统只监不控的功能不同，RDU-A除了提供监视功能外，还提供可编程的PLC联动控制功能，帮助客户在建设无人值守机房时实现特定的联动设置功能。图4-1RDU-A监控主机4.1、艾默生易睿系统RDU-A所用的温湿度传感器采用RJ45网口接线方式，即插即用，可以级联至25个节点，通过拨码开关编号可实现精确定位功能，能耗小，精度高。此外传感器提供告警指示灯，方便客户现场定位。RDU_A的监控拓扑图及相关技术参数请分表参见图4-2和表4-1。电源输入10～64V