高密度数据中心解决方案

高密度数据中心

解决方案

高密度数据中心解决方案

目录

1.集装箱高密度数据中心设计说明.................................................1

1.1.应用场景....................................................................1

1.2.设计原则....................................................................2

1.3.集装箱高密度数据中心解决方案亮点分析.......................................3

1.3.1.高功率密度.............................................................3

1.3.2.集装箱数据中心产品.....................................................4

1.3.3.低功耗性能介绍.........................................................5

1.3.4.高可靠性和安全性.......................................................7

1.3.5.智能数据中心综合管理平台...............................................8

1.3.6.快速灵活部署...........................................................9

2.高密度模块化数据中心.........................................................9

2.1.整机柜服务器SR...........................................................................................................................9

2.1.1.产品亮点...............................................................9

2.1.2.配置清单...............................................................13

2.2.模块化数据中心解决方案ISC-CDC...........................................................................................16

2.2.1.概述...................................................................16

2.2.2.结构系统...............................................................17

2.2.3.供配电系统............................................................17

1

高密度数据中心解决方案

2.2.4.空调系统..............................................................21

2.2.5.动环系统..........................................................23

2.2.6.防雷接地系统..........................................................25

2.2.7.消防系统..............................................................26

2.1.集装箱高密度数据中心解决方案亮点分析......................................29

2.1.1.高功率密度............................................................29

2.2.供货清单..................................................................31

3.最佳实践：国家某部集装箱机房建设............................................33

3.1.客户痛点...................................................................33

3.2.解决方案...................................................................34

3.3.客户价值...................................................................35

4."计算+"数据中心解决方案.....................................................37

2

高密度数据中心解决方案

图目录

图1-1集装箱数据中心效果图1.............................................................................................................4

图1-2集装箱数据中心内部结构效果图2.........................................................................................5

图2-1微模块数据中心产品形态...........................................16

图2-2内部布置图......................................................17

图2-3两路电源电气原理图...............................................18

图2-4一路电源电气原理图...............................................19

图2-5两路电源电气原理图...............................................20

图2-6一路电源电气原理图...............................................20

图2-7空调室内机.......................................................21

图2-8空调室外机.......................................................22

图2-9动环监控系统架构示意图...........................................23

图2-10T本化监控设备..................................................24

图2-11接地系统图......................................................26

图2-12消防系统示意图..................................................27

图2-13消防报警控制器..................................................27

图2-14七氟丙烷装置....................................................28

图3-1集装箱应用实景照片...............................................35

表目录

表格1-1详细数据对比..................................................30

1

高密度数据中心解决方案

1.集装箱高密度数据中心设计说

明

1.1.应用场景

随着国内云服务、"互联网+”以及电子政务的不断发展，各行各业的信息化

进程逐步加快，同时，随着IT技术的高速发展，对数据处理速度和处理能力的要

求越来越高，体积小、处理能力快、功能强的高功率计算和存储设备得到大规模

部署,单机柜的功率要求由前几年的3kW、5kW提高至9kW以上。

在规模日益变大的数据中心中，给承建厂商提出了更高的要求，提出了如高

功率密度、低能耗、强散热、易管理等需求，同时这些需求也促进了新一代服务

器平台的更多创新技术的产生。

常规数据中心角度考虑集装箱的先进性，如：冷热通道隔离、散热制冷、模

块化设计、减震设计、并箱灵活、轻量化设计及机房可视化管理模块等；能够安

装市面主流的服务器和存储等IT设备，将抗震及环境适应性设施外延到集装箱数

据中心层，实现核心IT设备的通用性、保证灵活替换，扩容与升级、同时降低成

本。实现商用服务器、存储、网络+CDC的产品架构。

基于客户的这种需求，推出了商用服务器、存储、网络+模块化数据中心

ISC-CDC的集装箱高密度数据中心解决方案：

集装箱高密度数据中心是一种IT设备的布置形式，这种方式是将电源、散

热、交换等非计算机IT体系结构模块集成在一个集装箱中，它改变了传统服务器

1

高密度数据中心解决方案

的部署和使用在传统机房的方式，可以根据用户的需求来灵活配置硬件平台还可以

降低成本。ISC-CDC方案集机柜系统、交流不间断电源系统、配电系统、机房精密空

调系统、机房动力集中监控为一体，为客户提供可靠、紧凑、高效、快速部署、无忧

管理的体验。

1.2.设计原则

集装箱高密度数据中心的基础设施建设是整个数据中心的重要部分计算机房的

设计必须满足当前数据中心的各项需求应用又需要满足面向未来快速增长的发展需

求，因此必须是高质量的、灵活的、开放的。在设计时遵循以下设计原则：

/实用性和先进性

集装箱高密度数据中心建设应该优先采用先进成熟的技栉口设备，满足当前的需

求，兼顾未来的业务需求。

/安全可靠性

必须具有高可靠性，决不能出现单点故障。要对集装箱高密度数据中心的布局、

结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行可靠性的设计和建设。在关键设备采

用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机

制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高机房的安全性。

,灵活性与可扩展性

集装箱高密度数据中心必须具有良好的灵活性与可扩展性能够根J居IDC业务不

断深入发展的需要，快速、灵活地扩容。

/标准化

2

高密度数据中心解决方案

在机房系统结构设计时，基于国家颁布的有关标准，包括各种建筑、机房设

计标准，电力电气保障标准以及计算机局域网、广域网标准，坚持统一规范的原

则，从而为未来的业务发展、设备增容奠定基础。

/经济性/投资保护

应以较高的性能价格比构建集装箱高密度数据中心，使资金的产出投入比达

到最大值。以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效

益。

,可管理性

在集装箱高密度数据中心的设计中，必须建立一套全面、完善的管理和监控

系统。所选用的设备应具有智能化，可管理的功能，同时采用先进的管理监控系

统，实现先进的集中管理监控，实时监控、监测整个中心机房的运行状况，应能

够迅速确定故障，提高运维水平，简化管理人员的维护工作，为计算机房安全、

可靠的运行提供最有力的保障。

13.集装箱高密度数据中心解决方案亮点分析

13.1.高功率密度

封闭冷通道、精准送风技术的采用，合理配置行级空调数量和参数，可使机

柜支持IT设备的无缝摆放，机柜可实际支持42U的IT设备，在空间利用率上是

传统机房机柜的3倍：传统机房由于送风不均匀以及风量难以保证的问题，单柜

最大功率很难超过5kW,42U机柜一般只能利用15U左右，空间利用率低；

此外，整机柜服务器SR以机柜为整体单元，将供电、散热组件池化，辅助

3

高密度数据中心解决方案

模块减少的空间占用，可支持布置更多计算机存储节点，目前可实现单机柜最大80

节点，与传统服务器相比可实现部署密度提高1-2倍，大幅提高空间利用率。

13.2.集装箱数据中心产品

集团作为集装箱数据中心出货量最大的供应商之一，对如何设计、优化兼容

IT设备的集装箱数据想系统有着更深的理解。

具备快速部署、柔性扩容、高效节能、一体化交付等特点，适应全球应用场

景，引领行业发展潮流的新型数据中心产品。

融合集装箱数据中心和整机柜^务器基于对应用场景深刻理解适应大数据发

展趋势，为互联网、电信、金融、能源、政府、企事业单位、教育等行业提供了一种

全新的数据中心建设模式。

图1-1集装箱数据中心效果图1

4

高密度数据中心解决方案

图1-2集装箱数据中心内部结构效果图2

编号名称编号名称

①空调室外机⑧电池架

②岩棉保温版⑨综合布线柜

③空调室内机⑩一体化电源柜

④整机柜服务器⑪配电柜

⑤走线桥架⑫通道滑动门

⑥风雨密门⑬通道密封窗

⑦消防设备⑭室外机仓门

1.3.3.低功耗性能介绍

随着IDC数据中心的高度发展，机房能耗问题日趋严峻，而机房的冷却系统作为

能耗大户越来越成为关注的焦点，如何提高冷量利用率，如何降低空调使用频率也开

始尝试深入探讨。

衡量数据中心能耗的一个重要指标就是数据中心能源效率（PUEX能源效率

（PUE）是英文PowerUsageEffectiveness的简写，是数据中心消耗的所有能

源与IT负载使用的能源之比。即PUE：数据中心总设备能耗/IT设备能耗。目前

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高密度数据中心解决方案

国内数据中心PUE普遍在2.0左右，本产品设计目标PUE<1.6。

1.3.3.1.绿色节能低PUE,提高系统运营效率，节省用户费用

箱体采用优质岩棉保温材料设计，漏热小，防火性能高；

选用高效UPS,提高电源利用效率；

水平送风型列间空调与机柜并肩，热通道遏制结构设计，提高换热效率；

采用高效压缩机、EC风机，冷量根据IT设备发热量负荷自动调节，高效节

台匕

曲。1.3.3.2.高效的保温措施

集装箱内部采用50mm厚的彩钢夹心、板进行铺设，彩钢夹心板内部隔热材料

为岩棉，传热系数SO.043W/(m,K),能有效阻止太阳辐射进入集装箱内部，同时

也防止了冷量的外流。

精密空调室外机和制冷末端连接的管路采用保温棉包扎，防止冷媒和外部环

境换热，避免了冷量的浪费。

1.3.3.3.冷热通道隔离

通过合理的布局方式，使冷通道和热通道相互隔离，避免了冷热混流造成的

冷量浪费的现象。机柜正面为冷通道，机柜的背面为热通道。

1.3.3.4.精确送风

精密空调采用水平循环的送风方式，使冷风以最短的距离进入IT设备，避

免了风量的损失。同时水平循环的送风方式解决了传统数据中心下进风上回风出

现的IT柜上下温差大的问题。实现了单机柜高密度运用。

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高密度数据中心解决方案

1.3.3.5.高效行级精密空调

本项目采用风冷直膨式高效行级精密空调，在相同耗电量的情况下获得冷量大，

根据环境自动调节冷量，能够直接的节约电能。

13.4.高可靠性和安全性

13.4.1.防水设计

自数据中心诞生以来，水害的问题一直困扰的人们。精密空调下部安装积水盘，

使可能出现的冷凝水通过排水管引导客户指定的排水口。

1.3.4.2.防火设计

根据GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》3.1.4大中型电子计算机房'

中央控制室.电话总机房等放置特殊设备的房间，其顶棚和墙面应采用A级装修材

料，地面及其他装修应采用不低于B1级的装修材料。本项目采用的装修材料均可满

足要求。同时监控系统与消防联动。设置火灾报警系统，及时发现火警。

1.3.4.3.门禁系统

采用智能门禁管理系统和机械锁，多重安全防护，门禁系统可设置不同等级权

限，监控门状态和告警，防盗安全级别达到GB17565中的B级要求。

1.3.4.4.无死角的视频监控

集装箱内部采用两个高清半球摄像头，对集装箱内部实施无死角监控和录像。

1.3.4.5.安全可靠，满足不同等级机房设计

防震、抗灾、防水、防洪、防火设计，箱体可定制化设计

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高密度数据中心解决方案

配电、空调系统冗余设计，保障机组可靠运行

采用智能动环监控系统，全面监测集装箱内的环境和设备参数

采用七氟丙烷气体灭火系统，实现集装箱内部火灾检测、报警、灭火控制等

消防功

影响集装箱运行的条件为UPS和空调，消防、监控等故障不影响集装箱数

据中心运行。现在UPS模块配置方式是2+1冗余，空调配置是3+1冗余，只有

两个UPS模块或两台空调同时出现故障时才能导致集装箱停止运行。

其中，空调的年故障率为0.05,UPS模块年故障率为0.01,其他可能影响

集装箱运行的年故障率为0.0001。

两台空调同时出现故障概率为0.05*0.05=0.0025

三台UPS模块其中有两台出现故障的概率为或*0.01*0.01=0.0003

总年故障率ARF=0.0025+0.0003+0.0005=0.0029

平均无故障时间为：

KA-rnr一年内小时数365*24

MTBF=——------=-----=3,020,689小时

AFR0.0029

1.3.5.智能数据中心综合管理平台

智能数据中心综合管理平台具有独立知识产权，具备开放标准的硬件管理

接口，定义了嵌入式管理子系统进行通信的特定方法，可以实现在一套系统上

同时监控机房动力环境与IT设备。IPMI信息通过基板管理控制器（BMC）进

行交流，使用低级硬件智能管理而不使用操作系统进行管理，允许进行带外服

务器管理，操作系统不必负担传输系统状态数据的任务。

采用嵌入式网络型监控设备，辅以传感器，组建功能完备的综合监控管理系

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高密度数据中心解决方案

统。

可通过多种传感器、采集器，实现对机房内各功能模块的不间断监控，监控功

能包括供配电监测、空调设备监测、微环境温度监测、机房漏水监测、视频监测、

门禁管理、消防系统监控、报警功能、远程管理、本地显示等。

监控系统支持WEB访问，轻松实现远程监控和管理各功能模块。

13.6.快速灵活部署

ISC-CDC解决方案采用一体化集装箱设计，可以按需建设，分步实施，并且可

以根据需求，按照不同负荷和不同应用独立设计、独立运行，有效降低了机房的复

杂性，降低了建谢口运营成本。工厂预制，去工程化设计使得数据中心建设设备

化、快速化、个性化成为可能。

2.高密度模块化数据中心

2.1.整机柜服务器SR

2.1.1.产品灵点

2.1.1.1.先进性

领先的架构设计，对比传统架构的通用服务器产品，SmartRack以整机柜作

为基本设计单元，将电源、风扇这些支撑模块进行集中和融合，形成集中供电、

集中散热和集中管理的创新设计架构，而对于服务器节点这个功能模块，则会根

据实际业务需求的不同，分为计算、存储、冷存储、GPU并行计算等形态，可灵

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高密度数据中心解决方案

活扩展，升级更加方便。比如从IntelIVB平台升级到Haswell平台，仅需更换主板

和相关结构件，其他部分不受影响，完全通用。

2.1.1.2.局密度

42U通用机柜可以扩展全宽双路12盘位综合型节点、1U全宽单路18盘位

冷存储节点、1U半宽双路计算型节点；相比传统机架式服务器，部署密度提高

13.8%,部署效率提升8~10倍；

2.1.1.3.可靠性

SmartRack电源采用双路冗余设计，两组供电线缆独立供电，支持

AC+AC,AC+DC,DC+DC供电，提供PMBUS管理接口，支持智能管理，通

过PMBUS可以开关电源模块。每个风扇窗采用2+1冗余设计，充分保证系统

在安全散热环境下高可靠运行。RMC作为整个机柜的信息查询、状态监控平

台，极大的方便了管理人员对SmartRack的管理维护。RMC的一个重要功能

就是预警机制，通过对整机运行日志的收集和上传功能，实时反馈机器运行状

况，俚运蜜无线随时印解最新解aoo%不出现问题,RMC预设二级管理功

能，当RMC失效后，所有电源能够自动开启（包括被关掉的电源），保障系统供

电正常，降低RMC异常给供电带来的风险。节点和风扇的管理由节点中板接

管，所有节点还是处于正常工作状态，具备失效自动切换机制，实现二级防护。

而当节点中板同时也出现异常时，也就是整个管理链路同时瘫痪时，此时风扇控

制板将发挥作用，通过预先设置的默认转速，风扇可按固定转速运行，同时也可

通过开关拨动实现转速可选功能，保障散热系统正常运行。

整个SmartRack系统在设计之初即考虑异常情况出现时的运维问题模块化的

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高密度数据中心解决方案

设计最大限度的支持热插拔，风扇、电源、RMC、节点中板、风扇背板，甚至节

点本身都支持热插拔，在运维方面更加便捷和可靠，保障系统异常发生后能以最

快的时间回归正常。

2.1.1.4.成熟性

产品具备从芯片级、链路级、模块级、到系统级多个层次几十余项RAS特性，

完成326项相关技术项目，获得42项专利，50+个实用便捷的测试脚本，实现自动

化测试；另外还沿用天蝎2.0的业界规范标准，多次中标BAT等互联网公司，是它们

的战略级合作伙伴

2.1.1.5.安全性

所投产品必须是完全自主研发产品，非OEM产品。

2.1.1.6.节能高效性

传统的机架服务器，以单机作为服务器的最小组成单元，考虑系统的供电冗余，

往往需要配置双电源模块以支撑。SmartRack单机可支持48个计算节点（受限于交

换机端口数），按照48台传统机架服务器来核算，需要96个电源模块来实现双路供

电，SmartRack在架构设计时考虑到供电效率和成本的优化，把机架服务器中的供

电模块全部抽离出来，将分散的模块加以整合，形成一个集中的供电单元来为整个系

统供电。

96个电源模块组成的整个供电系统，额定功率将达到60KW以上，而服务

器在实际运行业务时，电源负载很低，48台服务器合计功耗在10KW左右，如

此高的供电配置与相对较低的电源负载率，使得电源转换效率仅能达到85%左

右，部分服务器设备采用铜牌甚至非80Plus电源，转换效率甚至不到80%。而

11

高密度数据中心解决方案

对于SmartRack来说,10个电源，系统额定功率20KW，在业务负载10KW应用

下整个供电系统负载率工作在半载最佳状态，实测转换效率高达94%与传统服务

器电源相比，效率提升9%。

电源数量的减少，带来的直接价值就是单点故障数量的降低以及系统运维的

简化。同时整机柜空间利用率加大，部署密度大大提高。

2.1.1.7.适用性

广泛的兼容国内外主流的操作系统以及虚拟化软件，比如Windows

Server、RedHatEnterpriseLinux、SUSELinuxEnterprise,CentOS

Linux、VMwareESXi、KylinLinux、OracleSolaris,,

2.1.1.8.可管理性

传统服务器间的互联管理采用网络设备进行连接，扩展性受到网络设备和网

络性能的限制，并且网络协议复杂，层次众多，使得集群模式下的传统服务器管

理受到严重限制。以集中管理为主要特征的SmratRack,突破了传统服务器的运

维管理架构方案，以整机柜作为整体管理解决方案，通过RMC(Rack

ManagementController)集中管理单元实现整个系统资源的实施监控,具备

以下功德稠蹒器节点通过RMC统一管理,实现服务器资产信息的定位和节点

数量的灵活扩展；

2.节点、电源、风扇的功耗监控和管理，实现各模块负载的直观体现，为业

务分配提供能耗依据；

3.CPU温度的监控，通过动态调节风扇墙转速来保障系统的高可靠运行，同时

进一步优化系统散热能耗。

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高密度数据中心解决方案

2.1.2.配置清单

机柜名称SR4200机柜

节点支持支持搭载英特尔®至强®可扩展处理器的高密计算节点，高性能存储节

点,高I/O扩展节点，冷存储节点，和供搭建硬件资源池的SASSwitch

节点,JBOD节点，PCIeSwitch节点，SR-AI节点（单台机柜可支持48

个计算型节点或32个存储型节点）

机柜尺寸外尺寸：深度1200mm,宽度600mm,高度2100mm

内尺寸：42SU,21英寸内宽

整机满载重量1200KG

网络交换标配3个1U交换机，可选择多种交换设备

供电供电模块位于机柜中部，5+5冗余电源，集中式超低阻抗供电，每个电

源模块2500W

标配2个63A/220V工业连接器（IP44）,SR设备自带插头，电源支持

220V交流/240V直流供电

散热风扇墙位于机柜背部,统一集中散热，满配27个风扇，分为9组，2+1

冗余设计

单个风扇尺寸140mm*38mm,风扇与风扇框支持免工具热插拔

前进风、后出风，支持多维温度感知和精准气流调配技术

管理机柜中部集成RMC集中管理模块

信息•解决方案部（内部文档禁止夕M专）13

高密度数据中心解决方案

支持电源、风扇、节点的状态监控、日志记录和故障报警，节点的资产管

理

高性能存储节点SN5160M4

形态1U1节点

CPUE5-2600v3/v4系列CPU2颗

内存16DIMMDDR4内存插槽

网络通过网络子卡支持，每节点支持1张网络子卡

3种子卡可选：双万兆光口、双万兆电口、双千兆电口

硬盘最多支持：

a）12块3.5/2.5英寸SATA/SAS/SSD硬盘+4块前置SSD硬盘（全部

硬盘支持热插拔）

b）12块3.5/2.5英寸SATA/SAS/SSD硬盘+2块后置SATA/SAS/SSD

硬盘（内置12块硬盘支持热插拔）

磁盘控制器支持外插SAS卡和1G或2G缓存的高性能raid卡通过SAS/raid子卡支

持，每节点支持1张SAS/Raid子卡

支持直通、支持缓存

支持raid0,1,10,5,50

管理支持IPMI2.0独立管理网口管理

PCI-e1个PCI-e3.0x16插槽

1个网络子卡插槽

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高密度数据中心解决方案

1个SAS/raid子卡插槽

接口USB2个、VGA1个、独立管理网口1个

高密度计算节点SN5150M4

形态1U2节点

CPUE5-2600v3/v4系列CPU2颗

内存16DIMMDDR4内存插槽

网络通过网络子卡支持，每节点支持1张网络子卡

3种子卡可选：双万兆光口、双万兆电口、双千兆电口

硬盘最多支持2块2.5寸SATA/SAS/SSD硬盘

硬盘支持热插拔

磁盘控制器支持外插SAS卡和1G或2G缓存的高性能raid卡通过SAS/raid子卡支

持，每节点支持1张SAS/Raid子卡

支持直通、支持缓存

支持raid0,1,10,5,50

管理支持IPMI2.0独立管理网口管理

PCI-e1个PCI-e3.0x16插槽

1个网络子卡插槽

1个SAS/raid子卡插槽

接口USB2个、VGA1个、独立管理网口1个

信息•解决方案部（内部文档禁止夕M专）15

高密度数据中心解决方案

2.2.模块化数据中心解决方案ISC-CDC

2.2.1.概述

集团集装箱数据中心解决方案是结合集团的云数据中心一体化的成熟和成功

经验，结合信息机房的发展，针对客户现有场地和环境不满足机房建设或按需建

设、逐步扩容的数据中心推出的新一代模块化机房方案，为政府、金融、企业、

医疗等行业的IT应用提供完整的基础设施解决方案，实现数据中心的快速建设，

灵活扩容和简易管理。

CDC方案集机柜系统、交流不间断电源系统、配电系统、机房精密空调系

统、机房动力集中监控、KVM系统（选配）为一体，为客户提供可靠、紧凑、

高效、快速部署、无忧管理的体验。

图2-1微模块数据中心产品形态

影响集装箱运行的条件为UPS和空调，消防、监控等故障不影响集装箱数

据中心运行。现在UPS模块配置方式是2+1冗余,空调配置是3+1冗余，只有

两个UPS模块或两台空调同时出现故障时才能导致集装箱停止运行。

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高密度数据中心解决方案

2.2.2.结构系统

集装箱内部布置如图2-2所示。

图2-2内部布置图

编号名称编号名称

①空调室外机⑧电池架

②岩棉保温版⑨综合布线柜

③空调室内机⑩一体化电源柜

④整机柜服务器⑪配电柜

⑤走线桥架⑫通道滑动门

⑥风雨密门⑬通道密封窗

⑦消防设备⑭室外机仓门

箱体内安装强弱电隔离走线桥架，用于布置强电电缆和弱电网线光纤线缆。内部

隔离的冷热通道顶部均布置有摄像机、温湿度传感器、感温探测器、感烟探测器及

LED照明组件。制冷空调系统管路布置于防静电地板下方。

2.2.3.供配电系统

整机柜服务器集装箱数据中心支持两路电源输入或一路电源输入供配电系统

17

高密度数据中心解决方案

方案。供配电系统设备包含1台配电柜和1台一体化电源柜，电源冗余设计。一体化

电源柜可配置UPS模块或HVDC模块，用于不同负载供电需求。

2.2.3.1.典型配电方案

集装箱数据中心应用场景和环境的实际供电情况复杂，有四种供电方案可

选：配电方案A

配电方案A适用于两路电源输入；选用UPS给负载供电。

一体化：配电柜市电2

电源柜।

A

T

S

U监控SR列间列间

备用

维

PS修备用空调空调

旁

路3备用

预留预留监控监控SRSRSR：

12备用14备用|

图2-3两路电源电气原理图

配电方案B

配电方案B适用于一路电源输入；选用UPS给负载供电。

18

高密度数据中心解决方案

一体化市电

电源柜I

图2-4一路电源电气原理图

配电方案C

配电方案c适用于两路电源输入；选用HVDC给负载供电。

19

高密度数据中心解决方案

一体化市电1/油机配电柜市电2

电源柜

A

T*

S

监控SRSR列间歹U间

备用

4备用空调空调

3备用

SR

备

用

图2-5两路电源电气原理图

配电方案D

20

高密度数据中心解决方案

2.2.4.空调系统

2.2.4.1.整体说明

采用列间空调和机柜并肩安装形式，具有近距离回风、高能效、全显热、大

风量优势，实现绿色节能，同时保障了服务器冷却效果。

采用水平送风方式，前送风后回风设计，空调从热通道吸入热空气并进行过滤冷

却，冷空气直接进入服务器内部带走热量，维持箱体内部温湿度平衡。

列间空调N+1冗余设计，提高制冷系统的可靠性。

通过计算流体动力学（CFD）模拟分析，最大程度优化气流组织分配，保障数据

中心安全运行。

2.2.4.Z.空调室内机

外观

图2-7空调室内机

性能特点

21

高密度数据中心解决方案

根据服务器负荷调节自身运行参数，动态制冷，适应快速变化的机房冷负荷

采用高效变容量压缩机，减少启停次数，提高系统可靠性

采用EC风机，低电流软启动，动态风量输出，高效节能

采用高效节流技术，响应快速，调节范围宽，配合变容量压缩机实现节能

采用遵循环保原则的制冷剂，更高效节能

冷热通道隔离密封，减少室内风机送风量，实现风机节能

采用高效过滤网，洁净度高，维护方便

更加贴近服务器热源，回风温度及蒸发压力得到提高，机组更加节能

冷风以最短距离进入IT设备，保障机柜温度均匀，消除局部热点

2.2.43.空调室外机

外观

图2-8空调室外机

性能特点

采用大面积换热器，高效换热

紧凑设计，最小占地面积

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高密度数据中心解决方案

经过严格认证的高品质器件，高可靠性

风机自动调速功能、低噪音设计

2.2.5.动环监控系统

2.2.5.1.整体说明

采用智能动环监控系统，检测、监控环境和设备动力参数，通过RS485总线将各个

设备连接起来，形成一个网络智能型动力与环境集中监控系统。

监控主机具备数据采集、计算分析、数据存储、报警触发、报警处理、逻辑控制功

能，并可通过WEB浏览方式进行远程监控、数据查询、维护管理。

动环监控系统架构如图6-1所示。

2.2.5.2.一体化监控设备

一体化监控设备（如图6-2所示）是一个7U高度19英寸宽的模块箱，主要安装

监控设备组件，包括监控主机、交换机、硬盘录像机、交流配电模块、门禁模块及水浸

监测模块等设备。具备多种数据接口，可接入UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度

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高密度数据中心解决方案

传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器及网络摄像机等多种监控对象。

外观

图2-10一体化监控设备

编号部件

①监控主机

②交换机

③理线器

④盲板

⑤硬盘录像机

性能特点

遵循国际工业监控开放式设计标准，支持众多智能和非智能设备

标配RJ45接口，可灵活配置,并具备扩展升级接口

可提供12V电源，为外部模块供电

带声光报警、短信等报警功能

内置监控软件，现场无需再安装软件

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高密度数据中心解决方案

百兆RJ45接口支持PoE功能

支持4/8/16路同步回放，多画面分割下不同通道并行预览与回放

支持硬盘配额管理，不同通道可分配不同的录像保存容量、周期

2.2.6.防雷接地系统

2.2.6.1.整体说明

防雷系统采用二级防护设计。设置等电位接地铜抖睡口等电位连接网格，对机房各金

属构件进行等电位可靠连接。

2.2.6.2.防雷系统

防雷系统采用二级防雷设计，用于侵入雷电波的防护，对于直击雷的防护需要增设

独立避雷针。在一体化电源柜内安装B+C级浪涌保护器，最大耐流Iimp(10/350|JS)

为，保护水平

30kAUp<1500Vo

2.2.63.接地系统

集装箱数据中心采用综合接地网，地网接地电阻<1。。集装箱接地点与地网引

接点通过4根50*5mm热镀锌扁钢可靠焊接，焊接点做好防腐蚀处理。

集装箱数据中心内部一体化配电柜柜顶设置总接地铜排，集装箱内各机柜的接地

端子通过16mn『的接地线缆连接到该接地排。总接地排通过不小于50mm'的接地线缆连

接到集装箱接地网，详见图2-11。

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高密度数据中心解决方案

2.2.7.消防系统

2.2.7.1.整体说明

集装箱数据中心采用七氟丙烷气体灭火系统，实现对数据中心的监测、报

警、控制等功能。消防系统具有自动控制和手动控制功能。

气体灭火控制设备平时监测数据中心的状态，在火灾时能自动报警并按预先

设定的控制方式启动灭火装置释放灭火剂，迅速扑灭数据中心内的火灾。并将火

灾报警信号上报消防报警监控系统。

消防系统示意图见图2-12。

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高密度数据中心解决方案

图2-12消防系统示意图

2.2J.2.消防报警控制器

外观

图2-13消防报警控制器

性能特点

配置灵活、可靠性高、功能强、控制方式灵活

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高密度数据中心解决方案

模块式开关电源，窗口化、汉字菜单式显示界面

具有火灾探测及报警功能，能控制实现气体灭火设备的启动喷洒

收到启动控制信号后能启动现场的区域讯响器报警、自动显示延时且指示延

时时间

延时启动的延时时间在0~30秒连续可调

自身带有备电，在主电缺失时可自动进入备电运行状态，能给备电充电并有

备电保护功能；具有信息记录、查询功能，可保存最后的999条记录

2.2.73.七氟丙烷装置

外观

HFC-227ea

七

氟

丙

烷

图2-14七氟丙烷装置

性能特点

容器阀用来控制储存瓶内灭火剂的排放，其启动方式有电动启动、气动启动

及应急机械手启动，其中气动启动由驱动瓶组内的高压氮气所控制

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高密度数据中心解决方案

储存瓶组是自动灭火系统用于储存及释放灭火剂的主要部件，按设计要求充装七

氟丙烷和增压氮气。火灾发生时将灭火剂释放出去进行灭火。

紧急情况时，可用手指拉住保险扣拉手，将保险扣拉出，拍击手动按钮，即可使

动作机构动作，闸刀刺破驱动阀的密封膜片，释放出控制气体。

气启动器安装在储存瓶组的容器阀上，以实现气动或手动打开容器阀，释放灭火

剂；或安装在驱动瓶组的驱动阀上，以实现气动或手动打开驱动阀，释放控制气体。

压力信号发生器安装于集流管上，平时开关触点开路，在释放气体灭火剂时管网

压力推动压力信号发生器的活塞，接通开关，送出工作信号给灭火控制系统，显示系

统已启动。

喷嘴的材质为黄铜或不锈钢，按灭火系统设计要求将灭火剂喷洒到被保护的空

间。

2.1.集装箱高密度数据中心解决方案亮点分析

2.1.1.高功率密度

封闭冷通道、精准送风技术的采用，合理配置行级空调数量和参数，可使机柜支

持IT设备的无缝摆放，机柜可实际支持42U的IT设备，在空间利用率上是传统机房

机柜的3倍：传统机房由于送风不均匀以及风量难以保证的问题，单柜最大功率很难

超过5kW,42U机柜一般只能利用15U左右，空间利用率低；

此外，集装箱高密度数据中心以整机柜服务器为整体单元，将供电、散热组

件池化，辅助模块减少的空间占用，可支持布置更多计算机存储节点，目前可实

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高密度数据中心解决方案

现单机柜最大80节点与传统服务器相比可实现部署密度提高1-2倍大幅提高空

间利用率。

举例来说在一个有4台IT机柜泊位的数据中心应用场景中传统建设模式受

限于制冷、散热能力单柜功率密度按照最大5kW/Rack核算高密度数据中心方案

采用整机概艮务器SR结合模块化数据中心解决方案ISC-CDC,可支持10kW的单柜

功率密度。详细对比数据如下表：

表格2-1详细数据对比