秦培兆

摘 要 隨著互聯(lián)網(wǎng)信息時代的到來，很多對計算機技術有著深刻利用的云計算、數(shù)據(jù)、智能家居以及金融等行業(yè)，對大規(guī)模數(shù)據(jù)有著更高的需求。因此這就需要建立起一整套的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，從而為很多平臺提供出相應的數(shù)據(jù)儲存服務。數(shù)據(jù)中心機房作為主要的電力供應來源，會涉及很多方面，是信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的關鍵和基礎設施，需要對其設計要點進行研究探討?；诖耍ㄟ^對數(shù)據(jù)中心機房供配電設計的主要內容分析，來指出一定的設計要點，希望給相關人員提供一定借鑒。

關鍵詞 數(shù)據(jù)中心;機房;供配電;設計要點;分析

前言

一般數(shù)據(jù)中心所運用到的服務器、網(wǎng)絡線纜以及存儲硬盤等設備，都有著很高的電力要求。所以在實際數(shù)據(jù)中心機房供配電設計上，往往涉及的細節(jié)比較繁雜，除了需要為復雜的線纜設備提供能夠安全穩(wěn)定工作的空間以外，還需要對路由布線、維護以及管理等因素進行綜合考量。因此對數(shù)據(jù)中心機房供配電設計進行分析，有著重要的研究價值。

1數(shù)據(jù)中心機房供配電設計要求及意義

數(shù)據(jù)中心機房的建設以及作用發(fā)揮，必須要有一個良好的供電系統(tǒng)作為支撐。這種供配電設計，不僅需要對一些計算機設備用電的問題進行解決，包括主機、電腦、主控以及終端等，同時還要解決保障計算機設備正常運行的其他附屬設備，比如機房精密空調、安防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及安防系統(tǒng)等。

數(shù)據(jù)中心機房的供配電設計，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心現(xiàn)代化管理的重要途徑，有著現(xiàn)實的管理作用。目前數(shù)據(jù)中心的機房供配電設計，主要是圍繞相應活動范圍和服務對象所展開的，通過對各方面的協(xié)調，確保供配電設計的安全性，能夠確保管理質量得到顯著提升。因此數(shù)據(jù)中心機房的供配電設計需要進行多方面的思考，做好一些細節(jié)方面的設計[1]。

2機房供配電設計要點

2.1 供配電系統(tǒng)需求分析

數(shù)據(jù)中心機房供配電的設計，需要對相應等供配電系統(tǒng)需求重視起來，對實際業(yè)務過程中產生的功能需求進行了解，在滿足這些標準和要求的基礎上，對供配電設計中的連續(xù)性、穩(wěn)定性、平衡性以及分類性等內容進行設計。

首先，連續(xù)性指的是因為數(shù)據(jù)中心IT機柜往往是不間斷使用的，需要全天候的對數(shù)據(jù)進行處理，這就要求供電系統(tǒng)不能斷電。另外針對供電系統(tǒng)在工作狀態(tài)中暫態(tài)電能質量的變化，這通常在設計中被稱為容忍區(qū)。在保持供配電系統(tǒng)不間斷供電的同時，這些容忍區(qū)會對數(shù)據(jù)中心的設備帶來一定的損傷，不過只要將其控制在相應范圍內，對這些電氣損害是具有能力承擔的。其次穩(wěn)定性指的是數(shù)據(jù)中心供電的電源設備需要滿足相關的頻率穩(wěn)定，并且將相應的波形失真控制在合理的范圍以內。此外平衡性指的是數(shù)據(jù)中心在運行過程中，供配電系統(tǒng)設計需要保持三相電源的平衡，確保三相電源的穩(wěn)定荷載不會給供電設備帶來過多的壓力。最后分類性需求則是指由于數(shù)據(jù)中心涉及的設備類型比較復雜，就需要對一些IT設備和輔助設備進行分級布置，按照不同的要求和標準來進行合理歸置，從而在設計過程中達到一種保持供配電系統(tǒng)可用性不變前提下降低成本的目的[2]。

2.2 供配電系統(tǒng)布置原則

在對數(shù)據(jù)中心機房的供配電需求進行確定分析以后，還需要對供配電系統(tǒng)的布置原則進行了解。設計人員需要對變配電室和電力電池室等位置進行合理的規(guī)劃，并且對機房內各種布局帶來的影響進行分析，對今后機房業(yè)務發(fā)展情況都進行考慮，從而有預見性建立高效供配電長效機制。這就要求設計人員在設計過程中需要堅持一種模塊化設計原則，在節(jié)省有色金屬消耗量的同時，通過供電線率的最優(yōu)化設計，從而減少未來機房中心的運行損耗。而且還要在設計過程中堅持一種“土建通用化，機電定制化”的原則，在確定數(shù)據(jù)中心的IT機房位置以后，需要在其附近位置配備變配電室和電力電池室，按需設置電設備房。這樣就可以做到在設計過程中滿足機架數(shù)量需求的前提下，更好地提高數(shù)據(jù)中心機房數(shù)據(jù)機房實際運行作業(yè)過程中的安全性和穩(wěn)定性。

2.3 變配電所

在進行供配電系統(tǒng)的變配電室布置時，設計人員應該重點考慮配電路由的先后順序，一般來說高壓配電的相關部分通常需要設置在首層，而為一些IT負荷使用的變壓器以及低壓部分，通常需要進行一種跨樓層設計。此外在對變配電所位置進行設計的時候，應該對數(shù)據(jù)中心內部各個功能分區(qū)之間的作業(yè)聯(lián)系和需求進行了解，科學合理地進行設計規(guī)劃。同時變配電所的方案合計，原則上還需要將終局容量來作為和核算標準，經(jīng)過這種標準核算確保這種方案有著一定的可擴展性，能夠在物理空間的角度上節(jié)省成本，才能投入建設[3]。最后在變配電所的電氣工程設計規(guī)范上，在處理抵押配系統(tǒng)和后端配電系統(tǒng)時，往往需要按照物理隔離的方式進行設置，保證電源發(fā)生物理故障線路故障時，變配電室仍然有一個物理電源能發(fā)揮作用。

2.4 發(fā)電機房

在供配電設計中，由于發(fā)電機組通常需要較大的空間來布置，所以發(fā)電機房的位置設置需要和數(shù)據(jù)中心的部門建筑獨立開來。并且由于發(fā)電機組在運行過程中會產生大量的熱量、噪聲以及震動，這些都會對精密設備產生影響，在設計中也許要尤為注意。同時，發(fā)電機房的消防工作也是設計中的難點，在設計過程中需要保證發(fā)電機房有著較好的通風條件，在避免陽光直射的同時，保持整體工作環(huán)境的干燥。同時還需要設計出消防救援措施，如果建設成本投入較大，也可以完善出消防檢測預警系統(tǒng)。而在電氣工程設計規(guī)范上，需要特別注意不能采用風力、太陽能以及熱電源作為應急電源，因為這些電源有著不穩(wěn)定性。

3結束語

綜上所述，在互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的大背景下，對數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)效率和質量也產生了更高的要求和標準。因此需要在供配電設計過程中堅持相關的設計原則，做好供配電系統(tǒng)布置工作，保證供配電系統(tǒng)的合理性和安全性。

參考文獻

[1] Zheng Xiangping，Huang Yun.淺析環(huán)境友好型數(shù)據(jù)中心機房的節(jié)能[J]. 科技通報，2018，34（4）：158-161.

[2] 吳玉琴，陳超，陳紫光，等.機房微熱管型分體式自然冷卻系統(tǒng)及其應用[J]. 暖通空調，2018，48（3）：80-84.

[3] 嚴寧.數(shù)據(jù)中心機房供配電系統(tǒng)設計[J].電子技術與軟件工程， 2017（2）：246.