IDC數(shù)據(jù)機(jī)房布局設(shè)計(jì)與安裝研究

徐惠剛

（中郵建技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210012）

0 引 言

目前階段，隨著我國(guó)數(shù)據(jù)化、信息化技術(shù)的發(fā)展，多維平臺(tái)、數(shù)據(jù)機(jī)房與互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)聯(lián)逐漸變得更加緊密，這也為部分企業(yè)未來(lái)的發(fā)展提供了更大的便利條件[1]。互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（Internet Data Center，IDC）數(shù)據(jù)機(jī)房是一種動(dòng)態(tài)化的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，可廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域之中，可充分利用區(qū)域內(nèi)大規(guī)模通信線路與帶寬資源，構(gòu)建專(zhuān)業(yè)機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用環(huán)境，為政府、企業(yè)以及相關(guān)的部門(mén)增設(shè)對(duì)應(yīng)的全方位服務(wù)[2]。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)機(jī)房布局格式一般是單向的，所覆蓋的面積相對(duì)較小，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中也極容易受到環(huán)境及外力的限制，常常會(huì)產(chǎn)生消極影響[3]。

不僅如此，傳統(tǒng)的機(jī)房布局較為固定，數(shù)據(jù)中心的連接十分薄弱，雖然可以完成預(yù)期布置的任務(wù)，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，產(chǎn)生的誤差也與IDC數(shù)據(jù)機(jī)房的布局及安裝存在直接影響[4]。因此，對(duì)IDC數(shù)據(jù)機(jī)房布局設(shè)計(jì)與安裝進(jìn)行分析和研究。考慮到最終布局、安裝結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性，需要結(jié)合實(shí)際的數(shù)值處理需求，構(gòu)建更為靈活、多變的數(shù)值中心結(jié)構(gòu)，針對(duì)存在的系統(tǒng)問(wèn)題和缺陷，有計(jì)劃、有目標(biāo)地實(shí)現(xiàn)安裝，為后續(xù)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心技術(shù)的創(chuàng)新和多維安裝[5]。

1 IDC數(shù)據(jù)機(jī)房布局設(shè)計(jì)

1.1 IDC密閉冷通道框架構(gòu)建

IDC數(shù)據(jù)機(jī)房實(shí)際上是一種數(shù)據(jù)互通中心，主要應(yīng)用在通信連接、信息過(guò)度等方面，但是日常的應(yīng)用也需要裝置及設(shè)備進(jìn)行承接，以此來(lái)達(dá)到最佳的數(shù)據(jù)處理效果。針對(duì)不同的企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用需求及標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)機(jī)房進(jìn)行多維布局設(shè)計(jì)[6]。密閉通道是IDC數(shù)據(jù)機(jī)房中極為重要且關(guān)鍵的一種裝置，可以集中解決發(fā)熱密度比較高、電力能耗較大的問(wèn)題，對(duì)于提高數(shù)據(jù)中心機(jī)房散熱效率，控制承接設(shè)備溫度，消除局部熱島現(xiàn)象具有較強(qiáng)的作用[7]。針對(duì)機(jī)房的實(shí)際信息覆蓋面積，設(shè)計(jì)出IDC 密閉冷通道，以半封閉模式，將機(jī)房的基礎(chǔ)設(shè)備和機(jī)柜進(jìn)行關(guān)聯(lián)，測(cè)算出兩者間距為

式中 ：G表示機(jī)房設(shè)備間距；x1表示預(yù)設(shè)封閉覆蓋范圍；x2表示預(yù)測(cè)封閉覆蓋范圍；β表示耗熱區(qū)域；α表示直接調(diào)度點(diǎn)。通過(guò)上述計(jì)算，最終可以完成對(duì)機(jī)房設(shè)備間距的設(shè)定。依據(jù)獲取的測(cè)試結(jié)果，安裝降溫空調(diào)和機(jī)柜。通道頂部需要布設(shè)一個(gè)模塊化的自動(dòng)開(kāi)啟天窗，在日常的工作狀態(tài)下，保持封閉狀態(tài)即可。當(dāng)開(kāi)啟時(shí)，冷空氣會(huì)極快地從高架地板上部吹出，進(jìn)入到密封冷池通道內(nèi)部，最終達(dá)到了降溫的效果，具體的布局設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 IDC密閉冷通道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

根據(jù)圖1，可以完成對(duì)IDC密閉冷通道框架的設(shè)計(jì)與調(diào)整。隨后，需要在空調(diào)回風(fēng)口的設(shè)定位置利用鋼板進(jìn)行有效隔離，形成冷空氣的回旋，逐漸形成一體化的設(shè)計(jì)，確保IDC設(shè)備與機(jī)柜之間的無(wú)縫銜接，為后續(xù)的機(jī)房布局設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

1.2 機(jī)架與柱網(wǎng)布置設(shè)計(jì)

在完成對(duì)IDC密閉冷通道框架的設(shè)計(jì)之后，接下來(lái)，需要結(jié)合機(jī)房應(yīng)用布局，進(jìn)行輔助機(jī)架以及柱網(wǎng)的布置和搭接。通常情況下，為增強(qiáng)IDC數(shù)據(jù)機(jī)房對(duì)于指令的控制效果以及數(shù)據(jù)處理能力，需要將相關(guān)的設(shè)備關(guān)聯(lián)在一起，與機(jī)房柱網(wǎng)形成并排搭接的形式，降低誤差概率。選擇一個(gè)5.5 kW的輔助機(jī)架作為基礎(chǔ)的機(jī)架，針對(duì)機(jī)架空調(diào)冷卻的需求，設(shè)定輔助機(jī)架的指標(biāo)參數(shù)值，作出調(diào)整，具體如表1所示。

表1 輔助機(jī)架的指標(biāo)參數(shù)值調(diào)整表

根據(jù)表1，可以完成對(duì)輔助機(jī)架的指標(biāo)參數(shù)值的調(diào)整。經(jīng)過(guò)上述調(diào)整，結(jié)合數(shù)據(jù)機(jī)房的布設(shè)框架，將柱網(wǎng)的設(shè)定位置作出調(diào)整，在相同的機(jī)柜間距下，促使立柱網(wǎng)絡(luò)中的局部結(jié)構(gòu)柱高度7 400 mm，使布局更為合理。具體的柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 柱網(wǎng)設(shè)計(jì)原理

根據(jù)圖2，可以完成對(duì)柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)定與調(diào)整。在整體的布局優(yōu)化過(guò)程中，還需要連接機(jī)房結(jié)構(gòu)柱，從側(cè)面方向改變截面面積，將側(cè)柱寬度盡量控制在600 mm之內(nèi)，預(yù)留出布線空間，完成機(jī)架與柱網(wǎng)布置的設(shè)計(jì)。

1.3 電阻封鎖布局設(shè)計(jì)

在完成對(duì)機(jī)架與柱網(wǎng)布置的設(shè)計(jì)之后，需要采用電阻封鎖的方式優(yōu)化對(duì)應(yīng)的布局處理。IDC數(shù)據(jù)機(jī)房在日常的工作環(huán)境下，是由大量的電子元件構(gòu)成的，為避免出現(xiàn)短路、爆電等問(wèn)題，需要作出針對(duì)性的封鎖輔助措施，盡可能減少數(shù)據(jù)中心及機(jī)房的電源接地情況。接下來(lái)，在標(biāo)定的范圍之內(nèi)，需要設(shè)定對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，這部分需要注意的是，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)定可以最大程度實(shí)現(xiàn)IDC數(shù)據(jù)機(jī)房的布局優(yōu)化，構(gòu)建電線亂接耦合路徑，計(jì)算路徑的阻尼長(zhǎng)度，即

式中：F表示路徑的阻尼長(zhǎng)度；?表示電阻覆蓋范圍；k表示電磁雜波作用距離；i表示阻尼次數(shù)；?表示屏蔽半徑；v表示機(jī)房的引導(dǎo)區(qū)域。通過(guò)上述計(jì)算，最終可以得出實(shí)際路徑的阻尼長(zhǎng)度。結(jié)合得出的數(shù)值，將IDC數(shù)據(jù)機(jī)房中的阻尼裝置進(jìn)行并聯(lián)設(shè)定安裝。

以此為基礎(chǔ)，選取合理的位置進(jìn)行并聯(lián)電容安裝，提升整體電阻的綜合絕緣能力。這部分需要注意的是，電阻的布局設(shè)定需要預(yù)留足夠的空間，以動(dòng)態(tài)化的形式安全導(dǎo)出，進(jìn)一步保證電子設(shè)備在標(biāo)定空間之內(nèi)的散熱能力，形成更加穩(wěn)定、安全的IDC數(shù)據(jù)機(jī)房布局。另外，設(shè)備的應(yīng)用常常會(huì)出現(xiàn)熱量催化的問(wèn)題，為盡量避免對(duì)其余關(guān)聯(lián)設(shè)備造成損壞，可以將電阻封鎖的位置及覆蓋范圍合理化擴(kuò)展，重新布設(shè)絕緣電阻短路、重合電路的位置，縮小機(jī)柜與冷卻通道之間的距離，降低由于電流過(guò)大，運(yùn)行混亂形成的斷路情況，從根源上規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)電阻封鎖布局的處理。

1.4 通信樓分層建立實(shí)現(xiàn)布局

在完成對(duì)電阻封鎖布局的處理之后，需要結(jié)合通信樓的分層建立IDC數(shù)據(jù)機(jī)房的優(yōu)化布局。這部分可以結(jié)合電阻的封鎖情況來(lái)設(shè)定布置。輔助機(jī)架需要根據(jù)機(jī)房的應(yīng)用功率水平作出分層以及排序，這樣的形式可以確保機(jī)房設(shè)備的整體關(guān)聯(lián)度，形成全面、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程。為縮短設(shè)備之間的距離，提升整體的應(yīng)用效率和質(zhì)量，可將接受裝置和對(duì)應(yīng)的配套設(shè)施安排在統(tǒng)一樓層的不同房間之中，與通信機(jī)房保持合適的距離。但是這種機(jī)房布局需要建立在多樓層的基礎(chǔ)之上，且對(duì)于日常的通信執(zhí)行和數(shù)據(jù)處理任務(wù)具有較強(qiáng)的推動(dòng)作用。構(gòu)建配套機(jī)房，與附近的電力網(wǎng)和配電室、動(dòng)力電池室以及消防氣瓶相連通，依據(jù)需求，計(jì)算出IDC數(shù)據(jù)機(jī)樓的單值負(fù)荷為

式中：T表示IDC數(shù)據(jù)機(jī)房單值負(fù)荷；φ表示樓層間距；m表示高度差值；n表示機(jī)架功率。通過(guò)上述計(jì)算，最終可以得出實(shí)際的IDC數(shù)據(jù)機(jī)房單值負(fù)荷。利用專(zhuān)業(yè)設(shè)備，測(cè)定此時(shí)機(jī)房負(fù)荷的變動(dòng)情況，對(duì)承接的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。需要注意的是，機(jī)架的布設(shè)一般需要根據(jù)不同的功率水平進(jìn)行安排，與機(jī)房負(fù)荷值的變動(dòng)存在直接影響，所以可以采用拉開(kāi)高低截面高度的方式，縮小IDC數(shù)據(jù)機(jī)房的覆蓋范圍，完成實(shí)際的布局設(shè)計(jì)，使機(jī)房設(shè)計(jì)更加合理，為后續(xù)的安裝工作奠定更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)環(huán)境。

2 實(shí)際安裝

2.1 機(jī)房定點(diǎn)定位放線

在完成對(duì)IDC數(shù)據(jù)機(jī)房布局的設(shè)計(jì)之后，根據(jù)上述的布局框架，進(jìn)行實(shí)際的安裝與設(shè)定。針對(duì)機(jī)房的應(yīng)用需求和標(biāo)準(zhǔn)，先將需要安裝的設(shè)備定點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)房的定位放線。根據(jù)設(shè)計(jì)圖，重新排布復(fù)核機(jī)柜、冷卻系統(tǒng)、搭接裝置以及熱通道的安裝位置。為確保安裝位置點(diǎn)和覆蓋的精準(zhǔn)，可以使用卷尺、皮尺等工具測(cè)定出熱通道的基線，并計(jì)算出基線垂直距離，即

式中：R表示投射距離；φ2表示平行差；φ1表示覆蓋差值；y表示基線長(zhǎng)度。通過(guò)上述計(jì)算，最終可以得出實(shí)際的投射距離。隨后，在對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，與基礎(chǔ)的設(shè)備之間形成對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)，將標(biāo)定的設(shè)備位置點(diǎn)放線，為后續(xù)的安裝工作提供參考依據(jù)。

2.2 吊架安裝

在完成對(duì)機(jī)房定點(diǎn)定位放線的處理之后，結(jié)合實(shí)際的優(yōu)化布設(shè)，進(jìn)行輔助吊架的安裝。吊架安裝實(shí)際上可以增加整個(gè)IDC數(shù)據(jù)機(jī)房的安全性和穩(wěn)定性，結(jié)合彈線及設(shè)備的定位點(diǎn)，放置一個(gè)激光儀器，對(duì)標(biāo)定的機(jī)房位置進(jìn)行掃描。使用吊桿角碼對(duì)輔助桿進(jìn)行固定，并鉆孔。在對(duì)應(yīng)的位置之上組裝垂直吊桿，與下方的標(biāo)桿形成水平垂直的狀態(tài)，設(shè)定實(shí)際的指標(biāo)參數(shù)，具體如表2所示。

表2 吊架安裝指標(biāo)參數(shù)調(diào)整表

根據(jù)表2，可以完成對(duì)吊架安裝指標(biāo)參數(shù)的調(diào)整。隨后，在標(biāo)定的范圍之內(nèi)調(diào)整吊架的覆蓋范圍，將通道門(mén)左右側(cè)與導(dǎo)軌安裝板相連接，縮小門(mén)板與門(mén)框之間的縫隙，與吊架連接，完成安裝。

2.3 頂框及附件安裝

在完成對(duì)吊架的安裝之后，需要依據(jù)實(shí)際情況，搭接對(duì)應(yīng)的頂框和附件，完成IDC數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)備的安裝?？梢韵葘⒖蚣艿跎叩教囟ǖ奈恢?，底部需要采用支撐夾來(lái)進(jìn)行固定處理，在指定的高度范圍之內(nèi)，加強(qiáng)對(duì)吊桿與頂框的精密度，利用角碼螺絲調(diào)節(jié)側(cè)頂梁的鋁型材，形成一個(gè)循環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)，將頂部毛刷緊靠冷卻系統(tǒng)的通道，利用限位滑輪進(jìn)行動(dòng)態(tài)化清掃處理，以此來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化頂框及附件的搭接，完成整體的安裝。

3 結(jié) 論

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)機(jī)房布局相對(duì)比，本次所設(shè)計(jì)的機(jī)房布局整體更為靈活、多變，針對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)環(huán)境，可以逐步對(duì)機(jī)房的通信線路以及執(zhí)行目標(biāo)作出調(diào)整。隨后，依據(jù)整體的數(shù)據(jù)傳輸需求，按照基礎(chǔ)流程逐步安裝，以此來(lái)提升最終應(yīng)用的整體性和安全性，為企業(yè)、政府日常的工作執(zhí)行任務(wù)提供更大的便利條件。