浅谈大型数据中心园区智能化设计

侯桂兵

摘要：介绍了大型数据中心园区智能化设计的主要系统，分析了大型数据中心园区智能化主要设计内容，通过工程实例阐述了数据中心智能化各子系统的详细设计方法。

关键词：数据中心；智能化；安防；监控

随着云计算的飞速发展，如何提高数据中心的智能化水平，已成为数据中心设计的关键。

一、数据中心智能化主要设计内容

数据中心智能能化系统主要包含三个部分：网络传输智能化，安防智能化和业务监控智能化。

（一）网络传输智能化

网络传输智能化包括：业务监控网络和办公综合布线网络。

1、业务监控网络为相对独立的安防及监控网络系统，为安防系统（SAS）、动力环境监控系统和建筑设备自控系统（BAS）等智能化系统前端设备、后台服务器设备等提供网络接入条件，各智能化子系统依托运维网络系统实现各自系統功能。

2、办公综合布线网络为主机房、以及机房配套管理用房提供有线电话网络系统和无线WIFI网络。

（二）安防智能化

安防智能化主要包括：入侵报警系统、视频监控系统、出入口控制系统、车辆管理系统、道闸系统、访客系统等[3]。

（三）业务监控智能化

业务监控智能化主要包含：动力环境监控系统、空调群控系统、基础设施管理（DCIM）系统、监控室大屏幕系统等。

二、工程案例分析

（一）工程概况

以广西某数据中心园区为例，该项目在用地范围内共规划布置六栋建筑，其中4栋5层数据中心、1栋4层动力中心和一栋6层运维楼。数据中心和动力中心为高层建筑，运维楼为多层建筑。

（二）智能设计

1、网络传输智能化设计

网络传输智能化网络拓扑采用三层架构，分成核心层、汇聚层和接入层三层[1]。

（1）业务监控网络设计

①本工程业务监控网络采用双路冗余架构，核心交换机安装于运维楼五层弱电机房内，两核心交换机之间使用1条12芯多模万兆预端接光缆连接；

②在各栋机楼内设置两台汇聚交换机，A、B路汇聚交换机分别安装于数据中心两侧弱电间内，汇聚交换机与核心交换机之间使用1条12芯多模万兆预端接光缆连接；

③数据中心接入交换机分布于各楼层不同弱电间内，分别布设1条12芯万兆多模预端接光缆至各楼层各接入交换机；

④动力中心接入交换机分布于各楼层弱电间内，从运维楼核心交换机A/B，分别布设1条12芯万兆多模预端接光缆至各楼层各接入交换机；

⑤交换机设备使用安装位置房间内的UPS供电。

2、 安防智能化设计

本工程安全防范智能化包括视频监控系统、出入口控制系统等。安防监控中心设置在ECC运维楼五层ECC监控中心内，视频监控采用完全的数字系统架构，视频传输接入层为具有POE供电功能的千兆交换机。

根据本建筑类别及建筑内不同的功能区域，安防系统分别定义相应的安全级别及采取不同的安全防范方式[2]：

（1）数据中心楼采用5级防护：

①外围区域（五级）：园区外围出入口及主要通道设置摄像机和人车出入道闸，围墙设置电子围栏；

②一般区域（四级）：数据中心首层门厅等待区设置摄像机；

③重要区域（三级）：数据中心的各层出入口、安防值班室、消防控制室、ECC监控中心设置摄像机，沿通道均匀布置摄像机或在工作面布置摄像机、出入门口设置单读卡器门禁；

④特别重要区域（二级）：机电设施用房：高低压配电房、UPS间、电池室、制冷机房等出入口设置摄像机，工作面布置摄像机，门口布置单读卡器门禁；

⑤ 关键区域（一级）：机房内出入口设置摄像机和双读卡器门禁，机房区域内无死角视频监控；

（3）动力中心和运维楼采用4级防护：

①外围区域（四级）：园区外围出入口及主要通道设置摄像机和人车出入道闸，围墙设置电子围栏；

②一般区域（三级）：动力中心首层门厅等待区设置摄像机；

③重要区域（二级）：动力中心的各层出入口、安防值班室、消防控制室、ECC监控中心设置摄像机，沿通道均匀布置摄像机或在工作面布置摄像机、出入门口设置单读卡器门禁；

④特别重要区域（一级）：柴油发电机房及其控制室出入口设置摄像机，工作面布置摄像机，门口布置单读卡器门禁；

3、业务监控智能化

（1）动环监控设计

本工程动环监控采用三层架构：现场采集层、集中监控层和远程浏览层。集中监控主机设置在运维楼弱电机房，在配电房、电力电池室、空调主机房、数据机房等场所设置一体化采集器（UC），采集器在现场将监控对象的信息、参数进行采集和处理，采集器通过网络将监控信息上传至设于监控中心的监控主机。

动环监控主要监控内容包括：机房供配电系统、机房电源列头柜、发电机、空调主机、恒温恒湿精密空调机、保障电源、保障电池、机房环境（温度、湿度）、漏水报警、电池监控、氢气报警等。同时预留与安防和BA的数据通讯口可在动力环境监控系统内查看视频监控图像和报警信号、各房门的开/闭状态和冷冻站，蓄冷罐，冷冻水管路，冷却水管路，各类泵、阀门，新/排风系统运行工况等。

（2）空调群控系统设计

本工程空调群控系统主服务器设于运维楼ECC监控中心，在数据中心动力值班室设置分控中心。系统现场控制器（DDC）设于各末端设备机房内。控制系统采用两层网络通讯结构：顶层为管理层，使用TCP/ IP协议，用于连接系统服务器、工作站及第三方系统；第二层为控制设备互联层，采用BACNET或Lonworks通讯协议，用于连接控制设备（DDC及I/O模块或网关）。主要控制空调冷热源系统、AHU普通风柜、新风机组、空调补水泵等进行自动监测或控制。

（3）DCIM系统设计

本项目建设一套DCIM综合管理系统，将动环监控系统、BA系统、电力监控系统、安防系统、火灾报警系统等基础设施监控设备均纳入DCIM统一监控，提供告警管理、能耗分析、电力容量管理、设备管理、自动化巡检等业务功能，实现各子系间的数据共享和联动控制等功能，并在统一视图上的集中监控、集中运维、集中管理。

（4）监控室大屏幕系统设计

本工程在运维楼五层ECC监控中心内设置监控中心大屏幕显示系统，采用高清晰度LCD液晶55寸8×3拼接屏。将各类计算机信号、安防信号、监控信号灯综合在大屏幕投影墙上显示，实现整个数据园区环境可视化、监控可视化、告警可视化、巡检可视化、资产可视化等。

三、结语：

本文介绍了数据中心智能化设计需要设计的主要子系统，通过工程实例阐述了数据中心智能化工程各个系统的具体设计方法。S

参考文献：

[1]《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2016.北京：中国计划出版社，2017

[2]《安全防范工程技术标准》GB 50348-2018.北京：中国计划出版社，2018

[3]杨凌. 大型综合园区弱电智能化系统设计综述[J]. 智能建筑电气技术， 2004， 23（4）： 3-6.