PAGE20機房優化改造項目方案書

目錄TOC\o"1-2"\h\u一、項目概況 11、項目描述 12、機房改造范圍 23、改造目標 2二、改造原則及依據 31、改造原則 32、改造依據 3三、機房現狀分析 41、裝修及承重 42、機柜及PDU 73、供配電系統 84、UPS系統 105、精密空調系統 116、機房布線 11四、機房改造技術方案 121、裝修及承重 122、機柜及PDU 123、供配電系統 144、UPS系統 165、精密空調系統 166、機房布線 18五、機房改造實施方案 19七、機房改造進度計劃表 23八、機房改造方案圖紙 23一、項目概況1、項目描述某公司中心機房位于XXXX，機房總面積約㎡，地板至天花凈高米。機房使用玻璃隔斷進行分區，含設備區、配電區、監控區，如下圖所示。著公司業務的發展對機房的可靠性提出了更高的要求，加之目前機房存在諸多隱患，故對數據機房進行優化改造。使機房要求達到國家B級標準機房，提供高可靠的配電系統和制冷系統，能支撐某公司業務更加平穩的運行并能有效地消除隱患。2、機房改造范圍裝修及承重機柜及PDU供配電系統UPS系統精密空調系統機房布線3、改造目標項目改造目標裝修及承重在機房現有基礎上增大使用空間，增加機柜數量；機柜及PDU提高機柜的可用性；規范線纜及標識，提高可管理性；供配電系統UPS系統實現機柜雙路UPS供電，達到B級標準；規范強電布線，增加線纜標識，提高可管理性；提高配電柜防護風機，消除配電隱患，提高可用性；精密空調系統優化機房氣流組織，提高空調制冷效率；實現制冷系統冗余，達到B級機房標準；機房布線規范機房弱電布線，增加線纜標識，提高可管理性；

二、改造原則及依據1、改造原則由于本項目為在線改造：機房內設備均投入運行，而公司主要業務不能中斷。因此，在對公司業務影響最小的前提下，實現改造目標，并且保證改造的經濟性，是本次改造的最終目的。基于對本項目現實情況的分析，本次改造遵循以下原則：減小對機房所支持的業務的影響，避免造成損失；降低改造過程中的風險；在實現目標的前提下提高經濟性；2、改造依據《電子信息系統機房設計規范》（GB50174-2008）；《電子信息系統機房施工及驗收規范》（GB50462-2008）；《電子計算機場地通用規范》(GB/T-2887-2000)；《計算站場地技術要求》（GB/T2887-2000）；《計算機機房用活動地板技術條件》（GB6650-86）；《安全防范工程技術規范》（GB50348-2004）；《建筑內部裝修設計防火規范》(GB50222-95)；《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T16-92）；《低壓配電設計規范》(GB50054-95)；《供配電系統設計規范》（GB50052-95）；《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）；《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）；《電子設備雷擊保護導則》(GB7450－87)；《雷電電磁脈沖的防護》(IEC1312－1)；《金屬線槽配線安裝工藝標準》（313－1998）《建筑與建筑綜合布線系統工程施工及驗收規范》（CECS89：97）《中國工程建設標準化協會標準-綜合布線系統設計規范》（GB/T50311－2000）

三、機房現狀分析1、裝修及承重（1）天面機房天面采用600mm×600mm微孔鋁扣吊頂，吊頂距地板高度2600mm。吊頂內管道、線路錯綜復雜，天面橫梁較厚，無法再利用吊頂內空間。如圖：管路復雜:

可用高度僅300mm:

（2）隔斷機房采用全高玻璃隔斷將設備區、配電區、監控區進行隔離，雖然達到了分區的目的，但是也因此使得機房空間無法充分利用。并且，由于玻璃隔斷的存在，影響了機房中依米康空調的回風（盡管設置了回風格柵），是導致空調制冷效率低下的原因之一。玻璃隔斷使得空調回風不暢：（3）地板機房內鋪設全鋼有邊抗靜電地板，地板尺寸：600mm×600mm×30mm，地板架空高度300mm,地板下走線混亂。由于地板厚度為非標（標準地板厚度35mm）,承重能力較弱，因此機房內重量較大的設備，如機柜、UPS、電池組需要制作承重底座。同時，由于地板架空高度太小（最低標準400mm），無法為下送風空調提供有效的送風靜壓箱，加上地板下線槽線管影響，是導致空調制冷效率低下的原因之一。地板下情況：

2、機柜及PDU機房內共16套機柜，其中：01、02號為電話配線機柜，03號為機房布線機柜，04號為運營商機柜，05為核心網絡設備機柜。機柜尺寸為800mm(寬)×950mm（深）×2000mm（高）。機柜內PDU無對應標識，部分PDU輸出端口插滿，無法應對新增IT設備的需求。由于機柜深度不夠，部分IT設備較長，安裝后機身突出機柜，導致機柜后門無法關閉，帶來隱患。IT設備機身突出機柜

3、供配電系統機房主輸入位雙路市電，兩路市電分別取自大樓電房的28、29#變壓器，同時兩路變壓器在電房內設有聯絡柜，供電可靠性較高。配電系統能圖如下。經分析，配電系統存在以下問題：主輸入電纜上聯開關為125A，小于電纜的額定載流量，若機房后期增加用電設備，可能存在前端開關誤動的風險；目前機房內機柜并非雙路UPS供電，任何一臺UPS故障，都將給設備帶來斷電的風險；配電柜防護等級較低：打開配電柜前門，所有開關線纜均裸漏在外，存在較大隱患。配電圖紙及開關線纜標識不清。 當前配電系統圖：

當前配電線槽圖：配電柜防護等級低：

4、UPS系統機房采用一套60KUPS，與兩套20KUPS對IT設備進行供電。60KUPS配置62節湯淺NP100-12蓄電池，20KUPS各配置32節NP100-12蓄電池。經分析，存在以下問題：三臺UPS共用一套輸出配電柜，當該配電柜故障后，將使得機房內所有IT設備斷電；兩臺20KUPS的輸出經ATS切換后僅給6、7、13、16號機柜提供輸出，IT設備并非雙路UPS供電，且兩套20KUPS不能發揮太大作用。20KUPS線纜裸露在外，防護等級較低。精密空調系統機房內共有3套精密空調，其中：1套依米康風冷下送風精密空調，制冷；1套艾默生風冷上送風空調，制冷量；1套艾默生風冷上送風空調，制冷量。另外，機房外有一套世圖茲雙冷源水平送風空調，制冷量70kw。經分析，存在以下問題：機房左上角落的依米康下送風空調，由于地板靜壓不足、回風不暢，導致制冷效率低下。同時由于機房內未設置風口地板，進一步降低空調制冷效率；世圖茲制冷量為70kw的空調（空調主機在機房外，下圖中綠色方框中為空調送風格柵，紅色方框中為回風格柵），由于送風風道被前方機柜阻擋，且回風格柵與送風格柵距離太近，導致冷量流失，制冷效果不明顯。同時出風格柵正對6.、7號機柜的背部，冷熱氣流相遇，使得該處濕度較大；機房布線機房弱電采用地板下布線方式。機房地板下布線纜混亂：當前機房弱電電纜線槽圖：四、機房改造技術方案1、裝修及承重區域改造方案玻璃隔斷拆除原有玻璃隔斷地板修復部分地板天花修復、調整部分天花2、機柜及PDU項目改造方案機柜撤除原有08-16號機柜，將新增16套機柜及機柜底座。PDU除利舊的01、02號機柜，每套機柜配置2套PDU，共42套PDU。其中8號機柜另外敷設兩路16A工業連接器，作為小型機的輸入電源。目前，機房有機柜16套（如下圖所示）。其中：機房改造后布局圖如下：機房布局說明：第一、第二列機柜是新增機柜，可以重新布局。第三列機柜現有業務的制約，機柜內設備不能進行調整，因此機柜布局無法進行較大調整。第三列的4#、5#、6#、7#機柜，由于正對空調的出風口，若按照原有布局，則設備的出風背板正對出風口。這種情況不利影響有兩點：第一，冷熱氣流匯集，易產生凝露；第二，空調冷量被設備阻擋，無法進一步對其他設備制冷。因此，調整方案為：將6、7號機柜調轉方向，同時在機柜中部留出空間，使得冷風能夠穿過機柜。4、5號機柜由于空間制約，無法調轉方向，但可將該機柜內上架的設備反裝。第一列與第二列的機柜布局方式有兩種：面對面（圖中為面對面布局）或背對背。若采用背對背布局方式，則熱量都聚集在機柜的背面，可能造成局部熱點。因此采用面對面布局方案。背對背布局的氣流組織圖：

3、供配電系統項目改造方案主輸入電纜利舊原有輸入電纜配電柜更換所有配電柜。新增一套市電輸入配電柜、兩套UPS輸出配電柜、一套市電配電箱機柜配電電纜重新敷設機柜配電電纜，電纜采用機柜定頂部走線方式敷設線槽新增梯架式線槽具體配電方案見供配電圖紙機房供配電方案說明：主輸入電纜的規格為：ZR-YJV4*50mm2+1*25mm2，查表可知電纜允許載流量為205A（供配電系統/雍靜主編.—2版.—北京：機械工業出版社，，附錄35.交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜允許載流量）。則主輸入的電力容量為P=√3×380V×205A=。經計算，未來總用電量需求為，當前電纜能夠提供未來所需的最大用電容量。用電量需求計算如下表：現有強電布線電纜走線方式為地板下走線，本次改造要先搭建好新的配電環境，才能將原有的配電線路拆除。而地板下空間不足，已經無法在重新敷設線纜，因此新的電纜橋架采用梯架式的線槽安裝與機柜頂部。機柜強電線槽圖：4、UPS系統項目改造方案UPS原有60KUPS利舊，拆除原有兩套20KUPS，新增一套60KUPS蓄電池將原20KUPS的電池組接入新UPS中，更換電池連接線及電池開關機房UPS系統方案說明：原有兩臺20KUPS輸出經ATS切換后輸出到16號、13號（1、2）、7號、6號機柜與照明設備，利用率較低。進行并機由于容量不足也無法滿足機柜的用電需求，因此淘汰這兩臺UPS，新增一臺60KUPS，與原有60KUPS對機柜供電，實現雙路UPS供電。新增60K的UPS電池利舊原有兩套20KUPS的電池，由于容量不同，因此需要重新敷設電池連接線，更換新的電池開關。5、精密空調系統項目改造方案空調新增兩套制冷量為的精密空調，空調室外機放置在樓層通風廊上。機房精密空調系統方案說明：本機房制冷量較大的空調為：世圖茲制冷量為70kw的雙冷源水平送風空調，以及依米康制冷量為的下送風精密空調。但從制冷量來講，世圖茲70kw的空調已經可以滿足機房的制冷需求。但是由于空調出風、回風設置不合理，導致空調制冷效率低下。因此又重新配置一套制冷量為和一套制冷量為的精密空調。目前四臺空調的工作狀況：世圖茲70kw的空調為主，另開一臺的精密空調，依米康空調由于效率太低停止運行。當世圖茲空調故障，啟用主要通過與的精密空調制冷，但是制冷量不夠。考慮是否可通過對世圖茲70kw空調的送回風經行改造，增加送風、回風管道，提高制冷效率從而改善機房的制冷情況。經過勘察，機房吊頂內與地板下空間不足，不具備安裝風管的條件。因此，不考慮對世圖茲空調進行改造。考慮是否可通過對依米康空調的送回風進行改造，增加送風管道、出風地板，提高制冷效率從而改善機房的制冷情況。此中方案理論可行，但是存在幾點不利因素。一、地板空間不足，無法提供送風所需要的正壓，仍然會導致制冷效率低下；二、需要增加風口地板，增加成本；三、依米康空調使用年限較久，接近設計壽命，且維護費用相比的精密空調較高；因此，不考慮對依米康空調進行改造。為防止當世圖茲70kw的空調故障后，機房冷量不夠導致設備過熱，新增精密空調。經前面計算，機房IT設備與UPS損耗的熱功率為，因此新增兩套制冷量為的精密空調。當世圖茲70kw的空調故障后，原有制冷量與的空調，再加上新增的兩套制冷量的空調，可以滿足機房最大的制冷需求。機房改造后空調的工作狀況：2臺的精密空調＋世圖茲70kw的空調運行，其余備用，定期輪巡。（具體可根據實際使用情況進行調整）7、空調室外機放置在機房外通風廊上。室外機位置：6、機房布線項目改造方案機柜布線核心網絡機柜到設備機柜采用光纖跳線，機柜內布線采用六類UTP制作網絡跳線。機房布線方案說明：核心網絡機柜（兩套）到服務器機柜采用光下跳線。服務器機柜內的跳線使用六類非屏蔽雙絞線制作。機房弱電線槽采用梯架式線槽機柜頂部安裝；機房布線拓撲圖：機房線槽路由圖：五、機房改造實施方案實施方案如下表：實施階段實施內容1-裝修改造玻璃隔斷拆除天花修復地板修復定制設備承重支架垃圾清運2-配電改造機柜、配電柜、UPS到貨及搬運新增UPS及配電柜就位新增19-23號機柜就位鋪設機柜強弱電線槽（配電柜、新舊機柜高度一致，先將線槽架好在機柜頂部，不做固定，舊撤除舊機柜的同時，用新機柜替補。當所有機柜全部完成布局，再進行線槽的固定）敷設新增機柜強電電纜（雙路）、PDU，臨時網線連接好新UPS主機輸入輸出電纜，UPS輸出配電柜電纜斷開并更換主輸入電纜開關（此時原UPS電池供電。經計算，在IT總負載23kw的情況下，后備62節電池可供電時間約為120-180分鐘，可以滿足接下來的施工所需時間。）將其中一路主電纜接入新輸入配電柜中，線纜接好后，重新閉合主開關（與上一步同時進行）將原有20KUPS所帶的負載切換到另一路電源供電，拆除原20KUPS（具體步驟見下文“風險控制-原20KUPS拆除”）將利一組舊電池組重新接線，接入新UPS新增UPS開機調試新增機柜強弱電測試3-設備搬遷原有15、16號機柜設備逐步遷移至新增機柜中撤除原有15、16號機柜，新增16-18機柜敷設新增機柜強電電纜、光纖跳線新增機柜強弱電調試第二排機柜內設備逐步搬遷至新機柜制作設備網絡跳線4-舊UPS配電切換斷開主輸入前端開關，將另一路輸入電纜接入新配電柜（此時新UPS電池供電。經計算，在IT總負載23kw的情況下，后備31節電池可供電時間約為60分鐘，可以滿足接下來的施工所需時間）舊UPS停機，從新市電配電柜輸出一路電纜至UPS（與上一步同時進行，先將配電柜這頭的電纜接好）將UPS輸出電纜接至新配電柜閉合主輸入前端開關，舊UPS開機調試（此時新增的一排機柜實現雙路UPS供電）5-新增機柜撤除第二排舊機柜新機柜就位、安裝安裝新機柜強電電纜，光纖跳線固定機柜頂部線槽6-安裝精密空調精密空調到貨，搬運安裝空調接水盤，空調室內機就位空調室外機就位安裝精密空調銅管、給排水管敷設空調電纜完成空調保壓測試，開機調試7-驗收階段垃圾清理標簽整理竣工資料整理驗收電池供電時間計算書:艾默生UL33-0600L60KUPS的輸出功率因數為，逆變效率為。則UPS在負載23kw時所需要的直流功率為：PDC=23000*UPS輸出功率因數÷逆變效率=23000*÷=1、UPS在后備電池為湯淺NP100-12蓄電池，共62節，每個12V電池具有6個Cells。則在提供UPS所需的直流功率情況下，單個電池cell所需提供的放電功率為：÷62÷6=2、UPS在配置31節湯淺NP100-12蓄電池時，在提供UPS所需的直流功率情況下，單個電池cell所需提供的放電功率為：÷31÷6=查表可知，湯淺NP100-12電池，在終止電壓、放電功率(大于）時的放電時間為120分鐘；在終止